栄養バランス：古典的理論

栄養が人類にとって常に重要な課題の一つであり、その解決が常に懸念事項であることは、改めて証明するまでもありません。おそらく最大の誤解は、必要な食品を十分に生産すれば、人間の適切な栄養問題は解決できるという考えです。客観的な分析によれば、現代の人間社会において、そのような食品を自由に選択することは、多くの場合、栄養障害につながり、個人の遺伝的・表現型的特性の多様さに応じて、多くの深刻な疾患の発症を引き起こします。

科学の歴史において、栄養に関する理論は大きく分けて二つあります。一つは古代に誕生し、もう一つは古典的理論、いわゆるバランス栄養理論として200年以上前に登場しました。現在主流となっている後者の理論は古代の理論に取って代わり、実験生物学と医学における顕著な成果の一つとなっています。

主に栄養障害に関連する症候群（Haenel, 1979による、追加あり）

栄養過多
炭水化物、精製されたデンプン、糖類	タンパク質
病気、障害
心血管疾患（高血圧、動脈硬化、静脈瘤、血栓症） 慢性気管支炎、肺気腫 胃腸疾患（潰瘍、胃炎、腸炎、潰瘍性大腸炎、痔） 大腸菌による虫垂炎、胆嚢炎、腎盂腎炎 胆嚢炎 胆石症 腎臓結石症 糖尿病 高脂血症 妊娠中毒症 てんかん、うつ病 多発性硬化症 歯周病	心血管疾患（心筋梗塞、高血圧、動脈硬化、血栓性静脈炎、塞栓症、細小血管症） 糖尿病 高コレステロール血症 妊娠中毒症
防止
消化しやすい精製炭水化物の摂取を減らす	タンパク質摂取量を減らす

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古代の栄養理論

この古代の理論は、アリストテレスとガレノスの名前にちなんで名付けられました。この理論によれば、体は血液によって養われます。血液は、発酵に似た、性質の分からない複雑な過程を経て、食物から絶えず生成されます。肝臓で血液は浄化され、臓器や組織を養うために利用されます。したがって、現代の用語で言えば、予備消化とは、食物をエネルギー源や構成成分となる他の物質に変換するプロセスと考えられていました。

バランスのとれた栄養理論の主な前提

バランス栄養理論は、古典的な実験自然科学と共に誕生し、本質的には今日でも支配的な世界観であり続けています。この理論の基礎は、生物学および医学の様々な分野に関する多くのハンドブックに示されています。バランス栄養理論の様々な側面は、特に以下の報告書で考察されています。Sherman, 1937; Winitz et al., 1970; Therapeutic Nutrition, 1971; Chemical and Physiological Problems..., 1972, 1975, 1976; Pokrovsky, 1974, 1979; Haenel, 1979; Samsonov, Meshcheryakova, 1979; Harrison et al., 1979; Protein Metabolism..., 1980; Parks, 1982; Petrovsky, 1982; Le Magnen, 1983; Kanevsky et al., 1984; Konyshev, 1985, 1990; Field, 1985; Heusner, 1985; Ugolev, 1985, 1987a; Emmanuel, Zaikov, 1986 など。本稿では、古典理論の本質を理解する上で極めて重要であるにもかかわらず、あまり注目されていないいくつかの問題に焦点を当てます。

古典的な栄養理論は極めて現代的であり、今日の基準を満たし、多くの科学技術の進歩において並外れた役割を果たしてきました。この理論が最初に生まれたのは、血液循環と消化に関する古代の仕組みが誤りであり、置き換える必要があることが明らかになったときです。1つ目は、1628年にW.ハーヴェイによって最初に提唱され、ガレノスの時代に広まっていた考えを反駁した血液循環の理論です。2つ目は、R.レオミュールとL.スパランツァーニによって開発された消化に関する新しい考えです。特に後者は重要です。なぜなら、食物から体液を調製するという考え方が、食物を元素に分解するという根本的に新しい考え方に置き換えられたからです。その一部（食物自体の物質、つまり栄養素）は同化され、つまり体内に取り込まれ、他の部分（バラスト物質）は廃棄されます。この考えは、誇張ではなく、栄養の本質とその障害、そして何らかの形で食品に関連する産業技術に対する見方の転換点であったと言えます。

現代におけるバランス栄養理論は、理論というよりもむしろパラダイム、つまり一連の理論、方法、そして思考様式です。これは人間の精神が生み出した最も美しい創造物の一つであり、実践的かつ人道的な成果における最大の成果の一つです。

R. レオミュール、L. スパランツァーニ、A. ラヴォアジエ、G. ヘルムホルツらの研究に基づくバランス栄養の古典理論は、19世紀後半から20世紀初頭にかけてようやく確立されました。この理論は、理想的な食品と最適な栄養バランスに関する考え方と結びついており、これらはバランスの取れた評価と食事療法に基づくアプローチに基づいており、今日でもその重要性を保っています。

バランスのとれた栄養に関する古典的な理論は、いくつかの基本的な仮説に要約できます。

1. 栄養は体の分子構成を維持し、エネルギーと可塑性の消費を補います。
2. 理想的な食事とは、栄養素の摂取が（時間と構成の点で）消費に可能な限り一致する食事です。
3. 栄養素の血液への流入は、食物構造の破壊と、身体の代謝、エネルギー、可塑性に必要な栄養素の吸収によって確保されます。
4. 食品は、栄養素、バラスト物質（精製できるもの）、有害（毒性）物質など、生理学的意義が異なるいくつかの成分で構成されています。
5. 食品の価値は、アミノ酸、単糖類、脂肪酸、ビタミン、一部の塩の含有量と比率によって決まります。
6. 食べ物は体自体によって利用されます。

これらの仮説のいくつかと、バランスの取れた栄養の理論から生じるいくつかの結果をさらに詳しく考えてみましょう。

生物の分子構成と栄養の恒常性保存の法則

19世紀における生物科学の発展の主要な成果を論じた著作の中で、IM・セチェノフは、古典的な栄養理論は生物系における物質とエネルギーの保存則という基本法則に基づいていると記しています。生物に関しては、分子組成の保存則についても言及することができます。

バランスのとれたアプローチとは、体内に取り込まれる栄養素は、基礎代謝、外部活動、そして若い生物にとっては成長に伴う損失を補う必要があるというものです。言い換えれば、バランスのとれた栄養の理論は、身体構造の構築と活動に費やされた物質を補うような物質群を体が摂取する必要があるという事実に基づいています。したがって、バランスのとれたアプローチは、生体システムの分子構成の恒常性を維持することに関連しています。

年齢に応じたタンパク質とアミノ酸の必要量（FAO/WHO、1973年による）

食品成分	年齢に応じて摂取する物質の量
	3～6ヶ月	10～12ヶ月	大人
タンパク質（g/kg体重）	1.85	0.80	0.57
アミノ酸（mg/kg体重）：
イソロイシン	70	30	10
ロイシン	161	45	14
リジン	103	60	12
メチオニン + シスチン	5	27	113
フェニルアラニン + チロシン	125	27	14
トレオニン	87	35	7
トリプトファン	17	4	4
ヴァリン	93	33	10
総アミノ酸必要量	714	261	84
総アミノ酸必要量とタンパク質必要量の比率	0.39	0.33	0.15

食べ物

バランスのとれた栄養の理論では、食品が生物学的意義が異なるいくつかの主要成分で構成されていることが重要です。

1. 実際の食品成分 - タンパク質、炭水化物、脂肪、ビタミンなど。
2. バラスト物質
3. 有害（毒性）化合物。

食品の価値ある部分が代謝に必要な栄養素であるならば、古典理論に従って食品はバラストから精製されることになります。

バランスのとれた栄養に関する古典的な理論は、少なくとも十分に高度な発展を遂げた段階では、理想的な食品や最低限適切な食事とはどのようなものか、食品のどのような欠陥がどの程度生物の機能に影響を与えるのか、あるいは生命維持に支障をきたすのかといった疑問に答えることを可能にしました。確かに、特定の必須成分を欠いた物質からなる欠陥食品は、実験動物に病気や死をもたらすことさえありました。一方、バランスのとれた栄養理論に照らして完全とみなされる人工食は、特定の個体だけでなく、その個体が生み出す子孫の生命をも無期限に支えることができます。しかし、以下に示すように、食品の構成に対するこのようなアプローチには、客観的な観察者が新しい適切な栄養理論の立場に立つと明白に見える誤りが含まれていました。

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バランスのとれた栄養理論の主な結果

バランス栄養理論は、その論理的一貫性と明快さ、そして実験的妥当性においてだけでなく、後に発見される未知の現象や、特定の実験条件下で実際に発見される可能性のあるパターンを予測する能力においても注目に値します。必要な栄養素のセットを知ることで、生物の生存、正常な機能、そして発達に十分な食料配給量を設計することが可能になります。バランス栄養理論が主張するように、何らかの障害が発生した場合、その欠陥は1つまたは複数の必須栄養素の欠乏に起因するはずです。このようにして、体に必要なビタミン、微量元素、必須アミノ酸などが次々と発見されました。特に、タンパク質を構成する20種類のアミノ酸のうち約半分が、特定の代謝機能の実行に不可欠であることが実証されました。必須アミノ酸の数は、動物種や食餌などによって10～13種類と異なります。例えば、ヒトは10種類、ネズミとニワトリは13種類、平均的な動物は12種類です。しかし、すべての種の生物は8～9種類の共通必須アミノ酸を持っています。興味深いことに、ニワトリでは13種類のうち少なくとも3種類の必須アミノ酸（チロシン、シスチン、ヒドロキシリジン）は、限られた食物基質でしか合成できません（レビュー：Parks, 1982）。

上記の成果は、バランス栄養理論を一貫して適用した真に注目すべき成果です。この理論によれば、食品の成分すべてが身体の生命機能を維持するために必要というわけではなく、有用な成分だけが必要とされます。これらの成分を濃縮することで、いわゆる栄養強化食品が得られます。

この考えに基づき、食品中の栄養素の割合を増やし、それらの比率を改善することで、理想に近づけることが可能になりました。（理想的な栄養素の比率とは、ほとんどの研究者が、摂取する食品成分が体のエネルギーと可塑性のニーズを最も満たす比率であると理解していました。）