早い時刻に食べて、脂肪の合成を促進するBMAL1が働かないようにしても、体重が減らない理由

このブログでは、

  夜間でも、食べた栄養の吸収率が高まることはない
  夜間でも、人間は多くのエネルギーを消費している
  従って、夜遅くに(同じものを)食べたからといって、
  それで体重が増えることはないから、ダイエットをあきらめる必要はない

ことを述べてきました。しかし、

  夜遅い時刻に食べると(同じものを早い時刻に食べるより)体重が増える
  その原因は、脂肪合成を促進するBMAL1という物質が夜間に増えるためである

と言っている人たちがいて、ダイエットを挫折しやすくしています
(夕食を減らすのはつらい、という人が多いからです)

今回は、この主張が誤りであることを論じます。

そもそも「遅い時刻に食べさせると体重が増える」という実験結果はない

夕食の時刻が遅い人は体重が重い、という調査結果は多くあります。
しかし、それは、遅い時刻に食べることが体重の重い原因だ、
ということにはなりません。

遅い人は、食事までにだいぶん時間があるからと思って、
夕方、パンやカップラーメンを余分に食べるから体重が重くなるのでしょう。

このような調査で2つの変数(食事時刻と体重)に一定の傾向が見られたときには、
1つの変数が原因で、もう一つの変数がその結果であることを確認するための実験をしなければなりません。

原因と思われる変数を変えてみて、予想どおりの結果が得られるかを試すのですが、この場合は、

  同じ食事で食べる時刻を早くして、体重が減るかどうか、

を調べることになります。

ところが、意外なことに、この実験を行って確実に体重が減ったという研究報告はないのです。

だれでも思い付く実験で、費用もそう掛からないはずなのに、「ない」のは、

  「同じ食事を早い時刻に食べても、体重は減らない」

のが正しいことを支持する事実です。

(このように、調査結果が実験で確認されないときには「相関関係があっても、因果関係はない」といいます)

BMAL1は、脂肪合成の律速段階ではない

BMAL1ノックアウトマウスとは、
遺伝子操作でBMAL1を働かなくしたマウスをいいます。
そのマウスは、脂肪合成を促進するBMAL1の働きがなくなるので、
脂肪を貯えず、普通のマウスより体重が少なくなるはずです。

ところが、実際には、体重増加を起こすこともあるようです。
この結果からすると、体内でBMAL1が少ない、早い時刻に食事を摂ると
かえって体重が増える可能性もあるわけです。

また、この結果から、

  BMAL1は脂肪合成経路の「律速段階」ではない

ことが分かります。「律速段階」とは、
Aを原料にしてBを合成、BからCを合成、Cから…
という化学変化のつながりで、Xが合成されるとき、
処理速度が1番遅くて、合成経路全体の速さを決めている段階をいいます。

もし、BMAL1が律速段階なら、その働きを止めてしまうと、
脂肪合成全体が起こりにくくなり、体重が減るというわけです。

律速段階でないなら、早い時刻に食べても(摂ったエネルギー量に応じた)脂肪がゆっくりと合成されて、体重は減らないことになります。

同様の失敗例に、一時期すたれていた、低インスリンダイエットがあります。

食物繊維を多く含む食品の効果
メタボ氏のための体重方程式 p.123より】

その「原理」は、

  食物繊維を多く含む食品を摂ると、糖質の吸収がゆっくりになり、
  血糖値が上がりにくくなって、
  栄養を細胞に取り込む働きがあるインスリンが出にくくなり、
  その結果体重が増えにくくなる

というものでした。

しかし、

  ゆっくりではあっても長い小腸を通る間に糖質は全て吸収されるし、
  インスリンが減って細胞に栄養が取り込めなくなるのは重症の糖尿病のときだけ

なので、インスリンが少し出にくくなったからといって、体重が減ることはありません。

今思うと、脂肪を合成させるBMAL1が出にくい時間帯に食事をしても、体重が減らないのと同じ種類の間違いでした。

低インスリンダイエットは、効果がないことがすぐ分かってすたれましたが、
近ごろ、「食べる順番ダイエット」といって、

  食物繊維が多いものから順に食べると体重が減る

という、似たような方法が(また、懲りずに)言われ始めました。
もちろん、効果はありませんので、食事のときはおいしい物から食べてかまいません。

BMAL1ノックアウトマウスの体重が減らない原因として、
次のような可能性もあります。

  1) BMAL1の制御を受けない脂肪合成を行う別の経路がある
  2) 早い時刻に食べると、脂肪の合成を抑制するBMAL1以外のしくみが存在する

つまり、
「脂肪の合成を調節するしくみは、○○が司っている」
といった単純なものではないということです。
○○を捕えなくても、
食べる量さえ減らせば、カロリーが減って体重は減るのです。
(○○のような悪辣な犯人や、それを倒す「銀の弾丸」は初めから存在しません)

早い時刻に食べたとき、脂肪の合成に使われなかった原料はどこへ行く?

事実とは異なりますが、仮に、BMAL1が律速段階として脂肪合成を抑制するとすれば、
(BMAL1でない他の物質が同じ働きをするときも)
合成に使われなかった脂肪の原料がどうなるのか?
という問題を解決しなければなりません。

体の中である物質が1日に合成される量は、
ホルモンなら数mg、コレステロールでも数100mgです。
これらの物質の合成が抑制されたとき、
合成に使われなかった原料がどうなるか、
そのゆくえについて考える必要はありません。

しかし、脂肪の合成は1日に数10g、1カ月だと数キログラムにもなりえます。
これだけの量があるなら、合成に使われなかった原料を人体がどう処理していくのか考えなければなりません。

人体には、脂肪の原料である糖質を、500gくらいの量までなら
肝臓や筋肉のグリコーゲンとして貯えられるしくみがあります。
ただし、その容量は小さく、
貯えたグリコーゲンが0になっていて、
1日当たり50gの糖質(ご飯1杯分くらいに含まれる糖質)しか余らなくても、
10日で満杯になり、それ以上糖質の形で貯えることはできません。
(脂肪でなら300g=0.3kgで貯えることができます)

蛋白質も脂肪の原料です(え???と思った人は→)。
筋肉には蛋白質が多く含まれていますから、
もし増やすことができれば、余った蛋白質を貯えることができます。

もちろん、筋肉を増やすにはトレーニングが必要だし、
グリコーゲンほどではなくても、貯えられる量にはいずれ限界が来るので、
脂肪のように数10kgも貯えることはできません。

ですから、早い時刻に食べて脂肪の合成が減るとするなら、
脂肪の原料である糖質や蛋白質が余り、
それが酸素と化合して、二酸化炭素と水に分解され
(蛋白質のときは窒素もできる)、
それが吐いた息や尿から排泄されていることになります。

BMAL1が脂肪の合成を高めるなら、消費エネルギーも減らすはずだが…

このとき、糖質でも、蛋白質でも、1gが分解されるときには
必ず4kcalのエネルギーが出ます。
(エネルギー保存、または、ヘスの法則)

したがって、脂肪合成に使われなかった原料が二酸化炭素や水になって、
体から外に排出されているならば、それに伴って、
体の中でできたエネルギー、すなわち消費エネルギーが増えているはずです。
ですから、

  「BMAL1が脂肪の合成を促進して、体重を増やす」

と主張する研究者は、

  「BMAL1ノックアウトマウスは、
  (余った原料を分解するときに出る)消費エネルギーが多い」

ことを立証すれば、

  「BMAL1が脂肪代謝で重要な役割を果たしている」

という説を長らえさせる可能性は残っています。

ただ、BMAL1ノックアウトマウスの体重が増えるのが事実ならば、
消費エネルギーは減っていることになるので、その望みは薄いでしょう。

BMAL1の失敗からの教訓

これまで、BMAL1の研究が肥満対策に役立つことはないだろう
という見通しを述べてきました。
ただ、これからも脂肪やエネルギーの代謝のしくみは研究され続けるでしょうから、BMAL1の失敗から次の教訓を得たいと思います。

もし、肥満の改善に役立つほどの研究を目指すならば、早い段階で、
そのしくみが消費エネルギーを変化させることを確かめておくべきです。
エネルギー保存の法則が正しいなら、
体重が減るときには必ず消費エネルギーが増えなければならないからです。

さらに、消費エネルギーを変化させるにしても1%しか変わらないようでは、
体重の変化も同じだけしか期待できませんから、数量的なところは大切です。

これらの基準を満たせなければ、その研究は役に立たないので、「オッカムの剃刀」で肥満についての知識体系から、切り離されてしまうでしょう。
ダイエットで結果を出すために使える時間だけでなく、
研究者が意味のある研究を成し遂げるために使える時間も、
そう長いものではありません。

(このブログのほかの記事では、ブログの表題のこともあり、
 エネルギーのことを「カロリー」と書いてきましたが、
 この記事では内容に合わせて、学術的な「エネルギー」という用語を使いました)

コメント / トラックバック16件

  1. […] このブログのある記事は、論拠が不十分だ、 という意見を、ある運動愛好家のSNSでもらったので、 私のほうからも意見を述べました。 書いているうちに、 […]

  2. […] 前回は、 脂肪の合成速度を増減させるしくみを研究しても、肥満を減らすのに役立たない、 それは、エネルギー保存の法則で考えると分かる、 という話をしました。  […]

  3. taijuuh より:

    元メタボエンジニア さん

    面倒な依頼にお答えいただき、本当にありがとうございます。

    > 体重維持期間2ヶ月程を含めると…相関が悪くなっています
    > 目標体重になって摂取カロリーを増やし、体重維持にしたため

    仰せの通りで、維持期に摂取Eと消費Eが釣り合えば、
    理論的に、体重変化=0となるはずです。

    この辺りは、拙著「メタボ氏のための体重方程式
    第6章 p.143-144 でも考察しておりますので、一度お目通しいただければと思います。

    > 理論上は指数近似に適応する
    拙論にご賛同いただいたようで、ありがとうございます。

    上記拙著では、「体重減少量∝時間の指数関数」であるとの仮定に基づき
    体重の制御方法につきいろいろ考察しております。
    もし興味をお持ちになられたら、是非ご意見をいただきたく思います。

    ありがとうございました。
    よろしくお願いします。

  4. 元メタボエンジニア より:

    Taijuuhさん
    返信が遅れてすみません。

    私の体重推移データでやってみました。
    減量中だけを取り出すと
    ・期間は 2010/3/12(73Kgf)~2010/12/17(58.5Kgf)の9ヶ月
    ・データ数 約180(朝測定)
    ・X軸 累計日数 Y軸(体重-50kgf)

    2次近似の場合
      近似式:y = 0.0001×2 – 0.0904x + 24.273
      相関係数:R2 = 0.9844

    指数近似の場合
      近似式:y = 23.857e(-0.0037x)
    相関係数:R2 = 0.9797

    以上のようになり、相関係数的には共にかなり大きいと思います。

    理論的には指数近似が妥当だと私も思います。
    (2次近似での長期予測では体重が極値以降では上昇してしまう。)
    ただ、一ヶ月程度先の予測はそれほど違わないと思います。

    また、終了の2010/12/17 以降の体重維持期間2ヶ月程を含めると

    2次近似の場合:R2 = 0.9779 とそれほど変化無いが、
    指数近似の場合:R2 = 0.8801 と明らかに相関が悪くなっています。

    この原因としては、目標体重になって摂取カロリーを増やし、体重維持にしたため、減少曲線がここに極値的な変化をしたため、指数近似式より2次近似式のが適応できたのだと思います。
    理論上は指数近似に適応すると思いますが、私のような急な摂取カロリー変化や急に運動量が変化した場合などには指数近似では対応できず、多項式近似のほうがフィットすると思います。
    しかし、近似式の本来の意義は理論式に元ずくべきで、多項式近似の場合は
    次数をあげればフィットするのは当たり前だとおもいます。

    以上、ご参考になればと思います。

  5. taijuuh より:

    元メタボエンジニア さん

    >エネルギー収支と体重の増減…体重方程式に書かれているのは少し難解

    もし、一般の人には、体重方程式の書籍
    (p.175~ 摂取エネルギーを減らして、体重が減っていく過程で起こっていること)
    が難解ということでしたら、サイトをご覧いただければ、と思います。

    日々のエネルギー収支ではありませんが、

    今の食事から減らすカロリー」を、
    減らしやすい食事」の
    量を大まかに減らす」ことによって
    減らすと、

    摂取エネルギーと消費エネルギーの差が、体重減少量/日と比例し、
    体重が減ると、消費エネルギーも減り、体重減少量/日も減っていく

    様子を、巨視的に、グラフで表してあります。

    食事を減らし始める前から、体重の減り方が分かる、と言って喜んでくれる人もいます。

  6. taijuuh より:

    元メタボエンジニア さん

    ご回答、ありがとうございます。
    再度、厚かましいお願いをしてみます。

    >エクセル機能の近似曲線…数ヶ月間の近似では2次曲線

    体重方程式(書籍抜粋サイト)では、

    (体重 - 目標体重)は、時間の指数関数

    すなわち、

    (体重 - 目標体重)∝ exp( t )

    であると仮定しています。
    根拠は理系の方には容易に理解していただけると思います)

    ですから、ご自分のデータで、x軸を月日、
    y軸を月日ごとの体重から「適切な値(50kg位でしょうか)」を減じたものにして、
    グラフを書き、指数関数で近似するとどうなるか、

    具体的には、
    体重と時間を、2次の多項式で近似したときと
    (体重-50)と時間を、指数近似したときの
    R-2乗値(良い近似だと値が大きく出ます)を教えていただければ、と思います。

    もし、指数近似のR-2乗値が小さいようなら、「適切な値」を50から上下させて大きくならないか、
    さらに試していただければ、

    「体重方程式=指数関数の仮定」を実証して「定説」へ歩む道を、1歩進めることになります。
    どうかよろしくお願いします。

  7. 元メタボエンジニア より:

    参考になるかどうかは判らないのですが、私はダイエットを始めて2ヶ月後ぐらいから8ヶ月間ぐらい(75kgfから60kgf)、毎朝体重を測定しエクセルでグラフ化してました。(X軸を月日、Y軸を体重)
    このグラフをエクセル機能の近似曲線を求めていました。
    数ヶ月間の近似では2次曲線となり、このままのカロリーバランスでは、いつどのくらいの体重になるか?
    またこのままでどのくらいの体重に落ち着くかの予測をしてました。
    また、X軸を一ヶ月間にして直線近似(傾き値が1日あたりの体重増減量となる)して、直近のダイエットが順調にいっているかの確認をしてました。
    そこから判ったことは、たとえ1日絶食しても、体水分+保持グリコーゲン量+未消化食物量の変化を除けば、1日の増減量は100g以下しかありませんでした。
    私の場合はこのグラフをながめることが、一番ダイエットのモチベーションを保つことの原動力になったのだと思います。
    ですからお尋ねの答えになってないかもしれませんが、だれでも簡単にエネルギー収支と体重の増減が目でみてすぐ理解できれば良いのですが・・・
    個々それぞれ、身長、性別、年齢、運動量が異なり絶対値的な数値で表現が難しいと思います。
    体重方程式に書かれているのは少し難解で面倒だと思います。

    参考になるか解りませんが、私は良くダイエットのアドバイスを求められるています。
    その時に、理系の知識が無い人に説明するときは、よく貯金の話をします。
    お金はダイエットの逆で、お金を貯めるには【収入>支出】の状態を作り出す以外の方法はないでしょ。
    食事回数については同じ物を買うのに3回に分けて買っても、1度でかっても同じでしょ。
    Bmal1については、給料日に一旦 銀行にあずけても、給料日の前日に1ヶ月の収支残金をあずけにいっても金額に変化はないでしょ。
    以上のようなお金の話にするとほとんどの人は理解してくれます。
    ですから、体重の増減を貯金に置き換えたような説明がグラフを使ってできるようになればといつも思っています。

    ですが、本当の証明についてはやはり、医学論文的な実験を繰り返して、多数の実証を続けていく以外は無いと思います。

  8. taijuuh より:

    元メタボエンジニアさん

    わざわざコメントをいただいご厚意に甘えて、厚かましいお願いを一つしてみます。

    今まで、

    「摂取/消費エネルギー以外の要件は、体重の制御に役立たない」
    「実験結果に有意差があっても、p値、標準偏差など、数量的にかなり優位でなければ、実際に応用できない」

    ことを、制御工学の知見などを使って論証できないか?
    と考えてきましたが、

    機械メーカの研究職でいらっしゃる元メタボエンジニアにさんに、

    「そのアプローチは見込みあり、初学者向けの参考書は…」、
    「既存の制御工学を使っても解決できないだろう」

    など、このあたりについての見通しも(もし)教えていただければ、とてもうれしいです。
    よろしくお願いします。

  9. taijuuh より:

    元メタボエンジニアさん

    2つ教えていただき、ありがとうございました。

    1つは、このブログで書いている

    カロリーさえ減らせば、食事を摂る時刻や回数は気にしなくても体重は減る
    ことと、
    減らした体重を維持するには
     減量期間中の摂取カロリーより少し増やしてもよいが、元のカロりーまで戻してはいけない」

    の実例を示していただいたことです。

    どちらも、ダイエットの障害になっている誤った常識を覆して、生活習慣病を減らしていくために有用な情報です。
    お近くに同様の人がいらっしゃれば、ぜひ御自身の経験と、このサイトの存在をお伝えいただければと思います。

    もう一つの、文献も、

    「厳密な実験方法で、遅い時刻に食べても消費エネルギーに差はない」

    という結果を出していて、
    エネルギー保存則が正しければ(正しいはずですが)、
    「遅い時刻に食べても体重は増えない」
    ことの有力な根拠になります。

    また、食べる時刻・回数や朝食の有無が体重に及ぼす影響について、
    疫学調査と介入実験(遅い時刻に食べる vs 食べさせる)をはっきりと区別したうえで
    文献考察していたのも役に立ちました。
    ありがとうございました。

  10. 元メタボエンジニア より:

    taijuuhさん こんにちは
    ここはダイエットに関して書いているお医者さんのサイトでは最もまともだと思っており、よく読んでおります。
    日頃、bmal1を引用して夜食は太ると主張しているサイトを見ては、いつも
    それは間違いだろうと思っていました。
    私は、とある機械メーカの研究職をしており、2年前にメタボ検診に引っかかり、1年かけて20kgfの減量をしました。
    朝食を抜き、夜重視の遅い食事でも、1日1500Kcal以下に抑えて減量しました。現在は、身長168cm、体重58kg、年齢52才の男で、1日2000kcalで1年以上体重を維持しています。現在の食事の配分朝抜き、昼700kcal、夜遅く1300Kcalで体重はほとんど±1kgfを維持しています。
    人間も物理法則である熱力学第一法則(エネルギー保存則)に従うと思います。
    ですから、摂食タイミング、食事回数はダイエットと無関係だと思っていました。
    それをウラずけるような医学論文をみつけたので情報提供します。参考にして頂けたらと思います。
    http://www.j-milk.jp/tool/gakujutsu/berohe0000001lvi-att/9fgd1p000001ai4r.pdf‘… 就寝直前の 夕食が睡眠時のエネルギー代謝に及ぼす影響’

    それでは、間違いだらけのダイエットブログのなかで、ぜひ正しい情報を提供し続けて頂けたたら幸いです。

  11. taijuuh より:

    元メタボ青年 さん
    >タンパク質も必要量採って
    >精神的には辛くはありませんでした
    >BMIも23程度に落ち着き
    >正しい知識を学んだ今、二度と太らない自信があります

    大丈夫そうですので、お続けください。
    毎月末に、(クルシミナガラ)書いている甲斐がありました。

  12. 元メタボ青年 より:

    83キロから65キロの減量です。最初は面白いように落ちましたのでつい食事を減らしすぎても精神的には辛くはありませんでした。最近は減るスピードが緩やかになっておりBMIも23程度に落ち着きましたので、摂取カロリーに気をつけながら維持していこうと思います。正しい知識を学んだ今、二度と太らない自信があります。ありがとうございました。

    >>18キロ痩せることが出来ました。
    とのこと、良かったですね。
    (少し速すぎるような気もしますが、始めがかなり重かったのでしょうか?)

  13. taijuuh より:

    元メタボ青年 さん

    >18キロ痩せることが出来ました。
    とのこと、良かったですね。
    (少し速すぎるような気もしますが、始めがかなり重かったのでしょうか?)

    2.5か月経ったということで、今後あまり問題は出ないはずですが、
    つらいことや、困ったことがあれば、この欄から質問してもらえればお答えできると思います。

    良い知らせをもらってうれしいです。ありがとう。

  14. 元メタボ青年 より:

    このブログを拝見し、食事の改善を行った結果2ヶ月半で18キロ痩せることが出来ました。タンパク質も必要量採っておりますので筋肉量も落ちていませんし健康的に痩せております。ありがとうございました。次回の更新でも世の中に蔓延る間違ったダイエット方法を正して頂きたいと思います。


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