2-2 主要な生体分子:タンパク質、脂質、炭水化物、核酸

生体分子は、生命を支えるために欠かせない有機化合物です。そして、主に炭水化物、脂質、タンパク質、核酸の4つの種類があり、それぞれが特有の構造と機能を持ちます。中でも、妊活においてはホルモンバランスやエネルギー供給、細胞の構築、遺伝情報の伝達において重要な役割を果たしています。
それぞれの生体分子について、詳しく見ていきましょう。

1. 炭水化物(糖質)

基本事項

炭素(C)、水素(H)、酸素(O)から構成されています。単糖(ブドウ糖、果糖、ガラクトースなど)、二糖類(砂糖、乳糖、麦芽糖など)、多糖類(デンプン、グリコーゲン、セルロースなど)に分類されます。

主な機能

エネルギー源

最も主要なエネルギー源であり、細胞呼吸(嫌気、好気)によってATP(アデノシン三リン酸)を生成するために利用されます。特に、脳や神経系はブドウ糖をエネルギー源としています。
ちなみに細胞呼吸とは、肺呼吸とは異なるもので、細胞が酸素を利用して栄養分からエネルギーを取り出す過程のことを指します。

構造成分

植物細胞の細胞壁を構成するセルロースや、昆虫の外骨格を構成するキチンなど、構造を形成する役割も持ちます。

情報伝達

細胞表面の糖鎖は、細胞間の認識や情報伝達に関与します。

エネルギー貯蔵

動物ではグリコーゲンとして肝臓や筋肉にエネルギーを貯蔵します。植物ではデンプンとして種子や根などに貯蔵します。

妊活への重要性

エネルギー供給

妊娠を維持し、胎児が成長するためには、十分なエネルギーが必要です。つまり、適切な量の炭水化物の摂取は、安定したエネルギー供給に不可欠です。

血糖値の安定化

急激な血糖値の変動は、ホルモンバランスに影響を与える可能性があります。GI値やGL値を考慮した炭水化物の選択が重要です。

食物繊維

多糖類の一種である食物繊維は、腸内環境を整え、便秘を予防します。さらに、血糖値の急上昇を抑える効果も期待できます。そして、腸内環境は、ホルモンバランスや免疫機能、さらには子宮内環境にも影響を与えると言われています。妊活においても重要です。

2. 脂質

基本事項

炭素、水素、酸素を主成分とし、水に溶けにくい性質を持ちます。脂肪酸とグリセロールがエステル結合したトリグリセリド(中性脂肪)、細胞膜の主要成分であるリン脂質、ステロイド基本骨格をもつコレステロールなどが代表的です。

主な機能

エネルギー貯蔵

炭水化物よりも多くのエネルギーを貯蔵でき、効率の良いエネルギー源となります。

細胞膜の構成成分

リン脂質は、細胞膜の主要な構成成分であり、細胞内外の物質のやり取りを制御する上で重要な役割を果たします。

ホルモンの合成

コレステロールは、ステロイドホルモン(エストロゲン、プロゲステロン、テストステロンなど)の合成材料となります。これらのホルモンは、排卵、受精、着床、妊娠の維持に不可欠です。

脂溶性ビタミンの吸収

脂溶性ビタミン(A、D、E、K)の吸収を助けます。

絶縁と保護

皮下脂肪は、体温の維持や内臓の保護に役立ちます。

妊活への重要性

ホルモンバランス

ステロイドホルモンの材料となるコレステロールや、ホルモン合成に必要な酵素の働きを助ける脂溶性ビタミンの摂取は、正常なホルモンバランスを維持するために重要です。

細胞膜の健康

質の良い脂質(特に必須脂肪酸であるオメガ3脂肪酸やオメガ6脂肪酸)は、卵子や精子、子宮内膜などの細胞膜を柔軟に保ち、機能維持に役立ちます。

炎症の調節

オメガ3脂肪酸には、抗炎症作用があり、子宮内膜の炎症を抑え、着床を助ける可能性が示唆されています。

3. タンパク質

基本事項

アミノ酸がペプチド結合によって長く鎖状に繋がった高分子です。20種類のアミノ酸の配列の違いによって、様々な構造と機能を持つタンパク質が作られます。

主な機能

構造タンパク質

コラーゲン(皮膚や骨の構成成分)、ケラチン(髪や爪の構成成分)、アクチンやミオシン(筋肉の収縮に関与)など、体の構造を形成します。

酵素

生体内の化学反応を促進する触媒として働きます。消化酵素、代謝酵素など、生命維持に不可欠な反応をスムーズに進めます。

輸送タンパク質

ヘモグロビン(酸素の運搬)、アルブミン(様々な物質の運搬)など、特定の分子を体内で輸送します。

免疫

抗体は、病原体から体を守るタンパク質です。

ホルモン

インスリンや成長ホルモンなど、情報伝達に関わるタンパク質性のホルモンも存在します。

受容体

細胞膜に存在し、ホルモンや神経伝達物質などのシグナルを受け取り、細胞内に情報を伝達します。

遺伝子発現の調節

DNAに結合して遺伝子の転写を調節するタンパク質も存在します。

妊活への重要性

卵子と精子の質

卵子や精子の形成には、タンパク質が不可欠です。アミノ酸バランスの良いタンパク質の摂取は、質の高い生殖細胞の育成に繋がります。

ホルモン合成

ホルモン合成に関わる酵素はタンパク質でできています。十分なタンパク質の摂取は、正常なホルモンバランスを維持するために重要です。

子宮内膜の形成

子宮内膜は、タンパク質を主要な構成成分としており、受精卵の着床に必要な環境を整えるために、適切なタンパク質の摂取が必要です。

免疫機能の維持

妊娠中は免疫機能が変化しやすいため、免疫系のタンパク質である抗体の産生をサポートするために、十分なタンパク質の摂取が重要です。

4. 核酸

基本事項

ヌクレオチドが鎖状に繋がった高分子です。ヌクレオチドは、リン酸、糖(リボースまたはデオキシリボース)、塩基(アデニン、グアニン、シトシン、チミンまたはウラシル)から構成されます。DNA(デオキシリボ核酸)とRNA(リボ核酸)の2種類があります。

主な機能

遺伝情報の保存と伝達 (DNA)

生物の遺伝情報を担い、親から子へ遺伝形質を伝える役割を果たします。

タンパク質合成 (RNA)

DNAの遺伝情報に基づいてタンパク質を合成する過程(転写と翻訳)に関与します。mRNA(メッセンジャーRNA)、tRNA(トランスファーRNA)、rRNA(リボソームRNA)など、様々な種類のRNAが存在します。

妊活への重要性

生殖細胞の遺伝情報

卵子と精子のDNAは、受精によって新しい個体の遺伝情報を形成します。DNAの損傷は、不妊や先天異常のリスクを高める可能性があります。

受精卵の初期発生

受精卵が細胞分裂を繰り返して胚へと成長していく過程で、DNAの複製とRNAによるタンパク質合成が活発に行われます。

遺伝子発現の調節

妊娠の維持や胎児の発育に必要な様々なタンパク質の合成は、遺伝子の発現調節によって制御されます。核酸やそれに関連するタンパク質は、この調節に重要な役割を果たします。

これらの重要な生体分子は、単独で機能するのではなく、互いに複雑に連携して生命活動を支えています。妊活においては、これらの生体分子が適切に合成、代謝、利用されるために、バランスの良い食事から必要な栄養素を摂ることがとても大切です。

ABOUT US
鈴木 清文
静岡県浜松市出身。 浜松西高理数科卒業後、大学進学、就職と、流れに任せて時間だけが経つ。生きがいを見つけられず、自分らしい生き方を考え退職。柔道整復師資格を取得後、接骨院を開院。同時に自身夫婦の不妊に対し、何ができるか考え始める。 現在、不妊に悩む夫婦のためにできることを様々な角度から考え、「クリニックで行わないアプローチをなんでも取り入れよう」と日々考察中。患者さんと病院の架け橋役を目指し、これまで200件以上の夫婦に笑顔をお届け。日本生殖医学会会員。 好きな言葉 <夢・生きがい・妄想・まずやってみよう!>