プロテインシリーズ②：ホエイとカゼイン

今日は前回の記事に引き続きプロテインの解説を科学者の立場に立ってしてみようと思います。
前回のプロテインとは何か？についての記事を読んでいない方はぜひそちらを先に読んでみてください！

プロテインシリーズ①：プロテインってなに？

今日はプロテインの種類の中でも多くの皆さんが飲んでいるであろうホエイタンパク質とカゼインタンパク質について解説していこうと思います。
どちらも牛乳から作られるタンパク質ですね。
まずはこの二種類のタンパク質の特徴をざっとまとめてみます。

１、ホエイタンパク質

ホエイタンパク質は牛乳のタンパク質の20%をしめ、前回の記事で出てきたβラクトグロブリンが主成分です。このタンパク質は水によく溶け、よって胃腸内で分解・吸収されやすいです。
結果的に、飲んでから血中のアミノ酸濃度が上昇するまでの時間が早いのでトレーニング直後などによく飲まれます。
また、味付けが簡単で非常に美味しく飲むことができます。

２、カゼイン

カゼインは牛乳のタンパク質の80%をしめます。もちろんカゼインもβラクトグロブリンと同様にアミノ酸がつながってできたタンパク質なのですが、βラクトグロブリンとの決定的な違いはその水溶性にあります。
カゼインはたくさんのカゼイン同士がくっついて毛玉のような凝集構造をとることが知られています。この凝集構造は水に溶けないのでなかなかカゼインを分解する酵素が胃腸の中でなかなか働くことができません。よってゆっくりとカゼインは胃腸で分解されてゆくのです。
就寝前など、プロテインを摂取してからゆっくりとアミノ酸を吸収したい場合はカゼインタンパクを摂る人が多いです。しかし、水に溶けにくいのとあまり美味しくないのが欠点です。

以上まとめると、２種類のプロテイン何が違うかというと

さて、ここまでは誰でも書けるありきたりなことを書いたので、科学者の僕にしかできないホエイとカゼインの比較をしてみようと思います！
今回は1997年にPNASという科学雑誌で発表されたある実験に基づいて解説していきます！

http://www.pnas.org/content/94/26/14930

（以降この記事で出てくるグラフは論文のデータをもとに作成しました）

なぜこの論文をもとにするかというと

この論文で彼らは
ホエイとカゼインをそれぞれ別の被験者に飲ませ、その後血中のアミノ酸濃度がどう変化したかを7時間に渡って記録しました。
一般的に血中のアミノ酸濃度が高いと筋肉合成が効率的に行われると言われています。
実際にプロテインを飲んだあと、どのように血中にアミノ酸が取り込まれるか気になりますよね。
具体的にどうしたかというと、まず12人の健康な男性（全員同じぐらいの体重かつ年齢も24歳前後）を選び、実験前の３日間同じ量のタンパクを摂取してもらい、かつ同じ程度の運動もしてもらいました。
そして前日も同じ時間に同じような夕食を摂り、かつ同じ睡眠時間（約10時間）を摂り、朝ごはんを食べずに朝から実験スタートです！
被験者を6人と6人のグループにわけ、一方のグループには30 gのホエイタンパク質、もう一方には43 gのカゼインタンパク質を飲ませました。
そして血中のアミノ酸濃度を時間経過で測りました。
その結果とポイントを一つ一つ見ていこうと思います！

１、ホエイは血中のアミノ酸濃度をより早く上げるが、下がりも早い。一方カゼインはアミノ酸濃度の上がり方は小さいが、より長い時間アミノ酸を血中に供給できる。

上の図がホエイを摂ったグループとカゼインを摂ったグループの血中のロイシン（アミノ酸の一つ）濃度を時間を追って測ったグラフです。
ご覧の通りホエイは飲んでから30分以内に血中アミノ酸濃度がぐんと上がり、2時間ほどは高い値をキープしていますが、その後はだんだんと下がっていきます。
一方カゼインは摂取後、同じように30分以内に血中アミノ酸濃度が上がりますが、ホエイほどは上がりません。
その代わり摂取後7時間に渡って血中のアミノ酸濃度を高いままに保ちます。
これは、ホエイは短時間で大量のアミノ酸を血中に供給し、一方カゼインは徐々に吸収されていくので長時間アミノ酸を血中に供給できるということになりますね。
しかしどちらも2時間半から3時間は血中アミノ酸濃度を高く保っています。
増量中の筋トレ戦士であれば3時間に一度は食事をすると思うので、ホエイの効果が短いと言っても、感覚的には十分に長いのかもしれません。

２、タンパク質の破壊を抑える効果はカゼインの方がホエイよりある。

上の図はプロテインを摂取後、タンパク質がどれだけ分解されたかを表すグラフです。
タンパク質が分解されているということは、筋肉が分解されている可能性があるということです。
単位は難しいので無視して構いません。縦軸の値が低いほど、タンパク質の分解が少ないということです。
ご覧の通り、ホエイは7時間にわたり一定の値を保っていますが、カゼインは摂取後80分あたりからタンパク質の分解を少し抑え始めます（カゼインのグラフが80分あたりから下がり始めるのがわかると思います）。
ホエイではタンパク質分解を抑える効果が見られないが、カゼインでは摂取後タンパク質分解が抑えられるということです。

３、タンパク合成をホエイはカゼインよりも促進する。

最後に、上の図はプロテインを摂取後、どれだけ身体のタンパク質合成が促進されたかを示すグラフです。
つまり、”すごく簡単に”いえばどれだけ筋肉の合成が促進されたかを示すグラフです。
ホエイでは摂取後40分から160分にかけてタンパク質合成が促進されていますが、カゼインでは比較的低い値をずっと保ち続けています。
ホエイは摂取後2時間ほどはタンパク質合成を刺激すると言えます。

さて、こうやって実際の実験結果を見ながらホエイとカゼインの比較をすると面白いですね！！！
まとめとしては

よっしゃ！！んじゃホエイとカゼインを、このグラフに沿って時間のタイミングを合わせながら両方飲みまくってやれば血中のアミノ酸濃度上がりまりで筋肥大だ！！！！

となりましたか？

そうなってしまったあなたはサプリメントの広告に騙されやすい方だと思います。

よくこの解説記事の最初の方を読んでください。
この一連の実験では

「へぇーなるほどねー。確かにホエイの効果は早くて強烈で、カゼインはゆっくり長く効くんだね。ホエイのタンパク質合成を促進する効果は本当っぽいけど、カゼインが促進効果がないっていうのは糖質も組み合わせたらどうなるのかな？それにホエイはタンパク質分解を抑制しないけどそれも食事次第で変わるかも。それに長期的にみたときに結局筋肥大にいいのはどっちなのかな？」

と、与えられた情報をそのまま受け取るだけでなく、常に情報を十分に咀嚼しながら、考えながら捉えるのが正解であり

「うおーーまじか！！じゃあホエイとカゼインを一緒に飲んだら常に血中アミノ酸濃度高いし、タンパク質合成も促進されて最高や！！タイミングもこの論文に合わせて飲むわ！！！科学最高！！！」

と、短絡的に考えてしまうのは間違いなのです。

では最後にもう一度まとめてみましょう。

今日はホエイとカゼインの特徴について一本の論文を参考に、深く考察してみました。
そして最後に、実験で得られた科学的結果をどう咀嚼すればいいかについて書きました。
世の中のニュースサイトやブログ記事に書かれている内容には、このように論文の結果を間違って解釈したり、内容を誇張したりすることでアクセスを集めようとしたり、商品を売ろうとしたりするようなものが非常に多いです。
一つ一つを検証するのは難しいですが、ぜひ、そのような内容の記事を見た際は少なくとも ”疑いの目” をもって、よく考えながら読んでみてください。
ちょっと後半は伝え方が上から目線になって申し訳ありません！！！
こういう感じにした方がインパクトが強くなるかなと思ったので、、、
ホエイとカゼインの特徴の違い、理解していただけたでしょうか？

次回はプロテインのアミノ酸スコア（アミノ酸組成）について解説してみようと思います。

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