唐辛子，高濃度酸素および有酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代謝に及ぼす影響55〈平成16年度〉

唐辛子，高濃度酸素および有酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代謝に及ぼす影響
村松茂（横浜市立大学研究院）

1. 緒±6.3kg，最大酸素摂取量46±9.5m
・min−1・kg−1）

言

20名であった。実験に先立ち，すべての被験者にウォーキングやジョギングなどの有酸素運動が，脂質の利用率とエネルギー代謝を促進させ，生活習慣病の温床ともいわれている肥満の改善に
17）

本研究の目的，方法およびその危険性の有無を説明し，実験参加の同意を得た。
2. 2 測定の条件有効であることは古くから広く知られている 。

運動強度および運動時間は，あらかじめ自転車

また，比較的最近の研究によって，唐辛子の辛味エルゴメータによる負荷漸増法により求めた最大の成分であるカプサイシンにも，脂肪分解作用お酸素摂取量の40％（40％Vo2max）および60分間でよびエネルギー代謝を促進させる働きがあり，ダあった。運動は唐辛子（一味唐がらし，ハウス食イエット効果のあることが明らかとなってい品社製）なしの普通食（炭水化物119.7ｇ：76％，る27）。さらに，近年，疲労回復効果があるとして蛋白質28.8ｇ：18％，脂質8.8ｇ：６％，エネルギ

話題となっている高濃度酸素12） についても，運動ー量673kcal），それに体重１kg当たり0.1ｇの唐辛中の吸引によって脂質代謝を高めるとする報告が子を加えた唐辛子添加食の２条件で，それぞれ食みられる23）。しかし，この３者を併用した際の脂後150分経過してから行なった（実験に際しては食質代謝やエネルギー消費量に及ぼす影響について事前12時間の食事制限を行なった）。高濃度酸素は検討がなされておらず不明である。もし，相乗（酸素濃度30％）は，運動開始20分後から20分間，効果が認められるとすれば肥満改善のための有益

あらかじめ高濃度酸素を充填したダグラスバッグな知見を得ることができると考えられる25）。

より吸気を導入し，吸引させた。また，同様な手

そこで本研究では，有酸素運動に唐辛子および順で，運動なしの安静状態についても行なった。

高濃度酸素を併用した際のエネルギー消費量およ

なお，全ての測定は恒温恒湿（温度20℃，湿度び脂質代謝に及ぼす影響について検討することを50％）に保たれた人工気候室内で実施した。また，目的とした。

各被験者の測定日の間隔は１週間以上とした。
2. 3 測定の内容

2. 実 験 方 法

運動および安静の計４条件について，それぞれ
2. 1 被験者

酸素摂取量および心拍数を60分間連続的に，また本研究の被験者は，健康な男子（年齢20.5±1.1

鼓膜温，皮膚温（額，首，腹，手嘗および大腿部）

歳，身長168.3±4.2cm，体重61.9±6.6kg，最大酸素および血中乳酸値を，測定前および開始10分経過−1

摂取量51.3±7.8m
・min ・kg ）および女子大学ごとに求めた。酸素摂取量および心拍数の測定に生（年齢20.1±1.0歳，身長158.9±5.5cm，体重50.9

は，自動呼気ガス分析器（AE300S，ミナト医化−1

浦上財団研究報告書 Vol.14（2006）56

図１ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO），および運動なしの安静状態（R），安静状態での唐辛子（RP），安静状態での唐辛子と高濃度酸素の併用（RPO）時の酸素摂取量の比較。

学社製）および心電図テレメータ（Cardio Super
2E32A，San-ei社製）を用いた。また，鼓膜温は
耳式体温計（MC-581，オムロンヘルスケア社製）によった。皮膚温は赤外線サーモグラフィ（サーモトレーサTH6200，NEC三栄社製）により測定した。血中乳酸値は，指先よりキャピラリーチュー
ブ を 用 い て 採 血 し，乳 酸 分 析 装 置（5030L，BIOSEN社製）により分析した。
2. 4 統計処理
統計量はすべて平均値と標準偏差で示した。有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の３者の組み合わせ条件間の比較には一元配置分散分析法および多重比較検定を用いた。有意水準は５％未満と図２ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO）時のエネルギー消費量の比較。

した。なお，高濃度酸素併用時の値は，高濃度酸素を吸引した運動開始20分後から40分後までの20（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の分間の平均値，それ以外の値はその後の運動終了併用（APO）の３条件におけるそれぞれの値は，までの20分間の平均値とした。なお，予備実験に

18.5±2.3（A），18.6±2.5（AP）および18.3±2.8m
・おいて，この間における呼吸循環応答の定常状態

min−1・kg−1（APO）であり，その差はわずかで，を確認した。

３条件間に有意な違いはみられなかった。安静状

3. 結果態 の 値 も，唐 辛 子 と 高 濃 度 酸 素 の 併 用（4.6±0.7m・min−1・kg−1）が最も高かったが，他の条図１は酸素摂取量の結果を示したものである。

件との間に統計的に有意な差は認められなかっ有酸素運動のみ（A），有酸素運動と唐辛子の併用た。図２にはエネルギー消費量を示したが，有酸唐辛子，高濃度酸素および有酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代謝に及ぼす影響

57

図３ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO），および運動なしの安静状態（R），安静状態での唐辛子（RP），安静状態での唐辛子と高濃度酸素の併用（RPO）時の呼吸商の比較。

素 運 動 の み（A）
，有 酸 素 運 動 と 唐 辛 子 の 併 用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO）の３条件におけるそれぞれの値は，0.092±0.011，0.093±0.013および0.091±0.014kcal・
kg−1・min−1で，その差はわずかであり，有意な違いはみられなかった。
図３は呼吸商（RQ）の結果を示したものである。
A，APおよびAPOのそれぞれの条件における値
は，0.84±0.08，0.89±0.04お よ び0.88±0.04で あり，有酸素運動のみよりも，それに唐辛子を併用した時の方が高い値を示した。しかし，３条件間の差は統計的に有意なものではなかった。また，安静状態における値にも有意な違いはみられなか

図４ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO）時の乳酸値の比較。

った。
図４はA，APおよびAPOの３条件における血図５はA，APおよびAPOの３条件における心中乳酸値を示したものである。それぞれの条件に拍数を示したものである。それぞれの条件におけおける値は，1.78±0.26（A），1.93±0.51（AP）おる値は，122.2±15.9（A），124.6±20.3（AP）およよび2.14±0.55mmol・l−1（APO）であり，有酸素

び119±17.7beets・min−1（APO）と差は小さく，運動のみよりも，それに唐辛子，さらに高濃度酸３条件間に有意な違いはみられなかった。安静状素を併用した時の方がより高い値を示した。しか態における値は，普通食（67.9±5.7beets・min−1）し，この差は統計的に有意なものではなかった。

よりも唐辛子（73.0±7.0beets・min−1）および唐また，安静状態における値にも有意な違いはみら

辛子と高濃度酸素の併用（71.2±7.5beets・min−1）れなかった。

で最も高かったが，統計的に有意な差ではなかった。

58

浦上財団研究報告書 Vol.14（2006）

首と腹部（p＜0.05），手と腹部（p＜0.001）および，手と大腿部（p＜0.05）の間に有意な差が認められたが，APおよびAPO条件ではいずれの比較においても統計的に有意な違いはみられなかった。
4. 考察

ウォーキングやジョギングなどの有酸素運動が，エネルギー代謝と脂質の利用率を高めるという事実は多くの研究により確認されている２，３，17，18，19）。唐辛子の辛味成分であるカプサイシ
図５ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO）時の心拍数の比較。

ンについても，Kawadaら８）およびKobayashiら10）はラットで，Yoshiokaら27）はヒトでエネルギー消費量の増加を認めている。また，Yoshiokaら27）お図６はA，APおよびAPOの３条件における鼓よびKawadaら７）は脂肪代謝の亢進を認めている。

膜および皮膚温を示したものである。鼓膜温は３

さらに，OhとOhta13，14），およびKimら９） は，ラッ条件間でほぼ等しく差はみられなかった。皮膚温トの実験からカプサイシンが持久的運動時の糖代は，額および首部ではAPO条件の値が最も低かっ謝を抑え，脂質代謝を促進させる効果のあることた。また，腹部においては，逆に最も高かったが，を示唆している。また，運動時の高濃度酸素吸引

いずれの部位においても３条件間の差は統計的にも，Hughesら ５） やWelchら21），あ る い はWilson有意なものではなかった。また，安静状態においら23） が，脂質代謝を高めることを示唆している。ても，３条件間の違いに統計的に有意な差はみら

これらのことから本研究は，有酸素運動に唐辛子れなかった。しかし，部位間の比較ではＡ条件でおよび高濃度酸素を併用した際の相乗効果についは額と腹部（p＜0.001），額と大腿部（p＜0.01），て検討したが，その効果は認められず，また唐辛

図６ 有酸素運動（A），有酸素運動と唐辛子の併用（AP），有酸素運動，唐辛子および高濃度酸素の併用（APO）時の鼓膜および皮膚温の比較。

唐辛子，高濃度酸素および有酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代謝に及ぼす影響

59

子あるいは高濃度酸素のみにおいても運動中の脂その影響については今後さらに検討すべき課題で質代謝やエネルギー消費量を高める効果はみられある15）。この他，運動との関係ではその強度がエなかった。

ネルギー源となる基質の割合に影響することか

唐辛子摂取と運動については，Limら11） が運動時のエネルギー消費量，呼吸商および乳酸などにら，運動強度の違いも結果に影響しているのかも知れない。

及ぼす影響を検討しており，エネルギー消費量はところで，唐辛子の影響は体温や皮膚温の上昇

本研究と同様に差がみられなかった報告していとして現れる15）。本研究では鼓膜温あるいは皮膚る。運動強度（60％ Vo2max）以外は本研究とほ温においても有酸素運動との併用による違いは認ぼ同じであった。しかし，呼吸商および乳酸値はめられなかった。しかし，身体部位間の皮膚温の唐辛子添加食で有意に高く，本研究と異なる結果違いをみると，有酸素運動のみの場合に複数の部を得ている。そして，唐辛子が脂質代謝ではな位間で有意な差が認められたが，唐辛子を摂取しく，糖代謝を高めるとしている。また，Yoshioka

た場合には何ら有意な差をみられなかった。この

26）

らも，エネルギー消費量の増加はみられず，糖代謝が亢進したと報告している。

ことからすると唐辛子の摂取が，運動時の皮膚温分布に何らかの影響を与えるのかも知れない。

唐辛子に含まれるカプサイシンが，脂質代謝お高濃度酸素と運動については，Wilsonら23） が本

よびエネルギー消費量を高める作用機序，すなわ研究に近い実験条件において酸素摂取量の有意な

ちカプサイシンの交感神経刺激により副腎髄質か増加と呼吸商の低下を認めている。また，他の先ら分泌されるアドレナリンが脂肪分解および代謝行研究においも高濃度酸素吸引よる呼吸交換比のを亢進させる，という機序は動物実験によって確低下と血中乳酸値の低下が認められてい認されている８，20）。しかし，本研究では安静状態

る１，４，16，22）。これらの変化は高濃度酸素吸引によるにおいても唐辛子の作用は認められなかった。こ

酸素分圧の上昇にともなう糖代謝の抑制と脂質代の原因としては，主に食事内容，および唐辛子の謝の促進によると考えられている23）。しかし，本摂取量の違いが考えられる。

研究では酸素摂取量，呼吸商および血中乳酸値にすなわち，本研究では炭水化物食（パスタ）を有意な変化はみられなかった。この原因として実験食として用いたが，高脂質食でよりその影響は，本研究で用いた酸素濃度（30％）が他の報告が大きいとする報告27） があることから，この違い（40から100％）よりも低かったことが考えられるの影響が考えられる。また，先に示した先行研が，高濃度酸素を吸引しても酸素摂取量の増加は

究11） では10ｇの唐辛子を食事に添加しているが，みられないとする報告１）や乳酸産生に影響しない

本研究では体重１kg当たり0.1ｇ，全被験者を平とする報告24） などもあり，運動時の高濃度酸素の均すると６ｇ程度であり，この量の違いが結果に作用機序については必ずしも定かではないのが現影響したことも考えられる。しかし，本研究にお状である。

いても多くの被験者にとって唐辛子添加食の摂取

以上のように本研究の結果からは，有酸素運はその量から苦痛を伴うものであった。動物実験

動，唐辛子および高濃度酸素の併用による脂質代で投与されているカプサイシンの量は，唐辛子に謝やエネルギー消費量を互いに高める相乗効果はするとヒトが食事で摂取する量としては非現実的認められなかった。しかし，唐辛子については脂と思われることから，ヒトにおける唐辛子の量と肪燃焼機序が解明されていることから，ヒトにお浦上財団研究報告書 Vol.14（2006）

60

ける摂取方法や運動の条件を系統的に検討するこ

３） Horowitz, J.F.: Regulation of lipid mobilization andとによって，相乗効果を生み出す条件がみつかる

oxidation during exercise in obesity. Exerc. Sport Sci.Rev.

かも知れない。また高濃度酸素についても，今回

29:42-46, 2001.
４） Howley, E.T., Cox, R.H., Welch, H.G. and Adams, R.P.:

用いたような比較的低濃度でも高気圧条件下６）でEffect of hyperoxia on metabolic and catecholamine

は運動後の乳酸除去を速めるなど有益な効果が認

responses to prolonged exercise. J. Appl. Physiol. 54:59-63,

められていることから，別な目的で唐辛子などと1983.の相乗効果について検討を加える余地はある。これらのことは今後の検討課題である。

５） Hughes, R.L., Clode, M., Edwards, R.H. T., Goodwin, T.J.
and Jones, N.L.: Effect of inspired O2 on cardiopulmonary
and metabolic responses to exercise in man. J. Appl.
Physiol. 24: 336-347, 1968.

5. 要

約６） 石井良昌，宮永豊，下条仁士，浅野勝己：高気圧酸素療法の最大運動後の乳酸濃度に及ぼす影響．日高圧医誌．

本研究の目的は，唐辛子，高濃度酸素および有30：109-114，1995．

酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代

７） Kawada,T.,Hagihara,K. and Iwai,K.: Effects of capsaicin

謝に及ぼす影響について検討することであった。

on lipid metabolism in rat fed a high fat diet. J.Nutr.

被験者は，健康な大学生20名であった。運動強度116:1272-1278, 1986.
８） Kawada, T., Watanabe, T., Takahashi, T., Tanaka, T.

および運動時間は，40％ Vo2maxおよび60分間でand Iwai, K.: Capsaicin-induced beta-sdrenergic action onあった。唐辛子は，普通食（673kcal）に体重当１

energy metabolism in rats: influence of capsaicin onkg当 た り0.1ｇ 加 え た。高 濃 度 酸 素 は 酸 素 濃 度

oxygen consumption, the respiratory quotient, and30％を吸引させた。エネルギー消費量は酸素摂取

substrates utilization. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 183:250-256,1986.

量から，また脂質代謝への影響は呼吸商を指標と９） Kim, K. M., Kawada, T., Ishihaea, T., Inoue, K. and

したが，本研究の条件では有酸素運動，唐辛子おFushiki, T.: Increase in swimming endurance capacity of

よび高濃度酸素を併用してもエネルギー消費量あmice by capsaicin-induced adrenal catecholamine secretion. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61:1718-1723, 1997.

るいは脂質代謝を高める相乗効果はみられないことが明らかとなった。

10） Kobayashi, A., Osaka, T., Namba, Y., Inoue, S., Lee, S.I.
and Kimura, S.: Capsaicin activates heat loss and heatproduction simultaneously and independently in rats. Am.

謝辞J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 275:92-98, 1998.
11） Lim, K., Yoshioka, M., Kikuzato, S., Kiyonaga, A., Tanaka,

本研究の遂行にあたり，貴重な研究助成を賜り

H., Shindo, M. and Suzuki, M.: Dietary red pepper ingestion

ました浦上食品・食文化振興財団およびその関係

increases carbohydrate oxidation at rest and during

者の皆様に心より感謝いたします。貴財団の益々exercise in runners. Med. Sci. Sports. Exerc. 29:355-361,のご発展をお祈り申し上げます。

1997.
12） 村松茂，有本守男，木島晃：換気量，心拍数および血中乳酸値からみた高濃度酸素発生器の疲労回復効果．日文

献本生理人類学会誌 9：21-24，2004．

１） Adams, R.P., Cashman, P.A. and Young, J.C.: Effect of13） Oh, T.W. and Ohta, F.: Capsaicin increases endurance

hyperoxia on substrate utilization during intense sub-capacity and spares tissue glycogen through lipolytiv

maximal exercise. J. Appl. Physiol. 61:523-529, 1986.

function in swmming rats. J. Nutr. Vitaminol. 49:107-111,

２） Hansen, K., Shriver, T. and Schoeller, D: The effects ofexercise on the storage and oxidation of dietary. Sports
Med. 35:363-373, 2005.

2003.
14）Oh, T.W. and Ohta, F.: Dose-dependent effect of capsaicinon endurance capacity in rats. Br. J. Nutr. 90:515-520, 2003.

唐辛子，高濃度酸素および有酸素運動の併用がエネルギー消費量および脂質代謝に及ぼす影響
15） Ohnuki, K., Niwa, S., Maeda, S., Inoue, N., Yazawa, S. andFushiki, T.: CH-19 sweet, a non-pungent cultivar of red

61of breathing O2-enriched gas mixtures on metabolic rateduring exercise. Med. Sci. Sports 6:26-32, 1974.

pepper, increased body temperature and oxygen22） Wilson, B.A. and Stainsby, W.N.: Effects of O2 breathing

consumption in humans. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2033-on RQ, blood flow, and developed tension in in situ dog

2036, 2001.

muscle. Med. Sci. Sports 10:167-170, 1978.

16） Pedersen, P.K., Kiens, B. and Saltin, B.: Local circulatory

23） Wilson, B.A., Welch, H.G. and Liles, J.N.: Effects ofand metabolic responses to hyperoxia during steady-state,hyperoxic gas mixtures on energy metabolism during

one-leg exercise. Clin. Physiol. 5（Suppl. 4）:136, 1985.

prolonged work. J. Appl. Physiol. 39:267-271, 1975.

17） 佐藤祐造：糖尿病・肥満と運動．体育科学 14：211-228，
1986．
18） Van Aggel-Leijssen, D.P., Saris, W.H., Wagenmarkers,24） Wolfe, R.R., Graham, T.E. and Barclay, J.K.: Hyperoxia,
mitochondrial redox state, and lactate metabolism of in situ
canine muscle. Am. J. Physiol. 253: C263-268, 1987.

A.J., Hul, G.B. and Van Baak, M.A.: The effect of low-25） Yoshioka, M., Doucet, E., Drapeau, V., Dionne, I. andintensity exercise training on fat metabolism of obese

Tremblay, A.: Combined effects of red pepper and caffeine

women. Obes. Res. 9:86-96, 2001.

consumption on 24h energy balance in subjects given free19）Van Aggel-Leijssen, D.P.C., Saris, W.H.M., Wagenmakers,

access to foods. Br. J. Nutr. 85:203-211, 2001.

A.J.M., Senden, J.M. and Van Baak, M.A.: Effect of exercise

26） Yoshioka, M., Lim, K., Kikuzato, S., Kiyonaga, A., Tanaka,

training at different intensityes on fat metabolism of obese

H. and Shinoda, M.: Effects of red-pepper diet on theman. J. Appl. Physiol. 92:1300-1309, 2002.

energy metabolism in men. J. Nutr. Sci. Vitaninol. 41:647-20） Watanabe, T., Kawada, T., Kurosawa, M. and Iwai, K:656, 1995.

Adrenal sympathetic efferent nerve and catecholamine27） Yoshioka, M., St-Pierre, S., Suzuki, M. and Tremblay, A.:secretion excitation caused by capsaicin in rats. Am. J.

Effects of red pepper added to high-fat and high-Physiol. 255:E23-27, 1988.

carbohydrate meal on energy metabolism and substrate21）Welch, H.G., Mullin, J.P., Wilson, G.D. and Lewis, J.: Effects

utilization in Japanese women. Br. J. Nutr. 80:503-510, 1998.

URAKAMI FOUNDATION MEMOIRS Vol.14（2006）

62

Effects of taking in red pepper and subsequently doing aerobic exercise andhyperoxic gas inhalation on the energy expenditure and the lipid metabolism
Shigeru Muramatsu（Faculty Research Program, Yokohama City University）

The purpose of this study was to examine the effects of taking in red pepper andsubsequently conducting an aerobic exercise and inhaling hyperoxic gas on the energyexpenditure and the lipid metabolism. Twenty healthy university students（ten males and tenfemales）volunteered in this study and performed 60-minute exercise at 40％ of maximal
oxygen uptake starting 150 minutes after having a meal（673kcal）. Four experimental days
were set, and each subject did the exercise each day with different procedures: having themeal with or without red pepper prior to the exercise with or without inhaling hyperoxic gas.
The amount of red pepper the subject took in was 0.1g per kg of the body weight, and theconcentrated air（30％ O2）was inhaled for 20 minutes. Oxygen consumption, respiratory
quotient, heart rate, temperature of tympanic membrane, body surface temperature（forehead, neck, abdomen, palm of hand, thigh）, and blood lactate were measured in thisstudy. Energy expenditure was calculated using the values of oxygen uptake. The effect on
the lipid metabolism was examined analyzing the alterations in the respiratory quotient. As
the result, no statistically significant difference in both the oxygen uptake and the respiratory
quotient was found among three conditions: the aerobic exercise alone, the aerobic exercise
and the red pepper, and the aerobic exercise, the red pepper, and the hyperoxic gas. And also,
there is no significant difference in the other measurements. It is therefore concluded that
there are no combined effects of the aerobic exercise, intake of the amount of red pepper, andthe hyperoxic gas inhalation on increasing the energy expenditure and promoting the lipid
metabolism.