栄養学

栄養学（えいようがく、英語: nutrition science）とは、食事や食品、その成分である栄養素がどのように生物の中で利用されたり影響しているかを研究する、栄養に関する学問である。1910年代、日本での栄養学の創設期には、食品に含まれる栄養成分の分析や、「何を、いつ、どのくらい」食べたらいいのかを研究した。次第に白米の栄養素が乏しいということで、玄米かこれを部分的に精米した分搗き米や胚芽米かといった激しい主食論争が交わされた。1980年頃から、食事と生活習慣病が大きく関係することが分かり、食生活指針が作られ関連を研究する疫学研究が盛んになった。また1980年代以降、食品成分の健康に対する作用が解明されることが増え、健康食品として食品の機能に関して認識されていくこととなった。
炭水化物、たんぱく質、脂質で三大栄養素と呼ばれる。炭水化物が減少し、脂質が増えるという比率の変化は、食の西洋化（また欧米化）と呼ばれ健康への影響が調査されてきた（厳密には脂肪の種類が重要）。日本でも反省され1980年代には日本型食生活が提唱された。沖縄は、以前は世界に名だたる長寿地域でその食事要因なども調査されてきたが、全国に先駆けた食事の西欧化により、その長寿が危機に瀕している。このような傾向を日本の他の地域も後追いするといわれている。ビタミン、ミネラルを加えて五大栄養素である。さらに微量な栄養素や腸内細菌の影響も調査される。
同じ栄養学が、古くは精白を奨励し21世紀近くには問題にし、動物性食品を古くは奨励し後に大きな問題の源としたのである。過去に食物繊維は栄養素の利用効率を下げると考えられ穀物の精白が推奨されたが、白米など精白による栄養損失も問題となり日本の栄養学創設者佐伯矩は七分搗き米を、女子栄養大学創設者の香川綾は胚芽米を推奨し21世紀でも重視されている。1970年代には食物繊維の重要性が知られ、1990年代に目標摂取量が策定され、穀物からの摂取量減少が目標達成を阻んでいる。欧米の食生活指針は全粒穀物を推奨した。砂糖をエネルギー比10%未満にするという2003年の世界保健機関(WHO)の勧告は、2014年に5%未満とする草案となった。1957年の国際的なタンパク質の品質の評価基準プロテインスコアでは鶏卵100点を頂点とし木綿豆腐は67点だった、1973年にアミノ酸スコアとして改訂され、1985年の改定、1990年の確認を経て、大豆も100点と高いものとなり、動物性食品を減らす動きや、穀物と豆という組み合わせは良質なタンパク質の品質になることが確認されてきた。脂肪も必須でないと考えられた時代から1980年前後には必須脂肪酸が特定され、特にω-3脂肪酸は亜麻仁や魚に多く、大豆や菜種油に比較的多く含まれる。1977年のアメリカの食事目標でも動物性脂肪削減は主な焦点となり、2003年トランス脂肪酸による心血管系リスク増加の防止をWHOが勧告した。

日本における栄養学の歴史

1871年（明治4年）に、ドイツ医学で教えたドイツ人ホフマンによって栄養についての知識が日本に伝えられた。しかし、そのときは医学のなかの一分野にすぎず、一つの学問として体系化されたものではなかった。

栄養学の創設

佐伯矩は、栄養学を学問として独立させたため「栄養学の創始者」といわれる。矩は、京都帝国大学で医化学を学んでいたころ、すでに「米と塩を以って生活できるか否かについての研究」と栄養に目が向いていた。内務省伝染病研究所に入り北里柴三郎の門下として細菌学を研究した。ここでの研究によって1904年（明治37年）には、大根に含まれる消化酵素を発見したことも成果の一つとなっている。1905年（明治38年）には、北里柴三郎らの推薦で特別研究員としてアメリカのイェール大学に招聘される。1911年（明治44年）ごろ、またヨーロッパを遊学した。
栄養学が芽生えたのは、1914年（大正3年）。佐伯によって営養（栄養）研究所が創設され、医師10名、高等師範1名に栄養に関する講義が行われた。1918年（大正7年）当時、教科書や政府の刊行物では営養と表記していたものを栄養に統一するように文部省に建言した。栄えるという字には健康を増進する意味があるからである。また完全食や偏食といった言葉も作り出している。1920年（大正9年）には、内務省の栄養研究所（現在の国立健康・栄養研究所）が設立され、佐伯は初代所長となる。1924年（大正13年）、佐伯は私費を投じて栄養学校を設立。翌年入学した第一期生は、1年間の学業を修め、佐伯によってつけられた「栄養士」という呼称で世に出た。1934年（昭和9年）日本医学会の分科会として、栄養学会が正式に独立を認められた。
佐伯矩は海外でも精力的に講義を行い、その業績によって1937年（昭和12年）には、国際連盟主催の国際衛生会議において、参加各国が国家事業として栄養研究所を設立し、栄養士の育成を行い、分搗きの米を用いることの決議がなされた。ビタミンの国際単位も国連への矩の提案である。

栄養士と養成施設

1924年（大正13年）、矩の栄養学校（現在の佐伯栄養専門学校）ができる。1933年（昭和8年）、香川綾の家庭食養研究会ができ、1939年（昭和14年）に女子栄養学園となる。1939年（昭和14年）、陸軍の糧友会が食糧学校を設立した。1947年（昭和22年）に栄養士法ができ、上記の栄養学校、食糧学校、女子栄養学園で栄養学を学んだものに与えられていた栄養士という称号が公的なものとなった。1962年、管理栄養士が制度となる。

主食論争

明治時代から食養会の関係者は玄米をすすめていた。当時の栄養学は、玄米に多い食物繊維は未消化で排泄されるので栄養吸収の効率が悪いと考えたが、真っ白に精白した米は栄養素が少なすぎるという低栄養が問題であり、当時多発したビタミンB1不足による脚気の予防のためにもその中間を提唱していた。
1918年（大正7年）、矩は新聞社を16社呼び、胚芽米をすすめ米のとぎ洗いも問題だと伝えた。しかし、精米技術が追いつかず、胚芽米の推奨はやめてどちらかというと胚芽米を嫌っているようでもあった。1921年（大正10年）、玄米をすすめてきた医師の二木謙三が玄米をすすめる内容の著書を発行している。1922年（大正11年）、矩は七分搗き米をすすめる。1927年から陸軍の糧友会は胚芽米を普及させようとしていった。理由は、白米はビタミンBが少ないという栄養上の問題があり体力を奪い大和民族の発展を阻止するが、胚芽米は栄養があり味もよく消化がいいということである。1928年、香川綾も胚芽米をすすめた。同1928年（昭和3年）ごろ、陸軍は脚気予防のために胚芽米に精米できる精米機が登場したため、胚芽米を採用した。正確に七分搗き米に精米できる精米機はまだなかった。矩は、七分搗き米を普及するべく「標準米」として提唱している。東京市は胚芽米の普及をすすめ、栄養研究所や栄養士と対立する。
1938年（昭和13年）、農相によって胚芽米でなく七分搗き米を奨励すべきだという発言が報道されたのに対し、糧友会は『胚芽米普及の真意義に就て』を書き、栄養がある七分搗き米を食べている人にまですすめるわけではないと弁明している。
1939年、農務省から米穀搗精等制限令が出て、胚芽を含んだ七分搗き米が奨励された。1941年（昭和16年）、玄米の普及の請願も出ていたが、厚生省、文部省、農林省の大臣が答弁し米は七分搗きが適当であり玄米は最適ではないとした。1942年（昭和17年）以降、大政翼賛会では国民を玄米に復帰させるとして議題となり、時の首相であった東條英機が玄米を常食していることも伝わり世論は玄米に傾いた。伝染病研究所の研究者らが玄米食について研究し12月の「医界週報」での報告では、炊飯に要する燃料は増加したが、玄米食によって小食になったうえ下痢も減り仕事の耐久力が上がり、医療費は1/17に減ったと伝えたので、栄養学者も認めざるをえなくなった。1943年（昭和18年）、当初反対していた厚相も首相に従い玄米をすすめていった。1945年（昭和20年）8月15日 玄米をすすめる「食生活指針」ができた。
1975年（昭和50年）、謎の神経炎が発生する。1976年、翌年、謎の神経炎がビタミンB1欠乏症である脚気だと分かる。砂糖の多い清涼飲料水やインスタントラーメンといったビタミンの少ないジャンクフードばかりを食べるような食事によってビタミンが欠乏したことが分かった。香川綾が再び胚芽米の普及にのりだす。
2010年代でも白米より栄養に富む胚芽米は、香川綾の創設した女子栄養大学の食堂で採用されているし、佐伯式における七分搗き米の奨励もしかりである。

戦後

終戦直後の食糧難は深刻を極め、大量の餓死者が発生する事態となっていた。そのようななか、1946年（昭和21年）からララ物資として、小麦粉（メリケン粉）や砂糖、脱脂粉乳や缶詰めといった救援物資が送られ、1947年（昭和22年）からはガリオア・エロアの資金援助で小麦粉などの食糧が大量に輸入された。1954年（昭和29年）には学校給食法ができる。同年、農業貿易開発援助法（PL480:Public Law 480）によってアメリカの農産物による食糧援助が始まる。そして、1952年（昭和27年）に施行されていた栄養改善法により厚生省が栄養改善運動をはじめ、米偏重の是正が叫ばれ、欧米風の食事スタイルが普及し米の消費量は年々減少していく。
1955年（昭和30年）に日本食生活協会が設立され、アメリカから資金援助を受け、キッチンカー（栄養指導車）を走らせ、栄養士が欧米風の料理の実演をした。学校給食はパンと脱脂粉乳が中心となり、フライパン運動や、栄養三色運動によって、米を主食とし魚と野菜を組み合わせた日本の伝統的食生活に代わり、小麦を使った食品や畜産食品などのおかずの多い欧米風の食事スタイルが急速に普及していった。戦争で食糧難になる前の1930年代の1日1人あたりの消費量は、米は350グラム以上、小麦は50グラム以下であったが、1950年（昭和25年）には小麦は75グラム以上に増え以降80グラム前後で推移し、米は2010年（平成22年）には150グラム強に減っている。

食育への流れ

しかし、日本の伝統的食生活は、フランスの農学者、ジョセフ・クラッツマンをして、タンパク質・脂質・炭水化物のカロリー比率が理想的と言わしめたものである。アメリカ化された食生活はアメリカ自身も困っていた、キース博士の研究の発端となった食生活をそのまま取り入れてしまったものである。
このため方針の転換がなされ、1983年（昭和58年）には農林水産省から、「私達の望ましい食生活-日本型食生活のあり方を求めて」により、米や野菜を中心として動物性脂肪や砂糖や塩分のとりすぎを避けるという日本型食生活が提案された。1985年（昭和60年）には、それまで欧米風の食生活の普及を推し進めていた厚生省も、「健康づくりのための食生活指針」を策定する。
1993年（平成5年）、厚生省によって食生活の教育が重要であるという提起として『食育時代の食を考える』が出版され、冒頭は、厚生大臣であった小泉純一郎が厚生省としては食が一番大事じゃないかと述べていたというところからはじまる。2000年（平成12年）厚生省、農林水産省、文部省が「食生活指針」を策定する。厚生省による「健康日本21」（21世紀における国民健康づくり運動）もはじまる。2005年（平成17年） 食育基本法が施行される。
厚生労働省と農林水産省が食品を単位としたイラストの食事指針である「食事バランスガイド」を策定する。

西洋化の影響

述べたとおり、日本の食生活は西洋化の影響を受けてきた。1950年から1975年の間に劇的に変化し、牛乳15倍、肉、鶏肉や卵は7.5倍、脂肪は6倍となり、一方で米の消費量は0.7倍に減少した。この西欧化は、若い世代、金銭に余裕がある人々、農家でなく、都市に居住している人々に顕著である。日本の栄養の傾向は、1945年には炭水化物の比率は約80%を占め脂質は10%に満たなかったが、2000年には糖質は60%へと減り、脂質は25%へと増加している。
沖縄は、2000年代初頭には世界に名だたる長寿地域であったが、2010年代には65歳以下の若い世代の男女の死亡が増加し、NHKは「長寿崩壊の危機」として特集した。沖縄は（アメリカによる占領の歴史によって）全国に先駆けて食事が西欧化してきており、脂肪の摂取比率が若い世代ほど全国平均より多く、肥満者も多くなり、心筋梗塞や脳梗塞などいわゆる生活習慣病の増加が、65歳以下の死亡を早めていった。このような傾向を日本の他の地域も後追いするといわれている。
2010年前後には、老化のプロセスや生活習慣病の発症は酸化ストレスだけでなく、糖化ストレスが考えられるようになってきた。脂肪とタンパク質の多い動物性食品を加熱することによって終末糖化産物（AGE）の多い食品となるが、西洋食による健康への悪影響の新たな説をもたらしている。低温で短時間の調理ではAGEは減少するし、酢やレモンをかけることでも低減する。野菜、果物、全粒穀物、牛乳といった食品ではAGEは比較的少ない。適した調理法による料理は、地中海、アジアほかの地域の料理として紹介されている。

肥満抑制のためのジャンクフードの対策

2011年の世界保健機関の報告では脂肪からのエネルギー摂取量や砂糖の摂取量を制限することや、野菜と果物だけでなく、全粒穀物や豆類、ナッツの摂取量を増やすことが推奨される。2011年4月28日、食品医薬品局（FDA）、疾病対策センター（CDC）、アメリカ農務省（USDA）、連邦取引委員会（FTC）の4機関は、肥満増加の対策として子供に販売する飲食品の指針として、
加工食品1食品あたりの上限を、飽和脂肪酸1グラム、トランス脂肪酸を0グラム、砂糖を13グラム、ナトリウム を210mgとした。
2011年5月18日、550超の団体がマクドナルドに対し、子供を対象とした飲食品に高カロリー、高脂肪、多い砂糖、高塩分のジャンクフードの販売中止、おまけをつけないことや、ロナルド・マクドナルドの引退を要請した。
フランス、デンマーク、ハンガリーでは、肥満の防止と税収を目的として肥満税が施行されている。

炭水化物

1グラムにつき4キロカロリーのエネルギーがある。炭水化物は糖類とも言われ、単糖類、多糖類に分けられる。炭水化物はもっとも多く必要とされる栄養素で、日本の食生活指針で炭水化物が多く含まれる食品が主食とされる。
2003年のWHO/FAOの報告では、2型糖尿病や肥満のリスクを減らすとして、食物繊維の摂取源として野菜や果物と共に全粒穀物も挙げられている。このように全粒穀物の健康に対する有益性が科学的に判明してきた結果、アメリカをはじめとして全粒穀物が国家的に作られた食生活指針において推奨されることが増えている。全粒穀物は血糖負荷（GI）が低く血糖値を急激に上げにくいという特徴がある。
過去には食物繊維は役に立たないと考えられ、利用効率を下げると考えられために穀物の精白が推奨されていたが、精白されると今度は栄養損失が問題となり栄養学者は七分搗き米や胚芽米を推奨した。
佐伯矩が述べるように、栄養学を創設したような頃から「淘洗は精白にも優る米食人の禍根である」と、米を精白することと淘洗（とぎ洗い）するという処理は共に栄養を損失させるとして問題視されていた。矩によって、1937年の国連の会議で、精白度の低い分搗米を用いる要望が採択されている。食物繊維の重要性を報告していたバーキットは、1975年にトロウェルと一緒に『精製炭水化物と病気-食物繊維の影響』を出版し、精白していない全粒穀物の重要性を訴え、以降このことは科学的研究によって追認・支持されていく。
ところが、1970年前後、バーキット (Denis Burkitt) の報告によって、食物繊維が少ないと腸内の疾患のリスクが上がるだろうという説が広く知られるようになっていった。1980年には日本にも食物繊維の研究会が開かれ広く浸透し、有用な腸内細菌を増やすプレバイオティクスとして、また血清コレステロール低下作用、便秘改善など様々な健康への関与が知られている。しかし1985年には、がんの予防効果に関しては穀物の繊維や豆に含まれるフィチン酸の作用ではないかともいわれている。日本で食物繊維の摂取量は、穀物からの食物繊維の摂取量低下に伴って減少してきており、摂取目標量より低い。
砂糖は炭水化物以外の栄養素がほとんど含まれていないため、あまり多く摂取しないように言われている。また砂糖の主成分である蔗糖は糖類の中でもう蝕（虫歯）のリスクを最も高める。WHO/FAOでもう蝕との関連が指摘され、砂糖の多い食品は肥満との関連も指摘され、また砂糖の摂取量は全エネルギーの10%未満にすべきだと報告している。2014年には、これまでの砂糖の目標に加え、砂糖を5%以下にするという案を公開している。砂糖では、2000キロカロリーの10%は50グラム、5%は25グラムである。
果物に含まれる果糖は中性脂肪を増やす効果が高いので、生活習慣病において摂取制限が指導される場合がある。オリゴ糖などの腸内で分解されやすい糖類は、プレバイオティクスとして知られ、有用な腸内細菌を増やす作用がある。

タンパク質

1グラムにつき4キロカロリーのエネルギーがある。
タンパク質は基本的に20種類のアミノ酸で構成される。成人ではうち8種類が必須アミノ酸である。タンパク質を多く含み、アミノ酸スコアが優れているのは、肉、魚、豆となる。また量として多く食べる穀物もタンパク質の主要な摂取源となる。
1955年に、FAOの会議でタンパク質の品質の評価基準であるプロテインスコアが決定されるが、動物性食品のスコアが高く、豆といったものは評価が低かった。しかし、後の1973年、科学的研究の進展に伴ってWHOとFAOの会議でタンパク質の品質の評価基準であるアミノ酸スコアが決定されると、豆のスコアがよくなった。1985年にアミノ酸スコアのスコアを求める基準が変更されると豆は動物性食品と同じようにスコアが高いものとなった。1989年の会議では、1985年の必要量のパターンが最も妥当であると再確認され、国際基準として推奨された。また動物性食品を減らすという国際的な動きや、多くの国における穀物と豆という組み合わせは良質なタンパク質の品質になるという報告がなされた。2002年にWHOは動物性たんぱく質による酸性の負荷は、骨粗鬆症の発症に関してカルシウム必要量を変動させる主な要因ではないかと報告している。2007年にWHOは、タンパク質中の含硫アミノ酸、メチオニン、システインの酸が骨をカルシウムを流出させるため骨の健康に影響を与えるため、カリウムを含む野菜や果物のアリカリ化の効果が少ないときカルシウムを損失させるため骨密度を低下させると報告した。
2007年の世界がん研究基金とアメリカがん研究協会による、7000以上の研究を根拠にとしたがん予防法では、公衆の目標として赤肉（牛・豚・羊）の摂取量は調理されていないときの重量で週に300g以下を勧告している。この予防法ではハム、ベーコン、サラミ、燻製肉といった加工肉を避けるように勧告し、赤肉より鳥や魚を推奨し、植物性食品としては豆をすすめている。
以上の三つの栄養素はバランスが重要視されている。これはPFCバランスと呼ばれ、タンパク質のProtein、脂質のFat、炭水化物のCarbohydrateの頭文字をとっている。PFCバランスはカロリーにおける比率をあらわしている。一般的に炭水化物の比率は60%前後とされ、脂質の比率が25～30%を超えると生活習慣病が増えるといわれ、食生活指針での指導の一項目となる。タンパク質が過剰な食事は、タンパク質由来の過剰な酸を中和するために骨を使用することになるので、長期的にこのような食事を続ければ骨が弱くなる可能性がある。PFCバランスは比率上の推奨であって、上述の世界保健機関による勧告のように食品としては未精製の食品、栄養素としては飽和脂肪酸やトランス脂肪酸の低減が推奨される。
世界がん研究基金のがん予防法では、毎日同じぐらいの重さで食事をしているので、砂糖や油の多い食品は摂取カロリーが高くなることにつながり、肥満になればがんになるリスクを上げるとしている。

食べる回数

西洋では1800年ごろまで1日2食であった。日本では20世紀前半に、国立栄養研究所での栄養学的な研究により1日3回と決定された。それ以前の日本では1日2回の食事を朝餉と夕餉と呼んだ。従って、多くの地域で1日に3回の食事の食事をするようになったのは近世のことである。
現代の日本では、朝食、昼食、夕食の3回の食事をとる習慣が一般的である。

毎回食完全

矩は、ラットやヒトでの研究によって1日の栄養摂取量を1日3食で3等分で食べることがもっともいいと結論し、これを毎回食完全と呼び、食事の摂取として望ましいとされる。