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サプリメント

L–アルギニン | 体重増加の効用あり?摂取量、副作用や安全性は?

L-アルギニン (L-アルギニンあるいはL-アルギニン塩酸塩とα–ケトグルタル酸) は、マイプロテインのMYプレなど多くのプレワークアウトサプリメントに含まれる一般的なアミノ酸です。

そのため、他の成分と同様に、その特別な効果は調査されており、有益なスポーツサプリメント群の一つに数えられて然るべき物質です。

今回は、そんなL-アルギニンが、本当に、トレーニングの悩みを吹き飛ばしてくれる特効薬なのか、そして体重増加に効果を及ぼすのかを検証してみたいと思います。

L-アルギニンとは何か?

L-アルギニンは、その構成条件だけを見れば、必須アミノ酸です。つまり、一般的には、身体で十分に生成されうる物質と考えられています。ところが実は、時にはサプリメントで補われなければならない成分でもあるのです。

1886年にL-アルギニンが、種子や動物の角から化学分離されて検出された時、その銀白の外見 (1,2) をうけて、古代ギリシャの言葉の「銀 (アルギロス) 」にちなんで命名されました。

L-アルギニンはどこからくるのか。

このアミノ酸の摂取に役立つ食品を挙げると、実に多様で、その選択の幅は多岐にわたります。参考までに、典型的な食事から摂れるアミノ酸の量は一日当たり4から5gです (3)。例えば、乳製品 (カッテージチーズ、牛乳、ヨーグルト) に代表される動物由来の食品、色々な肉製品 (牛肉、豚肉、鶏肉、野生動物の肉) 、海産物 (特にロブスター、マグロ、オヒョウ) が挙げられます。

他にも、シリアル (グラノーラ、オートミール) に代表される植物由来の食品、色々なナッツ類 (ピーナッツ、ココナッツ、ピーカンナッツ、ウォルナッツ、カシューナッツ) 、シード類、ヒヨコマメ類、大豆類も該当します。

L-アルギニンは、体内で、もう一つのアミノ酸であるシトルリンから合成されることもありますが、この合成には、二つの特異酵素 (アルギニノコハク酸シンセターゼとアルギニノコハク酸リアーゼ) を伴う非常に高いエネルギー反応が必要とされます。ところが、こうした酵素の合成は、アデノシン三リン酸 (ここではエネルギーメタボリズムのために消費されないアデノシン三リン酸を使います) からアデノシン–リン酸への加水分解によって起きます。

そのため、十分なL-アルギニンが摂取されない状態では、エネルギー (アデノシン三リン酸) は、より重要なメタボリック反応のために、蓄えられることになるのです。

L-アルギニンの効果や効能とは?

L-アルギニンは、身体運動を色々な方法で補助しますが、どの方法においても、化学的な反応を伴います。そして、その化学反応では、L-アルギニンはドーピング効果をもたらす別の混合物質の合成に使われます。この効果について、これから詳しく検証していきます。

その1. 酸化炭素

L-アルギニンは、一酸化窒素 (NO) 生成の際にできる前駆体です。つまり、一酸化窒素を結合する化学反応にとって必要な化合物なのです。

一酸化窒素は、筋細胞の血行を良くするという特異な能力をもつシグナル伝達分子です。そのため、一酸化窒素が増加すると、理論的には、不要物排除のより効率的なシステム (4-5) を可能にすると同時に、メタボリズムと筋タンパク質合成に必要な栄養素と酸素をもたらします。

血行改善は、血管の平滑筋壁を緩めて血管拡張 (拡大) を引き起こし、血流をより円滑にするという細胞反応における一連の段階的プロセスから始まります。そのため、このプロセスでは、(血管容積が増えるというよりもむしろ、) 血管密度が高まることになります (6)。
(L-アルギニンに限らず) 一酸化窒素を誘発するサプリメントを摂取することで、身体にもたらされる効果は、体内の脂肪を減らして脂肪の少ない身体を維持できることと言えるでしょう (7-9)。

これに加えて、動物をモデルとした追加実験では、こうした混合物が、特により激しく熱発生 (熱産生) を刺激し、エネルギー生産を高めることも指摘されています (10-11)。

その2. 成長ホルモン

十分なL-アルギニンがあると、体内で成長ホルモン(GH) の分泌が促進されることもわかっています (4, 12-15)。

成長ホルモンは、体内で細胞の成長や再生を促す作用のあるペプチド・ホルモンです。スポーツやボディビルディングで同化剤として使われることで広く知られています。

事実、L-アルギニンは、偽薬と比較して、成長ホルモンのレベルを決定的に押し上げる (リットル当たり3.5µg高い) ことがわかっています (15)。

ただ、また別の研究からは、興味深い結果が見られました。L-アルギニン7gを口から摂取した場合に見られた成長ホルモンの増加量は、単に運動をした後の成長ホルモンの増加量ほど、多くはなかったのです。これは、余分なL-アルギニン摂取が、成長ホルモンの反応を弱めてしまうことを示していると言えるでしょう。

成長ホルモン製剤が主目的の場合は、運動だけする方が、運動とL-アルギニンを組み合わせた場合よりも、あるいは、サプリメントや偽薬を摂っただけの場合よりも、明らかに効果があるのです (16)。

そうなると、これは、 L-アルギニンは期待するほどには、吸収されないということなのかもしれません。ただ、休息する日に限って言えば、摂取すれば、成長ホルモンのレベルを押し上げる効果が期待できるようです。

L-アルギニンは、成長ホルモンだけでなく、他の様々なホルモン (インスリン、グルカゴン、アドレナリン、ノルアドレナリン) の分泌にとっても重要な物質だと言われてきました (17-18)が、さらに、インスリン感受性を低くするとさえ示唆されています (14)。

その3. クレアチン

L-アルギニンに関わる生化学上の役割の最終章は、神経回路中で生成されるクレアチンの成分として消費される作用についてです (4-5)。

直接前駆体である前に、L-アルギニンは、尿素、アグマチン、オルニチンといった他の化合物と結合して、クレアチンを合成します。

クレアチンの生理学的な効果は、エネルギーを生成し、蓄えて、ミトコンドリアから筋細胞内の必要箇所へ届けるという作用です (19)。

とは言え、クレアチンが使われる時には、身体は、食事あるいは体内での内因性合成のいずれかの手段によって、継続的にその代替物を必要とします。つまり、これこそが、 L-アルギニンの効果にメリットがある理由なのです。

L-アルギニン はどんな人に特におすすめ?

ボディビルダー

2007年以降の目覚ましい研究では、一日当たり3gのL-アルギニンを20人の健康的な男性に与えて、その効果を検証しています (20)。研究者たちは、3gのL-アルギニンの代わりに、L-アルギニンとビタミンC(1g) を与えた場合、 それとビタミンCだけを1g与えた場合 (対照実験として) で同じ実験をして、その両方と比較しました。それから、8週間のサプリメント計画に着手し、最大挙上重量の70%の重量で下肢のウェイトトレーニング・プログラムを組みました。

さて8週間後の結果です。L-アルギニンを与えられたグループは、脂肪が少なくて、決定的に体重が増加し、体脂肪率も低くなっていました。また、これは著しく脚筋を強化しました。そのため、研究者たちは、 (負荷トレーニングと合わせて) L-アルギニン・サプリメントを口から摂取すると、偽薬では見られなかったレベルの筋肉強化と体重増加が可能になると結論づけました。

これらの生理学的な効果が見られる理由を、研究者たちは、血流効率の変化と関係があると仮定しました。その変化とは、まず一酸化窒素が増加し、次に、よりグルコースを摂取 (21) した為に筋肉疲労が和らぎ、筋肉の収縮機能が改善する (22) といったものです。

さらに研究が続けられ (23) 、15日間にわたって毎日、3gのL-アルギニンを与え続けた実験では、疲労の軽減が見られました。それにより、この理論は補強され、発展をみました。

その他にも、L-アルギニン・サプリメントがベンチプレスのパフォーマンスを向上させ、ウィンゲートテストでのピークパワーを上昇させると示す類似の結果が証明されています (4)。

L-アルギニンの血行促進効果を利用した二つ目の利点は、筋肉ポンプの収縮促進です (24)。サプリメントによって促進される血行動態では、 機能的にも 、全体的にも血管密度が上昇します (6)。これは、激しい無酸素運動によって引き起こされる反応に匹敵します。無酸素運動では、適切に強化トレーニングすると筋肉から血が張り裂けんばかりになると言われています。

L-アルギニンについては、もう一つ別の作用も証明されてきました。それは、また違った方法で筋肉に影響を与える作用で、いわゆる筋肉損傷時の治癒効果です。
動物をモデルとした研究では、水腫と出血を伴い組織を破壊する筋損傷を負った場合、(L-アルギニンが与えられたならば) 、対照実験と比較して、コラーゲン質の増殖は著しく多くなり、血管形成もずっと進むことが証明されました (25)。

この新しい血管の形成は、血流促進につながるだけでなく、栄養素と酸素の運搬によって、さらに治癒を進行させて、不要物を一層早く除去することにもなります。

ベテランアスリート

また別の動物をモデルにした研究では、とりわけ、L-アルギニンを補った食事を与えられた場合、老化ラットにどんな影響があるのかを検証しました (26)。その結果から、L-アルギニンにより、激しい運動後のネガティブな現象 (フリーラジカルを生成する酵素の放出) が緩和されることがわかりました。こうして活性酸素が減ったことは、ラットの老化筋肉が、より簡単に素早く回復できること、そして疲労に起因する病気になりにくいことを意味します。興味深いのは、こうした同様の効果が、骨格筋だけでなく、心筋 (心臓)、肝筋 (肝臓)、呼吸筋 (肺)、腎筋 (腎臓) などの組織でも見られることです。

しかしながら、この抗酸化作用は、L-アルギニン・サプリメントによる心臓への効果だけにとどまりません。L-アルギニンによる他の全身への効果を理解するためには、「一酸化窒素の減少」と「L-アルギニン」、この両方、あるいはそれぞれが及ぼす心機能への効果について、考えてみる必要があります。

例えば、本態性高血圧症 (原因不明の高血圧) は、内皮組織中の一酸化窒素回路の停滞から始まります (27)。この一酸化窒素の減少の理由の一部としては、L-アルギニンの減少や供給不足があります (28-29)。

さらに、4週間にわたりL-アルギニン・サプリメントを摂取すると、心臓血管に及ぼすリスク要因 (収縮期血圧や狭心症など) が減ることが明らかになりました (30)。また、アテローム性動脈硬化症を防ぐこともわかりました (31)。こうした効果は、一日当たり6g (一度に2gずつを3回) 服用することで見られたものです。

L-アルギニンの摂取用量の目安

L-アルギニンの服用量は、a) 個人の現在の食事 (すでに摂取しているL-アルギニンの量) や b) L-アルギニンから一酸化窒素への個人固有の変換率によって、ある程度、異なります (32)。

たいていの研究では、一日当たり約3gの服用であれば、効果を期待できるとしています (20)。ですが、一日当たりの服用量は、色々と試してみること、 疲労時の自らの反応、筋肉ポンプの様子をみること、そしてもちろん、現在の食事を考慮してから調整することが望ましいです。

L-アルギニンの安全性と副作用は?

L-アルギニンを、強壮剤や治療のためのサプリメントとして利用する目的で、様々な動物 (ラット、豚、羊) をモデルとした安全性や毒性の実験がされてきました (33)。

これらの実験からは、口から、あるいは静脈注射で投与された動物全てについて、L-アルギニンは悪影響を示しませんでしたし、この物質が体内で消費されなかった場合には、4から5時間以内に異化されました。それは、健康、妊娠、肥満、糖尿病といったあらゆる状態の動物に関して検証されました。

研究者たちによって、L-アルギニンの服用量については、体重70kgの大人であれば、一日当たり4から6gを通常の食事から摂取する以外に、一日当たり6から15gの長期にわたる服用にも耐えられることがわかりました。

ですから、運動による効果を引き出すための一日当たり3gの服用は、安全で十分に許容範囲だと言えるでしょう (4)。

まとめ

様々な検証から指摘されているように、L-アルギニン サプリメントという特効薬は、非常に優秀なようです。さあ、あなたが愛用しているサプリメントの表示や、あなたの運動前の栄養ドリンクを見直してください。そして、ご自分が十分な量のアミノ酸を摂っているか確認してください。もし、十分でなければ、L-アルギニン サプリメントを一つ、追加のサプリメントとして服用することをご検討ください。

運動後の疲労を緩和するにしろ、筋肉ポンプを強化するにしろ、あるいは、健全な筋細胞を維持するにしろ、L-アルギニンは、あなたに必要なサプリメントになるでしょう。


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Gareth Gray

Gareth Gray

Experienced Sports Nutrition Technologist

Gareth Gray is an experienced sports nutrition new product development technologist. He holds a Bachelor of Science in Nutrition and Health and a Master of Science in Sports and Exercise Nutrition. Gareth’s scientific research expertise involves the investigation into the effects of recovery drinks upon sports performance and recovery. He has several years’ experience in designing, formulating and developing sports nutrition products using evidence-based research, from laboratory testing to full-scale production and manufacturing. He regularly attends continuing professional development events and sports nutrition conferences to ensure his practise remains at the highest level. Find out more about Gareth’s experience here: https://www.linkedin.com/in/garethgray1/ In his spare time, Gareth enjoys working on his own physique in the gym, as well as cooking nutritious meals – where he believes balance is key and advocates the odd cheat meal now and again.