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2019.05.20



心と体の健康を保つ20種類のアミノ酸―生命の根源となった物質

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今、アミノ酸やペプチドの注目度が高まっています。

健康維持に必要な栄養素として古くから知られるアミノ酸ですが、最近は「アミノ酸シャンプー」や「ペプチド美容液」など、ヘアケア、スキンケアのジャンルでも注目されています。

コラーゲンなどのタンパク質とともに、スキンケアで重視されるアミノ酸やペプチド。
実は、これらの物質は同類。
アミノ酸が2個から数十個つながったものがペプチドで、数十個から数百個つながったものがタンパク質です。

タンパク質を体内に取り入れると分解されてアミノ酸となり、そのアミノ酸がペプチドやタンパク質に合成されます。
タンパク質は生命維持に欠かせない三大栄養素のひとつですが、そのタンパク質を構成しているのがアミノ酸なのです。

アミノ酸は体の健康を維持するために重要な栄養素として、また近年は心に健康をもたらす栄養素としても重視されています。

ここでは、タンパク質をつくる20種類のアミノ酸を中心として、その働きや特徴などを解説します。

目次

1. アミノ酸の基礎知識

2. 体の大部分をつくる20種類のアミノ酸

3. 9種の必須アミノ酸とは?
① ロイシン
② バリン
③ フェニルアラニン
④ リジン
⑤ トリプトファン
⑥ ヒスチジン
⑦ イソロイシン
⑧ メチオニン
⑨ スレオニン

4. 11種の非必須アミノ酸とは?
⑩ アスパラギン
⑪ シスチン
⑫ グリシン
⑬ アスパラギン酸
⑭ チロシン
⑮ アラニン
⑯ セリン
⑰ グルタミン酸
⑱ グルタミン
⑲ アルギニン
⑳ プロリン

5. タンパク質をつくらないアミノ酸

まとめ

1. アミノ酸の基礎知識

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人間の体は水分が60%、タンパク質が20%、脂肪や糖質などが20%を占めており、水分を除いた固形分の半分がタンパク質です。

タンパク質は骨や筋肉、皮膚、髪、臓器、血液など体中の細胞の材料となるだけでなく、三大栄養素の働きを促す酵素や、いろいろな機能を調節するホルモンとなって、生命維持に大きくかかわっています。

体内に存在するタンパク質は10万種類にもおよぶといわれ、それらすべてをつくっているのはわずか20種類のアミノ酸。
自然界には約500種類ものアミノ酸が発見されていますが、その中のたった20種類が体内のすべてのタンパク質をつくっているのです。

タンパク質をつくらないアミノ酸の中にも、人体におよぼす効果が注目されているものがあります。

 

2. 体の大部分をつくる20種類のアミノ酸

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タンパク質が体内で分解された20種類のアミノ酸は、血液によって全身に運ばれ、その部位で必要とされるタンパク質に再合成されます。
その数が、約10万種類。

それらすべてのタンパク質は、20種類のアミノ酸が異なった構造で結合しています。
その10万種類もの構造式は、すべて暗号化されてDNAに保存されています。

地球上に生命が誕生したのは、アミノ酸が発生したからだと考えられており、大気からアミノ酸ができたとする説が実験によって実証されましたが、隕石からもアミノ酸が検出されており、宇宙からやってきたとする説もあります。

1806年にフランスの科学者がアスパラガスの煮汁からアミノ酸の結晶を取り出して「アスパラギン」と名付けたことにはじまり、1935年にスレオニンが発見されたことで、人間の体のタンパク質を構成するすべてのアミノ酸が発見されました。

これら、体の大部分をつくっている20種類のアミノ酸は、体内で合成できない「必須アミノ酸」9種と、体内で合成される「非必須アミノ酸」11種に分類されます。

 

3. 9種の必須アミノ酸とは?

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体内で合成されないので、食物から摂取しなければいけない必須アミノ酸は9種類。
それぞれの必須アミノ酸を簡単に紹介しましょう。

① ロイシン

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発見年:1819年
主な働き:肝機能の向上
多く含む食品:鶏ムネ肉、豚レバー、牛レバー、ナチュラルチーズ

チーズから発見されたロイシンは、肝機能を高める働きがあり、必須アミノ酸の中で1日の必須量が最大とされています。
多くの食品に含まれているので偏食がなければ不足することはありませんが、過剰に摂取すると、イソロイシン、バリンなどほかの必須アミノ酸とのバランスが崩れることによって、免疫機能の低下を引き起こします。

② バリン

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発見年:1856年
主な働き:血液中の窒素バランスの調整
多く含む食品:大豆、高野豆腐、湯葉(干し)、カツオ節

膵臓の抽出物から発見されたバリンは、成長を促進したり、血液中の窒素の量を調節したりします。
多くの食品に含まれているので不足することはまずなく、イソロイシン、ロイシンと相反する作用をもっているのが特徴。
これら3つの必須アミノ酸は、どれかひとつを多く摂取することでバランスを崩し、体重を減少させることがあります。

③ フェニルアラニン

発見年:1879年

主な働き:神経伝達物質の材料となる
多く含む食品:大豆、湯葉(干し)、カツオ節、きな粉

ルピナスというマメ科の植物から発見されたフェニルアラニンは、体内で非必須アミノ酸のチロシンとなり、チロシンから神経伝達物質のドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンが生成されます。
脳機能を高めて、うつ症状の改善にも有効なアミノ酸ですが、血圧を上げる作用があるので、高血圧の人、心臓病の人、妊娠中の女性などは過剰摂取に注意が必要。

④ リジン

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発見年:1889
主な働き:疲労回復、集中力の向上
多く含む食品:鶏ムネ肉、豚ロース肉、牛肉、イワシ、ブリ

リジンは、抗体、ホルモン、酵素などをつくり出して、全身の組織の修復や成長を促します。
さらに、ブドウ糖がエネルギーとして燃焼するのを助けたり、肝機能を高めたりと多彩な働きがあり、不足すると疲労感、貧血、肝機能低下などを引き起こします。

⑤ トリプトファン

発見年:1890年
主な働き:精神の安定、睡眠の促進
多く含む食品:高野豆腐、湯葉(干し)、カツオ節、大豆

脳内で、ビタミンB6、ナイアシン、マグネシウムとともに、神経伝達物質のセロトニンをつくるトリプトファンは、今、もっとも注目されているアミノ酸。
セロトニンは、睡眠を促進するホルモンであるメラトニンの材料になり、機能障害を起こすと認知症やうつ病の原因になります。
精神安定の効果が注目されているトリプトファンですが、長期にわたるサプリの摂取で過剰になると、肝硬変を招く可能性があるので注意が必要。

⑥ ヒスチジン

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発見年:1896年
主な働き:子どもの成長促進
多く含む食品:カジキ、カツオ、カツオ節、マグロ、ブリ

子どもの成長に不可欠なヒスチジンは、幼児のみに必須とされてきましたが、1985年にWHO(世界保健機関)を中心とする合同委員会によって成人にも必須と報告されました。
体内で、強力な血管拡張や血圧降下作用をもつヒスタミンに合成され、胃酸の分泌や中枢神経機能にも関与します。

⑦ イソロイシン

発見年:1904年
主な働き:神経機能の向上、成長促進
多く含む食品:鶏ムネ肉、豚赤身肉、ナチュラルチーズ、スジコ

サトウダイコンの糖類から発見されたイソロイシンには、神経の働きをよくする、成長を促すといった作用があり、血管を拡張したり、肝機能を高めたりする働きもあります。
ロイシン、バリンと相関関係にあり、摂取量のバランスが崩れると体重減少などの弊害が現れます。

⑧ メチオニン

発見年:1922年
主な働き:血中のヒスタミン濃度低下
多く含む食品:シラス干し、カツオ節、湯葉(干し)、マグロ、ブリ

イオウを含んだ含流アミノ酸のひとつであるメチオニンは、ヒスタミンに作用する以外に、抑うつ症状や統合失調症を改善する効果が知られています。
ヒスチジンから合成されるヒスタミンは、ふだんは不活性ですがケガや薬物反応によって活性化し、血管の拡張、かゆみ、痛みを発症し、悪化するとアレルギー症状を引き起こします。

⑨ スレオニン

発見年:1935年
主な働き:脂肪肝の予防、成長促進
多く含む食品:大豆、湯葉(干し)、シラス干し、マグロ、ゼラチン

最後に発見された必須アミノ酸であるスレオニンには、肝臓に脂肪が蓄積するのを防いだり、成長を促したりする作用があります。
不足すると、脂肪肝、貧血、体重減少などを起こしやすくなります。
穀類にはリジンやスレオニンがあまり含まれないので、白米の食品添加物として用いられます。

 

4. 11種の非必須アミノ酸とは?

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タンパク質を構成する20種類のアミノ酸の中で、体内で合成できる11種類が非必須アミノ酸。

体内で合成できるので食物からの摂取が必須ではない、という意味からこの名称になっており、体にとって必須ではないという意味ではありません。
非必須アミノ酸にもそれぞれ重要な働きがあります。

⑩ アスパラギン

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発見年:1806年
主な働き:運動持久力の向上
多く含む食品:大豆、玄米、レーズン、牛乳、ジャガイモ

世界で最初に発見されたアミノ酸であるアスパラギンは、エネルギー生成のサポートをして運動持久力を向上させます。
肝臓の保護作用も認められています。

⑪ シスチン

発見年:1810年
主な働き:傷を治す、解毒作用
多く含む食品:豚ロース肉、牛肉、羊肉、スジコ

アスパラギンの次に膀胱結石から発見されたシスチンは、1899年まではタンパク質を構成すると考えられていませんでした。
ブドウ糖の代謝(エネルギー化)にかかわってほかの物質と反応することにより、解毒作用を発揮、有害金属や活性酸素を排除する働きがあります。
毛髪や爪に多く含まれており、タウリンを生成して胆汁酸の成分にもなります。

⑫ グリシン

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発見年:1820年
主な働き:コラーゲンの主成分
多く含む食品:ゼラチン、イセエビ、湯葉(干し)、カツオ節、高野豆腐

構造がもっとも簡単なアミノ酸であるグリシンはゼラチンから発見され、甘みがあったので当初は「ゼラチン糖」と呼ばれていました。
血中コレステロールを下げる作用、抗菌作用や酸化防止作用をもち、肌の弾力を保っているコラーゲンの材料になります。
エビやカニの風味付け調味料として使われることでも知られます。

⑬ アスパラギン酸

発見年:1827年
主な働き:疲労回復
多く含む食品:大豆、高野豆腐、湯葉(干し)、シラス干し、カツオ節

アスパラギンに水が反応して分解された加水分解物から発見されたアスパラギン酸は、窒素やエネルギーの代謝を高めるので疲労回復にとても効果があります。
アンモニアを体外に排出する作用があり、神経伝達物質の材料にもなるので、中枢神経を守るという重要な働きもあります。
しかし、ある種のがん細胞はアスパラギン酸を取り込んで元気になるので、特定のがん患者にはアスパラギン酸分解酵素が使用されます。

⑭ チロシン

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発見年:1846年
主な働き:神経伝達物質の材料となる
多く含む食品:カツオ節、タラコ、プロセスチーズ、シラス干し

チーズに由来する名称のチロシンは、必須アミノ酸のフェニルアラニンから転換されて神経伝達物質のドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンの材料となり、皮膚の色素であるメラニン、甲状腺ホルモンのチロキシンやトリヨードチロニンの材料にもなります。
不足すると、子どもでは知能障害、大人は精神障害の原因になります。

⑮ アラニン

発見年:1850
主な働き:肝機能の維持
多く含む食品:ゼラチン、シジミ、鶏ムネ肉、サバ、カツオ節

肝臓のエネルギー源となるアラニンは、アルコール分解力を高めます。
糖を合成する材料としても使われるので、脂肪燃焼効果を高めて、運動持久力も高めます。

⑯ セリン

発見年:1865年
主な働き:肌の保湿、脳機能の活性化
多く含む食品:大豆、カツオ節、高野豆腐、イクラ、牛乳

絹糸のタンパク質であるセリシンから発見されたセリンは、脳神経を活性化させて記憶力を高め、血中コレステロールを低下させて高血圧や脳卒中の予防に効果を発揮します。
また皮膚の表皮でうるおいを保つ天然保湿因子(NMF)に関与して、肌の保湿作用を維持します。

⑰ グルタミン酸

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発見年:1866年
主な働き:脳機能の活性化、疲労回復
多く含む食品:大豆、高野豆腐、落花生、アーモンド、湯葉(干し)

重要なうまみ成分として知られるグルタミン酸は、体内に入ると、脳機能に悪影響をおよぼすアンモニアをグルタミンに変える働きがあります。
アンモニアを尿で排出させる利尿作用もあります。
脳に多く存在して、神経伝達にもかかわっているので、統合失調症や認知症の治療に効果が認められていますが、化学調味料による過剰摂取には注意が必要。
過剰な状態が続くと、不眠症や神経症、幻覚などの原因となります。

⑱ グルタミン

発見年:1883年
主な働き:疲労回復、胃腸の粘膜保護
多く含む食品:豚赤身肉、レバー、海藻、大豆、サトウキビ、卵

サトウダイコンの絞り汁から発見されたグルタミンは、筋肉に多く存在して筋肉で繰り返されるタンパク質の合成と分解にかかわっています。
胃腸の粘膜をつくる細胞の合成を促すので、胃腸から病原菌などが侵入することを防ぐ免疫作用もあります。

⑲ アルギニン

発見年:1886年

主な働き:免疫力向上、筋肉強化、性機能改善
多く含む食品:小麦胚芽、鶏ムネ肉、ゴマ、大豆、高野豆腐、ナッツ類

体を活性化して免疫機能を強化する成長ホルモンの合成にかかわるアルギニンは、病気にかかりにくくなる、傷の治りを早くするといった作用があります。
成長ホルモンには、脂肪の代謝を促進して筋肉を強化する働きもあるので、ボディビルダーなどが栄養補助として使うことで知られます。
成長期の子どもが過剰摂取になると巨人症にかかる危険があるので、サプリメントの摂取には注意が必要。

⑳ プロリン

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発見年:1901年
主な働き:コラーゲンの合成促進
多く含む食品:小麦粉、牛乳、大豆、ゼラチン

グルタミン酸から合成されるプロリンは、コラーゲン合成の主要成分となり、紫外線などによって破壊されたコラーゲンを修復して肌の弾力を保つ働きがあります。
脂肪の代謝を高める作用もあるので、減量に効果的なアミノ酸とされています。

 

5. タンパク質をつくらないアミノ酸

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自然界にあって、タンパク質をつくらないアミノ酸のいくつかは、健康への作用が認められており、医薬品や健康食品などに活用されているので、代表的なものを紹介しておきましょう。

・γ-アミノ酪酸(GABA)

発芽玄米の成分として知られるGABAは、グルタミン酸から合成され、不安や興奮をやわらげる神経伝達物質として働きます。

・ドーパ

パーキンソン病の治療薬として知られるドーパは、脳内で神経伝達物質のドーパミンやノルアドレナリンに変換されます。

・オルニチン

シジミに多く含まれるオルニチンは、アンモニアが肝臓で尿素に変換されて解毒される際にアルギニンから生成され、肝機能を維持する働きがあります。

・シトルリン

スイカに多く含まれるシトルリンは、体内でアルギニンに変換され、肝臓のアンモニア解毒に関与します。

・クレアチン

アルギニン、グリシン、メチオニンの3種類のアミノ酸から合成されるクレアチンは、ほとんどが筋肉に存在して収縮に関与し、筋肉増強の作用があります。

・カルニチン

リジンとメチオニンから合成されるカルニチンも筋肉に豊富に存在して、脂肪酸のエネルギー代謝に関与します。
ダイエットを目的としたサプリメントなどに利用されています。

・アミノレブリン酸(ALA)

血液のヘモグロビンや、エネルギー生成に不可欠なアミノレブリン酸は、免疫力の向上、糖質や脂質の蓄積抑制、肌の保湿といった作用があり、コスメやサプリに利用されています。

 

まとめ

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必須アミノ酸を多く含むアミノ酸食品には、「アミノ酸スコア」という値があるので、最後に説明しておきましょう。

アミノ酸スコアは、体が欲求する必須アミノ酸の量を想定し、食品の必須アミノ酸の構成と比較して数値化したもので、良質のタンパク質かどうかを知ることができます。

100を最高値としており、スコアが100の食品には、鶏卵、牛乳、アジ、イワシ、サケ、牛肉(サーロイン)、豚肉(ロース)、鶏ムネ肉、鶏レバーなどがあります。

また、「L-アスパラギン」のように、頭に「L」や「D」がつけられたアミノ酸があります。
アミノ酸の構造は、左右が反対になっているものが存在し、一方を「L体」もう片方を「D体」と呼びます。

体内のタンパク質を構成するアミノ酸はすべて「L体」で、製造されているアミノ酸のほとんども「L体」ですが、「D体」のアミノ酸には独自の役割が発見されつつあるので、区別しているのです。

アミノ酸スコアについて詳しく知りたい方は以下の記事もぜひご覧ください。

アミノ酸スコアとは|数値でわかる食品の良質たんぱく質

 

【参考資料】
・『今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい アミノ酸の本』 味の素株式会社 編  日刊工業新聞社 2017年
・『これは効く!食べて治す 最新栄養成分事典』  主婦の友社 2017年
・『からだにおいしい あららしい栄養学』 吉田企世子、松田早苗 監修  高橋書店 2016年
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