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エクステンド bcaa 摂取量 エクステンド Wolfe1Email著者受領日:2017年2月17日:2017年8月1日発行:22 August 2017分岐鎖アミノ酸(BCAAs)はロイシン、バリンおよびイソロイシン. 数百万ドルの栄養補助食品産業は、BCAAの栄養補助食品だけが筋肉タンパク質合成の刺激によって引き起こされるヒトの同化反応を生み出すという概念のまわりで成長している. 理論的には、BCAAのみに応答した吸収後の状態での筋肉タンパク質合成の最大刺激は、筋肉タンパク質分解と筋肉タンパク質合成との間の差異(合成より約30%大きい)である。なぜなら、筋肉タンパク質の分解からしか得られない. 現実的には、EAAの必須酸化が決して完全に抑制されないため、30%の筋肉タンパク質合成の最大増加は過大評価である. 文献の広範な調査により、経口摂取したBCAAのみに対する筋肉タンパク質合成の反応を定量化し、静脈内注入したBCAA単独の効果を評価した2つの研究. これらの静脈内注入試験の両方は、BCAAが筋肉タンパク質の合成ならびにタンパク質の分解を減少させ、筋肉タンパク質の代謝回転の低下を意味することを見出した. 筋肉タンパク質分解の速度がBCAA注入中に持続した筋肉タンパク質合成の速度を上回る異化状態. 本発明者らは、食物BCAAの消費が筋肉タンパク質合成を刺激するか、またはヒト被験者において同化反応を生じるという主張は不当であると結論する. LeucineValineIsoleucineHumansAnabolic response筋タンパク質を構成するアミノ酸は合計20個あります. 20のうちの9つは必須アミノ酸(EAA)と考えられ、生理学的に有意な量で身体によって産生され得ないことを意味し、したがって、バランスの取れた食事の重要な成分である. 筋肉タンパク質は一定の回転状態にあり、タンパク質分解がタンパク質分解の結果として失われたタンパク質を置換するために連続的に起こっていることを意味する. 新しい筋肉タンパク質の合成のためには、体内で産生されうる11の非必須アミノ酸(NEAAs)とともに、すべてのEAAが適切な量で存在しなければならない. 分枝鎖アミノ酸ロイシン、イソロイシンおよびバリンは、9つのEAAのうちの3つである. ロイシンは、筋肉タンパク質合成の前駆体であるだけでなく、タンパク質合成のプロセスに関与する細胞内シグナル伝達経路の調節因子としての役割も果たしている可能性がある.

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BCAAが筋肉タンパク質合成を刺激する独特の能力を有するという概念は、35年以上にわたって提唱されている. 1981年に、Buseは、ラットにおいて、BCAAが筋肉タンパク質合成の律速となりうることを報告した. BCAA単独の経口摂取に対する反応を研究した研究者はほとんどいないが、さらなる研究では、ラットの筋肉タンパク質合成に対するBCAAの独特の効果という概念が支持されている. GarlickおよびGrantは、BCAAの混合物をラットに注入すると、インスリンに応答して筋タンパク質の合成速度が増加することを示したが、BCAA単独の効果は測定しなかった. おそらく、合成速度は、他のEAAの利用可能性によってすぐに制限されるようになった. 骨格筋は、ヒトと比較してラットの全体重のかなり小さい割合を占め、筋肉タンパク質合成の調節は多くの点で異なる. したがって、タンパク質代謝に関する画期的な本の中で、Waterlowおよびその関連者は、食餌性アミノ酸がラットの筋肉タンパク質合成を刺激しないという利用可能なデータから結論づけた . 最近の研究はこの主張に挑戦しているが、食物アミノ酸のラットにおけるタンパク質合成に及ぼす限られた刺激効果は、正常な吸収後の状態では細胞内活性が上昇するとタンパク質合成の増加を可能にする過剰な内因性アミノ酸が存在するタンパク質合成の開始に関与する因子が刺激される. 言い換えれば、ラットにおける筋肉タンパク質合成は、明らかに、翻訳プロセスではなく開始プロセスによって制限される. ヒトおよびラットにおける筋タンパク質合成に対するアミノ酸の影響を研究する研究の間のもう1つの重要な違いは、一般に使用される方法論. この手順は、アミノ酸トレーサーの筋肉タンパク質への取り込みを、非常に短い時間ウインドウにわたって、しばしば10分という短い時間にわたって測定することを含む. BCAAのようなアミノ酸の不均衡な混合物の消費は、タンパク質合成の他の前駆体の内因性貯蔵を利用することによって一時的にタンパク質合成を刺激し得る. しかし、血漿および遊離の細胞内プールなどのアミノ酸の内因性貯蔵は、かなり制限されており、急速に消耗することがある. その結果、ラットの筋肉タンパク質合成を測定するために一般的に使用される氾濫線量法は、ヒトの栄養との不確実性を伴う結果を生じる. BCAAの栄養補助食品は人間の摂取を目的としているため、この短いレビューの焦点はヒト対象.

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これらの製品のマーケティングの中心には、BCAAの消費が筋肉タンパク質合成を刺激し、その結果として同化反応を誘発するという広く信じられている主張がある. BCAAは、精神的な焦点を改善する目的で消費されることもありますが、その適用を考慮しません. 本論文では、BCAA単独で同化作用があるという主張を評価するための主な目的は、理論的にも経験的にも、被験者. 本発明者らの評価には、真核生物開始因子のリン酸化状態が、ヒトにおける筋肉タンパク質合成の調節において律速的な役割を果たすかどうかの試験が示唆される. 筋肉タンパク質は一定の回転状態にあり、古いタンパク質が分解されている間に新しいタンパク質が連続して産生されていることを意味します. 同化状態には特定の定義はないが、一般的に、筋タンパク質の合成速度が筋タンパク質の分解速度を超える状況を指す. 従来、同化状態は、筋肉タンパク質合成の刺激によって駆動されると考えられているが、理論的には、筋肉タンパク質分解の阻害. BCAAは、筋肉タンパク質合成を刺激することによって同化状態を誘導することが広く主張されている. すべてのEAAの豊富な入手可能性は、筋肉タンパク質合成の重要な刺激のための必要条件である . 筋肉タンパク質合成は、EAAのいずれかの利用可能性の欠如によって制限されるが、NEAAの不足は、欠乏したNEAAの新たな生産の増加によって補償され得る . タンパク質を含有する食事後の食後状態では、新しい筋肉タンパク質合成に必要なEAA前駆体の全ては、消費されたタンパク質の消化から生じる上昇した血漿濃度から、またはタンパク質分解からのリサイクルから誘導することができる. EAAの豊富な入手可能性のこの状況において、筋肉タンパク質合成速度は分解速度を超え、それにより同化状態を生じる. 吸収後の状態では、アミノ酸がもはや吸収されていないので、血漿EAAレベルは食後値を下回る. その結果、EAAはもはや筋肉によって取り込まれるのではなく、筋肉によって血漿中に放出される .

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吸収後の状態のこの筋肉タンパク質の異化状態は、残りのEAAの貯蔵庫としての役割を果たすと考えられる筋肉タンパク質を犠牲にして、他の組織のEAAの継続的な利用可能性を維持してタンパク質合成の速度を維持する身体を引き寄せる. EAAは体内で産生することができず、筋肉からのEAAの正味放出があるので、吸収後状態では、筋タンパク質合成のためのEAA前駆体の唯一の供給源は、筋肉タンパク質分解から誘導される細胞内EAA . 合成を介して筋肉タンパク質に再組み込みされることに加えて、筋肉タンパク質分解から放出されるいくつかのEAAは、筋肉内で部分的に酸化され、筋肉タンパク質への再取り込みに利用できない. 筋肉タンパク質に再組み込みされないかまたは筋肉組織内で酸化された筋肉タンパク質分解から放出されたEAAは、血漿中に放出され、その後、それらは、タンパク質合成のための前駆体または不可逆的に酸化される前駆体 . したがって、筋肉タンパク質合成の速度は、血漿および酸化経路へのタンパク質分解によるEAAの正味の流入のために、吸収後の状態における筋肉タンパク質分解の速度より常に低いであろう. 言い換えれば、前駆体が完全にタンパク質分解に由来する場合、筋肉タンパク質合成が筋肉タンパク質分解速度を超えることは不可能であり、したがって、外因性アミノ酸摂取がない場合に同化状態は生じ得ない. 吸収後の状態における筋肉タンパク質合成のための全てのEAA前駆体は、筋肉タンパク質分解から誘導される. 正常な吸収後のヒトでは、筋肉タンパク質分解の速度が、筋肉タンパク質合成の速度を約30%超過することが一貫して報告されている . 他のEAAなし)は、血漿中に放出されるか、酸化されるかのいずれかとは対照的に、EAAのタンパク質分解からタンパク質合成への再循環の効率を高めることによって、吸収後の状態でのみ筋タンパク質合成を増加させることができる. これは、9個のEAA(11個のNEAAs)がすべて筋肉タンパク質を生産する必要があり、EAAは体内で産生することができないためです. BCAAsの消費の場合のようにわずか3つのEAAが消費される場合、タンパク質分解は、筋肉タンパク質合成のための前駆体として必要とされる残りのEAAの唯一の供給源である.

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従って、理論的には、BCAAのみの消費が、筋タンパク質の合成が筋肉タンパク質の分解を超える同化状態を作り出すことは不可能である. BCAAの消費がEAAの筋肉タンパク質分解から筋肉タンパク質合成へのリサイクル効率を50%向上させるという寛大な前提が立てば、これは筋肉タンパク質合成の速度の15%の増加につながる(基底では30%リサイクル)状態Xリサイクル率50%向上=合成率15%増加). さらに、EAAの筋肉からの放出への50%の減少はまた、遊離EAAの血漿および細胞内プールを減少させる. リサイクル効率を50%向上させることは合理的な最大限程度であるため、筋肉タンパク質合成の最大刺激は15%. 057%/ hであり、タンパク質の分画率(FSR)のこの差は正確に測定することが困難である . 1吸収後の状態での筋肉タンパク質分解から筋肉タンパク質合成への必須アミノ酸(EAA)の再循環の模式図. 任意の単位は、単純化のために使用され、吸収後のヒト被験体における各経路の測定された速度に基づく . 取り込まれ、他の組織のタンパク質に取り込まれるか、または酸化されてタンパク質分解から放出されるEAAの約85%の正味の流出が存在する. タンパク質分解によるEAAの約15%が筋肉において部分的に酸化され、タンパク質合成に利用できない. フェニルアラニンのようないくつかのEAAは筋肉中で全く酸化されないので、EAAの外向きのフラックスおよび細胞内酸化の数値は平均値である. b筋肉タンパク質分解によるEAAのタンパク質合成へのリサイクル効率を50%向上させる. タンパク質分解は、タンパク質分解がEAAの唯一の供給源であるため、吸収後の状態ではタンパク質分解を超えることができない.BCAAsのみに対するヒト被験者の筋肉タンパク質代謝の応答を決定する唯一の研究においてBCAAを静脈内投与した. BCAAの注入は、栄養補助食品が消費される従来の方法ではないが、静脈内注入され、経口摂取されたアミノ酸は、他の状況において筋タンパク質合成に匹敵する効果を引き出すことが示されている . 結果として、ヒト被験者におけるBCAAの静脈内注入に対する筋肉タンパク質合成の応答が報告されている論文を評価することは合理的である. 吸収後10人の被験者の3時間にわたるBCAAの混合物の静脈内注入に対する応答を定量化するために前腕バランス法を使用した. 前腕平衡法は、個々のEAA(この場合、ロイシンおよびフェニルアラニン)の取り込みおよび放出の測定、およびそれらの同位体標識された対応物の測定を含む.

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ロイシンとフェニルアラニンの筋肉のバランスがすべてのEAAの代表であるという前提で、Rd. タンパク質合成は血漿からの筋肉によって取り込まれるフェニルアラニンの唯一の運命であるため、フェニルアラニンは筋肉タンパク質合成の反映であると考えられている. 筋肉に取り込まれたロイシンは酸化され、タンパク質に取り込まれるため、ロイシンはタンパク質合成に関しては解釈できません. BCAAの3時間注入は、3つのBCAAすべての血漿濃度を4倍に増加させたが、他のEAAの濃度は減少した . BCAA注入によって刺激されるのではなく、筋肉タンパク質合成は、37±3から21±2nmol /分/ 100ml脚まで減少した(統計的に有意な、p13). 正味のフェニルアラニンバランスに有意な変化はなく、筋タンパク質の分解も筋肉タンパク質合成の減少と同様の量が減少したことを示した. 筋肉タンパク質合成と分解とのバランスは、負のままであり、異化状態が持続し、同化状態が生成されなかったことを意味する. BCAA注入中の筋肉タンパク質合成および分解の同時低下は、筋肉タンパク質代謝回転の低下. 同様の結果は、8人の正常なボランティアにおいてBCAAの注入を16時間まで延長したときの同じ研究者によって得られ、BCAAの慢性上昇が筋肉タンパク質合成を刺激するかどうかを決定した . 同じ前腕バランス方法論を、筋タンパク質の合成および分解を計算するために以前の研究と同様に使用した. 16時間の注入は、5〜8倍のBCAA濃度を増加させるが、これは、経口投与されたBCAAの正常用量で達成されるレベルの2倍である . 前の研究と同様に、36±5から27±2nmol /分/ 100mlの生理食塩水注入と比較して、BCAAを投与された被験者では、(フェニルアラニンRdによって反映される)筋肉タンパク質合成が減少した. 我々は、これらの2つの研究から、BCAA注入は、ヒト対象における筋肉タンパク質合成の速度を増加させることができないだけでなく、筋肉タンパク質合成速度および筋肉タンパク質代謝回転速度を実際に低下させる. さらに、筋肉タンパク質の代謝回転速度の持続的な低下は、筋肉量が維持されていても筋力に悪影響を与えることが予想される.

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筋肉タンパク質の代謝回転は筋繊維を更新し、筋肉量とは無関係に、インビボで増加した強度に反映される単一繊維レベルでの収縮効率の増加をもたらす . BCAAのみの注入に応答して筋肉タンパク質合成が有意に増加しないことは、上記の理論的考察に従って予測され、図1に示されている. 代わりに、筋肉タンパク質の分解が減少したため、EAAの利用可能性も低下し、実際に筋肉タンパク質合成の速度が低下した. 筋肉タンパク質合成がBCAAによって刺激されるという主張は、少なくとも部分的に、タンパク質合成の開始に関与する重要な因子の活性化状態を含む、細胞内同化シグナル伝達が増加するという観察から生じる . 細胞内アナボリックシグナリング因子の活性化が筋肉タンパク質合成の速度を増加させるという理論は、近年の筋タンパク質合成の調節の概念に定着しつつある. 筋肉タンパク質合成の測定がない場合でも、筋タンパク質の合成の刺激の証拠として、BCAAに応答する同化シグナル伝達の増加が挙げられている(e. しかしながら、タンパク質同化シグナル経路の活性化は、完全なタンパク質を産生するために必要な前駆体を提供するための十分なEAAが存在する場合にのみ、筋タンパク質の合成の増加と一致する. ヒトにおけるシグナル伝達因子および筋肉タンパク質合成のリン酸化状態の解離は、EAAの全ての利用可能性が限定されている様々な状況で示されている. 例えば、インスリン濃度の上昇(例えば、グルコース摂取の結果として)は同化シグナル伝達経路の強力な活性化剤であるが、EAAの欠乏のために筋肉FSRを増加させることができない . 逆に、少量(3g)のEAAの消費は、筋肉タンパク質合成を刺激し、開始因子活性e. EAAの血漿濃度のわずかな増加は、タンパク質合成が開始因子の活性化状態によって制限されても影響を及ぼさない. BCAAが静脈内に注入された上記の研究では、BCAA濃度のこのような大きな増加がシグナル伝達因子を活性化したと推測するのは妥当であるが、筋肉タンパク質合成は、タンパク質分解. したがって、ヒト対象では、EAAの提供は、開始因子の活性化の変化がない場合に筋肉タンパク質合成を増加させることができ、全てのEAAの消費がない場合の開始因子の活性化は、筋肉タンパク質合成. これらの結果は、ヒトにおける基底筋タンパク質合成の律速制御が、同化シグナル伝達因子活性とは対照的に、すべてのEAAの利用可能性であることを実証するものとしてのみ解釈することができる.

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この結論は、筋肉タンパク質合成の促進剤としてのBCAA単独の栄養補助食品の役割にさらなる疑問を投げかける. すべての証拠と理論を併せて考慮すると、BCAA単独の栄養補助食品の摂取が筋肉タンパク質の生理学的に有意な刺激をもたらすという確かな証拠はないと結論するのは妥当である. 加速度的な筋肉タンパク質合成に翻訳するための増強された同化シグナル伝達のために、すべてのEAAが豊富に利用可能でなければならない. このレビューの焦点は、BCAA栄養補助食品の論理的意図であるため、BCAA単独への対応でした. BCAAのみの消費の場合と同様に、BCAAの他の栄養素との同時摂取に関する研究は限られている. BCAAsまたはスレオニン、メチオニンおよびヒスチジンの等温混合物をヒト被験者に炭水化物と共に投与した場合、筋肉タンパク質合成の速度は両方の群で等しく減少し、BCAAの独特の役割はないことを示した . 同様に、抵抗運動後のBCAAと炭水化物との混合物の消費は、同化性シグナル伝達因子を炭水化物単独よりも大きく増加させなかった . したがって、利用可能な証拠は、炭水化物で与えられたときのBCAAsの特別な同化作用の概念を支持しない. BCAAと炭水化物との間の相互作用効果の欠如とは対照的に、BCAAは、タンパク質食事の同化作用を増強し得る. 25gのホエータンパク質は、25gのホエータンパク質によって誘導されるレベルに匹敵するレベルまで筋肉タンパク質合成を増加させた . この結果は、1つ以上のBCAAが乳清タンパク質による筋肉タンパク質合成の刺激に対する律速であり得ること、または余分なBCAAが、開始因子を活性化することによってホエイタンパク質に対する筋肉の同化反応のより大きな可能性を誘導することを示唆する. いずれの場合も、インタクトなタンパク質と組み合わされたBCAAの応答は、インタクトなタンパク質がインタクトなタンパク質を産生するのに必要なEAAの全てを提供するため、BCAA単独の効果とは異なる問題である. 、ロイシン、バリンまたはイソロイシン)は、いくつかの理由で3つの組み合わせと異なるかもしれない. したがって、ロイシンのみがBCAAの全ての組み合わせよりも効果的であることが予想され得る. 第1に、インタクトな筋肉タンパク質の産生に必要な他のEAAの利用可能性に関するBCAA単独による筋肉タンパク質合成の刺激の程度を制限する同じ問題は、ロイシン単独に対する応答も制限する. 第二に、ロイシンの血漿濃度の上昇は、全てのBCAAを酸化する代謝経路を活性化する.

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結果として、ロイシン単独の摂取は、バリンおよびイソロイシンの両方の血漿濃度の低下をもたらす. したがって、ロイシンのみが消費される場合、バリンおよびイソロイシンの利用可能性は、筋肉タンパク質合成の律速となり得る. ロイシン単独とは対照的にBCAAのすべてを含有する栄養補助食品の主な根拠は、ロイシンが単独で与えられた場合に生じるであろうバリンおよびイソロイシンの血漿濃度の低下を克服することである. 全てのBCAAを含む栄養補助食品は、ロイシン単独の消費に起因する濃度低下を克服するが、バリンおよびイソロイシンの添加はそれにもかかわらず、筋細胞への輸送の競合によるロイシン単独の有効性を制限し得る. BCAAはすべて、筋肉細胞を含む細胞内に、同じ輸送系によって積極的に輸送される. したがって、一緒に提供されると、BCAAは、細胞への輸送のために互いに競合する. 、ロイシン)はタンパク質合成の律速であり、他の2つのBCAAの添加は、ロイシンの細胞への侵入の減少のためにタンパク質合成の刺激を制限し得る. BCAAはまた、フェニルアラニンを含む輸送のために他のアミノ酸と競合し、この競合は、他のEAAの筋肉内利用能に影響を及ぼす可能性がある. 輸送体の競合の結果、例えばロイシンのみが筋肉タンパク質合成に対する一時的な刺激効果を有する可能性がある(e. 筋肉タンパク質合成の生理学的に有意な増加は、全てのアミノ酸前駆体の十分な利用可能性を必要とする. タンパク質への取り込みに利用可能な細胞内遊離EAAは、筋肉タンパク質分解から誘導される. 正常条件下では、筋肉タンパク質分解によって放出されるEAAの約70%が筋肉タンパク質に再取り込まれる.

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タンパク質分解から筋肉タンパク質へのEAAの再組み込みの効率は、限られた程度までしか増加させることができない. この基本的な理由のために、BCAAのみの栄養補助食品は、筋肉タンパク質合成の増加した速度を支持することができない. この観点と一致して、ヒト被験者におけるいくつかの研究では、BCAA摂取後の筋肉タンパク質合成における増加よりむしろ減少が報告されている. 私たちは、食事中のBCAAサプリメントだけで筋肉同化を促進しないと結論づけています. ウルフは、National Cattleman’s Beef CheckoffプログラムAbbott Nutrition、DanoneおよびPepsiCoから研究助成金および/または栄誉授与を受けています. WolfeはEssential Blends、LLCの株式を所有しており、Axcella LLCのコンサルタントを務めています. Springer Natureは、公表された地図や制度上の提携の管轄上の主張に関して中立である. オープンアクセスこの記事はCreative Commons Attribution 4. オリジナルの著者とソースに適切なクレジットを与え、クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示している限り、いかなるメディアでも無制限の使用、配布、複製を許可する. クリエイティブ・コモンズ・パブリック・ドメイン献身の放棄(http:// creativecommons. Blomstrand E、Eliasson J、Karlsson HKR、Kohnke R. 記事を表示するPubMedGoogle ScholarGarlick PJ、Grant I. View ArticlePubMedPubMed CentralGoogle Scholar小林浩、加藤浩、平林義、村上浩、鈴木浩. 正常ラットおよび筋萎縮ラットにおける分枝鎖アミノ酸による筋タンパク質代謝の調節.

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ロイシンおよびその代謝物 – ヒドロキシ – メチルブチレートがヒト骨格筋タンパク質代謝に及ぼす影響.