5-ALAはアミノ酸の一種?

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5-ALAはアミノ酸の一種?
5-ALA(5-アミノレブリン酸)は、アミノ酸の一種ですが、よく耳にするアミノ酸とは別の種類のアミノ酸です。よく耳にするアミノ酸は、私たちの体を構成するタンパク質を作るためのアミノ酸が主で、20種類のアミノ酸(必須アミノ酸と非必須アミノ酸)があります。

【必須アミノ酸(体内で合成できない)】
イソロイシン・ロイシン・バリン・ヒスチジン・リシン・メチオニン・トリプトファン・フェニルアラニン・スレオニン

【非必須アミノ酸(体内で合成できる)】
アスパラギン・アスパラギン酸・アラニン・アルギニン・システイン・グルタミン・グルタミン酸・グリシン・プロリン・セリン・チロシン

アミノ酸

私たちの体のおよそ20%がタンパク質でできていますが、このタンパク質は、これらわずか20種類のアミノ酸が繋がってできていて、膨大な種類のタンパク質がそれぞれの役割を担いながら体の中で働いています。

特殊なアミノ酸5-ALA
これらのアミノ酸以外に、自然界には、約500種ほどのアミノ酸が発見されていて、タンパク質を構成するアミノ酸以外に、体内の細胞や血液中などに蓄えられている特殊なアミノ酸があります。遊離アミノ酸と呼ばれるアミノ酸でオルニチンやタウリンなどがあり、私たちの生体を維持するために重要な役割を担っています。5-ALAもこの遊離アミノ酸の一種で、数多くのアミノ酸の中でも唯一、体内で鉄分と結びついて血液中で酸素を体中に行き渡らせるヘモグロビンとなったり、マグネシウムと結びついて葉緑素の原料になる、とても稀有なアミノ酸です。

36億年前から存在している5-ALA
36億年前の創成期の頃から、地球上に存在する天然アミノ酸のひとつで、生命の根源物質とも言われています。もともと5-ALAは、ミトコンドリアという細胞内の小器官で生まれ、8つの5-ALAが合わさってヘムという物質の元になります。このヘムが生命活動の鍵となり、先程のヘモグロビンになったり、取り入れた酸素と食物をエネルギーに変換する、中心的な役割を担っています。つまり5-ALAがなければ、私たちはエネルギーを得ることができずに、動くことすらできません。

外から摂取された5-ALAの行方は?
多くの場合、体の中に存在する物質は、外から摂取するだけでは本来の効果を発揮する場所までたどり着くことができずにうまく働くことができませんが、5-ALAは、2つのアミノ酸が結合した分子の大きさと同じぐらいの大きさで、細胞の表面にある入り口から細胞内へ入り込むことができます。

細胞イメージ

さらに、細胞内にあるミトコンドリアで生まれた5-ALAは、一度ミトコンドリアの外に吐き出されるので、ミトコンドリアで作られた5-ALAと、外から取りこまれた5-ALAがうまく混ざり合い、再びミトコンドリア内でヘムを構成することできるのです。年齢とともに体内で生産できる量が減っていく5-ALAですが、外から効率よく補うことができるため、体内で5-ALA本来の力を発揮して有効に働いてくれます。

5-ALAはどうやって作られているの?

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体の中で作られる5-ALAなのに減っていく!?
5-ALAは、天然に存在するアミノ酸で、ヒトや動物、植物の細胞内にあるミトコンドリアで作られています。また納豆やワイン、甘酒などの食品中にも含まれていて日々の生活の中で摂取している物質でもあります。ミトコンドリアで作られた5-ALAは、ミトコンドリアの働きを活性化する成分として注目されていますが、残念ながら体内で作られる5-ALAの量は、体が成熟する時期をピークに加齢と共に低下していきます。

5- ALAの製造には、微生物の力が必要!
5-ALA は私たちの体内で果たす役割が大きいにも関わらず、長年注目されてきませんでした。それは、体内ですぐに違う物質へと変わってしまうため、5-ALAの優れた特性が気づかれにくかったということ、そして、人工的に5-ALAを製造することが非常に難しかったことが原因として挙げられます。それが四半世紀もの年月をかけて、光合成細菌という微生物の力を借りた微生物発酵法によって製造法が開発されました。
この光合成細菌は田んぼ等にも存在している微生物で、私たちの身近にも多く存在しています。

5-ALAの製造法は?
では実際にはどのように作っていくのでしょう?5-ALAを作り出すのにもっとも重要なのは、光合成細菌(ロドバクター・セファロイデス)という細菌です。遺伝子組換えを使わずに、長年に及ぶ研究を重ね、少しずつ改良しながら大量生産できるようにさせた特殊な細菌を用います。この細菌の増殖に用いる主な原料は、グルタミン酸ナトリウム、酵母エキス、グルコース、ビタミン、ミネラル等です。
まずこの光合成細菌を発酵させながら少しずつ増殖させ、光合成細菌の数を増やしていきます。そして十分に光合成細菌が増えたところで、5-ALAを生み出すために必要な原料となるグリシンとグルコースを加えます。

5-ALAを生み出す

光合成細菌はこれらの成分を取り込み、光合成細菌の体内で5-ALAに変換させ、蓄積していきます。こうして生まれた5-ALAを分離させ濃縮、不純物を取り除き精製したものを結晶化させると白い粉となり、医薬品や化粧品の原料になります。「発酵」「精製」「結晶化」という3 つの工程を得て、ようやく5-ALAが誕生します。

5-ALA製造工程

健康食品、化粧品、肥料、医薬品まで様々な用途で使用されている5-ALAですが、微生物発酵法という技術を用いて安定的に5-ALAを生産できるのは、世界でも唯一、静岡県袋井市にある工場だけです。今後はさらに製造技術が広がり5-ALAが世界中で浸透してくると期待されています。

発酵食品を見直そう

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そもそも「発酵」と「腐敗」は何が違うの?
「発酵」と「腐敗」、実はどちらも微生物の力によって物質が変化することを指します。発酵は、味噌や納豆、ヨーグルトなど身近な食品がありますが、人間にとって有効な微生物(菌類)が働き、物質を分解させることを指します。一方、腐敗は、魚や肉などが腐るとアンモニア臭が出てきて、食べられない状態になることを指します。つまり、人間にとって有益なものであれば発酵、有害なものであれば腐敗というように、人間の視点で判別されたものなのです。

【発酵】
微生物が人間に有益な物質をつくりだす。
【腐敗】
微生物が人間に有害な物質をつくりだす。

日本は発酵菌の宝庫
日本は昔から稲作文化が盛んで、米から味噌や醤油、酢や甘酒など数多くの発酵食品が生まれてきました。これらの日本に昔からある発酵食品は「麹(こうじ)菌」がないと作ることができません。麹は「穀物に生えるカビ」とも言え、昔はこの麹の種を作って販売する「種麹屋」があり、様々な種類の麹がありました。暖かくて湿度の高い日本の気候は、カビや菌が生えやすく、それをうまく活用して発酵食品を生み出してきたのです。

免疫力を高める発酵食品
発酵食品には、乳酸菌やビフィズス菌、酵母菌、麹菌などの善玉菌が含まれています。善玉菌の力で発酵すると栄養価が高くなり、微生物がビタミンやアミノ酸を作り出し、滋養のある食品にしてくれます。味噌や醤油に存在している植物性の乳酸菌は、悪玉菌の繁殖を抑えて善玉菌を増やして腸内環境を整えることで、腸内の免疫細胞を活性化させる働きがあります。一方でチーズやヨーグルトなどに存在している動物性の乳酸菌は、善玉菌のエサとなって植物性乳酸菌が腸内に届くように促す役割をします。

発酵食品で善玉菌が増えていく

最近の研究では、発酵食品には免疫力を活性化する効果があることが明らかになりました。免疫細胞はほとんど大腸で作られていますが、食べた発酵食品が大腸を通過するときに菌が大腸を刺激して、正常細胞を免疫細胞に変えることがわかってきました。微生物の世界では、ある菌が一定範囲広がってくると、他の菌の侵入を許さないという性質を持っています。
その性質を利用すると体内に侵入してくる他のウィルスの侵入を食止めて感染症を予防し、病気になりにくい体を作ることが可能です。

発酵によって製造される5-ALA
明治以降、日本古来の発酵技術から全く新しい発酵技術を海外から導入することで飛躍的に発酵技術が進歩し、日本は世界一の発酵工業国となりました。この技術革新の第一陣は、第二次世界大戦中に米英の両軍が軍事目的で開発したペニシリン(抗生物質)の生産技術です。このペニシリンをはじめとした抗生物質や、アミノ酸、ビタミンなどの医薬品は、微生物を用いた発酵法によって生産されるようになりました。
5-ALAもこれら医薬品と同じく、光合成細菌による発酵法を用いて製造されています。光合成細菌の原料となるグルタミン酸ナトリウム、酵母エキス、グルコース、ビタミン、ミネラルを特殊な製法で培養させ、菌が増えたところで、5-ALAを生み出すために必要なグリシンとグルコースを混ぜて発酵させて製造されています。因みに発酵食品の中でもとても栄養価が高く、「飲む点滴」といわれる甘酒にも5-ALAは多く含まれています。

男性にもある更年期障害

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男性の更年期障害と5-ALAの研究

順天堂医院のホームページによると、5-ALAを摂取することで男性更年期症状が改善されるかという研究が行われたようです。2019年に発表された論文ですが、男性の更年期症状がある方を対象に5-アミノレブリン酸を用いた臨床試験が実施されました。試験の方法としては、5-アミノレブリン酸含有食品とプラセボの2つのグループに分けて8週間連続で5-ALAを摂取してもらい、血液検査、尿検査、体脂肪率、筋肉量測定などを測定し、摂取前と摂取8週間後の比較をします。論文に発表された結果には、「5–アミノレブリン酸含有食品を摂取することにより、男性更年期障害における症状を改善させる可能性が示唆された」と掲載されています。

(参照)https://library.med.juntendo.ac.jp/infolib/user_contents/MDK2102-zenbunyoyaku.pdf

研究自体は、今後どのように展開されるかは不明ですが、男性の更年期障害にも期待できる可能性があるということではないでしょうか。

男性の更年期障害

年齢層が広い男性更年期とは?
女性の更年期の場合、閉経期を挟んだ5年前後が一般的ですが、男性の更年期障害は40歳以降60代、70代でも発症の可能性があり、女性と比べて長期間辛い思いをすることもあるようです。女性の場合は、更年期を過ぎると前向きになり、より社会的な活動を行うようになる方も多いですが、男性の場合は厄介なことに、ある症状が別の症状を助長したり、男性ホルモンの低下をさらに進行させ、あまり良い方向には変化しないと言われています。
男性更年期障害の主な原因は、この男性ホルモンである「テストステロン」の低下によるもの。テストステロンが低下してくると体の疲れが取れない、ほてりや発汗、性欲の低下、鬱気味になるなどの症状が出てきます。

【テストステロンの働き】
テストステロンの主な働きは、

  • 筋肉量の増加を促したり、強度を高めます
  • 体脂肪を減らしていく働き
  • 男性としての機能の維持
  • 精神的な元気さを維持

などがありますが、テストステロンは20歳代をピークにその後、加齢とともに衰えていきます。

しかし、症状が出ているすべての人がテストステロンの低下というわけではなく、更年期症状とよく似た症状の前立腺肥大症、糖尿病、うつ病などがあるので、更年期だと思い込む前に他の病気が潜んでいないかチェックする必要があります。いずれにしても、加齢と共に低下してくるテストステロンを回復させるにはどうしたらいいでしょうか?

自分でできる5つの更年期対策

  • ストレスを溜め込まないようにする
  • 適度な運動をする(続ける)
  • 十分な睡眠、規則正しい生活リズムを保つ
  • 野菜や動物性タンパク質を多く含む食事をとる
  • 競争心を持つ

これらを見てみると、成人病予防対策と似ているところもあり、やはりバランスの取れた食事、運動、生活スタイルが基本で、大切になってくるということですね。

やっぱりミトコンドリアは凄かった!?

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ミトコンドリアの祖先は太古のバクテリア!?

私たちが住む地球が誕生したのは今から約45億年前。そして約38億年前に最初の生命が海の中で誕生しました。地上では、まだ火山活動が活発で、酸素を主体とする大気に覆われ、陸地で生命が存在するにはとても厳しい環境でした。初期の生物はすべて単細胞で、海の中で生まれ酸素を使わずに生息していました。そんな中、15億年前には、いくつかのたくましい種のバクテリアが酸素を使ってエネルギーを作る方法を身につけながら、厳しい環境に適応するように進化していきました。この太古の昔からあるバクテリアは、今の私たちの体の中に存在して、細胞の働きに必要なエネルギー源であるATPを生成し続けています。
それが今の「ミトコンドリア」なのです。

ミトコンドリアの働き

ミトコンドリアはエネルギーを生み出すだけじゃない!

ミトコンドリアはATPを生み出すことから、細胞内の発電所に例えられますが、それ以外にも重要な役割を担っています。細胞間のシグナルを送信したり、細胞分化を管理していて、体内の重要なシステムを司っています。しかし、30歳から70歳の間に平均的なミトコンドリアの効率は、ほぼ50%低下するといわれています。機能が低下したミトコンドリアが増えるとどうなるのか?それは、外から取り込んだ食べ物を効率よくエネルギーに変えられなくなるため、中年太りや糖尿病などの生活習慣病になりやすくなったり、活性酸素を出す量が増えて癌やアルツハイマーなどへのリスクが高まってきます。

ミトコンドリアを強化するには5-ALAも大事!

ミトコンドリアは、カロリー制限をしたり、空腹を感じさせたりすると増えるようになります。つまり、食事の際に過度な栄養を摂らないようにしたり、空腹の時間を作ることでミトコンドリアが増えて強化されます。栄養素としては、イカやタコ、貝類などに多く含まれる「タウリン」や、ウナギや豚肉などに含まれる「ビタミンB群」、レバーなどに多く含まれる「鉄」などがATPを作り出すのを助ける働きをします。5-ALAもミトコンドリアの中に存在するアミノ酸で、ミトコンドリアの機能を活性化させ、ATPの生産効率を高めてくれます。運動は、負荷のかかる運動と軽めの運動を交互に繰り返すインターバル運動や、HIIT(High-Intensity Interva lTraining)などが効果的です。負荷のかかるきつめの運動を行うとATPが不足し、不足したATPを補うように酵素のスイッチがONになり、より多くのATPを作ろうとミトコンドリアが分裂をはじめて増えてくるという仕組みです。食事や運動習慣を少し見直すことでミトコンドリアを強化できます。ぜひ試してみてください。