なぜ人は食べ過ぎるのか（2021年）は、代謝の新しい科学を解き明かします。私たちの体が摂取カロリーを細胞のエネルギーに変える仕組みを探求し、ダイエットの価値に関する古い神話を打ち砕きます。食欲を真に理解すれば、体を飢えさせて屈服させようとするのではなく、ついに健康的に食べ始めることができると主張しています。
著者：アンドリュー・ジェンキンソン
カテゴリー：健康・栄養, 科学
こんな人におすすめ：
- ダイエットに挫折した人
- 科学好きな人
- 砂糖中毒の人
あなたが得られるもの：代謝の真実を学ぶ
何を食べるべきかについては、様々な情報が飛び交っています。脂肪を避ければ健康と幸福が得られるという人もいれば、ヴィーガンや糖質カットを勧める人もいます。こうした奇跡の解決策とされるものは、結局は同じこと、つまりカロリーを制限して体を飢えさせることに尽きます。
それは確かに、しばらくの間は効果があります。しかし、世界中のダイエッターが痛いほど知っている通り、減った体重はすぐに戻ってきます。実際、ほとんどの場合、ダイエットを始める前よりも体重が増えてしまいます。体重と健康をうまく管理する、もっと良い方法があるはずです。アンドリュー・ジェンキンソンは、流行のダイエットに飛びつくよりも、体の代謝が実際にどう機能するかを学ぶのが最善だと信じています。まさにそれを、この要約でお手伝いします。
偶然の出会いが単細胞生物のエネルギー問題を解決した
その過程で、以下のことを学びます。
- 約40億年前に単細胞細菌が私たちの代謝をどのように形作ったか
- カロリー制限が将来の体重増加の準備を体にさせる理由
- 「悪い」脂肪への戦いが今日の肥満のパンデミックをどのように加速させたか
私たちの物語は約40億年前、地球が暗く荒れ狂う熱帯の海と、酸素のない空の下にあった頃に始まります。単純な炭素の鎖が、この原始のスープの中を漂っていました。そして偶然にも、それらは自己複製の方法を見つけました。
当初、これらの複製体は、周囲に漂う化学物質を自身の構造に取り込むだけでした。後に、その構造を二本の鎖（原始的なDNAの形）に分割し、新たなコピーを作り始めました。時を経て、複製体は次第に複雑になり、ついに地球上で最初の生命体、すなわち単細胞細菌が進化の舞台に登場しました。
ここで重要なポイントは、偶然の出会いが単細胞生物のエネルギー問題を解決したということです。
細菌の細胞の保護壁の内側には、DNAコードが収められています。それが自己複製を可能にする設計図です。進化の観点から言えば、その唯一の仕事は、成長して生き延び、新しい世代の細菌を生み出すことです。
しかし、そのためにはエネルギーが必要です。初期の細菌は、食物を細胞のさまざまな構成要素が使えるエネルギーに変換する点で非常に効率的でした。しかし、酸素を処理できなかったため、生成できるエネルギー量には厳しい限界がありました。それが、より複雑な生命体の進歩を最終的に妨げていました。その後、約30億年前に、酸素を処理できる新しいタイプの細菌が出現しました。既存の細菌が効率的だったのに対し、この細菌はまさにパワーハウス（エネルギー工場）でした。
その細菌は大量の食物を吸い上げ、産業規模でエネルギーを生み出しました。古い細菌は太刀打ちできませんでした。幸いなことに、そうする必要はありませんでした。代わりに、彼らはこれらの新参者を飲み込みましたが消化せず、内部に住まわせることにしました。双方にとって利益がありました。最初の細菌は、二番目の細菌に捕食者からの保護を提供し、一方でその大量のエネルギー生成能力から恩恵を受けました。
要するに、一方の細胞が他方の細胞に住み込み、両方が繁栄したのです。この共生関係を細胞内共生と呼びます。現在に至るまで、このエネルギッシュな新参者の祖先は、あらゆる植物、魚、菌類、動物の細胞の中に存在しています。これらすべての生物は、ミトコンドリアと呼ばれるこれらの小さな発電所からエネルギーを得ています。ミトコンドリアがなければ、私たちが知る地球上の生命は不可能です。なぜなら、私たちの細胞だけでは、生命維持に十分なエネルギーを生み出せないからです。
人間は他の臓器を節約することで大きな脳を手に入れた
ヘビ、キノコ、鳥、バラ、そして人間——すべての生物は、同じ単細胞の祖先の子孫です。つまり、これらすべての生物は同じ方法でエネルギーを生成しています。どのように？ 細胞内のミトコンドリアが食物をエネルギーに変換し、それをアデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれるバッテリーのような分子に蓄えるのです。
この分子は生命の通貨です。ウイルスでさえ、侵入した細胞のATPを乗っ取って利用します。すべての生物は細胞の数が有限であるため、厳しいエネルギー予算の範囲内でやりくりし、生命機能をまかなわなければなりません。どの種にもこの予算がありますが、中にはより創造的な会計士のような種もいます。
ここで重要なポイントは、人間は他の臓器を節約することで大きな脳を手に入れたということです。
解剖学的に現代のホモ・サピエンスが初めて登場したのは、約25万年前です。
彼らを、私たちの最も初期の非類人猿の祖先であるホモ・エレクトスと区別したのは、脳の大きさでした。エネルギー的に言えば、脳は大食漢です。消費カロリーのなんと25％を脳だけで占めています。では、これほど高価な臓器のリソースをどのようにして確保したのでしょうか？ 簡単に言えば、他の部分を削ったのです。詳しく見てみましょう。
すべての動物のエネルギー予算は、その体の大きさに関係しています。動物が大きいほど細胞が多く、より多くのATPを生み出すミトコンドリアを持つことになります。哺乳類では、生存に必要なエネルギーは体重に依存します。例えば、65kgの人間は犬よりもはるかに多くのエネルギーを必要とします——犬が65kgのセントバーナードでない限り。その場合、両方とも重要な臓器や呼吸などの生命維持機能に同程度のカロリーを必要とします。私たちのエネルギー予算に最も近い動物は、大型霊長類です。
ゴリラを例に取りましょう。彼らが望むだけの食べ物に容易にアクセスできると仮定します。彼らの臓器は、大きさと重さにおいて私たちのものとよく似ており、私たちとほぼ同じ量のエネルギーを生成できます。大きな違いは、私たちの脳がこれらの霊長類の約4倍大きいことです。この余分なエネルギーはどこから来るのでしょうか？
その答えは、私たちの腸にあります。腸はゴリラよりも著しく短く、したがってエネルギー消費が少ないのです。胃腸管はどちらの動物にとっても同様に重要ですが、私たちの腸が短いのは、ゴリラにはできないことができるからです。それは料理です。次のパートでは、その能力が私たちを今日の姿にした理由を見ていきます。
火の発見が、文化的にも生物学的にも私たちを形作った
ヒト以前の人類は、ホモ・サピエンスが約25万年前に登場するずっと前から、他の霊長類よりも大きな脳を進化させていました。たとえば、ホモ・エレクトスは100万年前にチンパンジーよりも賢かったのです。考古学的証拠から、彼らがその余分な知能で何をしたかがわかります。初歩的な道具を作り、狩猟技術を完成させました。そして徐々に、霊長類のいとこたちのほぼ菜食主義の食生活を捨てていきました。
他の種とは異なり、人間は肉食捕食者へと進化するにつれて、より鋭い歯や強力な顎を発達させることはありませんでした。実際、歯も顎も時間とともに小さくなりました。ヒト以前の人類が肉を多く食べるほど、より人間らしくなっていきました。その理由を理解するには、彼らが何を食べていたかだけでなく、どのように食べていたかを見る必要があります。
ここで重要なポイントは、火の発見が、文化的にも生物学的にも私たちを今日の姿にしたということです。
南アフリカの北ケープ州にある草の生えた丘のふもとに、ワンダーワークと呼ばれる巨大な洞窟群があります。長い間、人間がこれらの洞窟に住んでいました。
その前は、ホモ・エレクトスのようなヒト以前の人類が住んでいました。さらにその前は類人猿でした。全体として、200万年もの間、大型哺乳類が住み着いてきたのです。2012年、考古学者たちは、ホモ・エレクトスが100万年前にこの洞窟で火を使って調理し始めた証拠を発見しました。火は、これまで考えられていたよりもはるかに早く発見されていたのです。しかし、それがなぜ重要なのでしょうか？
まず第一に、大脳化（平均以上の大きさの脳の進化）が火による調理の出現と一致していたことを示しています。そしてそれは、なぜ人体がエネルギー資源を腸から脳に回せたのかを説明するのに役立ちます。肉を切って火で調理すると、噛んだり飲み込んだりするのがずっと簡単になります。私たちの祖先は鋭い歯や大きな顎を発達させませんでした。文化的・技術的な革新がすでに重労働をこなしていたからです。火を使えば、根菜や塊茎のようなものも消化しやすくなります。燃料に変えるのに多くのエネルギーを必要とする生の食品とは異なり、調理された食品はすでに「事前消化」されているのです。
結局のところ、調理は分子結合を分解し、アクセスしにくい栄養素をより容易に利用できるようにします。ゴリラの胃腸管が人間より長いのは、消化が難しい生の食品を一日中食べているからです。調理された食事は、食物を燃料に変えるはるかに効率的なパイプラインです。その結果、私たちの腸は小さくなり、エネルギーがさらに大きな脳に回されるようになったのです。
人体の生存は、危険な逸脱を自己修正することにかかっている
ここまで、私たちは単細胞細菌から大きな脳を持つ肉食のホモ・サピエンスに至る進化の道筋をたどってきました。その導きの糸はエネルギーでした。しかし、私たちがどのようにエネルギーを生成し使用するかを探求し続ける前に、少し寄り道してネガティブフィードバックシステムについて話す必要があります。すべてのシステムにはネガティブフィードバックが必要です。
オフィスを思い浮かべてください。そこには決まった働き方があります。たとえば、9時から5時まで営業しているとします。このルールから逸脱すると、システムは自己修正します。マネージャーが遅刻した従業員を叱責するのは、まさにこれです。彼女のネガティブフィードバックが、従業員をシステムに再調整するのです。私たちの体も同じように機能しています。
ここで重要なポイントは、人体の生存は危険な逸脱を自己修正することにかかっているということです。
ネガティブフィードバックシステムには、センサーとスイッチの2つの構成要素が必要です。センサーは逸脱を検出し、スイッチを作動させてシステムを本来あるべき状態に戻します。先ほどのオフィスの例では、マネージャーがセンサーでした。彼女は従業員の遅刻を検知し、口頭注意というスイッチを作動させて、その行動を変えさせました。私たちの体にもネガティブフィードバックシステムがあります。水分補給を例に取りましょう。
私たちの体の70％は水分で、そのレベルを維持して初めて正常に機能できます。脱水症状は、めまい、衰弱、そして最終的には死を招きます。致命的な発作を引き起こしうる水分過多も、同じくらい危険です。したがって、適時の自己修正が生存に不可欠です。腎臓が私たちの水分補給センサーです。水分の摂りすぎや不足を検知すると、レニンというホルモンを使って2つのスイッチにメッセージを送ります。
最初のスイッチは喉の渇きを制御し、ひいては水分の摂取量を調節します。2つ目は、尿として排出する水分量を調節します。半日何も飲まなかったとしましょう。腎臓はこれを感知し、最初のスイッチを作動させます。脳は渇きの信号を受け取り、あなたの頭の中は水を見つけることでいっぱいになります。同時に、腎臓は2つ目のスイッチをオフにします。
脱水状態のときに尿の色が濃く、濃度が高くなるのはそのためです。腎臓が体内の水分を節約しようとしているのです。逆に、飲みすぎると、喉の渇きのスイッチを切り、尿の生成を増やします。このあとすぐに見るように、人体は水分補給だけでなく、ネガティブフィードバックによってエネルギーの消費、使用、貯蔵も制御しているのです。
食べ過ぎは燃料の燃焼速度を上げる
おさらいしましょう。ネガティブフィードバックは、水分過多と脱水という2つの致命的な逸脱を修正することで、水分レベルを調節します。もちろん、生き延びるために必要なのは水だけではありません。私たちの体は、細胞や臓器を動かし続けるためにエネルギーも必要とします。人類の歴史の大部分において、食料は乏しいものでした。
飢饉が常に脅威であったため、将来のためにどれだけのエネルギーを蓄えておくべきかを正確に予測できることは、進化上の大きなアドバンテージでした。とはいえ、体がエネルギーを無制限に溜め込むことはできません。そうしようとすれば、私たちは動くことすら困難なほど太ってしまい、それはむしろ進化上のデメリットになります。では、どう折り合いをつけるのか？ 水分の摂取と排出を調節するのと同じように、ネガティブフィードバックシステムを作り出すのです。
ここで重要なポイントは、食べ過ぎは燃料の燃焼速度を上げるということです。
1976年、アメリカの科学者イーサン・シムズは、バーモント州バーリントンの州刑務所の囚人から志願者を募って実験を行いました。シムズは肥満に関心を持っていました。もし人々が3か月間、意図的に食べ過ぎて体重を25％増やしたらどうなるか、彼は興味を持ったのです。シムズは囚人たちの1日のカロリー摂取量を2200キロカロリーから4000キロカロリーに増やしました。成人男性が必要とするカロリーのほぼ2倍です。予想通り、彼らはすぐに体重が増えました。しかし、その後奇妙なことが起こりました。
カロリー豊富な食事にもかかわらず、体重の増加が止まったのです。シムズは彼らの1日の配給を1万キロカロリーに増やしました。驚くべきことに、多くの参加者はそれでも追加の体重が増えませんでした。何が起こっていたのでしょうか？ シムズが囚人たちの代謝率、つまり体がエネルギーを燃焼する速度を測定したところ、答えがわかりました。どの志願者の代謝も上昇していたのです。彼らは平均以上の速度でカロリーを燃焼していました。
その後の研究で、彼らが例外ではなかったことが示されています。2006年、ミネソタ州ロチェスターのメイヨークリニックの研究者たちが、21件の過食実験を調査し、過食が平均して代謝率を10％上昇させることを確認しました。このデータは、私たちの体が、腎臓が水分過多を防ぐために余分な水分を排出するのと同じように、歯止めのきかない体重増加から私たちを守ろうとすることを示唆しています。しかし、もう一つのネガティブフィードバックシステムを発見したのなら、それは逆方向にも自己修正するのではないでしょうか？ つまり、体重減少からも私たちを守るべきではないでしょうか？ もしそうなら、多くのダイエットが失敗する理由を説明できるのではないでしょうか？ 調べてみましょう！
カロリー制限は代謝率を下げる
代謝の第一法則は、方程式の形をとります。摂取エネルギーから消費エネルギーを引いたものが、蓄積エネルギーです。この法則をもう少し具体的に言い換えてみましょう。食物にはエネルギーが含まれており、体はそれを熱、運動、思考に変換します。これらの活動が結果的にエネルギーを燃焼させます。
消費するよりも多くのカロリーを摂取すれば、余ったエネルギーは脂肪細胞に蓄えられます。この方程式によれば、減量は単純なはずです。消費するよりも多くのエネルギーを燃焼させればいいのです。そして実際、それがほとんどすべてのダイエット法のアドバイスです。しかし現実はそれほど単純ではありません。減量に最初は成功しても、ダイエッターはたいてい停滞します。その後、体重が増えることもしばしばです。
なぜそうなるのかを知るには、飢餓の生理学に目を向ける必要があります。
ここで重要なポイントは、カロリー制限は代謝率を下げるということです。
1944年、ミネソタ大学の新進気鋭の栄養科学者アンセル・キーズは、飢餓状態で人々の代謝に何が起こるかを調べる研究を立ち上げました。志願者たちは、肉体労働者である彼らの職業に合わせた食事を12週間許可されました。この期間、彼らは1日3200キロカロリーを摂取していました。3か月後、摂取カロリーは1日わずか1500キロカロリーに減らされました。キーズが「半飢餓」と表現した量です。
さらに3か月後、参加者の代謝率は激減していました。それは驚くことではありません。一般的に、体が大きい人は小さい人よりも代謝が速いため、体重が減れば代謝が遅くなるのが普通です。しかしキーズは、今観察している50％もの大幅な低下ではなく、25％程度の低下を予想していました。志願者を診察すると、心拍が遅く、呼吸もゆっくりになっていることがわかりました。体温さえも下がっていました。
要するに、彼らの体はシャットダウンしつつあったのです。それは驚くべきことでした。そして長期的な影響もありました。参加者が通常の食事に戻ると、体重は驚くほど急速に増加しました。キーズはこれを、代謝が低下したためだと考えました。実験を終えたすべての被験者は、始めたときよりも体重が増えており、失われた筋肉量は主に脂肪の蓄積に置き換わっていました。カロリー消費を減らすことは、水分摂取を減らすのと同じで、ネガティブフィードバックを引き起こすのです。
飢餓に直面すると、体は代謝率を下げてできるだけ多くのエネルギーを節約しようとします。これで、なぜダイエットが失敗するのかがわかります。体には、カロリー制限が自由意志の結果なのか飢饉なのかを区別できないため、安全第一のアプローチを取り、生存の可能性を最大化するエネルギー節約スイッチを押すのです。
ホルモンの伝令が体重をコントロールする
体は、私たちが意識的にダイエットをしていることを認識できません。体の視点から見れば、カロリー制限は飢饉であり、生存の脅威に見えるのです。だから代謝率を下げるのです。エネルギーを節約しようとしているのです。そして、このカロリー制限期間が終わっても、代謝は元のレベルに戻りません。
燃料をよりゆっくり燃やし続け、エネルギーを脂肪細胞に蓄え続けます。それは、次の飢饉を乗り切るための体の安全バッファーなのです。これらすべてが、ダイエットがうまくいかない理由を説明しています。私たちの生物学は飢餓に反抗するのです。しかし、体重が増えすぎるのも防ごうとします。見てきたように、過食は代謝率を上げます。このネガティブフィードバックシステムは、具体的にどのように機能するのでしょうか？
脂肪細胞を詳しく見る時が来ました。
ここで重要なポイントは、ホルモンの伝令が体重をコントロールするということです。
1994年、アメリカの分子遺伝学者ジェフリー・フリードマンは、レプチンというホルモンを発見しました。この画期的な発見により、科学者たちは代謝のネガティブフィードバックシステムの仕組みを説明できるようになりました。腎臓がホルモンのレニンを使ってメッセージを送ったのを覚えていますか？ 脂肪細胞も同様の働きをします。脂肪細胞はレプチンを使って、脳の体重管理中枢である視床下部と通信するのです。
レプチンは、体がどれだけのエネルギーを蓄えているかを視床下部に伝えます。脳はその情報を使って2つのスイッチを操作します。1つは空腹感をオン/オフにし、もう1つは代謝を上げ下げするものです。食べ過ぎて脂肪細胞により多くのエネルギーが蓄えられると、それらの細胞はレプチンを血流に放出します。視床下部はこのメッセージを読み取り、体に十分なエネルギーがあることを認識し、両方のスイッチを作動させます。食欲は低下し、代謝は加速します。これによりエネルギー摂取が抑制され、既存のエネルギー貯蔵がより早く消費されるため、歯止めのきかない体重増加が防がれます。
レプチンは体重減少も抑制します。カロリーを制限すると、体内の脂肪細胞の数が減り、血液中のレプチン量が減少します。視床下部はこれを食欲を増進させ代謝を低下させる合図と受け取ります。これらのスイッチが作動することで体重減少は鈍化し、再び自由に食物が摂取できるようになると急激な体重増加につながります。このことから、私たちの体は本来、良好な体型を維持してくれるはずだと思われます。先に探求した水分補給システムが水の過剰摂取を防いでくれるように、この代謝システムが過食を防いでくれるはずです。
もちろん、現実はそうではありません。肥満は世界的な健康問題、特に西欧諸国では蔓延しています。なぜなのでしょうか？ 最後のパートで、この不可解な現象を説明してみましょう。
現代の西洋の食環境は肥満を生むレシピである
私たちの祖先は狩猟採集民でした。肉と、ヤムイモやサツマイモのようなでんぷん質の塊茎が食事の大部分を占めていました。彼らは肝臓や骨髄のような脂肪分の多い内臓を珍重しました。天然の野菜、果物、種子、ナッツ、ハーブが食事を完成させていました。
私たちの体は初期のホモ・サピエンスのものと今も似ていますが、それを動かすエネルギーはまったく異なっています。2016年の調査では、9000人以上のアメリカ人の食習慣を分析したところ、1日のカロリー摂取量のほぼ60％が高度に加工された食品からのものでした。他の西欧諸国のデータも同様の状況を示しています。私たちは、人類の歴史上かつてないほど、天然の脂肪をはるかに少なく、砂糖や工業的に生産された植物油をはるかに多く摂取しています。これが、肥満から私たちを守るために設計された代謝のネガティブフィードバックシステムを妨害しているのです。
ここで重要なポイントは、現代の西洋の食環境は肥満を生むレシピであるということです。
1970年代、心臓病が増加していました。迫り来る公衆衛生の危機に直面し、政府は科学に答えを求めました。しかし、彼らが頼った科学者は客観的な真理の語り手ではありませんでした。実際、影響力のある研究の多くは産業界のロビー活動によって資金提供されていました。最大のロビイストは砂糖産業でした。「ビッグ・シュガー」が後援する研究は、健康危機の原因を脂肪、特に赤身肉、乳製品、バターに含まれる飽和脂肪に押し付けました。
一世紀以上にわたって指数関数的に増加し続けていた砂糖消費の健康リスクは探求されませんでした。1980年代、政府はこれらの脂肪に対する攻撃を開始しました。今日の肥満の蔓延は、部分的にその決定に起因しています。その理由は次のとおりです。政府が飽和脂肪をやめるよう促し始めて以来、ヒマワリ油、キャノーラ油、大豆油などの植物油の消費量は3倍に増えました。これらの加工油には、ナッツや種子に含まれる多価不飽和脂肪の一種であるオメガ6脂肪が高濃度で含まれています。
オメガ6は2つの働きをします。第一に、脂肪を安定させ、腐敗しにくくします。これは製造業者にとって好都合です。第二に、脂肪細胞が作り出す、私たちをスリムに保つホルモンであるレプチンの効果を鈍らせます。これは私たちの健康に悪影響です。食品中の飽和脂肪を減らすという政府の指針は、製造業者にジレンマをもたらしました。
バターをたっぷり使えなければ、どうやって中毒性のあるほど美味しい商品を作れるのか？ 答えは、砂糖を大量に使うことです。1980年以来、一般人口が消費する砂糖の量は20％増加しました。これが血糖値に大混乱をもたらします。
血糖値が急上昇すると、インスリンが過剰に分泌され、その結果、細胞が血液からより多くの糖を吸い取ることになります。それが血糖値を下げ、私たちにさらなる砂糖への渇望を引き起こします。これは過食への強力な衝動です。生物学的には、私たちの体は肥満を防ぐようにプログラムされています。しかし、現代の食環境は、しばしばこのプログラムを無効にしてしまうのです。
最終的なまとめ
この要約の重要なポイントは次のとおりです。地球上の生命が可能になったのは、生物が食物からより多くのエネルギーを生み出す方法を進化させたからです。人類の進化もまた、エネルギーの問題です。料理という、食物から余分な燃料を引き出す技術的な裏技を見つけたことで、私たちの脳は大きくなり、腸は小さくなりました。また、私たちはエネルギーの使用を調節するネガティブフィードバックシステムを進化させました。
豊かな時代には、私たちの体は代謝率を上げます。飢饉の時代には、代謝を遅くしてエネルギーを節約します。これによって体重が調節され、太りすぎも痩せすぎも防がれるはずですが、現代の西洋の食環境はあまりにも頻繁に、この生物学的システムを無効にしてしまうのです。
