馬の資料室（日高育成牧場）

No.151 （2016年7月15日号）

　タンパク質の英語であるプロテイン（Protein）は、 “第一のもの”という意味のギリシャ語の“プロテアス”を語源としています。19世紀にある著名な科学者が、生物の基本構成物質であり重要な栄養であるとの考えから、プロテインと命名したそうです。

タンパク質と筋肉

　タンパク質は、生体の血、肉および骨などの構成要素であり、まさに生命を形づくるために重要な栄養素です。特に、アスリートにとっては筋肉の構成材料として重要です。プロテインの補助食品やサプリメントの広告は、私たちにタンパク質を多く摂取すれば筋肉量も増えるかのような誤解を与えているかもしれません。タンパク質は、筋肉の材料ですが、必要以上に摂取したタンパク質は、炭水化物の場合と同様に脂肪として体内に蓄積されます。

　筋肉増量のためには、運動負荷による物理的刺激や、タンパク質の合成を促進する作用（同化作用）のあるホルモンの分泌や酵素が必要となります。特に、成長ホルモンやIGF-1（インスリン様成長ホルモン）は運動負荷により分泌量が増え、筋タンパク質の合成を促進することが知られています。また、インスリンは血中のグルコース取込に作用するホルモンとして知られていますが、タンパク質の合成や筋肉の材料となるアミノ酸の筋肉内への取込を促進する作用もあります。

ニュートリション・タイミング

　筋肉は24時間活動していますが、運動に伴う筋肉の代謝の変化から、３つのステージに分けることができます（図１）。　“ニュートリション・タイミング”と言われ、3つのタイミングに分けられます。それぞれのタイミングで適切な栄養源が適切な量利用されることで、良好なパフォーマンスを得ることができます。

　運動中、筋肉はエネルギーを利用し収縮および弛緩しますが、そのエネルギーは筋肉内のグリコーゲンが代謝されたり、筋タンパク質の一部が分解されたりすることによって生成されます。この筋肉組織が代謝される時間帯は、“エネルギー・タイミング”と言われます。運動後は、運動による物理的な刺激によって筋肉の感受性が高まり、インスリンなどの同化作用のあるホルモンの影響を受けやすい状態になります。この時間帯は、“アナボリック（＝同化）・タイミング”と言われ、そのときの運動強度により変化しますが、おおむね運動後120分まで継続するとされています。その後、運動によって消費された筋グリコーゲンや、分解された筋タンパク質が回復する時間帯である“グロース・タイミング”となります。

　これらの時間帯の中で、“アナボリック・タイミング”のとき、食餌から筋タンパク質の材料であるタンパク質（アミノ酸）を摂取すると、筋タンパク質の合成速度を早める効果があることが知られています。人間のアスリートにおいては、よく取り入れられている栄養処方であり、運動により分解した筋タンパク質の修復を早めるだけでなく、筋肥大の効果も狙っています（図2）このタイミングで炭水化物も同時に摂取することにより、インスリンの分泌量も増加します。この結果、インスリンの同化作用により、さらに効率的な筋タンパク質の早期修復が期待できます。図1：運動に伴う筋肉代謝の3つのステージ（ニュートリション・タイミング）

図2：アスリートに取り入れられている筋肉を早期に修復させるための栄養処方

馬における運動後の栄養処方が筋タンパク質合成に及ぼす影響

　ヒトや実験動物において、運動後のタンパク質や炭水化物摂取が、筋タンパク質の合成を促進することが、試験で確かめられています。はたして、競走馬においても、運動後の栄養給与が筋タンパク質の合成速度に影響をもたらすのでしょうか？　

　サラブレッドにおいて、運動後のタンパク質（アミノ酸）および炭水化物給与が筋タンパク質の合成速度におよぼす影響について調べた試験結果について紹介します。大腿部筋の筋タンパク質合成速度を、アミノ酸の安定同位体（自然界にほとんど存在しない水素の安定同位体で標識したアミノ酸（L-[ring-²H₅]-フェニルアラニン））を標識として測定しました。　運動後の栄養の供給を飼料給与でおこなうと消化吸収に個体差等の影響があるため、栄養の供給は頸静脈からの点滴により実施しました。投与する試験溶剤は、対照として生理食塩水、10%ブドウ糖、10%アミノ酸、5%ブドウ糖＋アミノ酸および10%ブドウ糖＋アミノ酸の4種類を用い、運動直後から120分後まで2.2ml/kg/hrの速度で持続投与しました（図３）。

　運動75-120分後において、10%ブドウ糖＋アミノ酸を投与したときが他の試験溶剤に比べて、筋タンパク質の合成速度が高くなりました。このように、競走馬においても運動後120分以内に、タンパク質ならびに炭水化物を摂取することにより、筋タンパク質が早期に修復することが期待できるようです。ちなみに、この試験において投与したアミノ酸や炭水化物の量は、飼料で換算すると、おおむね燕麦0.5kg（0.5枡）と脱脂大豆0.5kg（0.6枡）になります（図４）。また、燕麦と脱脂大豆を個別に用意しなくても、一般的な配合飼料には十分量のタンパク質が含まれることから、現在使っている配合飼料を運動後に1.0～1.5㎏与えることで十分です。 図3：運動後のアミノ酸および炭水化物投与が馬の大腿部筋タンパク質合成速度に及ぼす影響

図4：飼料による運動後のアミノ酸および炭水化物投与の例

 （日高育成牧場　研究役　松井　朗）