たんぱく質は三大栄養素の一つです。しかし小麦のたんぱく質は人間の消化酵素で分解されにくいため、小腸で吸収されにくく、食べても筋肉はつきません。そればかりか、腹部膨満や腹痛、下痢の原因になります。また必須アミノ酸のバランスを示すアミノ酸スコアの値が低く、他のたんぱく質に比べて栄養成分が少ないのです。
動物性たんぱく質や、同じ植物性たんぱく質の大豆たんぱくとの違いを中心に、解説します。
たんぱく質は分解されてアミノ酸として吸収される
たんぱく質は、脂質、炭水化物とともに、三大栄養素の一つです。人間は生きていくために、たんぱく質を食物として摂らなければなりません。たんぱく質は、アミノ酸が鎖状につながり、またその鎖どうしがつながって網目状になり、さらに複数の網目や鎖が複雑に絡み合って、立体構造になったものです。
食物として摂取したたんぱく質は、胃、十二指腸、小腸の胃酸と消化酵素によって消化(分解)され、構成単位であるアミノ酸になります。そしてアミノ酸は小腸の壁から吸収されて血管の中に入り、全身へ運ばれます。アミノ酸は体内で再びたんぱく質になり、筋肉、臓器、皮膚、毛髪の構成成分になるほか、体の機能を調整するホルモン、酵素などの原料としても使われます。
植物性たんぱく質は消化・吸収されにくい
たんぱく質は大きく 2 種類に分かれます。肉、魚、卵、乳製品などに含まれる動物性たんぱく質と、大豆、小麦に含まれる植物性たんぱく質です。代表的な動物性たんぱく質であるホエイ、カゼイン、卵白と、代表的な植物性たんぱく質である大豆たんぱくと小麦たんぱくについて、人間のからだに吸収される比率と、体に保持される比率をまとめたのが見てみましょう 1)。
動物性たんぱく質 | 植物性たんぱく質 | ||||
ホエイ | カゼイン | 卵白 | 大豆たんぱく | 小麦たんぱく | |
摂取した量 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
吸収された量 | 88 | 98 | 94 | 82 | 76 |
からだに 保持された量 |
92 | 76 | 94 | 61 | 41 |
動物性たんぱく質はいずれも摂取した量の 88~98 % が吸収されています。一方、植物性たんぱく質は動物性たんぱく質に比べて吸収される比率が低く、大豆たんぱくでは食べた量の 82 %、小麦たんぱくでは食べた量の 76 % しか吸収されていません。
吸収率が低いのは、食べものとして摂ったたんぱく質が小腸に到達するまでにアミノ酸にまで分解されず、アミノ酸が数十個つながったペプチドの状態で分解が止まっていることが理由です。
小腸の壁は、ふるいのような構造をしており、分子の小さいものは壁を通って体内に入ることができますが、分子が大きいものは壁を通り抜けることができないようになっています。分解されていないのは、人間が持つ消化酵素によって、分解されにくいからです。
さらにアミノ酸として体内に吸収された後、そのアミノ酸がたんぱく質などに再合成されて、からだに保持される割合を見ると、動物性たんぱく質のホエイと卵白は 100 % であるのに対し、動物性たんぱく質のカゼインは 78 %、大豆たんぱくは 74 %、小麦たんぱくは 54 %と大きな違いがあります。
そのため、食物として同じ量のたんぱく質を摂ったとしても、ホエイでは 92 % がからだに保持されるのに対し、小麦たんぱくでは 41 % しかからだに残りません。このため、小麦たんぱくを食べても、筋肉が付かないのです。
このように同じ量のたんぱく質を摂ったとしても、たんぱく質の種類によっては、その効果は倍以上の差があるのです。ちなみにプロテイン製品にはホエイがよく使われています。
近年、畜産が地球環境に与える負荷が高いことや、食肉用に飼育される動物に対する倫理的な配慮を求める声の高まりから、植物原料から作られる肉の代替品であるプラントベースミート(ベジミート)が注目されています。大豆を原料にしたプラントベースミートが食品スーパーでふつうに手に入るようになり、売り上げも伸びているようですが、プランスペースミートは、肉と同じ量を食べても、保持される量が肉と比べて少ないことに注意が必要です。
吸収されなかったたんぱく質は腸内細菌のエサに
たんぱく質は消化酵素で分解されてアミノ酸になり、小腸で吸収されますが、ペプチドの状態までしか分解されていない場合は、大きすぎて小腸で吸収されません。そして吸収されなかったペプチドは腸内細菌が分解し、ガスに変わります。
腸内細菌は大きく分けて善玉菌、悪玉菌、日和見菌の 3 種類があり、腸内でバランスを保っています。たんぱく質を主に分解するのは、悪玉菌と日和見菌なので、消化されにくいたんぱく質を大量に食べると、腸内環境を悪化させます。
またたんぱく質が分解された結果、腸内で一時的に大量のガスが溜まり、腹部膨満の状態になります。ガスが溜まると苦しくなりますが、ひどい場合はガスが腸管を刺激して腹痛や下痢が起きることもあります。
さらにたんぱく質にはイオウ(S)が含まれています。肉や卵をたくさん食べると、臭いおならが出るのはそのためです。先ほど説明したように、動物性たんぱく質は分解されやすいのでガスが溜まることは少ないですが、分解されにくい植物性たんぱく質、とりわけ小麦たんぱくはガスに変わりやすいので、おならの原因となります。
小麦たんぱくだけアミノ酸スコアが低い
たんぱく質を構成するアミノ酸は全部で 20 種類ありますが、そのうち次の9種類は体内で合成できないため、食べものから摂る必要があります。これを必須アミノ酸といいます。
トリプトファン、バリン、ヒスチジン
必須アミノ酸の含有量が多いたんぱく質は栄養的な価値が高く、少ないたんぱく質は、栄養的な価値が低くなります。たんぱく質や食品の栄養価を表すため、含有量が最も少ない必須アミノ酸の量を、必要量に基づいて計算したアミノ酸評定パターンで割ったものを、アミノ酸スコアといいます。
アミノ酸スコアはいろいろなところで使われていますが、記事によって数値が異なることがよくあります。これは解釈を間違えていたり、古い数値を使っていたりするためです。ここでは大豆たんぱくと小麦たんぱくのアミノ酸スコアを最新の数値を使って計算してみました。
最新のアミノ酸評定パターンは、FAO/WHO/UNU が公表していますが、最新のものは 2007 年に改定されたものです。この数値が掲載された報告書は、日本語訳されたものも公開されています 2)。また食品に含まれるアミノ酸の量は、日本食品標準成分表 2020 年版(八訂)の数値を使っています。
大豆たんぱく(豆類/だいず/[全粒・全粒製品]/黄大豆/国産/ゆで)
必須アミノ酸 | アミノ酸評定パターン (mg/g-たんぱく質) |
含有量 (mg/g-たんぱく質) |
アミノ酸スコア |
a | b | b÷a×100 | |
イソロイシン | 30 | 51.4 | 171% > 100% |
ロイシン |
59 |
87.8 |
149% > 100% |
リジン |
45 |
67.6 |
150% > 100% |
メチオニン+シスチン | 22 | 29.1 | 132% > 100% |
フェニルアラニン+チロシン | 38 | 98.0 | 258% > 100% |
スレオニン |
23 |
47.3 |
206% > 100% |
トリプトファン |
6 |
14.2 |
237% > 100% |
バリン | 39 | 54.1 | 139% > 100% |
ヒスチジン | 15 | 29.1 | 194% > 100% |
このように、すべての必須アミノ酸のアミノ酸スコアの値が 100 %を超えているため、大豆たんぱくのアミノ酸スコアは 100 となります。なお大豆のアミノ酸スコアが 70 前後と書いてあるサイトもありますが、これは古いデータを使って計算したものです。大豆が原料の豆腐、納豆、豆乳などのアミノ酸スコアも 100 です。
小麦たんぱく(穀類/小麦/[小麦粉]/薄力粉/1等)
必須アミノ酸 | アミノ酸評定パターン (mg/g-たんぱく質) |
含有量 (mg/g-たんぱく質) |
アミノ酸スコア |
a | b | b÷a×100 | |
イソロイシン | 30 | 38.6 | 129% > 100% |
ロイシン |
59 |
73.5 | 125% > 100% |
リジン |
45 |
22.9 | 51% |
メチオニン+シスチン | 22 | 47.0 | 214% > 100% |
フェニルアラニン+チロシン | 38 | 86.7 | 228% > 100% |
スレオニン |
23 |
31.3 | 136% > 100% |
トリプトファン |
6 |
13.3 | 222% > 100% |
バリン | 39 | 45.8 | 222% > 100% |
ヒスチジン | 15 | 24.1 | 161% > 100% |
小麦たんぱくを含む薄力粉の場合はリジンの含有量が少なく、アミノ酸評定パターンの 51 % しかありませんでした、このため 薄力粉のアミノ酸スコアは 51 となります。
牛肉、豚肉、鶏肉、鶏卵、牛乳、大豆、とうもろこしなど、たんぱく質を比較的多く含む食品のほとんどのアミノ酸スコアが満点の 100 であるのに対し、小麦のたんぱく質だけが 50 前後であり、際立って栄養価が低いことがわかります。
まとめ
- たんぱく質は三大栄養素の一つ。アミノ酸がつながってできている。消化酵素で分解され、ペプチドを経て構成単位のアミノ酸になり、小腸で吸収される。
- たんぱく質は、肉、魚、卵、乳製品などに含まれる動物性たんぱく質と、大豆、小麦に含まれる植物性たんぱく質に分けられる。動物性たんぱく質は吸収率が高いが、植物性たんぱく質は吸収率が低い。これは植物性たんぱくは消化されにくく、アミノ酸になる手前のペプチドの状態で分解が止まるため。
- 吸収されなかったペプチドは腸内細菌のエサになるが、ペプチドは悪玉菌と日和見菌を増やし、腸内環境を悪化させる。またペプチドが分解されてできるガスのために、腹部膨満、腹痛、下痢が起こることがある。
- たんぱく質やたんぱく質を含む食べものの栄養価はアミノ酸スコアで表すことができる。これは人間の体内で合成できない必須アミノ酸をバランスよく含んでいるかどうかの目安。主要なたんぱく質はほとんどが満点の 100 であるのに対し、小麦のたんぱく質だけが 50 前後と、栄養価が低い。
参考文献
1) 森永製菓ホームページに掲載されているデータから計算
https://www.morinaga.co.jp/protein/columns/detail/?id=15&category=health
2) 日本アミノ酸学会翻訳小委員会、タンパク質・アミノ酸の必要量、合同専門協議会報告、第8章 成人のアミノ酸必要量, p113
https://apps.who.int/iris/handle/10665/43411