EAAとプロテインの違いを、腸で運ばれる形から考える。遊離アミノ酸と短いペプチドには別の輸送経路があり、細かく分かれているほど必ず速いとは限らない。人の腸の実験、細胞実験、子豚の研究を読み分け、吸収の速さと筋肉への効果を混同せずに商品説明を読む手がかりを探る。
シェーカーに粉を入れる前に、EAAとプロテインの袋を見比べる。「アミノ酸まで分かれているなら、腸ではこちらが先に入るはず」。その直感には、別の入り口の存在が抜けている。腸には遊離アミノ酸を運ぶ仕組みと、短いペプチドをまとまりのまま運ぶ仕組みがある。[2][3]
答えは、遊離アミノ酸と短いペプチドには別の入り口がある、ということだ。たんぱく質の消化では、ばらばらのアミノ酸だけでなく、アミノ酸が短くつながったペプチドもできる。そのうちジペプチド、トリペプチドを運ぶのが、輸送体と呼ばれる膜のたんぱく質、PEPT1である。[2][3]
ただし、輸送経路が違うことと、市販のEAAとプロテインのどちらが運動後に優れているかは別の問いである。既存記事「ダイエットのプロテインとEAAは腹持ちも同じ？血中濃度と次の食事量を比較」には満腹感の論点を譲り、ここでは腸の表面を何がどう通るかに焦点を絞る。
消化の途中には、短いつながりもある
遊離アミノ酸とは、ペプチドとしてつながっていないアミノ酸である。EAAという商品名から吸収を考えるときも、まず遊離の形で入る成分を想定しているのか、たんぱく質が消化されて生じる成分を想定しているのかを区別したい。腸が扱うのは売り場の分類ではなく、消化後にそこへ届いた分子の形だ。[2][3]
人のたんぱく質消化・吸収に関する文献を検討したFreemanのレビューでは、胃と膵臓の酵素による分解を経て、腸の中に短いペプチドと遊離アミノ酸が生じる流れが整理されている。その後、これらの消化産物は腸の上皮細胞へ取り込まれ、やがて門脈へ向かう。上皮細胞は、食べ物のある腸の内側に面した細胞のことだ。[7]
この途中で重要なのが、つながった形のまま細胞に入る経路である。たんぱく質は、すべての結合を腸の外で切り終えてから吸収される、という一本道ではない。人の腸を調べた研究でも、ペプチドのまま運ぶ経路と、腸の表面で分解してからアミノ酸を運ぶ経路が区別されている。[15]
つまり「分解すること」と「膜を越えること」は別の仕事になる。細かくなるまで待つ経路もあれば、短いまとまりで膜を越える経路もある。買い物の袋を全部ほどいてから改札を通る必要がないように、腸にもまとまりを扱う仕組みがある。ただし、このたとえが説明するのは通り方であり、商品の勝敗ではない。[3][15]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
PEPT1は短いまとまりを受け取る
Danielによる腸のペプチド輸送のレビューでは、PEPT1は腸上皮細胞の、腸の内側に面する膜に存在するとされる。受け取るのは、アミノ酸が2個つながったジペプチドと、3個つながったトリペプチドだ。遊離アミノ酸や、4個以上つながったペプチドは、この輸送体の基質にならない。基質とは、ここでは輸送体が運ぶ相手を指す。[3]
したがって、たんぱく質が大きな形のままPEPT1を通る、という説明は正確ではない。一方、遊離アミノ酸ならこの入り口も利用できる、という説明も違う。同じアミノ酸を含んでいても、つながり方で利用する輸送経路が変わる。[3]
Spanierのレビューは、遊離アミノ酸の輸送には複数の特異的な輸送体が関わる一方、8,000種類を超えるジペプチド、トリペプチドの取り込みをPEPT1が担うと説明する。この数は、体に必要な栄養素の種類を数えたものではない。並び方の違う短いペプチドを幅広く受け取れる、という輸送体の性質を示している。[2]
PEPT1は、水素イオンとペプチドを一緒に運ぶ仕組みで働く。レビューで使われる「高容量・低親和性」という性質は、多様な相手を扱う輸送の特徴として読むのがよい。「高容量」の文字を、そのまま大量に飲むほどよいという飲用の勧めへ置き換えることはできない。[2][3]
入り口は単なる穴でもない。Spanierのレビューでは、栄養成分や転写因子、輸送体の機能を調節する分子などとの関わりが整理されている。Danielのレビューも、栄養状態や病態に応じた調節を扱う。腸の吸収は、分子の大きさだけを見れば決まる固定的なふるいではないのである。[2][3]
PEPT1の働きは、薬の取り込みの研究でも注目されている。DanielとSpanierのレビューでは、短いペプチドに構造が似た薬も運ばれることが説明されている。輸送体が相手を見分ける基準は、栄養補給のために売られているかどうかではなく、運べる構造かどうかにある。この幅広さも、単に分子が小さいほど通りやすい穴というイメージと異なる点だ。薬の飲み合わせや使い方の判断は、栄養の比喩から決めず、医師に確認する領域になる。[2][3]
人の腸では、ペプチドにも速さの利点があった
「分解済みだから必ず先に入る」という見方を考え直す材料が、人を対象としたSilkらの研究である。生体内で腸に溶液を流す灌流法を使い、ジペプチド、トリペプチドの吸収特性を調べた。調べたモデルペプチドは、遊離アミノ酸とは別の輸送系で吸収されることが示唆された。人の腸の輸送を調べた結果であり、18〜39歳の女性が市販品を飲んだときの優劣へ直接結び付けるには、製品と摂取条件をそろえた比較が必要になる。[15]
この研究では、構成するアミノ酸の取り込みが、遊離アミノ酸からよりジペプチド、トリペプチドからのほうが速いことが一貫して観察された。さらに、たんぱく質を酵素で部分的に分解した4種類のものでも、ペプチドによる取り込みの速度上の利点が調べられ、その現象は濃度に依存していた。[15]
経口で混合物を摂る食事試験についても、ペプチド混合物は遊離アミノ酸混合物と少なくとも同程度に速く体内へ取り込まれたと報告されている。ここで押さえたいのは、ペプチド側に利点があったという著者の結果を消さないことだ。遊離の形だけが速いという単純な順位では、この人の実験を説明しきれない。[15]
同時に、この結果をあらゆるプロテイン製品に広げるのも飛躍になる。研究で比較したのはモデルペプチド、部分分解物、混合物である。未分解のたんぱく質を飲む場面と、すでに短いペプチドになったものが腸へ届く場面を、同じ出発点として扱わないことが大切だ。[15]
運動帰りの買い物で「吸収が速い」と書かれていたら、何の形を、何と比べ、どこで測った速さなのかを確かめたい。腸の膜を通る段階の話なのか、経口で摂ったあとの話なのか。それを読み分けるだけで、「小さい分子ならすべて有利」という説明から一歩離れられる。
別の入り口でも、細胞の中では関わり合う
別経路と聞くと、互いに完全独立の通路を想像しやすい。しかしWenzelらは、人の腸の研究に用いるCaco-2という培養細胞で、ペプチドの取り込みが遊離アミノ酸の取り込みに影響するかを調べた。これは細胞で輸送の仕組みを調べた実験であり、18〜39歳の女性が飲料を飲んだときの吸収や運動の成果に、そのまま当てはめることはできない。[8]
選んだジペプチドを10 mMの濃度であらかじめ細胞に与えると、アルギニンの流入が最大4倍になった。対応する遊離アミノ酸で前処理しても流入は増えたが、ジペプチドのほうが効率的だった。一方、アラニンの輸送は影響を受けなかった。変化はアミノ酸の種類によって異なった。[8]
著者らは、腸細胞でアミノ酸輸送とペプチド輸送が直接関わり合い、選択的に吸収の動きが変わり得ることを示した。「最大4倍」は特定の条件で測ったアルギニン流入の値であり、飲んだ栄養全体の吸収率や、運動後の筋肉の増加率を表す数字ではない。[8]
この実験の面白さは、入り口を分けて考えたあとに、その先の相互作用が見えることだ。同じ入り口を奪い合うかどうかだけでは、腸細胞の輸送を説明しきれない。別の通路を使う分子が、細胞を介して別の輸送に関係する。その可能性を示す結果として読むと、商品の組み合わせの宣伝とは違う意味が見えてくる。[8]
数字で読む腸の入り口
2個・3個：PEPT1が受け取るジペプチド、トリペプチドのアミノ酸のつながりの数である。[3]
4個以上：Danielのレビューでは、PEPT1の基質にならないペプチドの長さとして区別される。[3]
8,000種類超：Spanierのレビューが挙げる、PEPT1が扱うジペプチド、トリペプチドの多様性である。[2]
4種類：人の研究でアミノ酸の取り込みが検討された、たんぱく質の部分的な酵素分解物の数である。[15]
最大4倍：培養細胞をジペプチドで前処理したときのアルギニン流入。体全体の吸収率ではない。[8]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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