マクロ栄養素の配分：タンパク質、脂質、炭水化物

マクロ栄養素の配分とは、タンパク質、脂質、炭水化物のグラム数という3つの数値の組です。配分は食品や食事の性質ではありません。それは個人の体重、エネルギー目標、そして3つを割り当てる順序の性質です。固定された割合の配分 — 40/30/30、50/30/20 — は、組版が簡単だから印刷物でよく見られるのであって、異なる体格の人間の計算に合うからではありません。

実際に合う計算は逐次的です。タンパク質は体重から最初に設定します。脂質は2番目に、下限まで設定します。炭水化物が残りを取ります。この順序がこのページの要点です。以下はすべて計算、数値の出典、そして数値が見かけより柔らかい箇所です。

数値の出典

食品ラベルやデータベースのエネルギー値は、すべての食品で測定されているわけではありません。それらはアトウォーター係数から計算されます。この係数は1899年にW.O.アトウォーターが発表し、USDAハンドブック74（1973年）で改良されました。一般的な係数はタンパク質4 kcal/g、脂質9 kcal/g、炭水化物4 kcal/gです。これらは混合食の平均であり、定数ではありません。特定の食品では係数が異なります。肉のタンパク質は平均して4.3 kcal/gに近く、野菜の炭水化物は食物繊維のため3.5 kcal/gに近くなります。FDAはラベルに一般的な係数を使用することを許可しています。

ラベル自体には許容誤差があります。FDAのガイダンスでは、1食あたり0.5 g未満の脂質を含む食品は脂質0 gと表示でき、1食あたり5 kcal未満の食品は0 kcalと表示できます。クッキングスプレーは「0カロリー」と印刷しながら、1スプレーあたり1～2 kcalを提供することがあります。これは1食分の量がゼロに丸められるためです。また、ラベルはグラムを最も近い0.5 gに、カロリーを最も近い10 kcalに丸めることができます。実際の数値を復元する計算は、グラムにアトウォーター係数を掛け、印刷されたカロリーと比較することです。

タンパク質の必要量は、エネルギーの割合からではなく、体重から設定されます。成人のRDAは0.8 g/kgです（米国医学研究所、2005年）。これは座りがちな人の欠乏を防ぐための最低量です。活動的な成人については、米国栄養士会、カナダ栄養士会、米国スポーツ医学会（2009年）の立場声明が1.2～1.7 g/kgを示しています。レジスタンストレーニングを行う個人では、1.6 g/kgが一般的な目標で、範囲は1.4～2.0 g/kgです。

脂質には下限があります。米国医学研究所の脂質の許容範囲はエネルギーの20～35%です。体重1 kgあたりのグラム数では、その下限はおよそ0.6～0.8 g/kgです。これを下回ると、脂溶性ビタミンの吸収やホルモン機能の維持が難しくなります。下限は目標ではなく、計算を安全に実行できなくなる点です。

炭水化物は残りです。成人の炭水化物のRDAは130 g/日で、脳に燃料を供給するために設定されています。これは食事の下限であり、配分の目標ではありません。

表：数値を変えるもの

最も変わる数値は、固定されたグラム割り当てから生じる割合です。以下の表は、割合が変わる条件を示しています。

最後の2行は同じです。割合による配分は体重を知らないからです。100 kgでは、タンパク質200 gは2.0 g/kgで範囲を超えます。50 kgでは、タンパク質200 gは4.0 g/kgで、エビデンスに基づく目標をはるかに超え、脂質と炭水化物を押しのける量です。40/30/30の配分は計算としては間違っていません。デフォルトとしては間違っています。人を参照せずにグラムを割り当てるからです。

計算例：2つの体重

以下の計算では、安静時代謝率にMifflin-St Jeor（Mifflinら、1990年）、活動係数、逐次割り当てを使用します。Mifflin-St Jeorの標準誤差は成人で約10%なので、エネルギー目標にはその幅があります。

ステップ1：安静時代謝率（Mifflin-St Jeor）
  男性： RMR = 10*kg + 6.25*cm - 5*age + 5
  女性： RMR = 10*kg + 6.25*cm - 5*age - 161

ステップ2：維持エネルギー
  座りがち： RMR * 1.2
  軽い活動： RMR * 1.375
  中程度： RMR * 1.55
  非常に活動的： RMR * 1.725

ステップ3：タンパク質
  Protein_g = kg * g_per_kg

ステップ4：脂質下限
  Fat_g = kg * 0.6 ～ 0.8

ステップ5：炭水化物の残り
  Carb_g = (kcal - protein_g*4 - fat_g*9) / 4

例A：50 kg女性、160 cm、30歳、中程度の活動
  RMR = 10*50 + 6.25*160 - 5*30 - 161 = 500 + 1000 - 150 - 161 = 1189 kcal
  維持 = 1189 * 1.55 = 1843 kcal
  タンパク質 = 50 * 1.6 = 80 g (320 kcal)
  脂質 = 50 * 0.8 = 40 g (360 kcal)
  炭水化物 = (1843 - 320 - 360) / 4 = 1163 / 4 = 291 g
  配分：タンパク質80 g (17%)、脂質40 g (20%)、炭水化物291 g (63%)

例B：100 kg男性、180 cm、40歳、中程度の活動
  RMR = 10*100 + 6.25*180 - 5*40 + 5 = 1000 + 1125 - 200 + 5 = 1930 kcal
  維持 = 1930 * 1.55 = 2992 kcal
  タンパク質 = 100 * 1.6 = 160 g (640 kcal)
  脂質 = 100 * 0.8 = 80 g (720 kcal)
  炭水化物 = (2992 - 640 - 720) / 4 = 1632 / 4 = 408 g
  配分：タンパク質160 g (21%)、脂質80 g (24%)、炭水化物408 g (55%)

2つの配分は割合では近い — 17/20/63と21/24/55 — ですが、グラム量は2倍異なります。固定された40/30/30の配分では、両方の人にタンパク質200 gを与えることになります。50 kgの女性にとってそれは4.0 g/kgで、エビデンスの基盤がなく、2,000 kcalで脂質67 gと炭水化物150 gしか残さない量です。割合は同じに見えますが、生物学は同じではありません。

よくある誤解

よくある誤りは、マクロ配分を人の性質ではなく食事の性質として扱うことです。この誤りは自然です。栄養のコミュニケーションでは配分を比率 — 40/30/30、50/25/25 — として提示することが多く、比率はスケールフリーだからです。40:30:30の比率は、皿が小さくても大きくても同じです。しかし体はスケールフリーではありません。タンパク質の必要量は体重に比例し、脂質の必要量は体重に比例し、エネルギー必要量は体重と身長に比例します。比率は計算の出力であり、入力ではありません。

2つ目の誤りは、ラベルのゼロをゼロと読むことです。1食あたり0.4 gの脂質を含む食品は脂質0 gと表示できます。1食あたり4 kcalの食品は0 kcalと表示できます。実際の数値を復元する計算は、グラムにアトウォーター係数を掛け、印刷されたカロリーと比較することです。印刷されたカロリーがマクロの合計に係数を掛けた値より低い場合、ラベルは切り捨てています。食品を計量し、100 gあたりの値があるデータベースを使えば、1食分の丸めを完全に避けられます。

3つ目の誤りは、脂質の下限を目標として扱うことです。下限は0.6～0.8 g/kgです。それを下回ることは、炭水化物の残りを増やす方法ではなく、計算を安全に実行できなくなる点です。IOMの脂質のAMDRはエネルギーの20～35%で、体重1 kgあたりのグラム数の下限は別のチェックです。

別のやり方

ラベルを疑うのではなく、食品を計量しましょう。キッチンスケールと100 gあたりのデータベースを使えば、メーカーの丸めに依存しない数値が得られます。タンパク質は活動的な成人で1.2～1.7 g/kg、座りがちな成人のRDAとして0.8 g/kgを使い、体重から設定します。脂質は0.6～0.8 g/kgに設定します。炭水化物に残りを取らせます。体重が数キロ以上変わったら再計算します。グラムの割り当ては体重とともに動くからです。エネルギー目標にはMifflin-St Jeorから10%の標準誤差があるため、最終的な炭水化物の数値は点ではなく幅として扱ってください。

このページは医学的アドバイスではありません。摂食障害のサポートについては、National Eating Disorders Association Helpline（米国）1-800-931-2237、またはBeat（英国）0808 801 0677にお問い合わせください。