リハビリmemo

大学病院勤務・大学院所属の理学療法士・トレーナーによる「最新の研究をトレーニングにつなげるための記録」

ホエイ・プロテインと筋トレ、ダイエット、健康の最新エビデンスまとめ

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 いま、日本を含む先進国では「健康」が大ブームであり、これに応じてスポーツ人口の10〜20%がプロテインを摂取しているとされています(Goston JL, 2010)。

 

 世界有数のリサーチ会社であるMarkets and Marketsによるプロテインサプリメントの市場予想では、年6%の成長をつづけながら、2022年には6兆円規模の巨大市場になることが報告されています。

 

 このような背景の中、近年ではホエイ・プロテインの研究結果が数多く報告されるようになり、2018年に入ると、これらをまとめたメタアナリシスがすでに3件も報告されています。

*メタアナリシスとは、これまでの研究結果を統計的手法により全体としてどのような傾向があるかを解析するエビデンスレベルがもっとも高い研究デザイン。

 

 その内容は、以下のようなテーマになっています。

 

・女性の筋トレやダイエットに対するホエイの効果

・筋トレによる筋ダメージに対するホエイの効果

・心臓病や高血圧などの心血管疾患に対するホエイの効果

 

 今回は、これらのメタアナリシスの結果をご紹介しましょう。

 

Table of contents



◆ 女性のホエイ摂取は筋トレよりもダイエットに効果的

 

 筋トレにより効果的に筋肥大を生じさせるためには、筋肉のもととなる筋タンパク質の合成作用を増加させなければなりません。そこで重要になるのがタンパク質の摂取であり、最適な量やパターンとともに良質なタンパク質を摂取することがポイントになります。では、良質なタンパク質とは何かというと、それは必須アミノ酸をバランス良く含み、特にロイシンの量が多いものとされています。

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 ホエイ・プロテインは他のプロテインカゼインやソイよりも、必須アミノ酸のバランスが良く、ロイシン含有量が多いことから良質なタンパク質とされています。実際に、筋トレ後のプロテイン摂取による筋肥大の効果を検証したランダム化比較試験(RCT)やメタアナリシスの結果(Tang JE, 2009、Morton RW, 2018)により、ホエイがもっとも筋肥大の効果に寄与することが報告されています。

 

 しかし、そこにはひとつの大きな問題がありました。

 

 それは、これらの報告の多くが「男性を対象にしたもの」だったのです。

 

 これまでに報告されたメタアナリシスの被験者の多くが男性を対象にしており、ホエイが筋トレの効果を高めるという結果を女性にそのまま解釈して良いのか?という疑義が挙がっていました。さらに、女性がホエイを摂取すると「過度に筋肥大が生じてしまう(ムキムキになってしまう)」という懸念が広まっていることが非公開の消費者調査から示されていました(unpublished data, 2014 Consumer Whey Protein Tracking Study)。

 

 では、ホエイは女性でも筋トレの効果を高めるのでしょうか?

 

 これらの問題に取り組んだのがパデュー大学のBergiaらです。

 

 Bergiaらは、20歳代から60歳代の女性(少数の男性を含む)を対象にエネルギー制限によるダイエット時または筋トレ時のホエイ摂取の効果について検証された13のRCTを対象にメタアナリシスを行い、その結果を2018年4月に報告しました。

 

 その結果、ホエイは他のプロテインに比べて、ダイエット時や筋トレ時に関わらず、体重や脂肪量を増加させずに、筋肉量だけを増加させる中等度の効果が認められました。

 

 そして、その効果を筋トレ時のみで分析してみると、筋肉量の増加はわずかでした。そのため、懸念されていたようなホエイによる筋肉量の過度な増加は生じるないことがわかりました。

 

 筋トレとは対照的に、ホエイによる筋肉量への効果はダイエット時に示されました。ダイエット時にホエイを摂取すると、体重を減少させながらも筋肉量を維持できることが示唆されたのです。

 

 これらの結果から、Bergiaらはホエイの摂取は、脂肪量を増やさずに適度に筋肉量を増加させ、女性の体組成の改善に寄与することを示唆しています。また、このような効果は、筋トレ時よりもカロリー制限のようなダイエット時により有益であるため、ダイエットにより筋肉量を維持しながら脂肪量を減少させたいときにホエイの摂取が推奨されると述べています(Bergia RE 3rd, 2018)。

 

 Bergiaらのメタアナリシスの結果は、一般的な「ホエイは筋トレによる筋肥大の効果を促進する」という認識に対して、実は「男女による差」がある可能性を示しています。

 

 しかし今回のメタアナリシスでは、対象となった研究数が少ないことから、ホエイがどのようなトレーニング内容(量、頻度、方法など)と関連するのかといったサブグループ解析は行えていません。女性におけるホエイの筋トレへの効果については、今後のさらなる検証が必要でしょう。



◆ 筋トレ後のホエイ摂取は筋肉機能の回復を促す

 

 高い総負荷量のトレーニングは、筋肉へのダメージ(遅発性筋肉痛など)を生じさせ、筋力などの筋肉機能を低下させます。この機能低下は数時間〜数日間、継続することがあります。しかし、近年では、筋トレの効果は週単位の総負荷量の合計が寄与すると示唆されており、筋肉機能はなるべく早く回復させたいものです。

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 筋肉がトレーニングによってダメージを受けると、すぐに修復システムが働き、タンパク質が合成されます。そのため、筋肉の回復には、タンパク質摂取の重要性が示唆されています(Shamim B, 2018)。

 

 そこで、トレーニング後の筋肉機能の回復に対するホエイ・プロテインの効果について検証したのがリムリック大学のDaviesらです。

  

 2018年2月、Daviesらは、これまでに報告されたホエイと筋トレによる筋肉ダメージに関する8つのRCTをもとにメタアナリシスを行い、その結果を報告しました。

 

 メタアナリシスでは、対象者を若年者とし、トレーニング後24時間未満、24時間、48時間、72時間、96時間までのホエイによる筋肉機能の回復度が分析されました。

 

 その結果、トレーニング後のホエイの摂取は、24時間未満から96時間までの全ての時間帯における筋肉機能の回復に中等度(ES=0.4〜0.7)の効果があることが示されました。

 

 しかし、対象者のトレーニング経験歴が考慮されていないこと、対象者の多くが男性であること、トレーニングの負荷量、収縮様式(求心性、遠心性など)が統制されていないことなどから、メタアナリシスに含まれた13のRCTの異質性は大きい結果となっています。

 

 Daviesらは、この結果からホエイ・プロテインの摂取はトレーニング後の筋肉ダメージによる筋肉機能の回復に中等度の効果を示しているが、対象者やトレーニング内容による具体的な影響を考慮した検証が必要であると述べています(Davies RW, 2018)。

 

 

◆ ホエイ摂取は肥満による心血管疾患リスクを軽減させる

 

 2017年、ホエイ・プロテインを食事の前に摂取すると「食欲が低下する」というメタアナリシスが世界ではじめて報告されました。

 

 ホエイを摂取すると胃や腸のペプチドやインスリンに作用し、結果として脳の視床下部にある食欲に関与するニューロペプチドY(NPY)やプロオピオメラノコルチン(POMC)に作用して、食欲が抑えられることが示唆されています(Mollahosseini M, 2017)。

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 また、ホエイの摂取は、筋肉量を維持しながら、熱生産を亢進させることによって体重の減少に寄与することが示唆されています。さらに、ホエイの成分にはラクトフェリン免疫グロブリンなどが含まれており、これらの成分は抗炎症作用や免疫賦活作用をもっており、心臓病や高血圧といった心血管疾患のリスク因子を改善させる可能性がメタアナリシスにより報告されています(Pal S, 2013)。

 

 そして2018年1月、ハワイ大学のWirunsawanyaらは、ホエイが肥満による心血管疾患のリスク因子に与える効果について、関連する9つのRCTをもとにしたメタアナリシスを報告しました。

 

 その結果、ホエイを摂取することにより、体重、脂肪量の減少とともに、血圧やグルコース、総コレステロールなどの心血管疾患のリスク因子の改善が示されたのです。

 

 ホエイの摂取は、食欲を低下させるとともに、熱発生の促進効果により体重や脂肪量の減少を生じさせます。また、インスリンの分泌を亢進させ、血液中の糖(グルコース)の筋肉などへの取り込みを促進させます。こうような効果が血糖値を低下させ、糖尿病とともに心臓病のリスクを軽減させると考えられています。

 

 また、ホエイに含まれているαラクトアルブミン、βラクトグロブリンは血圧の調整に関与するアンジオテンシン変換酵素の作用を抑える効果が示されています。この効果により、心血管疾患のリスクである高血圧の改善に寄与すると推察されています。

 

 さらに、ホエイの摂取により抗酸化酵素であるパラオキソナーゼの活性化が心血管疾患のリスク因子である脂質やコレステロールの改善に寄与することが示唆されています。

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 これが、ホエイによる肥満の心血管疾患のリスク因子を改善させる理由です(Pal S, 2013)。

 

 このような結果から、Wirunsawanyaらはホエイの摂取は体重を減少させるとともに脂肪量や筋肉量などの体組成を改善し、肥満による心血管疾患のリスクを軽減させることを示唆しています。そして、今後は、このような効果を最大化するためのホエイの摂取量や摂取パターンの検証が必要であると述べています(Wirunsawanya K, 2018)。



 2018年に入ってから報告された3つのメタアナリシスをご紹介させていただきました。

 

 女性の筋トレに対するホエイの効果が低いことには驚きましたが、これまでの研究の対象者が主に男性であった理由を垣間見た気がします。また、筋トレ後のホエイ摂取による筋機能の回復効果も、回復に寄与するサテライト細胞の知見(別の機会でご紹介します)と合わせて見ると興味深いものでした。

 

 しかしながら、これらのテーマについてのメタアナリシスは今回が初めてであり、対象となる研究数も少なく、研究間の異質性が大きことから、一般化するためには今後のさらなる検証が必要と思われます。

 

 ホエイによる体重の減少効果や肥満による心血管疾患リスクの軽減効果については、徐々に肯定する報告が増えており、エビデンスが積み重ねられているようです。

 

 それにしても、チーズ作りで捨てられていた乳清(ホエイ)に、このような効果が示されているというのは驚きですよね。今後のさらなるホエイの検証に期待したいです。

 

 

www.awin1.com

 

 

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References

Tang JE, et al. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. J Appl Physiol (1985). 2009 Sep;107(3):987-92.

Morton RW, et al. A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br J Sports Med. 2018 Mar;52(6):376-384.

Bergia RE 3rd, et al. Effect of whey protein supplementation on body composition changes in women: a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev. 2018 Apr 23.

Shamim B, et al. Protein Availability and Satellite Cell Dynamics in Skeletal Muscle. Sports Med. 2018 Jun;48(6):1329-1343.

Davies RW, et al. The Effect of Whey Protein Supplementation on the Temporal Recovery of Muscle Function Following Resistance Training: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2018 Feb 16;10(2).

Mollahosseini M, et al. Effect of whey protein supplementation on long and short term appetite: A meta-analysis of randomized controlled trials. Clin Nutr ESPEN. 2017 Aug;20:34-40.

Wirunsawanya K, et al. Whey Protein Supplementation Improves Body Composition and Cardiovascular Risk Factors in Overweight and Obese Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Am Coll Nutr. 2018 Jan;37(1):60-70.

Pal S, et al. The effects of whey protein on cardiometabolic risk factors. Obes Rev. 2013 Apr;14(4):324-43.