脂肪ができる・減るメカニズム。食べ物がぜい肉に変わる・ぜい肉が燃える過程

人体・病気ダイエット,人体

ダイエットの主目的はぜい肉(脂肪)を落とすことですが、その脂肪はどうやってできるのか?

糖質(炭水化物)が原料なのは知っていても、それがどう脂肪に変わるのかのメカニズムを理解している人はどれだけいるでしょう?

あるいは脂肪がどうやって・どうして消費されていくのか等。

今回は脂肪ができるまでの過程・脂肪が燃える原理など、そういった細かい部分まで調べてみました。

脂肪(ぜい肉)とは何か?

まずは脂肪となるぜい肉の詳しい成分の解説になります。

脂肪の正式名称は「脂肪組織」や「脂肪細胞」と呼ばれ、主に「栄養の蓄積」「緩衝材」「断熱材」の3つの役割があります。

蓄積される部分は皮下と内臓付近。

これは栄養を大量に使う内臓付近に蓄積する事と、緩衝材として衝撃から守るためです。

脂肪はいくつかの成分が組み合わさって出来ています。

・脂肪酸
・グリセリン
・グリセリド

脂肪酸

脂肪酸は炭素・水素・酸素が組み合わさってできている成分です。

ただ脂肪酸と言っても2種類あり、「飽和脂肪酸」と「不飽和脂肪酸」があります。

「飽和脂肪酸」は炭素と水素が結合して安定しているため、エネルギー(カロリー)の生成やコレステロール値を上げる性質があります。

物質として安定しているため、ぜい肉として溜め込みやすくなっているのが飽和脂肪酸です。

しかし一方でぜい肉の蓄積を押さえるタイプの脂肪酸もあるため、一概に厄介な物ともいえません。

肉のタイプとしては、牛肉・豚肉といった脂っこい肉に含まれる脂肪といえばわかりやすいかと。

一方で不飽和脂肪酸は炭素同士が結合した、科学上では不安定な成分となってます。

不安定なため溜め込むのには不向きで、すぐに消費されてしまうのが不飽和脂肪酸になります。

魚肉やオリーブ油といった、「すっきりした油」が不飽和脂肪酸になります。

「魚肉(ツナ)ならヘルシー」「オリーブ油なら太りにくい」というのはコレが理由です。

人体の中で作ることができず何かを食べることでしか摂取できない「必須脂肪酸」といった重要な成分でもあります。

また脂肪酸は他の脂質と合わさることで別の役割を持つ成分に変化する原材料の意味も持ってます。

グリセリン

グリセリンはアルコールの一種で、グリセロールと呼ばれることも。

無色透明で甘味・粘性があり水に溶けやすいため、食品の保存料や化粧品などと幅広く使われる成分になります。

こちらも複数種類があり、以下の3種類のグリセリンがあります。

・中性脂肪
・リン脂質
・糖脂質

中性脂肪(トリグリセリド)は皮膚下・血管の周り・お腹・筋肉と、全身のいたるところで蓄えられる脂肪となります。

中性脂肪は必要に応じて脂肪酸に分解され、エネルギーへと変わります。

身体のどの部位でも迅速にエネルギーを供給するので身体中に溜め込まれる訳です。

基本的にぜい肉の主成分はこの中性脂肪になります。

少々重要なので、後述の「グリセリド」で詳しく解説します。

リン脂質はコレステロールと共に細胞膜を作る材料になり、脂肪の運搬にも使われます。

脂肪の運搬とは、脂肪が使われる・蓄えられる際にたんぱく質と結びついて血中を移動することです。

また水・油の両方に馴染む性質(両親媒性)も持っています。

糖脂質(グリコリピド)は名前の通り糖質と脂質が結びついた成分で、リン脂質と同じく細胞膜などの形成をしています。

代表的なのがスフィンゴ糖脂質で細胞膜を安定させたり、別の細胞を作るのに使われています。

グリセリド

グリセリドは脂肪酸とグリセリンが合わさった成分です。

動植物が合成できる「トリグリセリド(中性脂肪)」と、科学的に合成する「モノグリセリド」「ジグリセリド」がありますが、総じて「アシルグリセロール」とも呼ばれます。

人と同じく動物の脂肪や、植物の種などに多く含まれる成分です。

そのため植物の種から生成される植物油にも多く含まれています

人体の脂肪分(ぜい肉)はこのグリセリドが主成分で、必要に応じて脂肪酸に分解され使用されます。

グルコース(ブドウ糖)としてエネルギーに変換されたり、新しい細胞の材料に。

そのグルコースを作る(脂肪を分解する)ために使うATP(アデノシン三リン酸)の材料になったり。

他にも様々な分野で使うための成分がグリセリドです。

基本的に「脂肪を消費する・燃やす」というのはこのグリセリドを使うことを指すことになります。

脂肪(ぜい肉)の材料

脂肪の役割について紹介したので、次は気になる脂肪の材料となる食品です。

…というより3大栄養素となる「糖質」「脂質」「たんぱく質」はどれも脂肪へと変わり得ます

特に変わりやすいのが以下の食品。

・肉
・油
・炭水化物
・アルコール

こちらの食品を体内で消費できないほど多量に摂るとぜい肉ができやすくなります。

肉・油

先ほどの脂肪の項目で触れた通り、ぜい肉の主成分は中性脂肪(グリセリド)です。

その中性脂肪は動物や植物の油に多く含まれます

動物なら牛肉や豚肉といった脂っこい肉、植物なら種からできる植物油などに該当します。

要は「脂っこい食品はぜい肉の主成分」ということ。

他の動植物のぜい肉をそのまま食べれば、当然自分のぜい肉の素になります。

肉や油が体内で分解されると、含まれる中性脂肪はグリセリド・グリセリン・脂肪酸などに変わります。

これが体内で再度結合して中性脂肪などとして蓄えられます。

炭水化物・アルコール

炭水化物やアルコールは消化されると糖質に、更に糖質は最終的に中性脂肪へと変化します。

まず糖質といってもいくつか種類があります。

・単糖類(ブドウ糖・砂糖)
・二糖類(オリゴ糖)
・多糖類(でんぷん)
・糖アルコール

糖質は糖がいくつ結合しているかによって分類が分かれます。

砂糖やブドウ糖などは単一の糖として、最も糖として小さい単糖類となります。

糖質が消化されると最終的に変化する成分でもあります。

糖が2つ結合してできるのが、オリゴ糖や麦芽糖といった二糖類。

単糖類と二糖類は小さいため体内で吸収されるのが早く、よりエネルギーなどに変換されやすいです。

特にブドウ糖(グルコース)は血液中にある糖質のことで、血糖値とはこのブドウ糖の量を指します。

糖が3つ以上結合してできるのが、でんぷんといった多糖類です。

ちなみに消化されない多糖類のことを食物繊維と呼びます。

糖アルコールは文字通りアルコールから生成される糖類になります。

以外でしょうが糖類とアルコールは化学的な組成がよく似ており、分解されると同様にブドウ糖に変換されます。

糖アルコールで代表的なのは、ガムなどで使用されるキシリトールが有名かと。

こうした糖類は体内で分解されると、最終的に中性脂肪へと変化します。

たんぱく質

通常は脂肪へと変わりにくいですが、たんぱく質も脂肪へと変わり得ます。

たんぱく質の主な役割は細胞といった組織を作るための材料です。

そのため体組織の形成に優先的に使われるので、本来はエネルギーや脂肪などには変わりにくいです。

しかし必要ないほど多量のたんぱく質を摂取すると脂肪として蓄えられるようになります。

たんぱく質が分解されてできるアミノ酸は、糖質(グルコース)の分解でできるピルビン酸によってアラニンへと変化します。

そしてこのアラニンが血流によって肝臓へと運ばれると糖質(グルコース)へと変化します。

上の炭水化物でかいた通り、糖質(グルコース)は最終的に中性脂肪へと変化する成分。

そのため、たんぱく質も条件次第では脂肪へと変化することになります。

脂肪にかわるプロセス

では糖質や脂質といったものが、どういう過程を経て脂肪へと変わるのか?

糖質の場合

糖質にもいくつか種類がありますが、消化酵素の働きによって最終的にブドウ糖まで分解されます。

ただ消化酵素は糖質の種類別に専用のものを使います。

糖質消化酵素場所
でんぷんアミラーゼ口(唾液)
砂糖(スクロース)スクラーゼ小腸
果糖(フルクトース)フルクトキナーゼ肝臓
乳糖(ラクトース)ラクターゼ小腸

多くの消化酵素によってどんな糖質もブドウ糖に分解され、小腸から吸収されます。

そして血液中でインスリンの働きでエネルギーとして使われたり、余ったら脂肪細胞へと取り込まれ脂肪になります

ただ果糖はインスリン無しで利用されるので、消化された後すぐに吸収されます。

某格闘漫画の果糖製の「バケツ一杯の砂糖水」はこれが理由。

あるいは体の栄養貯蔵庫である肝臓でグリコーゲンという、糖質の塊みたいな感じで貯蔵されたりします。

脂質の場合

図を見るとわかりますが、肉や油は消化・分解されてもまた肉へと戻ります

脂質(中性脂肪)はリパーゼによって一度脂肪酸へと分解されます。

リパーゼは膵臓(すいぞう)で作られ、十二指腸(胃~小腸)で分泌される膵液中に含まれる酵素です。

分解された脂肪酸は体内でエネルギーとして使われたり、細胞の材料にもなったりします。

しかし余った脂肪酸は再度中性脂肪に結合し、脂肪を蓄える細胞に吸収されぜい肉へと変わります。

上記の脂肪酸の項目でも書いた通り、肉といった動物性の脂質は「飽和脂肪酸」が多く含まれます。

飽和脂肪酸はダイレクトにぜい肉へと変わりやすいタイプの脂肪酸なので、肉の食べ過ぎは肥満の素です。

逆に植物油などに含まれる「不飽和脂肪酸」はエネルギーに変わりやすいです。

エネルギー摂取目的なら肉ではなくオリーブ油といった不飽和脂肪酸メインの脂質を使いましょう。

たんぱく質

たんぱく質は「プロテアーゼ」という、たんぱく質専用の消化酵素によって分解されます。

これによって細胞や筋肉などの材料になるアミノ酸へと変わります。

アミノ酸は人体を作るのに必須な成分なので、通常は細胞形成などに優先的に使われてしまいます。

しかし余ったアミノ酸は「糖原生アミノ酸」という、最終的にブドウ糖になるアミノ酸へと変化します。

肝臓へとアミノ酸が運ばれると「脱アミノ化」という、アミノ酸から「αアミノ基」を取り除く作業が行われます。

これによってアミノ酸が糖へと変化しやすくなります。

これを「糖新生」と呼びます。

こうなったアミノ酸は糖質と同じようにエネルギーとして使われたり、脂肪として蓄えられるようになります。

しかし基本的にたんぱく質は肝臓にたどり着く前に身体中の細胞を形成するのに優先して使われます。

おまけに図に書いた通り、たんぱく質がぜい肉になるにはいくつもの工程が必要になります。

糖質や脂質と比べて面倒な手順が多いため、ぜい肉に変わるたんぱく質の量は少ないです。

よほど余っているか、糖質などのエネルギーが不足していない限りぜい肉にはなりにくくなってます。

脂肪燃焼の仕組み

とりあえず「運動すれば脂肪は減る」というのは知っているでしょう。

ただその詳しい仕組みを知っている人はそういないかと。

脂肪が減る大雑把な仕組みはこうなります。

こうした工程を経て脂肪が燃焼されていきます。

重要なのは血液中の糖質(血糖)を使い切ることが、脂肪燃焼を効率良く行う要因になります。

流れとして、まず「運動する」などで「細胞の代謝が良くする」ことがしぼう燃焼の始まりです。

「細胞の代謝が良くなる」というのは「細胞がエネルギーを使っている」ということ。

人の身体は体温が最適な温度まで高くなったり、運動すると細胞が良く働き始め、その原動力としてエネルギーを必要とし始めます。

分かりやすいのが、運動で筋肉を使えば筋肉細胞が活発に働いてエネルギーを使う、といったところ。

細胞がエネルギーを使い始めると、まずは血液中の糖質(血糖)を取り込んでエネルギーを生成します。

しかし血糖が少なくなると、身体はぜい肉である脂肪細胞からエネルギーを取り出すようになります。

人体は血糖値を一定に保つようできており、血糖値が高くなると脂肪へ、少なくなると脂肪から血糖を作り出します

脂肪が血糖に変わるには、上記で紹介した肉の消化酵素であるリパーゼを使います。

リパーゼは小腸だけでなく、こうした役割の為に血液中にも放出されています。

脂肪が血糖へと変わるには、まず脂肪がリパーゼによって分解され、脂肪酸とグリセリンへと変わります。

グリセリンはジヒドロキアセントンリン酸によって血糖へと変化し、細胞のエネルギーとして使用されます。

一方で脂肪酸はミトコンドリアに取り込まれ、酸素を使った化学反応で二酸化炭素と水へと分解。

この時に油を燃やすが如く多くの熱を発します。

運動する(筋肉を使う)と体温が高くなるのは、これも理由の一つです。

「脂肪は糖質と体温へと変換される」と覚えておきましょう。

筋肉自体にも脂肪酸が蓄えられているのも、運動時に体温が上がるのに拍車をかけてます。

こうした工程を経て「脂肪が燃焼される」と、比喩でもなく実際の現象として言われてもいます。

ぜい肉に変わるのは肉と糖質

結論として、ぜい肉に変わりやすい食品は脂っこい肉や炭水化物(糖質)となります。

オリーブ油といった、不飽和脂肪酸メインの油なら太りにくいのは事実のようです。

…まあ総摂取カロリーが増えれば、それだけ肉や糖質がぜい肉として蓄えられやすくなりますが…。

結局、食事で痩せようと思うなら肉や糖質の制限は避けられないのでしょう。

しかし記事中でも少し触れましたが、ササミなどのヘルシーな魚肉などなら、そこまで心配は無かったり。

意外と抜け道(?)は多かったりします。

「やたらと太りやすい」「どうしてぜい肉ができるのか?」と悩んでいるなら、ここで紹介したぜい肉ができる原理を理解してみましょう。

原理を理解している・していないでは、食事制限に対する意識や意味合いもかなり違ってくるかと。