必須アミノ酸とタンパク質の品質
必須（不可欠）アミノ酸とは、ヒトの身体が代謝需要を満たすのに十分な速度で合成できないため、食事から摂取しなければならないアミノ酸である。この分野では、これらのアミノ酸の生化学、食事からの必要量がどのように推定されるか、そして食事性タンパク質の品質が、そのアミノ酸プロファイルと消化率がヒトのニーズにどれだけ合致するかによってどのように判断されるかをまとめている。
Definition
必須アミノ酸とは、十分な量をde novo合成できず、食事から供給されなければならない9種類のアミノ酸（ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリン）である。タンパク質の品質とは、食事性タンパク質がこれらのアミノ酸を、代謝ニーズを満たすために必要な量と消化可能な形でどれだけ供給できるかの度合いを指す。
Scope
この分野は、読者を4つの関連トピックに導く。分岐鎖アミノ酸とその筋肉およびエネルギー代謝における役割、神経伝達物質の前駆体となる芳香族アミノ酸、アミノ酸必要量の推定と推奨される食事摂取基準、そしてタンパク質の品質評価と植物性タンパク質の補完である。これらは臨床的ガイダンスとしてではなく、参照すべき生化学および栄養学のトピックとして扱われる。
Sub-topics
Core questions
- どのアミノ酸が食事性必須であり、なぜ体はそれらを生成できないのか？
- 個々のアミノ酸に対するヒトの必要量はどのように推定されるのか？
- ある食事性タンパク質が他のタンパク質よりも高品質であるのはなぜか？
- 相補的な植物性タンパク質は、どのようにして必須アミノ酸のニーズを共に満たすのか？
Key concepts
- 必須（不可欠）アミノ酸
- 窒素バランス
- 制限アミノ酸
- タンパク質の品質と消化率
- タンパク質の相補性
- アミノ酸必要パターン
Mechanisms
食事性タンパク質は、アミノ酸と小さなペプチドに消化され、吸収され、体タンパク質の構築や多くの窒素含有化合物の前駆体として利用される。哺乳類は特定の炭素骨格を合成する酵素経路を持たないため、必須アミノ酸は食物から摂取する必要がある。最も制限的な必須アミノ酸が1つでも不足すると、他のアミノ酸がタンパク質合成に利用できる量が制限される。食品タンパク質のアミノ酸組成、その消化率、およびヒトの必要パターンとの合致が、その栄養価を決定する（Wu, 2009; Young & Borgonha, 2000）。
Clinical relevance
必須アミノ酸とタンパク質の品質を理解することは、栄養科学において食事性タンパク質の充足度がどのように説明され、植物性および混合食がどのように評価されるかの基礎となる。この分野は、集団レベルおよび参照レベルでの食事の充足度を特徴づけるために使用される概念を記述するものであり、個別の診断や処方の根拠となるものではない。
Evidence & guidelines
必要量の推定とタンパク質品質の評価方法は、窒素バランス研究およびトレーサー研究を通じて開発され、FAO/WHO/UNUや各国の食事摂取基準策定プロセスなどの専門機関によって成文化されてきた。タンパク質消化率補正アミノ酸スコア（PDCAAS）とその後のアプローチは、規制および栄養利用のためにタンパク質品質を具体化するものである（Schaafsma, 2000; Young & Pellett, 1994）。
History
食事における必須性の概念は20世紀前半に確立され、特にウィリアム・ローズによるヒト研究によって、不可欠アミノ酸とその必要量が特定された。その後、安定同位体トレーサーを用いた研究（マサチューセッツ工科大学の必要パターンにまとめられている）により、必要量の推定値が上方修正され、タンパク質品質の評価方法が再構築された（Young & Borgonha, 2000）。
Key figures
- Vernon Young
- Guoyao Wu
- William Rose
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- young-2000-mit
- schaafsma-2000
Frequently asked questions
- ヒトにとって必須アミノ酸はいくつありますか？
- ヒトにとって食事性必須アミノ酸は9種類と考えられています。これらはヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリンであり、体内で十分な量を合成できないためです。
- タンパク質の品質とは何を意味しますか？
- タンパク質の品質とは、食事性タンパク質が必須アミノ酸を、ヒトの必要量を満たすために必要な比率と消化可能な形でどれだけ供給できるかを説明するものです。ある必須アミノ酸が制限されているタンパク質は、そのニーズに対して品質が低いとされます。