日本主導：この研究は、筆頭著者・責任著者、または著者の主要所属が日本の研究機関である研究です。

掲載誌：The journal of nutrition health & aging

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

加齢に伴う筋肉量や筋機能の低下は、高齢者の虚弱や生活の質の低下に関わるとされています。筋肉を保つ方法として、筋力トレーニング（レジスタンス運動）が重視されてきました。運動に栄養補給を組み合わせると、運動だけの場合より効果が高いことも多いと報告されています。研究チームは以前、地域に住む高齢者を対象にした無作為化比較試験の結果を発表しています。この試験では、筋力トレーニング中に少量の乳たんぱく質と微量栄養素を補給すると、運動だけの場合に比べて、脂肪を除いた体の重さ（除脂肪量）がより良い結果になりました。

ただし、補給を受けたグループで筋肉が増えやすかった仕組みは分かっていませんでした。この試験では、介入の前後に空腹時の血液を採っていましたが、そこに含まれるアミノ酸のデータは最初の報告には使われていませんでした。そこで研究チームは、このデータを探索的に分析しました。運動だけのグループと、運動に栄養補給を加えたグループとで、空腹時の血中アミノ酸の組成が12週間の介入の間にどう変わるか、違う変化が現れるかを調べることが目的です。特定のアミノ酸について事前に仮説を立てて検証するのではなく、アミノ酸全体の変化を幅広く調べる方針がとられました。

何を、どのように調べたか

対象は65〜80歳の男女です。日常生活に支障がなく、ふだん運動をしていない人を地域で募集しました。参加者は、運動のみのグループと、運動に加えてたんぱく質と微量栄養素を補給するグループに、くじ引きのような方法（無作為）で1対1に分けられました。主な分析の対象は、介入を大きな逸脱なく終えた78人です。内訳は補給グループ38人、運動のみのグループ40人でした。

両グループとも、指導者がついた筋力トレーニングを週2回、12週間行いました。自分の体重やゴムバンド、軽い器具を使い、主な筋肉を鍛える内容です。参加者には歩数計も配られ、1日の歩数を段階的に増やすよう勧められました。補給グループは、これに加えて2種類の飲料を毎日とりました。1つは牛乳たんぱく質を強化した飲料で、たんぱく質は1日あたり約10.5gです。もう1つはビタミンDやビタミンB群、微量元素などを含む飲料です。両グループとも、ふだんの食事は変えないよう指示されました。

血液は、介入の前と12週間の介入後に採りました。いずれも12時間以上絶食した翌朝の採血です。介入後の採血は、最後の運動から3〜4日後でした。血液中の遊離アミノ酸の濃度は、液体クロマトグラフィー質量分析（LC–MS）という方法で測りました。これは成分を分けてから、重さの違いで1つずつ量を測る分析法です。個々のアミノ酸に加え、アミノ酸の合計や、必須アミノ酸・非必須アミノ酸の合計なども計算しました。さらに、アミノ酸どうしの比率もいくつか求めました。

研究チームが中心的な指標としたのは「アルギニン利用能比（GABR）」です。これはアルギニンの量を、アルギニンが分解されてできるオルニチンとシトルリンの合計で割った値です。体内でアルギニンがどれだけ使える状態にあるかを示す指標とされています。アルギニンは一酸化窒素の材料なので、GABRは一酸化窒素を作る力に関わる目安としても使われてきました。もう1つの注目点はグルタミン関連の比率です。グルタミンは、体内での窒素の運搬やアミノ酸のやりとりに中心的な役割を持つアミノ酸です。

変化の分析には線形混合効果モデルという統計手法を使い、年齢と性別の影響を調整しました。この手法で、時間とともに変化したか（時間の効果）と、変化の仕方がグループ間で違うか（交互作用）を評価しています。探索的な研究で、調べた項目が多いことから、多重比較の補正は行っていません。そのため、副次的な項目の統計的な有意差は、新しい仮説を生むための手がかりとして扱われています。

主な報告結果

研究チームが主な発見として挙げたことの1つ目は、GABRが両グループとも介入前より介入後に有意に高くなったことです。上がり方にグループ間の有意な差はありませんでした。アルギニン濃度も両グループで上がっています。補給グループでは血漿1mLあたり66.4nmolから83.9nmolへ、運動のみのグループでは64.4nmolから81.9nmolへ増えました。一方、オルニチンは両グループで減りました。シトルリンは両グループで増え、増え方は補給グループのほうが大きくなりました。また、介入前のGABRが低かった人ほど、GABRの上昇幅が大きいという強い負の相関が見られました。研究チームは、介入前のGABRがおよそ0.6未満の人と0.6以上の人に分けて、特徴を記述的に比べています。その結果、低い群はやや年齢が高く、体脂肪量とBMIも高めでした。一部の身体機能の測定にも、わずかな違いがありました。

2つ目の発見は、グルタミン関連の比率です。グルタミンがアミノ酸全体に占める割合などの比率は、運動のみのグループでは介入後に上がりました。一方、補給グループではほとんど変わりませんでした。この比率の変化の仕方には、グループ間で有意な違いが見られています。

アミノ酸全体で見ると、アミノ酸の合計、必須アミノ酸、非必須アミノ酸の濃度は、両グループとも介入後に低下する傾向でした。アミノ酸の合計は、補給グループで血漿1mLあたり2501.8nmolから2404.7nmolへ、運動のみのグループで2527.5nmolから2414.6nmolへ変化しました。ただし、必須アミノ酸のロイシンとフェニルアラニンでは、変化の仕方にグループ間の違いがありました。この2つは運動のみのグループで減りましたが、補給グループではほぼ保たれていました。たとえばロイシンは、運動のみのグループで113.2nmolから105.6nmolに減り、補給グループでは107.9nmolから108.2nmolでした。

この報告が示すこと

研究チームは、空腹時の血中アミノ酸を調べると、12週間の介入中に2種類の変化のパターンが見えたと結論づけています。1つは両グループに共通するアルギニン利用能の変化です。もう1つは、栄養補給の有無によって分かれたグルタミン関連の変化です。研究チームは、空腹時の血中アミノ酸の組成が、体組成など従来の評価を補う代謝の情報になりうると述べています。

グルタミン関連の違いについて、研究チームは解釈を1つ示しています。運動のみのグループは食事が変わらないまま活動量が増え、補給グループは追加の栄養をとりました。この栄養面の違いが反映された可能性があるという解釈です。また、補給グループで除脂肪量がより増えていたこととも矛盾しない、としています。ただし、こうした解釈は推測の段階であり、仮説にとどまると明記されています。ロイシンなどが保たれたことの生理的な意味も、まだ分からないとされています。

GABRの上昇も、運動による効果と断定はできません。この試験には運動をしないグループがないためです。研究チームは、時間の経過に伴う変化を記述したものとして受け止めるべきだとしています。介入前のGABRが低い人ほど上昇が大きかった点については、測定値が平均に近づく「平均への回帰」が一部影響している可能性があります。GABRで分けた比較も、事前に計画したものではありませんでした。

このほかの限界として、次の点が挙げられています。もともと別の主要な結果を調べるために設計された試験の二次的な分析であること。空腹時の血液だけを調べ、食後や運動直後の変化は見ていないこと。たんぱく質と微量栄養素を一緒に与えたため、それぞれの寄与を区別できないこと。一酸化窒素の産生量や筋たんぱく質の代謝などを直接は測っておらず、指標の生理的な意味づけは間接的であること。

原著論文の著者・所属：Koichiro Sumi（Wellness Science Labs Meiji Holdings Co., Ltd. 1-29-1 Nanakuni, Hachiouji, Tokyo 192-0919, Japan; R&D Division, Meiji Co., Ltd. 1-29-1 Nanakuni, Hachiouji, Tokyo 192-0919, Japan. Electronic address: [email protected]）、Satoshi Seino（Research Team for Social Participation and Healthy Aging, Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology, 35-2 Sakae-cho, Itabashi-ku, Tokyo 173-0015, Japan; Institute of Well-Being, Yamagata University, 2-2-2 Iida-nishi, Yamagata 990-9585, Japan. Electronic address: [email protected]）、Miki Narita（Research Team for Social Participation and Healthy Aging, Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology, 35-2 Sakae-cho, Itabashi-ku, Tokyo 173-0015, Japan; Faculty of Human Welfare, Tokyo Online University, 1-7-3, Nishi-Shinjuku, Shinjuku, Tokyo, 160-0023, Japan. Electronic address: [email protected]）、Yuri Yokoyama（Research Team for Social Participation and Healthy Aging, Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology, 35-2 Sakae-cho, Itabashi-ku, Tokyo 173-0015, Japan. Electronic address: [email protected]）、Kinya Ashida（R&D Division, Meiji Co., Ltd. 1-29-1 Nanakuni, Hachiouji, Tokyo 192-0919, Japan. Electronic address: [email protected]）、Shoji Shinkai（Research Team for Social Participation and Healthy Aging, Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology, 35-2 Sakae-cho, Itabashi-ku, Tokyo 173-0015, Japan; Kagawa Nutrition University, 3-9-21, Chiyoda, Sakado, Saitama, 350-0288, Japan. Electronic address: [email protected]）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Koichiro Sumi, Satoshi Seino, Miki Narita, et al. Fasting plasma amino acid profiles after resistance exercise with or without nutritional supplementation in older adults: an exploratory analysis of secondary outcomes from a randomized controlled trial. The journal of nutrition health & aging（出版社：Springer Science+Business Media） 2026-08-19. DOI: 10.1016/j.jnha.2026.100948. 原著ライセンス：CC BY.