糖と脂質を使い分ける代謝能力、メタボリック・フレキシビリティを回復させる方法の根拠は何か?

メタボリック・フレキシビリティとは、栄養素が手に入る量とエネルギーの必要量に合わせて、体が糖と脂質の使い方を調整する能力です。この能力が低い状態は、メタボリックシンドロームや2型糖尿病との関連が報告されています。回復の方法として挙がる時間制限食、食べる順番、運動は、限られた対象と期間で、それぞれ別の指標が調べられている段階です。

しかし、この能力を回復させる方法が実際に効くのか、疑問は残ります。糖質を減らすか摂るかの議論に対して、この概念は、糖と脂質の両方の燃料を状況に応じて使えるかどうかを問います。

この記事では、能力が落ちる要因、回復による利点、回復の方法を順に取り上げ、それぞれで確かめられた範囲を示します。

目次

糖や脂質を状況に応じて使い分ける能力が、メタボリック・フレキシビリティ

メタボリック・フレキシビリティは、栄養素の入手量とエネルギーの必要量に合わせて、体が代謝を調整する能力です。この概念は1999年にKelleyらが導入しました。

痩せた人の筋肉は、空腹時とインスリンが働くときで燃料の使い方を変えました。インスリン抵抗性のある肥満の人の筋肉は、脂肪酸の燃焼が少なく、この変化が起きにくいと報告されています(Smithら、2018年、Endocrine Reviews)。

柔軟性が落ちる要因の一つは、長期の過剰なエネルギー摂取

必要量を超えるエネルギーを長期にとり続けると、代謝の柔軟性は損なわれます。過剰な脂肪酸や脂質の中間代謝物がインスリンの信号伝達を妨げ、インスリン抵抗性に寄与しうることが、その仕組みとして示されています(Smithら、2018年)。過剰なエネルギー摂取は、メタボリックシンドローム、肥満、2型糖尿病、心血管疾患と関連しています(同じSmithらの総説)。

食事の回数とインスリン

食事のたびにインスリンが分泌され、インスリンは脂肪細胞からの脂肪酸の放出を強く抑えます(Endotextの総説「Pathogenesis of Type 2 Diabetes Mellitus」)。この流れから、1日3食に間食が加わると脂肪を使う時間が短くなる、という説明があります。

筋肉と身体活動

筋肉は、末梢の組織が取り込む糖の大部分(約80〜85%)を処理します(同じEndotextの総説)。体格に比べて筋肉量が多い人ほど、インスリン感受性が良好で、糖尿病前症や糖尿病になるリスクが低いことが、米国の13,644人を対象にした研究で報告されています(Srikanthan・Karlamangla、2011年、Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism)。

デスクワーク中心の生活や交通機関の利用は、日常の身体活動量を減らす、という説明があります。運動不足で筋肉量が減ると、糖の処理先が小さくなって食後の血糖値が下がりにくくなり、インスリンの分泌が増えると思います。

回復による利点は、説明されている段階にある

利点として、エネルギーの安定、脳が使える燃料、身体組成の改善、将来の病気のリスク低下の4つが説明されています。これらの利点は、説明として紹介されている段階です。

エネルギーレベルの安定

血糖値の急な変動が日中の眠気や集中力の低下に関わり、柔軟性が高いと変動が小さくなる、という説明があります。

脳の燃料

脳のエネルギーの多くはブドウ糖から作られます。糖が乏しいときは、肝臓が作るケトン体や、運動中の筋肉が出す乳酸が代わりの燃料になります(Cunnaneら、2020年、Nature Reviews Drug Discovery)。ケトン体を使う治療は、加齢に伴う神経変性疾患で検討されている段階です。

身体組成

脂質を使う力が高いと、安静時にも脂肪の燃焼が優位になり、体脂肪がたまりにくい、という説明があります。

将来の病気のリスク

インスリン感受性を改善して柔軟性を取り戻すと、将来の生活習慣病のリスクが下がる、という説明があります。

回復の方法ごとに、調べられた指標が違う

回復の方法として挙がる食事の時間、食事の内容、運動は、方法ごとに調べられた指標が違います。柔軟性の改善が報告されているのは、食事の時間を短くした小さな試験です。

食事の時間

1日のうち16時間は固形物をとらず、残りの8時間で食事を済ませる方法があります。空腹の時間が長いとインスリンが下がり、脂肪の利用が進む、という説明があります。

3食を6時間の枠(8時から14時)にまとめた試験では、12時間の枠と比べて、24時間の脂肪の燃焼が増え、糖から脂肪へ切り替える能力が改善しました(過体重の成人11人、4日間の短期の試験、同じ食事、2019年、Obesity)。消費エネルギーには変化がありませんでした。著者は、脂肪の燃焼の結果を予備的としています。この試験の条件は18時間の空腹と6時間の食事で、16時間と8時間の区切りより厳しい条件です。

空腹の時間に細胞の自己修復機能(オートファジー)が促される、という説明もあります。

食事の内容

ここでの目的は、血糖値が急に上がるのを避けるために、食べ物の種類や順番を選ぶことです。

  • 食物繊維が多い未精製の炭水化物(玄米、全粒粉パン、オートミールなど)を選ぶ方法があります。
  • アボカド、ナッツ類、オリーブオイル、青魚の脂質を選ぶ方法があります。
  • 食事の最初に野菜や海藻などの食物繊維をとり、次にタンパク質と脂質、最後に炭水化物を食べる方法があります。

食べる順番は、メトホルミンを服用する肥満の2型糖尿病の人11人で調べられています(Shuklaら、2015年、Diabetes Care)。同じ食事を、炭水化物を先にした日と、野菜やタンパク質を先にした日で比べると、野菜やタンパク質を先にした日は、食後30分、60分、120分の血糖値が低く、インスリンも低くなりました。

運動

運動は、筋肉のインスリン感受性を高めて柔軟性を回復させる方法として挙がります。肥満で耐糖能が低下した高齢者23人が、週5日60分の有酸素運動を12週間続けた試験(Solomonら、2008年、Journal of Applied Physiology)では、インスリン感受性と安静時の脂肪の燃焼が改善しました。

高強度インターバルトレーニング(HIIT)は、2週間以上のHIITを調べた50件の試験をまとめたメタ解析で調べられています。この解析に、1型糖尿病の人は含まれていません(Jelleymanら、2015年、Obesity Reviews)。HIITはインスリン抵抗性の指標を、対照より低くし、持続的な運動より低くしました。空腹時血糖は全体で差がなく、2型糖尿病かそのリスクのある人では、対照より0.92 mmol/L低くなりました。

筋力トレーニングで筋肉量を増やすと、糖の処理先が大きくなる、という説明があります。

10時間の食事時間とHIITを組み合わせた7週間の試験(過体重の女性131人、2022年、Cell Metabolism)では、組み合わせた群は対照群よりHbA1c、夜間の血糖、内臓脂肪が低くなりました。この試験は女性のみで、食事の時間は参加者の記録でした。血中脂質と食欲に関するホルモンには、対照との差が出ていません。

食事の時間・順番・運動は、調べられた対象と期間が限られる

食事の時間は過体重の成人11人の4日間の試験、食べる順番は2型糖尿病の人11人の試験、運動は50件のメタ解析で、それぞれ血糖やインスリン抵抗性などの指標が調べられています。どの方法も、調べられた対象と期間は限られています。

試す場合は、持病や服薬があるかどうかを含めて、医師や管理栄養士に相談してみてはいかがでしょうか。

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