著者の所属・活動拠点の国は、アメリカです。

掲載誌：Nutrients

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

研究チームは論文の背景として、糖尿病が世界的に増え続けていること、米国では2型糖尿病やその前段階である前糖尿病、インスリン抵抗性が最もありふれた代謝の病気に数えられることを挙げています。また、2型糖尿病やインスリン抵抗性では、血糖を下げるインスリンと、血糖を上げる方向に働くグルカゴンの両方が高くなっていると述べています。

そのうえで研究チームは、糖質を控える食事に慣れた人の体が個々の栄養素にどう反応するかを知ることが、その人たちの代謝の柔軟さを理解する手がかりになると考えました。そこで、低炭水化物食を続けている成人が、同じカロリーの炭水化物、たんぱく質、脂肪をそれぞれ単独で一度に摂ったとき、その後120分間に血糖や、血糖・食欲・炎症に関わる体内の信号物質がどう変化するかを調べることを目的としました。

何を、どのように調べたか

対象は、18〜65歳で過去3か月の体重変動が3%以内に収まり、1日の炭水化物を50グラム以下に抑える低炭水化物食を研究開始の少なくとも2週間前から続けている成人です。参加資格を満たして研究を終えたのは24人（女性14人）で、年齢は22〜59歳、体格指数（BMI）は21.4〜44.6と幅がありました。

研究は「ランダム化クロスオーバー試験」として行われました。これは、同じ参加者が炭水化物、たんぱく質、脂肪の3条件すべてを順番に体験し、その順番を無作為に決める方法です。参加者は4週間研究に参加し、最初の週に基礎的な検査を受け、2〜4週目に3つの条件を試しました。前の回の影響が残らないよう、各回の間には6〜10日の間隔を空けています。各回の前には8〜12時間の絶食をし、直前24時間は激しい運動を控えました。炭水化物の条件ではブドウ糖（デキストロース）が、たんぱく質の条件ではホエイたんぱく質が用いられました。

測定は2つの方法で行いました。1つは採血で、摂取前から120分後まで、インスリン、グルカゴン、Cペプチド（インスリンと同時に膵臓から出る物質）、アミリン、消化管などから出て血糖や食欲の調節に関わるGIP・GLP-1・PYY・膵ポリペプチド、空腹感に関わるグレリン、体脂肪量を反映するレプチン、炎症に関わるTNF-α・IL-6・MCP-1の計13種類を調べました。もう1つは腕に装着する持続血糖測定器で、皮下の組織液中のブドウ糖濃度を15分ごとに記録し、摂取60分前から240分後まで追いました。ただし、測定器のはがれや故障、スマートフォンとの同期の不具合などで8人のデータが欠け、血糖の分析は16人（女性8人）で行われました。分析では、BMIの違いを考慮に入れる統計手法を用いています。

主な報告結果

血糖の動きは栄養素によって大きく異なりました。ブドウ糖を摂ると血糖はすぐに上がり、60分で頂点に達した後、150分までに元の水準へ戻りました。一方、たんぱく質や脂肪を摂ったときは血糖は安定しており、両者の間に差はみられませんでした。

ホルモンの反応も条件ごとに異なりました。たんぱく質を摂ると、グルカゴンは最初の30分で急に増え、90分で最大となり、120分の時点でも炭水化物や脂肪の条件より高いままでした。インスリンは、30分と60分の時点で炭水化物の条件がたんぱく質・脂肪の条件より高くなりましたが、120分には元の水準に近づきました。たんぱく質の条件では30分以降インスリンの上昇が続き、120分でも脂肪の条件より高いままでした。Cペプチドとアミリンもインスリンと似た傾向を示し、炭水化物とたんぱく質の条件で大きく上がって、炭水化物は60分、たんぱく質は90分に頂点を迎え、観察期間を通じて脂肪の条件より高いままでした。

消化管ホルモンのうち、GIPは炭水化物の条件で最も高く、60分の時点でたんぱく質の条件を上回りました。対照的に、GLP-1はたんぱく質の条件で120分にかけて上がり続け、120分では炭水化物・脂肪の両条件を上回りました。

食欲に関わるホルモンでは、空腹感を高めるグレリンが炭水化物とたんぱく質の条件でいったん下がりましたが、炭水化物の条件では90〜120分に再び上昇し、たんぱく質の条件では観察期間を通じて低いままでした。PYYは90分以降、炭水化物の条件で低く、膵ポリペプチドも全体を通して炭水化物の条件が他の2条件より低くなりました。レプチンはどの条件でもほとんど変化しませんでした。

炎症に関わる物質では、たんぱく質の条件でMCP-1が90分以降に上昇し、120分では他の2条件より高くなりました。IL-6とTNF-αにはいずれの条件でも有意な変化はありませんでした。

この報告が示すこと

研究チームは、ホルモンの分泌に大きな差があっても、それが短時間の血糖の差に必ずしもつながらないことを示した、と結論づけています。とくに、たんぱく質でグルカゴンが大きく増えても血糖が変わらなかった点について、同時に増えたGLP-1やインスリン関連の働きが釣り合いをとった可能性が高いと解釈し、膵臓と消化管のホルモンが協調して血糖を保っていると述べています。また、たんぱく質による反応は、ホルモンの面からは満腹感が高まりやすい状態と矛盾しない、としています。MCP-1の上昇については、全身的な炎症の証拠とみなすべきではなく、アミノ酸が急速に吸収されることなどに関連した一時的な信号の可能性が高いとしています。

研究チームは限界も挙げています。血糖のデータが24人中16人分にとどまったこと、参加者のBMIの幅が広く統計的な調整で体質の違いを十分に補えない可能性があること、2週間の食事期間は適応の初期段階にすぎず長期の低炭水化物食実践者とは異なりうること、一度の摂取による短時間の反応しか見ていないこと、普段の食事の守り具合は自己申告に頼っていること、単一の栄養素の摂取は普段の混合した食事とは異なることです。さらに、多数の項目を調べたにもかかわらず全体での多重比較の補正をしていないため偶然の差が含まれうること、低炭水化物食で増えるケトン体を測っていないことも挙げられています。

原著論文の著者・所属：Landon S. Deru（Department of Internal Medicine, The University of Kansas Medical Center, Kansas City, KS 66160, USA）、Bruce W. Bailey（Department of Exercise Sciences, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA）、Katelynn E. Hales（Department of Exercise Sciences, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA）、Elizabeth Z. Gipson（Department of Exercise Sciences, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA）、Ray M. Merrill（Department of Public Health, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA）、Benjamin T. Bikman（Department of Cell Biology and Physiology, Brigham Young University, Provo, UT 84602, USA）

※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）：Landon S. Deru, Bruce W. Bailey, Katelynn E. Hales, et al. Understanding the Metabolic and Endocrine Effects of Macronutrient Boluses in the Context of a Low-Carbohydrate Diet: A Randomized Crossover Study. Nutrients（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-15. DOI: 10.3390/nu18162669. 原著ライセンス：CC BY.