栄養コンシェルジュ＃2

みなさんこんにちは

前回は、栄養コンシェルジュ＃1をお届けいたしました。

はじめにから始まり

栄養コンシェルジュとはなんなのか確認し

栄養コンシェルジュのための共通認識をもち

栄養とはなんなのか根本的なところから理解していくところで終了しました

今日はその続きから行きたいと思います

今回のコラムは

それではやっていきましょう

栄養コンシェルジュとしての共通認識

②栄養とは

早速栄養とはのまとめですが、

生物はいかに効率よくN（窒素）、O（酸素）、C（炭素）、H（水素）の4種類の元素を手に入れるためだけに進化してきました。

豆知識

大気中に多い化合物ランキングは、

アルゴンは3位ですが、他の元素と化学反応しないため、生物が摂取しても代謝反応が起こせないので利用する仕組みを持っていません。

H2O（水）はご存知の通り、地球表面比70％占めています。

栄養の材料の基本は”地球上で最も多い資源（4つの元素）”です

栄養の本質は、「いかに効率よく4つの元素を摂るか」ということなんです。

用語チェック

化合物とは

アルゴンは窒素や酸素、二酸化炭素と違い、単体でアルゴンとして存在しています。

かついかなる物質にも反応しない不活性の性質を持っています。

代謝とは

化学反応とは

例）HCl（塩酸）とNaOH（水酸化ナトリウム）が化学反応して生成物であるH2O（水）とNaCl（食塩）が出来上がること

食物連鎖で濃縮されていく。

例）卵は窒素が濃縮されている。

③三大栄養素

三大栄養素として、炭水化物、脂質、たんぱく質があります。

炭水化物はO（酸素）、C（炭素）、H（水素）の3種類で構成されており、脂質も同じ3種類です。

たんぱく質にはこれらの3種以外にN（窒素）がついています。

このように、三大栄養素の構成元素はN、O、C、Hの4種類です。

すなわち、三大栄養素は地球に多く存在する資源を凝縮したものと言えます。

④炭水化物の由来

炭水化物は植物からのみ摂取することができます。

植物は、二酸化炭素と水を材料にして炭水化物を合成します。

植物は炭水化物合成のために太陽エネルギーを利用することを見出しました（光合成）。

これは太陽エネルギーを地球上に組み込むこととなります。

このことから、”炭水化物は太陽エネルギーの凝縮物”といえます。

光合成を化学式としてみると、

これってすごいことだと思いません？

私たちの身の回りに当たり前にある二酸化炭素と水と太陽光だけで全ての生物のエネルギー源となる炭水化物を生成してるんです。

植物半端ないですよね。

豆知識

例えば、エアコンで部屋の温度を下げる際、部屋の熱を外へ移動させています。

この時、部屋から減った熱量と外に排出された熱量は同量です。

これを熱量保存の法則といいます。

車のボンネットに日光が当たっていると、日光の熱エネルギーがボンネットで跳ね返るので手を近づけるほど熱く感じ、ボンネットに触れた瞬間全ての熱エネルギーを手が受け止めるため非常に熱く感じます。

しかし、炎天下の植物の葉っぱを触ったときはどうでしょう？熱いですか？

緑色のボンネットは熱いのに植物の葉は熱くないですね。

熱量保存の法則から考えると、どこかに熱エネルギーが葉から取り込まれて移動して蓄えられているということになります。

実は、太陽エネルギーは植物体内で炭水化物（糖質と食物繊維）の炭素と炭素の間に保存されていきます。

つまり、炭水化物には植物が浴びて蓄えた太陽エネルギーが保存されています。

植物を燃やしたら、同量のエネルギーが炎をあげて放出されます。

このとき酸素が炭素を切り離して（酸素が二酸化炭素と結びついて）二酸化炭素として地球に帰っていきます。

同様に、生物も体内で酸素を使用しながら炭水化物を燃焼してエネルギーを得て、二酸化炭素を排出しています。

植物を燃焼すると、熱エネルギーとともにCO2とH2Oが出てくる

これってよく考えると、太陽の光エネルギーと二酸化炭素と水を使って炭水化物を作るときと逆の反応になっているんです。

これってすごく面白いし、よくできてますよね。

また、この植物が二酸化炭素を炭水化物として、体内に取り込むという「木のCO2体内固定論

」は、カーボンニュートラルを促進するためのひとつである「森林バイオマス」の根幹の考え方でもあります。

森林バイオマスの考え方とは、

「木は伐採されるまで体内にCO₂を固定してきたため、伐採、燃焼してCO₂を発生しても、繰り返し管理して植林すればカーボンニュートラルである」

栄養を学んできて、まさか環境問題も学ぶことになるなんて思いもよりませんでしたが、これが栄養の面白さであり、深いところですね。

この森林バイオマスという考え方も、現在では、主に欧州で化石燃料よりCO2排出量が増えるのではないかと議論が続けられているようです。

⑤脂質の由来

植物は太陽から光を、大気から二酸化炭素を、そして根から水を吸収して炭水化物を合成し、自身の成長のエネルギーにしています。植物は太陽と大気と水さえあれば生きていけるように進化したとも言えます。

しかし、根を生やしているために、干ばつなどで生息できない環境へと変化した場合に死んでしまいます。これは自然の中で生きていくためには不利となります。

草食動物も肉食動物も、逃げたり、追いかけたり、豊かな土地を探して旅をしたり、自分たちのテリトリーを拡げて、生殖して、生き残らなければなりません。食べている時間以上に生き残るための活動時間が重要となり、エネルギーを使い続けなければいけません。

そこで、摂取した炭水化物を体内で濃縮して蓄え、飢餓に備える能力を獲得しました。これが脂質合成です。

つまり、”脂質は炭水化物をさらに濃縮したものです”

必要に応じて生物は体脂肪として蓄え脂質を分解して脂質エネルギーとして利用します。特に飢餓の際には生存期間の延長に寄与します。

豆知識

植物にも脂質を合成してエネルギーを貯蔵する能力を持つ種があります。例えば、ゴマやピーナッツ、クルミなどのナッツ類です。

炭水化物や脂質の材料は二酸化炭素（炭素や酸素）や水（水素や酸素）であり、窒素より少ない資源なので、ある生物が保有し続けると窒素より早くなってしまいますので、自然界では、”共有”することとしています。すなわち、体内で利用（燃焼）したら呼気や皮膚などから二酸化炭素を、尿や汗などから水を排泄して地球に返します。

元の材料の状態で返還し、また太陽エネルギーを組み込んで炭水化物、脂質へとなり、また生物が利用します。炭水化物と脂質は太陽エネルギーであり、生物が利用した後は地球に返却します。

メモ

炭素は燃える＝高エネルギー

食物繊維も炭素なんです→植物だから光合成しているからね

炭素の数でエネルギー数が決まります

バテる＝脂質エネルギー不足の状態

そして、脂質と炭水化物は材料は一緒なんです。

だって、炭水化物を凝縮したものだから。

そして、脂質が燃えにくいのも、元素から考えると一目瞭然です。

炭水化物は炭素と酸素が大体2：1の割合で構成されていますが、

脂質の場合は、30：1の割合で構成されており、圧倒的に炭素が多い構造になっています。

そりゃ脂肪は燃えないわけですね。そもそも酸素が少なければ、燃焼反応が起きませんからね。

今日はここまで

ではでは＾＾

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