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炭水化物が余ると体脂肪に変化するのに、炭水化物が不足すると脂肪からではなくアミノ酸等のたんぱく質からグルコースが作られるのは何故ですか?

ダイエット | 化学522閲覧

回答(5件)

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『脂肪からではなく』に対する直接的な回答としては、脂肪酸の多くを占める偶数鎖脂肪酸はピルビン酸デヒドロゲナーゼを触媒にした反応を逆転させる経路がないので(奇数鎖脂肪酸は最終的にオキサロ酢酸に変換することで糖新生の基質となりえるが割合/量が無視できるほど小さいので)、体脂肪からグルコースを十分な量を合成することができない為、なんて感じになるのかしらね。 以下は参考までに。 他の回答者さんが言及しているけど、糖新生の主な基質には糖原性アミノ酸が挙げられるけど、乳酸やグリセロールも基質なんだよね。また食事は糖新生の率/量に影響する主要な変数であることは間違いないけど、糖新生自体は恒常的な反応って捉えた方が柔軟な見方ができると思うよ。 例えば食後(60%グルコースの1000kcalの液体食)でも糖新生起こってるんだよね。 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8772491/ インスリンはグリコーゲンの異化を抑制し糖新生にも抑圧的に働くんだけど、高インスリンレベルでも糖新生は十分に抑制はされとらんのよね。 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12941759/ つまり年齢、性別、ホルモン、食事、運動、病気といった様々な変数によって率/量が変化しようとも、アミノ酸の一部は一日を通して一定量糖新生の基質となっている、てことをまず理解しておくのが大事だと思います。 また『炭水化物が余ると体脂肪に変化するのに』の前提だけど、生体内にその経路が在るという事実はその経路の利用率/量を意味するわけじゃないんだ。炭水化物(糖質)の代謝は複数の代替経路との相補関係で成り立っているから、単純化するにはある程度の体系的知識が背景にあった方が好ましいと思います。 糖質から脂肪合成する経路をde novo lipogenesis (DNL)っていうんだけど、この経路はヒトにおいて優先度の低い経路なんよ。詳しくは↓ https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10252820125 なので例えば何日も砂糖だけしか食べていません!とか特異な食事でもなければ、その辺のダイエット法で摂りうる栄養比において、エネルギーが余剰な場合に体脂肪として蓄えている主要なエネルギー基質は脂質なんすな。 そんで確かにグルコースの急性的な欠乏下でタンパク異化が亢進するのは事実なんすけど、骨格筋異化もグリコーゲン不足もヒトにおいては好ましい状態じゃないんすよ。まだ使える体脂肪があるのに、慢性的なエネルギー不足に骨格筋を優先的に使ったり、グリコーゲンが足りない状態がウホってたご先祖の時代に有利だったかと想像すると…あまり有利とはいえなかったんじゃないかね。 なのでヒトはグルコースの慢性的な不足においてはグリコーゲン(特に筋中かな)や脳機能を維持するためにも(赤血球や神経系などグリコースに依存した組織のためにも)、豊富な体脂肪を基にケトン産生量を増やして対応するんすよ。実際に絶食研究では初期の数日は窒素排出量が増加するんだけど、ケトン産生の亢進に比例して減少するからね。 《炭水化物が余ると体脂肪に変化すること”も”できるし、炭水化物が不足するとアミノ酸等のタンパク質からグルコースを作って代替すること”も”できる》 と言い直すなら、そこまで矛盾を感じないんじゃないかな?感じるとしたら”も”の部分をより深く調べていくと良いと思います。 ただ、”も”に踏み込むならば、それ相応の専門性が求められるので、この分野に関心があるのであれば、知恵袋(少なくともダイエットカテ)で答えを求めるのは妥当ではないと思うよ(もちろん私の回答も)。回答者に与えられた文字数程度に簡略化できるもんじゃないし、上で少し触れたように前提となる知識も幾つも必要になってくる。 私もこの回答するにあたって糖新生の基質比等に疑問をもって、久しぶりにHarper's Illustrated Biochemistry流し読みしたり、PhysiologyのFreee Reviewとか論文再読や新規に適当に論文検索かけて流し読みしてみたけど、以前流し読みした時と同じでちんぷんかんぷんで欲しい情報も得られなかったよ。逆に私も質問したくなったくらいさ。 なので関心もったり疑問に思うのはとても大切だと思うけど、この辺はちゃんとした媒体で学んだ方が良いと思いますよ。 例えば他の回答を『間違っている』『勉強不足』と評している回答による『糖新生の発動条件』を例に挙げましょう。いつも東方さんすみませんね。 『発動条件』のように原因と結果の関係にしてしまえば、その原因が除外された時、結果(糖新生)は起こらないことになってしまうよね。しかし科学的検証(客観的事実)ではその原因を除外しても結果は起こってたわけだよ。因果関係と相関関係、原因と要因などはよく理解して情報精査しないと混乱の元になると思うよ。 運動の強度や量ってのは糖新生の率/量に影響する変数の一つであって、表現に習うなら発動条件ではなく変動条件だよね。これ全然意味合い違うのわかるでしょうか。ベースライン及び運動中のグリコーゲンレベルも変数だし、そもそも筋トレだって運動後にタンパク異化は亢進するんよ。再合成率が100%ではないとすれば、一部は糖新生に乗る可能性もあるよね。この辺をたった2つに単純化して発動条件みたいに表現するのは好ましいとは思えんな。 こういった誤った単純化が矛盾を生じさせるということは、質問者さんが疑問が類似した側面を持つことからも納得して頂けるんじゃないかな。体系的な理解に至るにはそれ相応の情報の質と量を処理できる必要性があるし、その行程を経ずに単純化された説明で理解した気になるのは危険っす。単純な文章でもコンテキストとして理解するにはそれを読み解く知識や経験が必要ってことっすな。 ってわけでまずは自分の疑問が、帰納的な検証を経た客観的事実に基づいているのか、それとも演繹的に真とした主観的事実に基づいているのか、その辺をチェックしてみると良いと思います。ちなみにダイエットカテでは後者が圧倒的に多いと思います。

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不勉強なのでざっくりです。 炭水化物(食物繊維+糖質)ではなく糖質(≒血糖:単糖)です。 食物繊維は腸内細菌によって発酵された短鎖脂肪酸(脂質)を人が利用している。 糖質は多少、肝臓や筋肉に貯蔵用の糖質グリコーゲン:多糖として蓄えられます。 この仕組みのおかげで満タンであれば1日程度なら食事が出来なくても血糖(ブドウ糖、グルコース)の維持ができます。 過剰な糖質を中性脂肪(グリセロール+脂肪酸)に合成する理由の一つとして考えられているのは糖質は水分を多く含むので糖質の状態では体重が重くなりすぎるとされています。 中性脂肪(水分量が少ない:20%)は貯蔵に最も適した臓器で生物が生きる上では必須で多すぎても少なすぎても問題があるとされている。 又、過剰な血糖(高血糖)は酵素(全ての代謝に必要な物:タンパク質)の助けを必要とせずタンパク質と勝手に代謝してしまいタンパク質の機能を喪失する。 血糖も中性脂肪も適度にあるのが良い。 糖質が不足する時に血糖を作る仕組みを糖新生と言います。 肝グリコーゲンが枯渇した後、又は少なくなってから起こる。 (記載してあるものによって若干違う事がある) 脂肪酸(脂質)からも常にエネルギーを作り出していますが赤血球、肝臓は脂肪酸からエネルギーを作り出す仕組みを持っていないので必ず血糖が必要です。 血糖を作り出すホルモンが複数あります。 これらが分泌されることで糖質以外から血糖を作り出します。 血糖からエネルギーを作る解糖系回路を逆走する事で血糖を作り出します。 その際もエネルギーが必要で脂肪酸から作ったエネルギーで賄うとされる。 エネルギーとなるATPという物質を血糖、脂肪酸から作り出す代謝をエネルギー代謝といいます。 解糖系回路とは血糖からエネルギーを作り出す仕組み。 脂肪酸(脂質)からエネルギーを作り出す仕組みはクエン酸回路という。 ※各代謝の呼び名はいくつかあります。 作り出す条件:必要な栄養素、作れるATP数、速さ、酸素の有無などが変わります。 糖新生の材料は糖原生アミノ酸(血糖を作る)、グリセロール(脂質)、乳酸(解糖系代謝で作られる)と複数ありますがアミノ酸の利用割合が多い。 人のタンパク質は20種類のアミノ酸から作り出されアミノ酸には糖原生(血糖を作る)、ケト原生(脂質を作る)と両方の特徴を持つものがある。 ケト原生アミノ酸は血糖ではなくケトン体(脂質)を作り出す。 アミノ酸は血中や細胞内にある遊離アミノ酸が利用されるとされています。 直ちに筋肉を分解するのかについては不勉強でわかりません。 筋肉は常に分解と合成が繰り返されていて運動などによる刺激が入る事で合成が促されるので運動後の食事によって筋肉がどんどん減っていく事にはなりません。 詳しくは生化学などを勉強されると良いと思います。

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間違った回答ばかり書かれていますね。 正しい回答をしておきます。 タンパク質から糖質を合成する事を「糖新生」と呼びます。 糖新生が行われるのには発動条件があります。 条件① エネルギー供給が間に合わない時。 マラソンのような息が上がるような激しい有酸素運動をした時は、遊離脂肪酸からのエネルギー供給か間に合わなくなります。 その時に体は緊急措置として手っ取り早く筋肉自身を分解してエネルギーを取り出します。 条件② 総摂取カロリーが不足している時。 総摂取カロリーが足りない時、足りないエネルギーを全て脂肪から補うと死に近づくので体はそれで対応したくありません。しかしながら血糖値は最低限上げておかなければならないのでホルモンのグルカゴン等を分泌して筋肉を分解してそこから糖質を合成します。 そうすれば少ない摂取カロリーでも生き残れるような体になりエネルギー貯蔵も節約できて一石二鳥だからです。 糖質制限撲滅委員会という人の回答は酷いてすね。生化学を全く理解していない。 人体はカロリーを中性脂肪に合成している訳ではありません。 中性脂肪にならないカロリーもありますしカロリーが多くても中性脂肪が合成されない条件だと合成されませんし、消費カロリーも必ずしも脂肪から取り出される訳ではありません。 筋肉からエネルギーを取り出すと体脂肪率はむしろ増えます。 勉強不足と言わざるをえません。

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炭水化物が余るから太るのではなく摂取カロリーが消費カロリーをこえると太ります。 完全糖質制限(ケトジェニック)をしても摂取カロリーのほうが多ければ太ります。 太る太らないはカロリー次第です。

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血糖値は、肉食のライオンなどにもあり、おおむね哺乳類では、100前後です。 おそらく、哺乳類が生まれる以前の、爬虫類、両生類、魚類などの時代に、備わった機能ですよ。捕食した植物以外の昆虫、プランクトンからブドウ糖を作り出す機能です。 脂肪は、単位重量当たりの発熱量が多いので、貯蔵する栄養素としては最適です。 脂肪を最後まで、取っておく生物に進化していったのです。その方が軽くて身動きも楽で、外敵から襲われにくくなるでしょう。