英・オックスフォード大学生理学研究室のグループが、
低糖質にすることなく血中ケトン体を上昇させる
ケトン体サプリメントを開発し、
その効果を運動選手の持久力で検証した論文が
メディカルトリビューンで紹介されていたので
ケトン体サプリメント
福田先生の
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今回の実験のものではないけれど、
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「ケトン体（βヒドロキシ酪酸、アセト酢酸、アセトン）は、
糖質摂取が不足した時にエネルギー源として利用される
脂肪酸由来の物質である。
飢餓の時には、ミトコンドリアが存在せずブドウ糖しか
エネルギーにできない赤血球を除き、脳を含めた全身の
細胞がケトン体を利用するようになる。
極端な（1日50g以下に糖質摂取を制限する）低糖質高脂肪食は、
ケトン産生食として、難治性てんかん（Epilepsia 2009；50：304-317）や
パーキンソン病（Neurology 2005；64：728-730）の治療に
用いられており、また最近では、SGLT2阻害薬によるケトン産生亢進が
臓器保護効果を持つのではないかという仮説が示されるなど
（Diabetes Care 2016；39：1108-1114）、
ケトン体の良い側面に注目が集まっている。
しかしその一方で、ケトン産生食により脂質異常症が惹起され
（JAMA 2003；290：912-920）、血管内皮細胞を痛めるのではないか
（Eur J Clin Invest 2009；39：339-347）との危惧が存在する。
そのような中、英・オックスフォード大学生理学研究室のグループが、
低糖質にすることなく血中ケトン体を上昇させる
ケトン体サプリメントを開発し、その効果を運動選手の持久力で
検証した論文を昨年発表していた（Cell Metab 2016；24：256-268）。」
「研究のポイント1：ケトン体サプリメントはエネルギー源となり、体内の代謝を変える
オックスフォード大学が作製したケトン体サプリメントとは、
ヒドロキシブチル-ヒドロキシブチレート（βヒドロキシ酪酸を
重合させたもの）のことであり、消化管内でβヒドロキシ酪酸となって吸収される。
6人の運動選手にこのケトン体サプリメントを摂取させ、
45分間の自転車こぎを
①高強度（最大酸素摂取量の75％）で行う
②中等度（最大酸素摂取量の40％）で行う
③行わない―の3段階設定の試験を、6人全員が1週間の
間隔をあけてクロスオーバーで実施した。
その結果、運動が高強度になるほどβヒドロキシ酪酸が
（よく利用されて）低濃度となり、エネルギー基質となることが確認された（図１）。
図1. ケトン体サプリメント摂取後の血中βヒドロキシ酪酸濃度の推移
また、運動強度が高くなるとエネルギー基質は脂質利用から
糖質利用に傾くことが一般的であるが、このケトン体サプリメントを
摂取すると、運動強度にかかわらずエネルギー基質として
ケトン体が利用される割合は変わらなかった（中等度18％、高強度16％）。
研究のポイント2：ケトン体サプリメントは筋肉内エネルギー基質を脂質に傾かせる
次に、このケトン体サプリメントを40％、ブドウ糖を60％含有する
ケトン体ドリンクを新たに作製し、同等エネルギーのブドウ糖40％、
果糖40％、マルトデキストリン20％の糖質ドリンクを対照にして、
7人の運動選手に飲用させた上で、クロスオーバーで高強度
サイクリングを2時間実施させた。
その結果、ケトン体サプリメント含有ドリンクの方が、
運動前後で筋肉内中性脂肪が減少し（図2）、
筋肉内グリコーゲン含有量は高く保たれていた（図3）。
図2. 運動前後での筋肉内中性脂肪の変化率
図3. 運動後の筋肉内グリコーゲン含有量（Darkがグリコーゲン量が抱負な筋線維）
研究のポイント3：ケトン体サプリメントは持久力を向上させる
さらに研究者らは、このケトン体ドリンクが持久力を
向上させるかどうかを検証すべく、ドリンク摂取後の
8人の運動選手に高強度の自転車こぎを60分間行わさせた後、
30分間最大限に自転車こぎをして、その30分間での走行距離を
測定した。また、クロスオーバーで前述の糖質ドリンクでも
同じ自転車こぎを行わさせ、30分間での走行距離を測定した。
その結果、8人のうち7人でケトン体ドリンク摂取後の方が
走行距離が長く、30分間という同一時間内に走行できる距離が
平均では400mほど延びていた（図４）。
図4. 30分間での最大限の自転車走行距離
図1～4ともCell Metab 2016；24：256-268）
「今回の研究を実施したオックスフォード大学生理学研究室では
同じケトン体サプリメントを30％含有した餌を
Wisterラットに与えたところ、運動持久力および迷路テストに
よって示される認知機能が向上したことを報告している
ケトン産生食は長く危険視されてきた（JAMA 1973；224：1415-1419）。
しかし、もしケトン体そのものは安全であるとするならば、
食事制限をする必要がないケトン体サプリメントは、
身体・精神の両面で多くの疾病の治療・予防に
利用できる可能性がある（Cell Metab 2017；25： 262-284）。
最初に述べたケトン産生食による血管内皮細胞の機能低下は、
カロリー・脂質制限も含めて極端な制限食に共通に伴う
感情的な負担感のためなのかもしれない（Nutrition 2013；29： 1271-1274）。」