思考の急カーブ：早押しQ&A（二）

みなさんこんにちは、冷知識ブラインドボックスへようこそ。ユーザーパーソナリティの喬羽藍（チャオ・ユーラン）です。日常生活で、ごくありふれた現象や考え方に出会っても、よく考えると、なぜそれが存在するのか分からないということはありませんか？たとえば、冬の寒い日に焼き肉の香ばしい匂いがどうしてこんなに魅力的なのか。その背後の化学反応にはどんな秘密があるのか。食べすぎると、体が重く感じることがよくあります。では、どうすれば科学的に食べたり飲んだりできるのでしょうか。

カロリーのほかに、インスリンは現代人の生活にどのように影響しているのでしょうか。

寒い冬の日に、焼き肉屋の前を通りかかると、足はまだ道の上にあるのに、心は焼き肉の香りにさらわれてしまう。そんな経験は、私だけではないはずです。いったいなぜ焼き肉はこんなにいい香りがするのでしょう？科学的に説明すると、焼き肉やトーストが香ばしいのは、食べ物を加熱する過程でメイラード反応が起きるからです。

アミノ酸（肉やタンパク質の重要な構成要素）と、炭水化物、つまりおなじみの糖やデンプンを一緒に混ぜて加熱すると、混合物の色は生肉の赤から深い褐色へと変わり、複雑な風味と香りが生まれます。この過程では、糖の還元反応やアミノ酸の脱アミノ化と再配列など、さまざまな化学反応が起きています。

「メイラード反応」と聞くと、人の名前のように聞こえます。でも、焼き肉を食べながら科学論文を発表することなんてできるのでしょうか？実は、できたのです！

この現象に最初に気づき、科学雑誌に書いたのは、フランスの生化学者ルイ・カミーユ・メイラードという人物でした。彼の本業は、人工的なタンパク質の合成の研究でした。

一九一二年、彼は人体内の生化学反応を模擬した実験で、アミノ酸の溶液と糖類を加熱したところ、混合物の色が少しずつ濃くなり、独特の香りが生まれることを発見しました。一九一三年には論文を発表してこのプロセスを説明しましたが、それ以上の研究は進めませんでした。それもそのはず、戦火が絶えない時代に、食べ物にありつけただけでありがたいと思っていた人々にとって、どうすれば食べ物をもっと美味しくできるかを研究する余裕などなかったのです。

ようやく研究が進んだのは、第二次世界大戦が終わった後の一九五三年です。アメリカ農務省の研究所で働いていた化学者のホッジが、メイラードの論文にあった反応の仕組み、つまり化学方程式を補完しました。平和が訪れると、人々はもはや単に空腹を満たすだけではなく、家庭でより美味しい食べ物を買うためにお金を使うようになりました。

これにより食品産業は飛躍的に進歩し、起業家たちは、どうすればより良く、より速く、大量に、多くの消費者を喜ばせる美食の秘密を作り出せるのかを切実に知りたがりました。厨房で数人の料理人が受け継いできた秘伝の技だけに頼っていては、とても実現できなかったでしょう。

科学雑誌に書かれたメイラード反応は、その理論的基盤によって、美味しさを大量生産するライン作業を可能にしました。結局のところ、それは人間の味覚を喜ばせる暗号を直接手にしたのと同じことだからです。コーヒー豆の焙煎、パンの焼成、カカオ豆からのチョコレート作りなど、加熱やローストを伴う食品加工の現場では、メイラード反応をうまく活用することで、食べ物の仕上がりがちょうど良くなるのです。

ちなみに、メイラード色のファッションも今年の秋冬の流行カラーの一つになっています。冬によく見られる白黒グレーのコートと比べると、メイラード系の深い赤、黄褐色、キャラメル色は、おいしい食べ物のように温かみを感じさせてくれます。

とはいえ、焼き肉もケーキもミルクティーも素晴らしいけれど、心の中の理性的な声が「もう食べるのはやめなさい、このままだと冬の間に十斤（約五キロ）太るよ！」と警告してくるものです。

では、もう少し深く掘り下げてみましょう。体が太る原因は、いったい何なのでしょうか。それはもちろん、熱量とカロリーでしょう。食べる量が多くて動かなければ、太るのは当たり前です。確かに、カロリーモデルはほぼ常識として知られています。ただ、その歴史は十九世紀までさかのぼります。エネルギー保存則が提唱された時期に、栄養学の研究が行われていたのです。

カロリーモデルの核心は、熱量の摂取量と消費量のバランスにあります。この式に従い、それを満たしさえすれば、人の体は決して太らないし、うまく体重を増やせるというわけです。食事と運動の量を管理すれば、理想の体重を手に入れられるはずだと。しかし現実には、短期間で体重を調整することはとても難しいと、私たちは皆知っています。そして、どれだけ食べても太らない人が、いつの時代にもいます。では、いったいどこに問題があるのでしょうか。

一九四四年、アメリカのミネソタ州で行われた飢餓実験が、その答えを教えてくれました。つまり、カロリーモデルには問題があったのです。人の体には独立したエネルギーバランスのシステムがあり、摂取量と消費量を静的な目で見てはいけない、ということが分かったのです。

当時は第二次世界大戦の終盤でした。ヨーロッパには飢えに苦しむ難民が多くいました。アメリカ政府は、飢えが人体に与える長期的な影響を知り、戦後の栄養支援やリハビリ計画に科学的な指針を与えたいと考えていました。しかし、アメリカ本土には飢えた難民はいませんでした。そこで政府は、ミネソタ大学にこの飢餓実験を資金提供したのです。今の目から見ると、非常に非人道的な実験でした。

科学者たちは三十六人の男性ボランティアを集め、一年間の追跡調査を行いました。最初の三か月間、被験者には毎日三千二百カロリーの食事を摂るよう求めました（肉まん約十一個分に相当します）。その後の六か月間の飢餓期間は、わずか千五百七十カロリーに制限しました（一日に肉まん約五個分です）。最後の三か月間は、再び二千〜三千二百カロリーの食事に戻しました。

科学者たちは紙とペンを取り出して計算しました。被験者たちは、飢餓期間中に平均して三十五・三キロの体重が減るはずでした。しかし実際には、減ったのは十六・八キロだけでした。さらに恐ろしいことに、ほぼ全員が飢餓期間中に、体温の低下、筋力の衰え、極度のいらいら、そして抑うつの症状を見せました。食事を再開した後の三か月間には、多くの人が過食に走りました。その結果、彼らの体重と体脂肪は、実験前よりも高い水準にまで戻ってしまったのです。

そんなはずはありませんでした。科学者たちは実験中の変数を厳密に管理していました。もし熱量保存則が成り立つのであれば、このようなことは起きないはずでした。しかし、科学者たちはそれで諦めませんでした。さらに研究を重ねた結果、カロリーモデルそのものの欠陥を発見したのです。摂取量と消費量は別々に計算することはできず、人にはそれぞれ体内の平衡システムがあるのです。

摂取量が減ると、消費や代謝も自然に減少し、やがて新しい平衡が形成されます。ダイエットが突然中断され、体が以前よりずっと多くを摂取するようになったのに、消費や代謝は低い水準のままだと、体重はロケットのように跳ね上がります。

だからこそ、多くの人はダイエットが非常に難しいと感じるのです。やっとの思いで成功しても、体重はあっという間に元に戻ってしまう。これは、全体のバランスを変えないまま、体が以前のバランスを取り戻そうと必死になっているからなのです。

古い理論の欠陥を見つけることは、新しい理論が生まれるための第一歩にすぎません。一九九三年のインスリン実験では、四つのグループの糖尿病患者にそれぞれ異なる量のインスリンを注射しました。そのうち一つのグループでは、カロリー摂取量を減らしました。その結果、このグループの体重は下がるどころか、インスリンの注射量に応じてむしろ上昇し続けたのです。

体重の鍵はカロリーではなく、インスリンにあるのでは？この考えには証拠があります。たとえば、人工インスリンが発明される以前、一型糖尿病の人々は体内のインスリンが非常に不足しており、どれだけ食べても体重が増えなかったのです。

では、インスリンはどのように体重と関係しているのでしょうか。そこでインスリンの働きについて説明しましょう。食事を始めると、小腸が多くの栄養素を吸収してブドウ糖に分解します。すると膵臓が大量のインスリンを分泌します。インスリンはホルモンの一種で、血液中のブドウ糖を細胞が分解するのを助けます。

体内のエネルギー貯蔵の仕組みを、食べ物を小さな冷蔵庫と大きな冷凍庫にしまうことにたとえてみましょう。インスリンの役割は、よく開け閉めする小さな冷蔵庫にエネルギーを蓄えること、つまりグリコーゲンを作ることです。小さな冷蔵庫がほぼ満杯になると、インスリンは余ったエネルギーを大きな冷凍庫に入れます。つまり、脂肪を作るのです。

通常の状況では、しばらく食事を止めると、体はまず小さな冷蔵庫のグリコーゲンを分解してエネルギーを得ます。小さな冷蔵庫が空になると、大きな冷凍庫の脂肪を燃やしてエネルギーを供給します。これは非常に健康的なプロセスです。理論的には脂肪を燃やすほうが効率が高く、みんなも脂肪が消費されるのを見たいと思うはずです。それなら、やせられるのではないでしょうか？

しかし、膵臓が絶えずインスリンを分泌し続けていたら（つまり、細胞にインスリン抵抗性が生じ、血糖を消費させるためにより多くのインスリン分泌細胞が必要になっている状態です）、しかも体がインスリンが高い状態に慣れきってしまっていたら、別の状況が生まれます。過剰なインスリンはそれ自体がシグナルであり、「血糖はもう十分にある。脂肪を燃やしてエネルギーを得る必要はない」と伝えてしまうのです。これは、体が脂肪を燃やしてエネルギーを得ることを止めてしまうようなものです。エネルギーを得られないと、お腹がとても空いて、耐えられなくなるとまた食べてしまいます。すると今度は、さらに多くのインスリンが分泌され、脂肪はますます燃えにくくなるのです。

これが現代の栄養学が提唱する新しいモデル、炭水化物－インスリンモデル、略してCIMと呼ばれるものです。

このような理論に基づくと、冬に太らないためのアドバイスは、実はとても簡単です。要するに、膵臓にも休憩を与えて、インスリンの分泌を緩やかにしてあげることです。「996」（中国のIT業界で悪名高い残業制度）のように働かせないことです。食事の間隔を長くして、ご飯や麺類などの高炭水化物の食べ物を控えめにしましょう。

この二つの理論を通して、人体が極めて複雑なシステムであり、一人ひとりに個人差があることがはっきりと見えてきます。肥満の問題を食べることだけに原因があると考えるのは、あまりにも単純すぎるのです。エネルギーの摂取、貯蔵、消費の過程では、新陳代謝、ホルモン調節、遺伝的要因、腸内細菌の生態系、そしてその他の生物学的・環境的な要因が、いずれも重要な役割を果たしています。

私の大好きな言葉があります。「一人ひとりが小さな宇宙である。体の中に住む無数の細胞や微生物には、それぞれ調和の取れた生態系がある」。

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