余剰カロリー時のタンパク質：筋肉を増やすにはどれくらい

カロリー余剰はエネルギーを供給し、タンパク質は材料を供給する。この二つは別々の予算であり、タンパク質の予算は多くの読者が想定しているよりも小さい。余剰時には、必要量は1日あたり体重1キログラムあたり約1.6 gに位置し、約2.2 g/kgを超えるとプラトーに達する。余剰そのものが、増加のうちどれだけが筋肉になるかを決める部分であり、その速度は意図ではなく生物学によって制限される。

タンパク質の数値とその出所

1.6 g/kgという数値は、窒素平衡法および指標アミノ酸酸化法の研究から導かれた範囲の中間値であり、Morton et al. (2018) および主要なスポーツ栄養学会のポジションスタンドに要約されている。同じ文献は、測定可能な利益の上限を約2.2 g/kgとしている。それを超えると、追加のタンパク質は酸化されるか排泄され、追加の筋肉にはならない。

1.6 g/kgの周囲の不確実性は、漸進的過負荷でトレーニングする健康な成人でおよそ±0.3 g/kgである。この幅が広いのは、測定方法が間接的であるためだ。高摂取では窒素平衡は必要量を過大評価し、低摂取では指標アミノ酸酸化は過小評価する。どちらも数ヶ月にわたる筋タンパク質合成の直接測定ではない。

余剰時の必要量が不足時より低い理由

不足時には、食事性タンパク質は二つの仕事をしなければならない。修復のためのアミノ酸を供給し、脂肪を利用できない組織のためのグルコースを供給する。摂取したタンパク質の一部は糖新生に回される。余剰時には、グルコースは炭水化物と脂肪から利用できるため、タンパク質はその構造的役割のために温存される。必要量は下がる。

これはほとんどの読者が想定するのとは逆である。筋肉を作ることは同化状態であり、したがってより多くの基質を要求するという直感がある。誤りはタンパク質を燃料として扱うことにある。余剰時において、タンパク質は筋肉成長の律速基質ではない。律速因子はトレーニング刺激、ホルモン環境、そして収縮性タンパク質が筋線維に付加される速度である。1.6 g/kgを超えてタンパク質を追加しても、これらのいずれも加速しない。

範囲の高い端 — 1.8〜2.2 g/kg — は、エネルギーが乏しいときに除脂肪量を保護するために存在し、エネルギーが豊富なときにそれを構築するためではない。これが、上の表で不足の列が余剰の列より高い理由であり、メカニズムが述べられるまで逆に読める。

余剰そのもの：どれくらいか、そしてその数値がどれくらい間違っているか

維持量が基準点である。Mifflin-St Jeorの式は安静時代謝率を予測し、活動係数がそれを総エネルギー消費量に変換する。予測の標準誤差は個人でおよそ10パーセントであり、これはほとんどの人が達成しようとしている余剰よりも大きい。

ステップ1：Mifflin-St Jeor、男性
  RMR = 10 x 体重(kg) + 6.25 x 身長(cm) - 5 x 年齢 + 5

ステップ2：計算例、80 kg、180 cm、30歳
  RMR = 10(80) + 6.25(180) - 5(30) + 5
  RMR = 800 + 1125 - 150 + 5
  RMR = 1780 kcal/日

ステップ3：活動係数、中程度のトレーニング週3〜5日
  TDEE = 1780 x 1.55 = 2759 kcal/日

ステップ4：不確実性、+/- 10パーセント
  下限 = 2759 x 0.90 = 2483 kcal/日
  上限 = 2759 x 1.10 = 3035 kcal/日

ステップ5：余剰目標、中間値の10パーセント上
  摂取量 = 2759 x 1.10 = 3035 kcal/日

ステップ6：タンパク質 1.6 g/kg
  タンパク質 = 80 x 1.6 = 128 g/日 = 512 kcal

ステップ7：残りのエネルギーを炭水化物と脂肪から
  3035 - 512 = 2523 kcal

ステップ4の要点は、ステップ5の余剰が維持量推定の不確実性の内側に収まることである。維持量より300 kcal上を食べていると思っている読者は、真の消費量が10パーセントの帯のどちら側にあるかによって、維持量を食べているか、維持量より300 kcal下を食べているかもしれない。これが、2〜3週間の体重計の値が、単一の方程式の出力よりも良い指標である理由である。

実際に筋肉を構築できる速度

トレーニングを積んだ男性は、最適な条件下 — 漸進的過負荷、十分な睡眠、エネルギー余剰、1.6 g/kg以上のタンパク質 — で、月におよそ0.2〜0.5 kgの除脂肪量を追加できる。トレーニングを積んだ女性は、同じトレーニングと栄養の入力がより小さな絶対的除脂肪量の増加を生むため、およそその半分を追加できる。トレーニングを積んでいない成人は最初の数ヶ月でより多くを追加できるが、トレーニング年齢が上がるにつれて速度は落ちる。

これらの数値は集団の推定値であり、約束ではない。それらは対照トレーニング研究で観察されたことを記述しており、個人が達成することを記述しているのではない。個人間の分散は大きく、この数値は余剰をそれに対してサイズ設定するために提供されており、目標を設定するためではない。

算術的な帰結は、除脂肪量の増加速度よりも大きな余剰は脂肪を追加し、それ以外は何も追加しないということである。最大のもっともらしい除脂肪増加が月0.5 kgであり、1 kgの除脂肪組織がおよそ1,800 kcalを含むなら（この数値は組織を記述しており、食事を記述しているのではない）、その増加のエネルギーコストは月およそ900 kcal、つまり1日あたり30 kcalである。1日500 kcalの余剰はそのおよそ16倍である。過剰分は脂肪組織として貯蔵される。

人々が間違えること、そしてその誤りが自然である理由

よくある誤りは、タンパク質を律速入力として扱うことである。そうではない。余剰時における律速入力はトレーニング刺激であり、速度の上限は筋タンパク質蓄積の生物学である。1.6 g/kgを超えるタンパク質はその上限を上げない。

第二の誤りは、余剰を筋肉増加の駆動力として扱い、その許容条件として扱わないことである。余剰はエネルギーを供給することで増加を許容するが、その大きさに比例して増加を引き起こすのではない。関係は閾値であり、傾きではない。

この誤りが自然であるのは、二つの入力 — 食物とトレーニング — がどちらも随意制御下にあり、どちらかを多くすればより多くの出力が得られると想定するのが魅力的だからである。人生のほとんどの領域ではその想定は成り立つ。筋タンパク質蓄積では成り立たない。なぜなら出力は身体が収縮性タンパク質を合成できる速度によって制限され、その速度は遅いからである。

第三の誤りは、2.2 g/kgの上限を目標として読むことである。それは測定可能な利益の上限であり、推奨ではない。それを超える摂取は、正常な腎機能を持つ健康な成人では有害ではないが、有用でもなく、トレーニングを支える炭水化物と脂肪を追い出す。

数値が信頼できなくなる場所

1.6 g/kgという数値は、健康な成人で正常な腎機能を持ち、代謝障害がなく、漸進的過負荷でレジスタンストレーニングを行っていることを前提としている。慢性腎臓病、タンパク質代謝の先天性異常、または急性疾患中には適用されない。追加の成長要求がある青少年、または妊娠中および授乳中の女性には適用されない。

Mifflin-St Jeorの式は非肥満の成人集団で導かれ、体組成の極端な値では精度が低い。BMIが30を超える読者では、予測式は安静時代謝率を過大評価する傾向があり、それから計算される余剰は大きすぎる。

体重変化について流布している1キログラムあたり7,700 kcalという数値は、体重ではなく脂肪組織を記述しており、二つの方向で間違っている。余剰の初期には、グリコーゲンと水がその数値が予測するよりも速く質量を追加し、余剰の後期には、体重が増えるにつれて維持量が上昇するため、同じ摂取量はより小さな余剰を生む。どちらの方向も単一の定数では捉えられない。

このページは医学的助言ではない。摂食障害の既往がある読者、または余剰が適切かどうか不明な読者は、摂取量を変更する前に臨床医または登録栄養士に相談すべきである。英国では、Beatが0808 801 0677でサポートを提供している。米国では、National Eating Disorders Associationが1-800-931-2237でヘルプラインを運営している。

実践的な計算

自分の数値で計算を繰り返したい読者のために：

1. Mifflin-St JeorでRMRを推定する。
2. 1.2から1.9の活動係数を掛ける。
3. 結果に10パーセントの帯を適用する。
4. タンパク質を体重1 kgあたり1.6 gに設定する。
5. 脂肪を体重1 kgあたり0.8 gに設定する。
6. 残りを炭水化物で埋める。
7. 2〜3週間、体重計の値を追跡する。
8. 体重が横ばいか、月0.5 kgより速く増加している場合、摂取量を100〜200 kcal調整する。

ステップ8は、集団の方程式ではなく個人のデータを使用する唯一のステップである。また、ステップ3の10パーセントの不確実性を補正するステップでもある。方程式は出発点を与え、体重計は補正を与える。