コラーゲンとは？

健康食品の中でも人気が高いのがコラーゲンです。ドラッグストアーやコンビニでも様々な種類が多数販売されています。

『コラーゲン = 肌に良い』というイメージがあります。
しかし、コラーゲンとは、どのような成分で健康及び美容に良いのか詳しく答えられる人はあまりおりません。

実際にインターネットを使って検索して見てみると約１千万件を超えるページがヒットします。しかもほとんどが広告であったり、販売目的のみで書かれた内容であったりと誤解を招くような説明も多く見られます。そこで、生体内における役割とタンパク質としての栄養価など説明します。

コラーゲンとは？

人を含む多細胞動物に体は、細胞だけで出来ているのではありません。柔らかい細胞だけで集まっても、つぶれたりちぎれたりしてしまうので、体を作ることは出来ないのです。顕微鏡で組織を良く見てみると、細胞と細胞の間を埋めて体を支えているところが必ずあります。そこは「細胞外マトリクス」と呼ばれます。

この細胞外マトリクスの主成分がコラーゲンなのです。タンパク質の一種ですが、分子が特有の三重らせん構造をしていて、それらが集まって針金より強い繊維を作っています。コラーゲンは、人の体のタンパク質の内でも最も多く、約3割を占めていると推測されています。

成人体内には2～3㎏ものコラーゲンがある計算です。すべての多細胞動物がもっていますから、コラーゲンは地球上にある動物性タンパク質の中で一番多いと考えられます。

コラーゲンの合成にはビタミンＣが必要で、これが不足するとコラーゲンが作れないために血管などがもろくなり、歯茎から出血する症状で知られている壊血病となります。 この病気になってからもビタミンＣを摂らないままでいると死に至ります。また、コラーゲンが作れないように操作した実験動物もすぐに死んでしまいます。

このような事実や実験結果からもコラーゲンは多細胞動物の体の維持に必要不可欠と考えられているのです。

コラーゲン食品の誕生について

約二十年前になりますが、加齢によってコラーゲンが減少することがわかりました。 コラーゲンは結合組織と呼ばれるところに多く、皮膚では真皮に大量に存在します。このコラーゲンの減少が皮膚の老化に原因であると考られるようになったのです。これは、美容を気にする女性の関心を集めました。

そこで、コラーゲンを食べて補うという発送からコラーゲンを添加した食品（健康食品）が販売されるようになりました。

しかし、食べたコラーゲンが体内のコラーゲンを増やすというエビデンス（科学的根拠）も確認されていませんでした。コラーゲンを食べることが体に良いというイメージを出してＰＲされ、販売され始めたというのが実情です。

生のコラーゲンは消化されない

タンパク質は多数のアミノ酸が結合してできています。これを食べると胃液のペプシン、膵液のトリプシンなどの消化によって分解され、アミノ酸の形で小腸から吸収されます。

実は、コラーゲンは例外で三重らせん構造が残っていれば人の消化酵素では分解できません。これが肉を生で食べない理由の一つです。

加熱されて三重らせん構造が壊れたコラーゲン（変性コラーゲン）をゼラチンと呼び、これは人の消化酵素で消化されてアミノ酸になります。ですから食品のコラーゲンとして添加されているのはゼラチンや部分的に消化したゼラチン（コラーゲンペプチドと呼ばれる）などです。

コラーゲンの栄養価値はゼロ？

動物は必要なアミノ酸を体内ですべて合成できません。人には合成できない9種類のアミノ酸があります。これらは食べる事によって補給することが必要です。このようなアミノ酸を必須アミノ酸と呼びます。従って、必須アミノ酸をバランスよく含むタンパク質の方が栄養価として高いとされます。

タンパク質の栄養価の指標として使われるものにアミノ酸スコアがあります。一般に牛肉や豚肉などの動物性タンパク質は、必須アミノ酸をバランスよく含み、アミノ酸スコアは満点です。一方、植物性タンパク質は低い傾向にあります。

コラーゲンは動物性タンパク質であるにも関らず、アミノ酸組成に極端な偏りがあります。例えば、必須アミノ酸であるトリプトファンを全く含みません。従ってアミノ酸スコアを計算すると０になってしまいます。

しかもコラーゲンを構成するアミノ酸の一割を占めるハイドロキシプロン（水酸化プロリン）は、三次構造をつくるのに欠かせないアミノ酸ですがこれは吸収されても体内でコラーゲンをはじめとするいかなるタンパク質合成の原料にはならないのです。

ラットなどの実験動物にゼラチンを餌として食べさせて体重の変動を見ると体重が増えにくいことも実際に確認されています。このように、タンパク質としての栄養価から見ると、コラーゲン（ゼラチン）は決して良いものではないと考えられています。

ペプチドやゼラチンについて

コラーゲンについて、その体内における役割を述べた上で、タンパク質としての栄養価は低いことを説明しました。また、食品の機能は3つ(一次機能は栄養が摂れること、二次機能は味を楽しめること、三次機能は体調調節に寄与して健康を保てること)に分けてとらえられることを述べました。

つまり、食品としてのコラーゲン(ゼラチン)の一次機能について述べたとも言えます。 ゼラチンやそれに由来するペプチド(コラーゲンペプチドと呼ばれる)の二次機能や三次機能について説明したいと思います。

なお、ここではI型コラーゲンおよびそれに由来するゼラチンやペプチドに限って言及することを予めお断りしておきます。

コラーゲンやゼラチンは無味

生理学的には、舌の味覚受容体によって感じる甘味、塩味、酸味、苦味および旨味の5つが基本味とされています。これに辛味を加えた6つの味の組み合わせで、食べ物の味は説明されています。

アミノ酸には旨味や甘味などの味のあるものがあります。少数のアミノ酸が結合したペプチドにも甘味のあるものがあり、一部は甘味料に利用されています。しかし、百個以上ものアミノ酸が結合したタンパク質は無味です。

コラーゲンやゼラチンも例外ではありません(精製度の低いものは夾雑物による味がすることもある)。味を感じない理由は、分子が大きすぎて受容体と結合できないためだろうと考えられています。

味はないが二次機能は・・・

味がないなら二次機能もないのでしょうか。よく知られていることですが、ゼラチン水溶液を冷やすとゲル(ゼリー)状になります。この性質を利用して、デザートの「ゼリー」や菓子の「グミ」などが作られています。

これらのおいしさは、先で述べた6つの味の組み合わせでは説明できないでしょう。そう、あの食感を楽しめることこそがゼラチンの二次機能なのです。ゼリー状なら飲み込みやすいので、病人用の特殊な食品にもゼラチンは応用されています。

血圧上昇抑制作用があるコラーゲンペプチド

約30年前にゼラチンを消化して得られたペプチドに血圧上昇抑制効果を持つものがあることがわかりました。これがコラーゲンに関連した三次機能に関する最も古い研究と思われますが、この後は長らく特筆すべき研究成果が報告されませんでした。

ようやく最近になって、信頼性が高いと思われる報告が蓄積されてきました。いずれもコラーゲンペプチドに関するものですが、以下にいくつか紹介します。

実験動物に食べさせる実験

コラーゲンペプチドをブタに0.2g/kg体重/日の割合で約2ヵ月間食べさせた実験では、真皮のコラーゲン線維の直径や密度が増加しました。

一方、コラーゲンペプチドとコラーゲンを構成する割合で調整したアミノ酸混合物を、それぞれ別のラットの個体群に200mg/個体/日の割合で約2週間食べさせたところ、ペプチドを食べさせた群の方がコラーゲンを多く合成したという報告もあります。

これはペプチド摂取の意義がアミノ酸補給だけではないことを示しています。

人の皮膚への影響

人の個体を用いた研究はあまり多くありません。次に紹介するのは二重盲検テストによって実施された研究で、信憑性が高いものです。

まず、被験者(乾燥肌の40～45歳女性20名)を二群に分け、コラーゲン摂取群には豚皮コラーゲンペプチドを毎日9g、プラセボ群にはプラセボを同量、10月から12月にかけての8週間飲んでいただいたということです。

その結果、コラーゲン摂取群の方が、頬や目尻の表皮角質水分量が増加し、また、角質細胞の状態が改善された人が多かったのです。

人細胞の培養系を用いた研究

このような作用はどのように考えたらよいのでしょうか。

有力な仮説は、ペプチドのまま小腸から吸収され、それが細胞機能に影響を及ぼして、皮膚の状態が改善されるというものです。 この仮説の部分的な裏付けはあります。コラーゲンペプチドが人の細胞に働きかけ、コラーゲンなどの遺伝子のスイッチがオンになって、タンパク質の合成が促進されることを証明した研究です。

それによれば、コラーゲンペプチドを培養液に添加して培養された骨芽細胞(骨をつくる細胞)が、１日後にはコラーゲンペプチドを含まない培養液で培養された細胞に比べ、コラーゲンがつくられる際に働くmRNAを2倍近くも合成したということです。

これは人の細胞にコラーゲンペプチドが直接作用して、コラーゲンの合成を促進させていることを示す重要な証拠です。人の真皮をつくっている線維芽細胞を用いた同様な研究も他のグループから報告されています。

三次機能を裏付ける証拠は十分か？

以上を整理してみます。まず、食べたコラーゲンペプチドがアミノ酸にまで消化されずにペプチドの形で消化管から吸収され、その後、体の細胞の周囲まで運ばれます。

そして細胞に働きかけてコラーゲンなどの合成量を増やして、皮膚などの状態の改善に貢献している可能性があるということです。

しかし、残念ながら、検証不十分な点が残っています。

ペプチドは細胞表面の受容体に結合して作用すると考えるのが妥当ですが、推測の域を出ていません。また、角質層水分量の増加や角質細胞の状態の改善については表皮のことなので、真皮の細胞への効果を介して間接的に作用している可能性がありますが、この点も不明です。

他にもペプチドの素性(大きさやアミノ酸配列)が不明であったり、研究者間で異なっていたりします。 ところで、三次機能の証拠が明確に示され、厚生労働省が個別審査して許可された食品は特定保健用食品(トクホ)として販売されます。

コラーゲンペプチドの保健機能をうたったトクホは今のところ見当たりませんから、やはり未だ証拠が足りないと判断されている段階なのかもしれません。