【お!いしい けんぶんろく】 Vol.37
栄養成分の機能性について/アミノ酸①
夏場、暑くなると食欲も落ちて体力も落ち、イマイチ体調が優れないという方もいらっしゃるのではないでしょうか。
そんなときは、冷たい素麵!!
といいたいところですが、これから始まる暑い夏を乗り切るためにはそれだけでは、いけませんよね。
食欲が湧かなくて、ついついあっさりとしたものやサラサラっと食べられるものですませてしまったり。。。
素麵だけでは、元気になれる食事は難しいかも知れませんが、夏の疲れに役立つ食材と合わせて食事ができれば、暑い夏も上手に乗り切れるのではないでしょうか。
そこで今回は、体の元気の源、アミノ酸について、ブログを書いてみました。
食品関連の仕事をしていると「アミノ酸」と聞いて真っ先に思い浮かぶのが「旨味成分」。
グルタミン酸、イノシン酸、グアニル酸などが思い浮かび、出汁や和食などを連想します。
しかしながら、今回は「人間の体(元気)をつくる」アミノ酸の有用性や機能性について調べてみました。
よく聞くBCAAや必須アミノ酸などがありますね。
私三代目も大学のアーチェリー部で活動していたときには、疲労回復や体力改善にアミノ酸(を含む食事)の摂取を心掛けたものです。
「えっ?美味しいものを食べたら疲労回復に繋がるの??」って思いませんか?
アミノ酸には数多くの種類があって、必須アミノ酸や非必須アミノ酸、遊離アミノ酸と呼ばれるものがあり、働きが微妙に違うようです。
その微妙な違いを知って活用できることが大変重要なようです。
アミノ酸を含む食材との組合せで美味しく素麵を食べてもいただきたいですが、現在、様々な食材や素材をまるごと粉末化して麺に練り込み、「健康によりそう麺」をコンセプトに新製品開発もおこなっています。
このアミノ酸の知識は、美味しいだけでなく体が喜ぶ素麵をつくる際にも、どうやら重要なもののようです。
そこで今回は、人間(生物)の体を支えるアミノ酸の有用性や機能性などについて調べて、整理してみました。
調べていても、ちょっと何を言っているか分からない部分もあり、理解を十分にできていないかも知れませんが、今回も勉強のつもりで一緒にお付き合いいただければ幸いです。
【目次】
① 宇宙から飛来?人体に欠かせないタンパク質を構成するアミノ酸とは
② 20種類のアミノ酸、それぞれの有用性について
③ アミノ酸は5種類の元素からできている
④ 食品をはじめ、大きく広がるアミノ酸の機能性について
⑤ アミノ酸をバランスよく摂れる食事とは?
⑥ 《美味しい小豆島の食財紹介》オリジナルギフト&ノベルティ 編
① 宇宙から飛来?人体に欠かせないタンパク質を構成するアミノ酸とは
アミノ酸はタンパク質の構成成分です。
タンパク質は、エネルギーをつくりだして筋肉や皮膚・髪など体を構成するために重要な栄養素です。
自然界には500種類以上のアミノ酸が存在しますが、その中で人間に必要なタンパク質を構成しているのは20種類のみで、そのうち1つでも欠けるとタンパク質を合成できないそうです。
人間の体は体重の約60%が水分で、その次に多いのが約20%を占めるタンパク質です。
アミノ酸は、私たちの体をつくるために欠かせない要素と言えます。
アミノ酸が最初に発見されたのは、1806年のことです。
フランスの化学者がアスパラガスの芽からアスパラギンを発見しました。
以降、尿結石からシステイン、ゼラチンからグリシン、筋肉や羊毛からロイシンが見つかったそうです。
1935年までに、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。
1838年、オランダの化学者がタンパク質の概念を提唱し、タンパク質がアミノ酸から構成されていると示したことにより、アミノ酸の重要性が認識されるようになったそうです。
アミノ酸は、宇宙から飛来した隕石や5億年前の三葉虫の化石からも検出されています。
1969年、オーストラリアに落下した隕石から、微量のグリシン、アラニン、グルタミン酸、ベータアラニンが確認されました。
2022年には日本の小惑星探査機「はやぶさ2」が持ち帰った小惑星リュウグウの砂から、23種類のアミノ酸(うち、生物のタンパク質をつくるアミノ酸11種)が検出されました。地球以外の宇宙にも生命体が存在している可能性が高まったと考えられています。
現在でも化石や隕石、小惑星のアミノ酸から生命起源の謎を解く研究が続けられているそうです。
<参考サイト>
・アミノ酸
https://himitsu.wakasa.jp/contents/amino-acid/
・アミノ酸とは?種類と働きを解説
https://www.suntory-kenko.com/column2/article/1989/
・アミノ酸とは?
https://www.ajinomoto.co.jp/amino/about/aminoacids/
・アミノ酸の発見と合成、その歴史について
https://fandw.jp/blogs/column/what_is_amino_acid
② 20種類のアミノ酸、それぞれの有用性について
人体を構成しているタンパク質は10万種類にも及びますが、それらは20種類のアミノ酸の様々な組み合わせでつくられています。
アミノ酸は、食べ物から摂取しなければならない必須アミノ酸9種類と、体内で合成することができる非必須アミノ酸11種類に分けられます。
【必須アミノ酸】
<バリン、ロイシン、イソロイシン>
骨格が一部分岐した分子構造を持ち、「分岐鎖アミノ酸(BCAA=Branched Chain Amino Acid)」と呼ばれます。
筋肉中のタンパク質に含まれる必須アミノ酸のうち約40%を占め、運動時のエネルギー源として利用されます。
BCAAを摂取すると、運動後の筋肉の分解が抑えられ、筋肉のタンパク質をつくる量を増やすことが知られており、また運動による筋肉痛や筋肉のダメージを軽減することも分かっているそうです。
鶏肉・牛肉・マグロの赤身・カツオ・卵・牛乳などに多く含まれます。
<スレオニン>
酵素の活性部位などの形成に用いられます。
ゼラチン、桜エビ、豚肉、鶏肉、大豆製品、海苔、タラ、ゴマサバなどに多く含まれる成分です。
<メチオニン>
生体内で必要な様々な物質をつくるのに用いられる成分です。
シラス、大豆製品、豚肉、鶏肉、サケ、ゼラチンなどに多く含まれます。
<リシン(リジン)>
小麦粉や精白米などの穀物に不足しがちなアミノ酸。
アルギニンと一緒に摂ることで、精神的ストレスや不安感を軽減することが期待されます。
桜エビ、ゼラチン、豚肉、鶏肉、タラ、チーズ、大豆製品などに多く含まれます。
<ヒスチジン>
ヒスタミンなどをつくるのに用いられ、日常生活で感じる疲労感を軽減します。
多く含まれる食品は、煮干し、マグロ、カツオ、鶏肉、豚肉、大豆製品、チーズなど。
<フェニルアラニン>
多種の有用な化合物をつくるのに用いられています。
煮干し、チーズ、イワシ、大豆製品、ゼラチン、豚肉、落花生、鶏肉などに多く含まれる成分です。
<トリプトファン>
多種の有用な化合物をつくるのに用いられます。
多く含まれる食品は、大豆製品、煮干し、桜エビ、豚肉、鶏肉、マグロ、ゴマ、チーズなど。
【非必須アミノ酸】
<グリシン>
コラーゲンの3分の1を構成しているアミノ酸。
神経ネットワークの情報のやりとりにも関わり、運動・感覚などの体の調節に役立ち、速やかに自然な深い眠りに入るのを助けます。
ゼラチン、エビ、大豆製品、ウナギ、鶏肉、落花生などに多く含まれます。
<アラニン>
肝臓の働きを助け、体に必要な糖を合成する材料としても使われ、アルコール代謝を改善する作用が報告されています。
多く含まれる食品は、ゼラチン、しらす、大豆製品、鶏肉、豚肉、海苔など。
<セリン>
肌の天然保湿因子(NMF)に含まれるアミノ酸のうち最も多いもの。
細胞の膜の材料となり、神経細胞に多く含まれるリン脂質やグリセリン酸をつくるのに用いられる他、睡眠の質を高めるのに役立ちます。
多く含まれる食品は、ゼラチン、チーズ、大豆製品、海苔、イクラ、豚肉、落花生など。
<アスパラギン酸>
エネルギー生産の場である「TCA回路」の最も近くに位置するアミノ酸のひとつで、エネルギー源として利用されます。
桜エビ、ゼラチン、大豆製品、タラ、豚肉、鶏肉、落花生などに多く含まれています。
<アスパラギン>
アスパラガスから見つかったアミノ酸。
アスパラギン酸とともに「TCA回路」の近くに位置します。
<グルタミン酸>
体内で抗酸化作用を発揮するグルタチオンの材料のひとつ。
多くのアミノ酸が、グルタミン酸をもとに合成されます。
旨味成分で、特に昆布やトマト・ブロッコリーなどの野菜類、チーズなどの発酵食品に多く、他にもゼラチン、大豆製品、アーモンド、豚肉などに多く含まれています。
<グルタミン>
腸管のエネルギー源として利用され、胃や腸管を守る働きをします。
また、肝臓を守りアルコールの代謝を高める働きを持つと報告されています。
<アルギニン>
血管を広げるために必要な一酸化窒素をつくりだし、血管を広げて血液を通りやすくするのを助けます。
余分なアンモニアを除去するのにも役立ちます。
また、免疫機能を高めることが報告されています。
多く含まれる食品は、ゼラチン、大豆製品、落花生、ゴマ、煮干し、鶏肉など。
<システイン>
毛髪や体毛に多く含まれており、黒いメラニン色素の産生を抑え、黄色いメラニンを多くつくるよう働きかけます。
大豆製品、海苔、イクラ、ゴマ、鶏肉、豚肉などに多く含まれています。
<チロシン>
フェニルアラニンやトリプトファンなどとともに芳香族アミノ酸とも呼ばれ、多種の有用なアミンをつくるのに用いられています。
多く含まれる食品は、桜エビ、チーズ、しらす、豚肉、鶏肉、大豆製品など。
<プロリン>
皮膚に潤いをもたらす天然保湿成分(NMF)として最も重要なアミノ酸のひとつで、高い保湿作用があります。
皮膚などの組織を構成するコラーゲンの原料となり、また体に必要な糖を合成する材料としても使われます。
ゼラチン、チーズ、エビ、大豆製品、小麦粉、鶏肉、豚肉などに多く含まれます。
体内では、細胞や血液中などにバラバラの状態で存在するアミノ酸もあり、「遊離アミノ酸」と呼ばれています。
テアニン・オルニチン・シトルリン・タウリンなど多くの種類があり、体を維持するために重要な役割を担っています。
タンパク質構成アミノ酸は一般的には無味ですが、タンパク質が分解されて生じる遊離アミノ酸は味を持ちます。
遊離の形のグルタミン酸やアスパラギン酸は、旨味成分として知られています。
グリシン・アラニン・トレオニン・プロリン・セリンは甘味、フェニルアラニン・チロシン・アルギニン・イソロイシン・ロイシン・バリン・メチオニン・リシンは苦味を持ちます。
<参考サイト>
・私たちのカラダをつくるアミノ酸の種類
https://www.ajinomoto.co.jp/amino/about/classified/
・アミノ酸とは?アミノ酸について簡単解説!
https://www.morinaga.co.jp/protein/columns/detail/?id=130&category=health
・味に関わるおいしい話④ 遊離アミノ酸と味について
https://www.shokukanken.com/colum/colum0193/
・うま味の基本情報
③ アミノ酸は5種類の元素からできている
アミノ酸は、5種類の元素 (炭素(C)、水素(H)、酸素(O)、窒素(N)、硫黄(S))から構成されている有機化合物です。
塩基性基のアミノ基(-NH2)と酸性基のカルボキシ基(-COOH)を有します。
アミノ酸同士はペプチド結合(-CONH-)によって結合することにより、二つのアミノ酸が結合した「ジペプチド」や、アミノ酸が多数結合したタンパク質など各種の化合物が構成されます。
アミノ基とカルボキシ基が同じ炭素に結合しているアミノ酸を、α-アミノ酸と呼びます。
タンパク質を構成するアミノ酸は、プロリンを除きすべてα-アミノ酸です。
グリシンを除くα-アミノ酸には、互いに鏡に映すと同一になる右手と左手の関係のような構造のもの(光学異性体)が存在し、一方をL体、もう一方をD体と呼んで区別します。
タンパク質を構成するアミノ酸は基本的にすべてL体です。
D体は、天然では細菌の細胞壁の構成成分や老化組織、神経細胞などに存在が確認されているとのことです。
構造内に2つ以上のアミノ基を持つアミノ酸(リシン・アルギニン・ヒスチジン)は塩基性を、2つのカルボキシ基を持つアミノ酸(アスパラギン酸・グルタミン酸)は酸性を、その他のアミノ酸はほぼ中性を示します。
中性アミノ酸は、アミノ基およびカルボキシ基以外に持っている特徴的な基により分類されます。
アルキル鎖を持つグリシン・アラニン・バリン・ロイシン・イソロイシン、ヒドロキシ基を持つセリン・トレオニン、硫黄を含むシステイン・メチオニン、アミド基を持つアスパラギン・グルタミン、イミノ基を持つプロリン、芳香族基を持つフェニルアラニン・チロシン・トリプトファン、と分けられます。
※写真はPhotoACより「バリン(アミノ酸)の分子模型」
<参考サイト>
・アミノ酸とは?
https://www.jasco.co.jp/jpn/technique/topics/amino/about.html
・Wikipediaアミノ酸
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%8E%E9%85%B8
・アミノ酸とは
・アミノ酸の名称につく「L」「D」「DL」とは?
https://www.ajinomoto.co.jp/amino/about/aminoacids/kuwashiku1.html
④ 食品をはじめ、大きく広がるアミノ酸の機能性について
タンパク質をつくる重要な成分であるアミノ酸は、個別に色々な機能を持ちます。
機能性成分としてのアミノ酸は、医薬品原料、医療食、健康食品、食品、飲料、化粧品、培地、飼料、肥料といった幅広い分野で活用されています。
主な機能について調べてみました。
【筋肉の維持・増強】
BCAA(バリン・ロイシン・イソロイシン)は、筋肉の分解を抑え、筋肉の維持や増強を担う働きをします。運動しながら筋肉量を増やしたい人や、肺の疾患を持つ人が消耗した呼吸筋の損傷を防ぐためなどに役立つ成分です。
【エネルギー代謝に役立つ】
リシン・プロリン・アラニン・メチオニン・アルギニンは、有酸素運動などで脂肪からのエネルギー供給にかかわる物質の原料となると考えられています。またアルギニンには、成長ホルモンを促す働きがあるとされます。
【免疫機能を助ける】
アルギニンやグルタミンは、免疫に関わる物質の働きを助けるとされています。
【リラックスと集中力】
トリプトファンは、脳をリラックスさせるセロトニンの原料になり、チロシンは、脳の興奮や集中に影響するとされるドーパミンの原料になると考えられています。
【美肌】
肌の角質層に含まれるNMF(天然保湿因子)の約半分をアミノ酸とその類縁体が占めており、また真皮に含まれるコラーゲンもアミノ酸からできています。シトルリン、セリン、アルギニン、オルニチンが、美肌に役立つと考えられています。
<参考サイト>
・アミノ酸の多様な用途
http://www.kyowahakko-bio.co.jp/rd/aminonavi/usage/
⑤ アミノ酸をバランスよく摂れる食事とは?
体内で合成できない必須アミノ酸は、食事などからタンパク質として日常的に摂取する必要があります。
食品に含まれるタンパク質は、アミノ酸が50個以上つながった大きな分子なので、そのままの形ではなく、胃や腸で分解されてアミノ酸となってから体内に吸収されます。
そして血液により全身の細胞へ運ばれ、そこでアミノ酸同士が遺伝子(DNA)に従って順番に連結され、必要なタンパク質に再合成されます。
タンパク質を多く含む食品の中でも、必須アミノ酸をバランスよく摂ることができる食品を効率よく摂取することが大切です。
タンパク質の栄養価を評価する方法として有効なのが「アミノ酸スコア」です。
各食品に含まれる必須アミノ酸の構成のバランスを数値化するもので、必須アミノ酸をバランス良く含む良質な食品のアミノ酸スコアは100と評価されます。
代表的な食品は、牛乳、卵、豚肉、鶏肉、牛肉、アジ、サケ、マグロなどです。
アミノ酸スコアは、9種類の必須アミノ酸のうち最も含有量が少ないアミノ酸が基準となり、1つでも含有量の少ないアミノ酸がある食品はスコアが低くなります。
小麦や精白米は、リシンの含有量が少ないためスコアが低くなっています。
足りないアミノ酸を補い、また糖質、脂質、ビタミン、ミネラルといった必要な栄養素もバランスよく摂取するためには、多様な食品を一緒に摂取することが大切です。
<参考サイト>
・「アミノ酸」とは?アミノ酸の種類や含まれる食べ物について解説
https://www.suntory-kenko.com/column2/article/409/
・人間の体はタンパク質でできている。タンパク質・アミノ酸・ペプチドの関係を解説
https://www.morinaga.co.jp/protein/columns/detail/?id=20&category=health
⑥ 《美味しい小豆島の食財紹介》オリジナルギフト&ノベルティ 編
「大切なお客様の印象に残る贈り物が欲しい」
夏のギフトシーズンを前に、こういったご要望をいただくことがあります。
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まずは、ご予算やご要望などをお聞かせください。
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《小豆島便り〈夏〉》 https://141seimen.thebase.in/items/74185567
『お!いしい けんぶんろく』について
本ブログでは、新製品開発のためにデータベース的にいろいろな素材や成分について調べたものを綴ったものです。色々な食品やそれにまつわる産地を調べたり、食べ方を探求したり、将来的には実際に産地に行って交流を深めたり…そんなことができれば良いなと考えています。まずは勉強からと言うことで、小豆島もそのひとつですが、日本の素麺や麺類について調べながら、幅広く食品の知識を広げることができれば良いなと考えています。もし、間違いなどあれば、ご指摘ください。たくさんの方の“素麺のデータベース”になればと考えています。
色々な情報を紐解きながら…なので、間違いや勘違い、伝承だと色々な解釈があったりすると思いますので、優しい気持ちで見守っていただき、一緒に学べる場にできれば幸いです。