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浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）＜平成 28 年度助成＞

極端な糖質摂取制限による短期間の減量が鉄代謝に及ぼす影響1)

後藤

一 成 1) ・ 林

七 虹 2) ・ 石 橋

彩 3)

立命館大学 スポーツ健康科学部、 2) 立命館大学 スポーツ健康科学研究科
3)
国立スポーツ科学センター

1．はじめにそこで本研究では、食事摂取量に加え炭水化物摂取量を短期的に制限することで、ヘプシジンをはじ鉄欠乏は、世界中で共通の栄養問題である。世界めとした鉄代謝応答および体組成の変化を検討した。

保健機関（WHO）によると、世界で 20 億人程度が貧血に該当し、その 2 倍の人数が貧血を伴わない鉄2．方法欠乏と該当するものと推定されている。また、厚生労働省が実施した国民健康・栄養調査においても、健常な女子大学生 22 名を被験者とし、3 日間に若年女性の 10 人に 1 人は貧血に該当する疑いがあ及ぶ食事介入（食事制限）を行った。被験者 22 名を、ることが示されている。さらに、若年女性において3 日間炭水化物摂取を制限する LCHO 群（n=11 名、は、低栄養状態が問題になっており、20 代の 5 人

体重：54.7 ± 2.1kg、体脂肪率：26.4 ± 1.4%）とに１人以上は BMI が 18.5 を下回る「痩せ」に分類

通常の炭水化物を摂取する NCHO 群（n=11 名、体重：されると報告されている。

55.1 ± 1.5kg、体脂肪率：24.4 ± 1.2%）に分けた。

若年女性においては、過度の痩せ願望などに起因介入期間の 3 日間は、食事摂取量のみを制限とし、する低栄養状態から鉄摂取量が不足し、鉄欠乏さら参加者には通常の身体活動を維持するように指示には貧血が誘発されているものと考えられる。そのし、身体活動量計を用いて活動量（エネルギー消費一方で、近年、鉄欠乏の発症要因として肝臓由来の量、歩数など）を評価した。食事介入期間の前後でホルモンである「ヘプシジン」の作用が注目されて体組成（身長、体重、体脂肪量、除脂肪体重、体脂いる。ヘプシジンは、鉄輸送体タンパクであるフェ肪率など）、血液指標（血清ヘプシジン、レプチン、ロポルチンと結合することで、小腸からの鉄吸収のフェリチン、鉄、TIBC、血漿 IL-6、総ケトン体分画阻害やマクロファージからの鉄の再利用を抑制しなど）および呼気中のアセトン濃度の測定を行なっ（Newlin et al. 2012）、鉄欠乏を誘発すると考えられた。ている。

介入期間前後の測定において、被験者は測定前日

ヘプシジンの分泌は、多くの要因により制御されの 22:00 以降は絶食の状態で実験室に来室し、これている。エネルギー摂取量と消費量の関係が負に傾らの測定を実施した。詳細な食事内容は、Table 1いた場合（相対的なエネルギー不足の状態）では、に示した。1 日の食事における炭水化物摂取の割合

ヘ プ シ ジ ン の 分 泌 は 亢 進 す る（Pasiakos et al.

は、 通 常 群 で 約 63%（ タ ン パ ク 質：23%、 脂 質：2016）。また、近年、メディアなどで注目される極37%）、低糖質群で約 40%（タンパク質：18%、脂質：端な糖質制限は、体内のグリコーゲン量（特に肝臓19%）であった。

グリコーゲン量）を減少させ、炎症反応を誘発する（Nemeth et al. 2004）ことが考えられるため、ヘプシジンの分泌を亢進させる可能性がある。

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極端な糖質摂取制限による短期間の減量が鉄代謝に及ぼす影響

Table 1

Diet for 3 days of intervention period.

LCHO

NCHO

DAY1

DAY2

DAY3

DAY1

DAY2

DAY3

Energy intake（kcal）

1078

1175

1057

1159

1183

1143

Protein（g）

59.4

63.5

65.4

50.6

50.3

52.7

Fat（g）

42.9

52.7

40.3

24.5

26.9

22.5

Carbohydrate（g）

113.6

111.7

108.2

184184.9182.4濃度および総鉄結合能（TIBC）の変化を示した。血3．結果

清フェリチン濃度および TIBC には、食事介入期間1 日あたりのエネルギー消費量（LCHO；1890 ±前後（Pre vs. Post）で有意な変化はみられなかった。

65kcal、NCHO：1821 ± 51kcal）および歩数（LCHO

また、群間（LCHO vs. NCHO）での有意差も認めら；10188 ± 823 歩、NCHO：9971 ± 992. 歩）には、れなかった。
Figure 2 には、介入前後での血清レプチン濃度お群間で有意差は認められなかった。
Table 2 には、食事介入期間後での体重と体脂肪よび血漿 IL-6 濃度の変化を示した。血清レプチン濃量の変化率を示した。いずれの群においても、体重度は、食事介入後において有意な低下がみられたが、と体脂肪量の有意な減少がみられた。しかし、これ群間での有意差は認められなかった。一方で、血漿らの減少の程度には、群間での有意差は認められなIL-6 濃度は、介入前後での有意な変化は認められなかった。

かった。また、介入後においては、NCHO 群が有意

Figure 1 には、鉄代謝指標である血清フェリチンに高値を示した。
Figure 3 には、介入期間前後のヘプシジン濃度おPercentage changes in body weight and fat mass.

よび変化率を示した。血清ヘプシジン濃度は、両群

Δ weight

Δ fatmassにおいて介入後に有意に高値を示したが、群間の有LCHO-1.169 ± 0.292-4.119 ± 0.919

意差は認められなかった。一方で、血清ヘプシジン

NCHO-1.272 ± 0.292-3.996 ± 0.783

濃度の変化率は、LCHO 群において有意な上昇がみ

Table 2

Mean ± SE.

られ、LCHO 群が高値傾向（p =0.09）を示した。

Figure 1

Changes in serum ferritin level (right) and TIBC (left) before and after intervention.
Mean ± SE, *; p <0.05 vs. Pre

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浦上財団研究報告書

Figure 2

Figure 3

Vol.27（2020）

Changes in serum leptin (right) and plasma IL-6 (left) levels before and after intervention.
Mean ± SE, *; p <0.05 vs. Pre, † ; p <0.05 LCHO vs. NCHO

Changes in serum hepcidin level (right) and relative changes for serum hepcidin (left) before and after exercise.
Mean ± SE, *; p <0.05 vs. Pre

3．考察

ンは、食事からの鉄吸収や鉄の再利用を阻害することから、炭水化物制限による安静時のヘプシジン濃3 日間の食事制限は、空腹安静時の血清ヘプシジ度の上昇は、鉄欠乏を誘発するものと考えられる。

ン濃度を上昇させた。また、その変化の程度は低糖

また、今回の結果からは、炭水化物摂取を制限しな質条件が高値傾向を示した。一方で、炎症を反映すい場合でも、摂取カロリーをコントロールすることるインターロイキン 6（IL-6）や鉄指標（血清フェで、同程度の体重減少および体脂肪量減少の効果をリチン濃度、TIBC）は介入前後での有意な変化が認得られることが明らかになった。これらの知見は、められなかった。また、エネルギーバランスを反映一般女性だけでなく女性アスリートにも還元するこするといわれているレプチンや体組成（体重およびとができ、多くの女性に関連する鉄欠乏という問題体脂肪量）は有意な低下がみられた。

を解決するうえで重要な資料であるといえる。

短期間の炭水化物制限は、空腹安静時の血中ヘプ

今後は、食事制限前後での運動に伴うヘプシジンシジン濃度を上昇させる傾向にあることから、炭水をはじめとした鉄代謝や炎症反応の変化について検化物制限を長期的に実施した場合には鉄代謝に影響討する必要があるだろう。

を及ぼす可能性があることが示唆された。ヘプシジ

極端な糖質摂取制限による短期間の減量が鉄代謝に及ぼす影響

4．結論

謝31

辞
本研究の遂行にあたり、研究助成を賜りました公若年女性における 3 日間の食事摂取量（エネルギー摂取量）の制限は、体重および体脂肪量を有意に減少させた。また、3 日間の食事摂取量の制限に伴い空腹安静時における血清ヘプシジン濃度の有意な上昇が認められた。一方で、この際に炭水化物の摂取量を制限した場合には、血清ヘプシジン濃度が高値傾向を示した。
上述の結果は、食事摂取量の制限はヘプシジンの分泌を亢進させること、この際に炭水化物の摂取量を制限した場合には、ヘプシジンの分泌増大が亢進することを示唆するものである。

益財団法人 浦上食品・食文化振興財団に厚く御礼を申し上げます。

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浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）

Influence of reduction of body weight via severe carbohydrate
restriction on iron metabolism

Kazushige GOTO1), Nanako HAYASHI2), and Aya ISHIBASHI3)
1)
Faculty of Sport and Health Science, Ritsumeikan University
2)
Graduate School of Sport and Health Science, Ritsumeikan University
3)
Japan Institute of Sports Sciences

Hepcidin, which is an iron regulating hormone, reduces iron absorption
from the duodenum and inhibits iron release from macrophages. PURPOSE:
The purpose of the present study was to clarify the effects of combined energy
restriction and carbohydrate restriction, during three consecutive days in young
females. METHOD: Twenty-two young females were divided into a “carbohydrater e s t r i c t i o n g r o u p ( L C H O ) ” a n d a “ n o r m a l c a r b o h y d r a t e g r o u p ( N C H O ) .”Participants were provided with prescribed meals (approximately 1100 kcal perday), consisting of 63% and 40% carbohydrate in the NCHO group and LCHO
group, respectively. Body composition and blood variables (i.e., serum ferritin,TIBC, serum leptin, plasma IL-6, and serum hepcidin) were measured before
and after the intervention period. In addition, physical activity levels wereevaluated during the intervention period using an activity monitor. RESULTS:
Energy expenditure did not differ significantly between the two groups. Body
mass and fat mass showed similar reductions after the intervention period (p< 0.05), with no significant differences between the groups. Serum ferritin andTIBC levels did not change after the intervention period. A significant decrease
was observed in serum leptin levels in both groups (p < 0.05). Serum hepcidin
levels were significantly increased after the intervention period in both groups(p < 0.05). Further, the relative increase in hepcidin level tended to be higher
in the LCHO group. CONCLUSION: Both caloric and carbohydrate restriction
during three consecutive days promoted increased hepcidin levels in bothgroups. In addition, the relative changes in hepcidin levels were higher whencarbohydrate intake was restricted.