人体にとって重要な3つの栄養素

人体にとっての三大栄養素とは、炭水化物、脂肪、タンパク質のことです。これら3つの栄養素は、人体にとって必須の栄養素であり、食物から摂取することができます。人体の炭水化物、タンパク質、脂肪の含有量も体の健康を直接判断することができます。なぜなら、これらの物質も健康に影響を与えるからです。

三大栄養素とは、炭水化物、脂肪、タンパク質のことで、人間や動物の栄養素です。これら 3 種類の物質はすべて食物から摂取できますが、同じ体の器官に蓄えられるわけではありません。

相互関係

炭水化物代謝と脂質代謝の関係

炭水化物と脂肪の変換は双方向であることは明らかですが、それらの変換の程度は異なります。炭水化物は大量に脂肪を形成できます。たとえば、酵母を糖を含む培地で培養すると、細胞内で脂質が生成されます。酵母の種類によっては、合成される脂肪が酵母の乾燥重量の 40% に達することもあります。ただし、脂肪を大量に炭水化物に変換することはできません。たとえば、一部の動物が冬眠すると、脂肪が炭水化物に変換されます。

炭水化物代謝とタンパク質代謝の関係

まず、必須アミノ酸と非必須アミノ酸の概念を明確にする必要があります。いわゆる非必須アミノ酸は、人体細胞で合成できるアミノ酸を指します。いわゆる必須アミノ酸は、人体細胞で合成できない、または合成速度が人体のニーズを満たせず、食物から摂取する必要があるアミノ酸を指します。人体にとって必須アミノ酸はリジン、トリプトファン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、スレオニン、メチオニン、バリンという 8 種類あります。

炭水化物とタンパク質の変換は双方向でも可能です。炭水化物代謝の中間生成物は非必須アミノ酸に変換できますが、炭水化物は必須アミノ酸に変換できないため、炭水化物からタンパク質への変換プロセスは包括的ではありません。ただし、タンパク質を構成するほぼすべての天然アミノ酸は脱アミノ化後に炭水化物に変換でき、生成された窒素を含まない部分は炭水化物に変換できます。たとえば、人工糖尿病の犬にタンパク質を与えると、食事中のタンパク質の 50% 以上がグルコースに変換されます。

タンパク質代謝と脂質代謝の関係

タンパク質と脂質の変換は生物によって異なります。たとえば、人間や動物が脂肪を使ってアミノ酸を合成するのは簡単ではありませんが、植物や微生物は脂肪酸と窒素源からアミノ酸を生成できます。一部のアミノ酸は、異なる経路でグリセロールと脂肪酸に変換することもできます。たとえば、動物にタンパク質のみを含む食物を与えると、体内に脂肪を蓄えることもできます。

炭水化物、タンパク質、脂質の代謝は相互に制限されている

炭水化物は大量に脂肪に変換されますが、脂肪は大量に炭水化物に変換されることはありません。糖質代謝が障害された場合にのみ、脂肪とタンパク質がエネルギー供給に使用されます。炭水化物と脂肪の摂取が不十分な場合、タンパク質の分解が増加します。例えば、糖尿病患者の糖代謝が損なわれると、糖を分解するために脂肪とタンパク質が使われるため、患者は衰弱したように見えます。