静岡県立大学短期大学部
研究紀要第10号
1996年度

277

食生活および健康状態の観察方法としての尿成分分析

食生活及び健康状態の観察方法としての尿成分分析―尿中Ｎ・Ca・Ｋ排泄量に対する摂取タンパク量及び運動の影響―

亀山(松岡)良子・白木まさ子・窪田隆裕＊
静岡県立大学短期大学部＊大阪医科大学第二生理学教室

Usefulness of Urine Analysis for the Control of Diet and Health
Effects of Protein Intake or Exercise
on Urinary Excretion of Urea Nitrogen,Calcium and Potassium
KAMEYAMA(MATSUOKA), Yoshiko
SHIRAKI, Masako
KUBOTA, Takahiro
Ⅰ

はじめに
ヒトの健康観というのは各個人のおかれている環境の違い，生活習慣の違いにより一様ではない．しかし，ヒトの健康状態をより的確に把握するためには，具体的な指標を設定することが必要であると考える．そのような指標を得る手がかりとして尿は最も身近で，苦痛を伴わず最も容易に採取できる生体試料である．また，各物質の尿中排泄量は，体内での種々の代謝を反映しているため，ヒトの健康状態を検討するための有効な試料であると思われる．それ故に古代より病気の診断の材料として使用されており，７世紀頃には，既に尿検査法がより組織的
１）かつ精密なものになるなど，尿は早い時期からかなりの関心を持たれてきたようである.

近年，栄養学的な研究としての尿分析については，タンパク質摂取レベルと尿中 Ca 排泄量の関係

２〜４）や，食事と尿中カテコールアミン，あるいは尿中 Na・Ｋ・Mg 等電解質との関連などについて多くの知見が得られている

５〜７）．しかし，生活習慣と尿中物質との関係について報告されたものは数少ない．
本研究は，健康な大学生を対象とし，異なる生活習慣（特に運動の有無，食事内容）の下で尿を採取し，生活習慣と尿中物質の量（分析値）の関係を探ることを目的とする．手はじめに
今回は，摂取タンパク量の高・低と運動の有・無が尿中物質の排泄量にどのように影響を及ぼすかについて検討を試みた．
Ⅱ

実験方法

１．対象者
健康な本学学生（バスケットボール部員）５名を被験者とした．被験者の身体的特性を表１に示す．

278

亀山（松岡）
良子・白木まさ子・窪田隆裕

２．時

期

表１

1995年10月・11月．

被験者

３．実験計画
1)食事条件

被験者の身体的特性

年齢

身長

体重(yr)

(cm)

(kg)

ＢＭＩ

１19152.54720

実験期間中に被験者に供す

２

19149.2

42

19る食事について，エネルギー

３

19162.151

19量及びタンパク質量の調整を

４

18156.55824５18163.5

55

21

行った．エネルギー量は被験a)BMI ＝体重(kg)／(身長(m))

者が18〜19歳であること，隔a)２日に運動（部活動）を行っていることを考慮し，19歳女子，生活活動強度Ⅱのエネルギー所要量８）に準じ，2050kcalとした．
タ ン パ ク 質 量 は ， 高 タ ン パ ク 質 90g/day， 普 通 タ ン パ ク 質 60g/day， 低 タ ン パ ク質 30g/day の３区分とした．３区分とも植物性タンパク質量は 24g/day とし，残りを動物性タンパク質量で調整した．植物性タンパク質量の 24g/day は，基準となる普通タンパ
ク質量60g の動物性タンパク質と植物性タンパク質の摂取比率を６対４とし，その比率から算出した．
食事は１日３食と間食を含み，７日間を一周期とするサイクルメニューを作成し，被験者に食事に対するストレスがかからないように配慮した．表２に実験期間中に用いた献立例を示す．
表２
献立

名

食品

名

朝

ロ ー ル パ ン
フ ラ ン ス パ ンパン
マ ー マ レ ー ドマ ー ガ リ ン
卵にら植
物
油
牛
ひき
肉オ ム レ ツ の 生 し い た け
挽肉ソースかけ 植物
油トマ トケ チ ャッ プウスターソース酒食レタス
キャベツキ ャ ベ ツ とにんじん
人 参 の サ ラ ダ
ﾄﾞﾚｯｼﾝｸﾞ(乳化型)
じ ゃ が い もた
まねぎ
野菜とじゃがいもト
マトの 重 ね 煮
ベー
コン
バ
ター

実験食の一例使
普通タンパク質30
2015460
1031510315851540
1015-

用量（ｇ）
高タンパク質低タンパク質60
10151530
100
30
100
1510食生活および健康状態の観察方法としての尿成分分析279

表２のつづき
献

立

名

食品

名

35

昼

精
白米
牛もも肉
牛
ひき
肉
じ ゃ が い もた
まねぎ
カ レ ー ラ イ スにんじん
植物
油カ レ ー ル ウワイン
はち
みついかセロリ
チ ン ゲ ン 菜
赤 ピ ー マ ン
いかとセロリの和え物
植
物
油
ごま油
しょ
う
ゆみりん
コー
ヒー
コ ー ヒ ー グ ラ ニ ュ ー 糖
コーヒー用クリーム
精
白米
鶏もも肉
鶏 肉 の 唐 揚 げ 小麦
粉
植
物
油にん
じん
砂糖
マ ー ガ リ ン
にんじんのグラッセ
ブ ロ ッ コ リ ー
プ チ ト マ ト
ﾄﾞﾚｯｼﾝｸﾞ(乳化型)コンソメ
コンソメスープ
ミックスベジタブル
さ つ ま い も黄金煮(大学いも) 植物
油粉あめ
ブ ロ ッ コ リ ー野菜
マ ヨ ネ ー ズにんじん
人参とベーコンのベー
コン
ソテー
植
物
油
マクトンプチゼリー
ドロップ
お 菓 子 ・ 飲 物
ぶどうジュース
りんごジュース
１ 日 の タ ン パ ク 質 量

使

普通タンパク質

20

食

5690

夕9食
間食

3こ
3こ60g/day

用量（ｇ）
高タンパク質低タンパク質70
1051150501592557602040
10423.518056560120
91240
3230
101021560
62550
1025
15
5
2こ200
200
90g/day
30g/day

280

亀山（松岡）
良子・白木まさ子・窪田隆裕

2)運動種目と条件
運動は，バスケットボールとした．バスケットボールは，そのゲームの特質からみて，全身的持久力はもちろん，瞬発性・敏捷性・巧緻性・スピード等の身体的能力が広範に求められるスポーツである．また，可変性・可動性に富むボールを，個人及びチ−ムが支配する技術がゲームの勝敗を左右するために，プレイヤー全員にボールコントロール，ボディーワーク，プレイワーク等の能力が要求されると同時に，エネルギー代謝率の比較的高いスポーツといえよう．いいかえれば，バスケットボールは数あるスポーツ種目の中でも，身体的機能を総合的に刺激し，片寄りなく運動量を稼ぐことに優れたスポーツの一つであ
９）10）るといえる．

運動量の調整は，部活動を毎日2〜2.5時間行う期間（運動期）と全く行わない期間（非運動期）の２区分とした．バスケットボールのＲＭＲ（Relative Metabolic Rate）は7.0
11）〜8.0/min である ．
3)食事条件・運動条件の組み合わせ
摂取栄養量及び運動量の違いによる影響をみるために，高タンパク質期，低タンパク質期（両期間の運動は隔日とした），普通タンパク質・非運動期，普通タンパク質・運動期の４期に分け，それぞれ連続した５〜７日間を実験期間とした．５〜７日間という期間については，各実験食を与えたのち，その影響が出始める頃であること，高タンパク質食を２）与えたときの尿中 Ca 排泄量に及ぼす影響が一番大となる時期であることからこの日数を設定した．
なお，実験期間中は合宿を行い，食事管理をした．
4)尿の採集と分析
採尿は，住友ベークライト社の24時間尿比例採集器

ユリンメートＰを使用し，各実験期間の最終日の起床後２回目の尿より翌朝起床後１回目までの24時間尿とした．
尿の分析は，外部の分析機関に依頼した．
5)分析値の統計処理
対照群間の尿中Ｎ，Ca，及びＫの平均排泄量の比較にはｔ検定を用い，危険率５％以下を有意差ありとした．
表3
Ⅲ

結果と考察

（１）尿中Ｎ排泄量について
各実験期間の尿中Ｎ排泄量を表３に示す．
高タンパク質期と低タンパク質期の尿中Ｎ
平均排泄量は 10896mg/day と3687mg/day で

被験者
１２３４５
平均排泄量±SD

尿中Ｎ排泄量(mg/day)
期間（普通タンパク質）
非運動期
運 動 期
7257.00
6785.00
6264.00
5922.00
8170.75
6534.00
8034.00
6348.656574.00
3600.00
7260±760
5838±1154*あり，両者間に有意差（p< 0.01）が認められたが，これは摂取したタンパク質量の差被験者がそのまま反映されていると思われる．普１２３４５
平均排泄量±SD

通タンパク質・非運動期と普通タンパク質・運動期の比較では，平均排泄量±標準偏差が非運動期 7260±760mg/day，運動期 5838±1154 mg/day と，運動期に尿中Ｎ排泄量が期高タンパク質期
11773.50
11340.00
9757.55
11213.45
10395.00
10896±723*p< 0.05(mg/day)
間低タンパク質期
3966.00
2450.50
3997.504265.00
3760.003687±639****p< 0.01

281

食生活および健康状態の観察方法としての尿成分分析減少しており，有意差（p< 0.05）がみられた．このことは，村松らの報告12）13）をもとに考えると，今回の実験では，非運動期（安静時）のみならず運動期においても，設定したエネルギー量（2050kcal）が充分であり，タンパク質代謝が効率よく行われたのではないかと推察される．
表４（２）尿中Ca排泄量について
各実験期間の尿中 Ca 排泄量を表４に示す．
今回は，事前に摂取 Ca 量の調整を行わなかったが，四訂日本食品標準成分表を用い14）て作成した献立表から求めた Ca の平均摂取量は，普通タンパク質・非運動期と普通タンパク質・運動期で389 mg/day，高タンパク質期で 434mg/day，低タンパク質期で241mg

被験者
１２
３４５
平均排泄量±SD
Ca平均摂取量
含硫アミノ酸平均摂取量

尿中 Ca 排泄量(mEg/day)
期間（普通タンパク質）
非運動期
運 動 期
6.77
8.63
6.12
6.90
8.70
6.60
5.58
7.28
7.98
3.36
7.03±1.16
6.55±1.74
389mg
2478mg/day であった．

(mEg/day)

表４をみると，普通タンパク質・非運動期と普通タンパク質・運動期において，非運動期に比べ運動期では Ca の平均尿中排泄量が減少傾向を示しているが，各被験者のデータをみると，運動期に尿中 Ca 排泄量が減少している者２名，増加している者３名に二分した．尿中 Ca 排泄量への運動の影響

被験者
１２３４５
平均排泄量±SD
Ca平均摂取量
含硫アミノ酸
平均摂取量

期
高タンパク質期8.1110.13
7.61
8.43
6.02
8.06±1.32434mg

間低タンパク質期
4.73
4.86
4.28
3.70
3.00
4.11±0.69241mg

3678mg1152mgを明らかにするために，今後は例数を増やし，追実験をする必要があると考える．また，高タンパク質期と低タンパク質期を比べると，
尿中 Ca 排泄量は高タンパク質期の方が高値を示しているが，この時の Ca 摂取量は，既述のように高タンパク質期が低タンパク質期の倍近くあり，また，Ca 排泄を促す含硫アミノ酸摂取量は，高タンパク質期が低タンパク質期の３倍近くあるので，当然，これら Ca 及び含硫アミノ酸の摂取量の影響も無視できない．
しかしながら，被験者個々のデータをみると，図１に示すように，この４つの実験期の尿中 Ca排泄量とタンパク質代謝の指標となる尿中Ｎ排泄量との間に正の相関がみられた．さらにこれを，普通タンパク質・非運動期と普通タンパク質・運動期，及び高タンパク質期と低タンパク質期に分けて関係をみたものが図２である．実線が普通タンパク質食を与えて非運動期と運動期の関係をみたものであるが，前述のように，運動により尿中Ｎ排泄量が減少し，その尿中Ｎ排泄量と尿中 Ca 排泄量との間に，弱くはあるが正の相関が認められた．また，破線及び一点鎖線は高タンパク質期と低タンパク質期の関係をみたものである．特に，一点鎖線で表した回帰二次曲線をみると，尿中Ｎ排泄量が高いほど尿中 Ca 排泄量は高く，また，尿中Ｎ排泄量が低くても尿中 Ca 排泄量が高くなっていく傾向を示している．すなわち,が高すぎても低すぎても尿中 Ca 排泄量は高くなる

摂取タンパク質量のだとすれば，今回の被験者たちの体内での Ca 利用効率ということから考えられるタンパク質摂取の適正量は，所要量でもある 60g/day くらいであるということがいえるのかも知れない．いずれにせよ，タンパク質代謝と Ca代謝が密接に関係していることが示唆されるが，条件を設定し直し例数を増やして，今後も検討していく予定である．

283

食生活および健康状態の観察方法としての尿成分分析（３）尿中Ｋ排泄量について

表５

各実験期間の尿中Ｋ排泄量を表５に示す．
被験者

Ca と同様，事前に摂取Ｋ量の調整を行わなかったが，献立表から求めたＫの平均摂取量は，普通タンパク質・非運動期と普通タン
パク質・運動期で2337mg/day，高タンパク質期で2731mg/day，低タンパク質期で1992mg/

１２３４５
平均排泄量±SD
Ｋ平均摂取量

尿中Ｋ排泄量(mEg/day)
期間（普通タンパク質）
非運動期
運 動 期
46.4335.8821.42
27.90
45.69
30.69
40.56
22.2146.55
24.80
40.13±9.6128.30±4.752337mgday であった．

(mEg/day)

同一食である普通タンパク質食を与えた非被験者

運動期と運動期では，運動期に尿中Ｋ排泄量が減少している．これは，運動により発汗が促進され，経皮Ｋ排泄量が増加したなどの理由が考えられるが，今後検討する必要があろう．
また，高タンパク質期と低タンパク質期では，Ｋの平均摂取量は高タンパク質期の方が１２３４５
平均排泄量±SD
Ｋ平均摂取量期
高タンパク質期
40.42
41.55
33.52
42.81
39.76
39.61±3.222731mg

間低タンパク質期
37.69
17.69
29.78
26.15
38.20
29.90±7.65
1992mg多く1.4倍程度の差があるが，排泄量にはそれに見合う差は出なかった．生体では，Ｋの調節には大別して２つの調節機構がある．１つは，細胞外液自身の調節（すなわち，Ｋ摂取に対する腎臓での排泄を通じての調節）であり，もう１つは，細胞外液と細胞内液との間での調節で15）ある ．したがって，Ｋは摂取量に直接比例して排泄されるのではなく，体内でのＫ代謝も重要であると考えられる．
本研究を行うにあたり，ご協力いただいた本学バスケットボール部の学生の皆さんに心から感謝いたします．
文献1) ﾎｰﾏｰ W.ｽﾐｽ：藤本守,松岡良子訳：尿の歴史,大阪医科大学紀要 人文研究,52- 67,1994．
2) Spencer,H.et al.: Effect of a high protein (meat) intake on calcium metabolism in man.
Am J.Clin.Nutr.,31:2167,1978.
3) Chu,J.Y.et al.: Studies in calcium metabolism.Ⅱ .Effect of low calcium and variable
protein intake on human calcium metabolism.Am J.Clin.Nutr.,28:1028,1975.
4 ) Walker ,R.M.and Linkswiler ,H .M.: Calcium retention in the adult human male asaffected by protein intake.J.Nutr.,102:1297,1972.
5) 伊藤和枝：分割尿を用いたナトリウムならびにカリウム摂取量推定法の検討，日本公衆衛生雑誌，36,701- 709，1989．
6) 土田満，他：ナトリウム，カリウム，カルシウム，リン，マグネシウム，亜鉛の摂取量と糞中，尿中排泄量または血清中濃度との関係について，栄養学雑誌，49,35- 44，1991．
7) 添野尚子，他：ストレス負荷時の自覚症状及び尿中カテコールアミン等の変化に及ぼす食生活の影響，栄養学雑誌，50,153- 163,1992．
8) 厚生省保健医療局健康増進栄養課監修：第五次改訂

日本人の栄養所要量，第一出版,1994.

９) 伊藤朗著：図説・運動生理学入門，医歯薬出版,1990.

284

亀山（松岡）良子・白木まさ子・窪田隆裕

10) 保健体育理論研究会編：運動と健康，道和書院,1984.
11) McArdle,W.D. et al.: Exercise physiology,第３巻，Lea & Febiger,1991.
12) 村松成司，高橋徹三：運動時の尿中窒素排泄量，経皮窒素損失量の変動に及ぼすエネル
ギー供給条件の影響，日本栄養・食糧学会誌，39,257- 263,1986．
13) 村松成司，高橋徹三：運動時の尿中窒素排泄量，経皮窒素損失量および窒素出納値に及ぼすタンパク質およびエネルギー摂取レベルの影響，日本栄養・食糧学会誌，39,441- 447，
1986．
14) 香川綾監修：四訂食品成分表，女子栄養大学出版部，1996．
15) Stanton,B. & Giebisch,G.: Renal physiology,vol1.ed.by E.E.Windhager.
Handbook of physiology. New York:Oxford University Press,813- 874,1992．
［1996年10月30日受理］