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2018.02.22



アミノ酸とは|美容・健康のために欠かせない成分

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アミノ酸はタンパク質を構成する成分のことですが、自然界には遊離アミノ酸のようにタンパク質を生成しないアミノ酸もたくさんあり、それらのアミノ酸を食品やサプリメントなどから摂取することで様々な美容・健康効果が得られることが研究されています。

サプリメントや化粧品などの成分として「アミノ酸」という言葉を目にしていても、どのような働きがあるかは案外知られていません。

また、自然科学の観点からの「アミノ酸」は生命の源として知られることになります。

ここでは、アミノ酸とはどのようなものなのかを理解するために、様々な方向からご紹介していきます。
興味のあるところから気楽にご覧ください。

目次

1. アミノ酸は人体を構成している「生命の源」
1-1. アミノ酸は生命の源
1-2. 人体の20%はアミノ酸
1-3. 体タンパクは20種のアミノ酸からできている

2. 食品に含まれるアミノ酸について
2-1. アミノ酸スコアとは
2-2. 必須アミノ酸と非必須アミノ酸
2-3. 非タンパク質性アミノ酸

3. アミノ酸の構造と種類
3-1. アミノ酸の構造
3-2. アミノ酸の分類
3-3. 日本で進化を続ける全自動分析器

4. アミノ酸の健康効果
4-1. 飲酒後のアルコール分解を促進
4-2. 脳の疲れを改善
4-3. 成人病を予防できる
4-4. 健康寿命を延ばす

5. アミノ酸の美容効果
5-1. 良い睡眠ができるようになる
5-2. 肌の調子が良くなる
5-3. 髪の調子が良くなる
5-4. ボディメイクに役立つ

まとめ

1. アミノ酸は人体を構成している「生命の源」

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1-1. アミノ酸は生命の源

アミノ酸は生命の根源的な物質として知られています。
地球上に生命が誕生したのは、そこにアミノ酸があったからです。

原始の地球は水、メタン、アンモニア、水素を主成分とする大気に覆われていたという説があります。
そのような大気中の単純な成分からアミノ酸ができることを1953年に始めて証明したのがユーリー・ミラーです。

「ユーリー・ミラーの実験」として知られるこの実験は、密閉したガラスの容器に原始の大気を想定した水、メタン、アンモニア、水素を入れ、水を熱した水蒸気でガスを循環させ、ガスが混合している部分に雷を模して6万ボルトの高電圧放電を続けたところ、1週間後には水中にグリシンやアラニン、アスパラギン酸などが生じました。

その後、生命が誕生したときの大気はメタンやアンモニアではなく、二酸化炭素や窒素などが主成分であったと考えられるようになってきましたが、そのような環境においても、アミノ酸が生成することが確認されています。

一方、アミノ酸は宇宙から地球にやってきたという説もあります。
1969年にオーストラリアに落下した「マーチソン隕石」からアミノ酸が検出されています。
2016年には、ヨーロッパ宇宙機関の彗星探査機「ロゼッタ」の宇宙空間での調査により、チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星にグリシンが存在することが発表されました。

アミノ酸が宇宙から来た可能性や、宇宙でどのようにアミノ酸が生成されるのかについてはさらに研究が進められていますが、地球上の生命の源がアミノ酸であったことに間違いはありません。

1-2. 人体の20%はアミノ酸

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私たち人間の身体は、その約20%がたんぱく質でできています。
そして身体の60%は水分なので、水分をのぞいた固形物の約半分はタンパク質ということになります。

このタンパク質は、アミノ酸がつながってできたものです。つまり、人体の20%はアミノ酸ということになります。

人体のタンパク質は、皮膚や毛髪、筋肉、骨、内臓、血液中の赤血球や白血球などを形作っています。身体の中のほとんどのものは、タンパク質抜きではできないのです。

さらに、遊離アミノ酸といってタンパク質を構成しない非タンパク質性のアミノ酸も体内では様々な活躍をしています。

1-3. 体タンパクは20種のアミノ酸からできている

人体の中にある約10万種類ものタンパク質はたった20種類のアミノ酸からできています。

タンパク質はアミノ酸がつながったものなのですが、つながっているアミノ酸の数とその配列が様々であることにより、約10万種類ものタンパク質ができあがります。

タンパク質は「身体を作っている」だけではなく、生命活動のほとんどをつかさどっています。
体内では各種酵素となって様々な物質の代謝にかかわったり、ホルモンとなって身体の調節をしたり、抗体となって体を守ったりといった生体内の反応にかかわっています。

2. 食品に含まれるアミノ酸について

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2-1. アミノ酸スコアとは

アミノ酸スコアとは、タンパク質の評価基準です。
FAO(国際連合食糧農業機関)とWHO(世界保健機関)が1973年に定めました。

当時は良質のタンパク質である大豆のタンパク質が83でした。
これは、1gのタンパク質でラットの体重がどのくらい増えたかを基準に「タンパク質効率」を割り出していたためです。
ラットは、体毛をつくるためにメチオニンを人よりもたくさん使ってしまうので、大豆にわずかに不足するメチオニンの基準値が高くなっていました。

1985年からは、大豆のアミノ酸スコアは100になっています。

アミノ酸スコアとは

食品に含まれるたんぱく質の各必須アミノ酸含量を一定の基準値(アミノ酸評点パターン)と比較します。この比較割合 (百分率) の最小値を「アミノ酸スコア」と呼び,最小値が 100 を上回る場合のアミノ酸スコアは通例 100 としています。
最小値を示すアミノ酸 は「第 1 制限アミノ酸」と言います。食品たんぱく質の栄養価は必須アミノ酸の量と割合に依存し,たんぱく質を多く含む食品であっても,必須アミノ酸含量のバランスの悪い食品, または, 必須アミノ酸が少ない食品はたんぱく質としての栄養価が下がります。
体内でたんぱく質が合成される際には,そのたんぱく質を構成する全てのアミノ酸の存在することが必要です。どれか 1 つでも不足していれば,合成がうまく進まず,最も不足するアミノ酸によって合成量が決まってきます。
言い換えれば,たんぱく質の利用率は必要量に対して最も少ない割合で存在する必須アミノ酸量によって制限を受けることになり,数値が高いほど栄養価が優れていて,最大値は 100 となります。 アミノ酸スコアが低い場合は,不足を補う食品を組み合わせた食事にすることが勧められます。

赤字部分抜粋:日本食品分析センター

2-2. 必須アミノ酸と非必須アミノ酸

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タンパク質を構成する20種類のアミノ酸は、必須アミノ酸と非必須アミノ酸に分類されます。

必須アミノ酸

必須アミノ酸とは、体内で合成できないアミノ酸です。
体内で作られないため、食物から摂取しなくてはなりません。
人体の20種類のアミノ酸のうち、次の9種類が必須アミノ酸です。

・バリン
・ロイシン
・イソロイシン
・スレオニン
・トリプトファン
・ヒスチジン
・フェニルアラニン
・メチオニン
・リジン

非必須アミノ酸

非必須アミノ酸は、体内で合成できるアミノ酸です。
人体の20種類のアミノ酸のうち、次の11種類が非必須アミノ酸です。

・プロリン
・グリシン
・アラニン
・グルタミン
・グルタミン酸
・チロシン
・システイン
・アスパラギン
・アスパラギン酸
・セリン
・アルギニン(小児では必須アミノ酸に含まれる)

2-3. 遊離アミノ酸(非タンパク質性アミノ酸)

アミノ酸の中には、遊離アミノ酸(非タンパク質性アミノ酸)といって、タンパク質を構成しないアミノ酸もあります。

遊離アミノ酸は、肝臓や筋肉、血液中にタンパク質とは結合しないアミノ酸の状態で存在しています。
体内でアミノ酸が不足した場合には血液中のアミノ酸を使ってタンパク質を作り、反対に遊離アミノ酸が余っていれば血液中に放出されるといったかたちでアミノ酸の貯蔵庫のような働きをしています。

タウリン、オルニチン、シトルリンなどが遊離アミノ酸の代表的なものです。

3. アミノ酸の構造と種類

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3-1. アミノ酸の構造

アミノ酸の構造は、炭素にアミノ基とカルボキシ基が結合したものが基本構造です。

アミノ酸には、アミノ基とカルボキシ基が結合する炭素の位置によって、α(アルファ)、β(ベータ)、γ(ガンマ)などの種類があります。

タンパク質を構成するアミノ酸はすべてα―アミノ酸です。α‐アミノ酸にはL型とD型の2種類のアミノ酸が存在しますがタンパク質の構成に使用されるアミノ酸はすべてL型です。

アミノ酸がペプチド結合によって次々とつながったものがタンパク質になります。
通常、つながったアミノ酸の数が2個から50個の場合はペプチド、それ以上の場合はタンパク質と呼ばれます。

3-2. アミノ酸の分類

アミノ酸には、いくつかの分類方法があります。

【栄養学的分類】

アミノ酸が人の身体にとってどのようなものか、食品からはどのくらい摂取する必要があるかというような栄養学的な分類が、「必須アミノ酸」「非必須アミノ酸」の分類です。

人の体内でつくることができない「必須アミノ酸」は食品から摂取する必要がある、といった分類です。

【化学的分類】

アミノ酸をその化学的な性質によって、「中性アミノ酸」「酸性アミノ酸」「塩基性アミノ酸」に分類する方法です。

アミノ酸にはアミノ基があり、これは塩基性を示します。一方カルボキシ基は酸性を示します。塩基性基と酸性基が同じ場合はほぼ中性を示すため中性アミノ酸に分類されます。

【構造による分類】

アミノ酸の構造上の特徴による分類方法です。
側鎖に芳香環を持つ芳香族アミノ酸とそれ以外の脂肪族アミノ酸に大きく分けられます。

芳香族アミノ酸には、ベンゼン環を持つもの、インドール環を持つもの、イミダゾール環を持つものがあります。
脂肪族アミノ酸には、さらにその側鎖の特徴によって、枝分かれ構造のあるものは分岐差アミノ酸に分類されます。
硫黄を持つものは含硫アミノ酸、水酸基(ヒドロキシル基)を持つものはヒドロキシルアミノ酸と呼ばれます。

【タンパク質をつくるかどうかで分類】

人体内にある20種のアミノ酸は主にタンパク質を構成しますが、自然界にはタンパク質には組み込まれない「非タンパク質性アミノ酸」も200種以上存在します。
遊離アミノ酸とも呼ばれるそれらのアミノ酸の中には、身体の中で特定の働きを認められるものがあり、その素材を活用した様々な健康食品やサプリメントが開発されています。

3-3. 日本で進化を続ける全自動分析計

アミノ酸を分析するための全自動分析計は日本のメーカーの努力によって、より早く正確に進化を続けています。

アミノ酸の一斉分析法は、1906年にロシアの植物学者ツヴェットが報告した「クロマトグラフィーの原理(装置はクロマトグラフ)」を用います。

1958年に、この原理に基づく分析を全自動化したのがロックフェラー研究所のスタイン、ムーアらで、後にノーベル化学賞を受賞しています。

製品化したのはベックマン社ですが、当時は1分析に一日がかりでした。
日本の(株)日立製作所や日本電子(株)など国内メーカーの努力により、生体中に含まれる40種類のアミノ酸が約120分で分析できるようになりました。

今では高精度なアミノ酸分析法のゴールドスタンダードとして、世界中でアミノ酸研究や品質管理を支えています。

アミノ酸の種類や特徴については「アミノ酸の種類・特徴とその健康・運動・美容効果」という記事もぜひ参考にしてみてください。

4. アミノ酸の健康効果

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4-1. 飲酒後のアルコール分解を促進

アミノ酸のアラニンとグルタミンの混合物を摂取するとアルコール分解を促進して酔いからの醒めを早めたり、悪酔いなどのトラブル予防に役立ったりすることがわかっています。

この混合物を発見したきっかけはラットへの実験でした。
ラットにアルコール混合飼料を与え、15種類のアミノ酸水溶液を自由摂取できる環境下で飼育すると、アラニンとグルタミンを好んで選択しました。
そこで、ラットにアルコールとアラニン・グルタミン混合物を与えたときと、アルコールのみ与えてアミノ酸を与えなかった時の血中アルコール濃度を調べてみると、アラニン・グルタミン混合のアミノ酸を摂取していたときの方が、速やかにアルコール濃度が下がったのです。

健康な成人男性に対しても同様の実験結果があります。
飲酒後にアラニン・グルタミン混合物を摂取したグループと、プラセボ(害も効果もない偽薬)を摂取したグループで1.5時間後に呼気中アルコール濃度を調べてみると、やはりアミノ酸を摂取したグループの方が、あきらかに呼気中アルコール濃度が低くなりました。

このことから、飲酒中や飲酒後にアミノ酸を摂取するとアルコール分解に作用すると考えられています。

4-2. 脳の疲れを改善

アミノ酸によって脳の疲れが改善されることがわかっています。

ヒスチジンというアミノ酸は、摂取すると他のアミノ酸と同様に消化管で吸収されて血液中に取り込まれます。
血液中に取り込まれたヒスチジンは脳へ移行してヒスタミンに変わります。脳にはヒスタミン神経という神経細胞が存在し、睡眠に関する身体のリズムや集中力、判断力などに重要な働きを果たしています。

つまり、ヒスチジンを摂取すると脳内のヒスタミン量が増加するためにヒスタミン神経がかかわる機能が十分に発揮できるということです。

「味噌汁を飲むとほっとする」という日本人は多いのですが、これは家庭で日々口にしていた習慣だけではなく、「かつおだし」に含まれる必須アミノ酸のヒスチジンが働いているとも考えられます。

4-3. 成人病を予防できる

アミノ酸を摂取することで、成人病を予防することができると考えられています。
成人病の原因となる肥満に対してアミノ酸はとても効果的に働くため、成人病予防につながるのです。

肥満の予防としての「筋肉量の増加」と「脂肪蓄積の抑制」どちらにもアミノ酸がかかわっています。

「筋肉量の増加」に関しては、筋肉のタンパク質の合成を高めて分解を抑制することが必要ですが、分岐差アミノ酸(BCAA)と呼ばれるロイシン、バリン、イソロイシンがその働きを持つことが研究されています。

「脂肪蓄積の抑制」に関しては、ラットの研究によりアミノ酸に脂肪燃焼を増やす効果が確認されています。
高脂肪のエサだけを与えたグループと、高脂肪のエサと共に「リジン、スレオニン、分岐差アミノ酸(BCAA)」の混合物を与えたグループでは、アミノ酸を摂取したグループの方が脂肪の増加が少なく、脂肪肝も抑制されていました。

4-4. 健康寿命を延ばす

アミノ酸は、人の健康寿命をのばすために様々な役割を果たします。

先ほどの成人病予防もそのひとつですが、高齢者が要介護状態になるサルコベニアと呼ばれる現象の予防にも効果があります。
サルコベニアとは、加齢に伴い筋力や筋肉量が減少する状態です。
サルコベニアの予防対策としては運動と、栄養、とくにタンパク質の摂取が効果的です。

タンパク質をつくるために必要な必須アミノ酸の摂取が重要で、中でもロイシンは筋肉のタンパク質の合成を促す作用があります。
ロイシン高配合必須アミノ酸の摂取は、たんぱく質そのものの摂取よりも効率的に筋肉がつくられます。

また、血管を柔軟にする働きをもつことなどから高血圧解消にアルギニンが効果的ということもわかっています。

5. アミノ酸の美容効果

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5-1. 良い睡眠ができるようになる

アミノ酸は睡眠にも関係していて、薬やサプリメントで摂取することでより良い睡眠を得ることができます。

睡眠中には「レム睡眠(体の眠り)」と「ノンレム睡眠(脳の眠り)」が交互に4~5回訪れます。
眠りについてから1、2回目のノンレム睡眠はとても重要で、深い眠りをしっかり取らないと脳の疲れが取れないことになります。

最近の研究で、アミノ酸の一種「グリシン」を寝る前に飲むと、速やかに深い眠りに入れるだけでなく、深い眠りの量も睡眠初期に増加することがわかってきています。

5-2. 肌の調子が良くなる

アミノ酸の摂取により肌の調子が良くなります。

先ほど紹介したように、睡眠の質が改善されることも肌の調子が良くなる要因となります。

さらに、アミノ酸は肌のうるおいと大きくかかわっています。
私たちの肌は確執と呼ばれる非常に薄い膜で覆われています。この角質の役割は体内の水分を外へ逃がさないことです。角質自体にも水分が含み肌表面を柔らかく滑らかにしています。

角質の水分保持には、天然保湿成分(NMF)と呼ばれる成分が利用されています。これは、肌で生産される成分ですが、そのうち40%をアミノ酸が占めています。さらに、アミノ酸のひとつであるグルタミン酸が環化したピロリドンカルボン酸(PCA)を含めると天然保湿成分(NMF)の約50%がアミノ酸とその誘導体となります。

アミノ酸やその代謝物は健康な肌の維持に役立っています。

5-3. 髪の調子が良くなる

アミノ酸によって、髪の調子も良くなります。

毛髪も肌と同じようにアミノ酸からできています。
毛髪は「キューティクル」「メデュラ」「コルテックス」で構成されています。主成分はアミノ酸からなるケラチンタンパク質が90%で、他に脂質、メラニン、水などがあります。
ケラチンタンパク質は約18種類のアミノ酸からできています。

そのため、充分なアミノ酸が摂取できていないと髪が細く切れやすく傷みやすい状態になっていきます。

毛髪は肌と異なり、自己修復機能がないため物理的に外側からアミノ酸などを与えて時間をかけてヘアケアを続ける必要もあります。

5-4. ボディメイクに役立つ

アミノ酸の摂取はボディメイクに役立ちます。

ボディビルのように本格的に身体に筋肉をつけたい人も、身体のラインを美しく保ちたいという人もアミノ酸の摂取を意識すると良いでしょう。

ダイエットで体重を落とす場合、落ちた体重の三分の一程度は筋肉が失われています。そのためにダイエットをしても美しいボディラインにならないという結果になってしまうことも。それを防ぐことができるのがアミノ酸です。

体脂肪が多め(体脂肪率30~40%)の人なら、ダイエット中の筋肉量を維持するために一日に体重1kgあたり1.5gのアミノ酸を摂る必要があります。
体重60kgの人なら、90gのアミノ酸を摂取すれば筋肉量が維持できるのですね。

サプリメントで1回あたり摂取できるのが最高でも5g程度なのに対し、食事では良質なたんぱく質を摂取するよう心がければ、1食あたりに必要な30g程度のアミノ酸を無理なく摂取することができます。

(1食で30gのアミノ酸を摂取できる食品量の目安)

豆腐…約545g(大きめのもの約1丁半)
鶏むね肉(皮なし)…約130g
豚肉(肩ロース・赤身)…約160g
牛肉(肩ロース・赤身)…約190g

ボディメイクをしたいなら、アミノ酸スコアの高い食品を摂取することを意識すると良いですね。

 アミノ酸を食品から摂取するのであればぜひこちらの記事も参考にしてみてください→「アミノ酸を食べ物から|効果を実感できる食べ方とは

まとめ

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生物が生まれた源であり、私たちの身体を構成しているアミノ酸についてご紹介してまいりました。

人によって「アミノ酸」のイメージはかなり違うと思いますが、多くの女性はやはり「美容効果」に興味があることでしょう。

無理なダイエットをすることで体重を減らすことはできても、良質なたんぱく質を摂取していかないと体内に必要なアミノ酸を充分に補給することはできません。
そのため、髪や肌の調子が悪くなったり筋肉量自体が落ちてしまい痩せにくい身体になってしまったりするのです。

研究が進み、サプリメントや薬、化粧品などにアミノ酸が使われています。上手に摂取していきたいものですね。

【参考資料】
「トコトンやさしいアミノ酸の本」味の素株式会社編著(日刊工業新聞社)
「生命の万能素材」水谷仁編集(ニュートンプレス)
「アミノエビデンス」大谷勝(現代書林)
「アミノ酸で10歳若返る」ナターシャ・スタルヒン(講談社α文庫)
「アミノ酸で身体の調子がどんどん良くなる」三條健昌(三笠書房)
「介護されない人生・アミノ酸が高齢社会を救う」大谷勝(ダイヤモンド社)

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