食品加工は代謝と脳活動に影響を与える

食品加工は代謝と脳活動に影響を与える 健康な成人において、カロリーと栄養素は同じでも、それ以外で調理方法が異なると、予期せぬほど異なる代謝反応と脳の報酬系活動が生じました。 Leigh Anne Kelley 著 2026年10月5日 Facebookでシェア Twitterでシェア クリップボードにリンクをコピー 神経科学者のAlex DiFeliceantonio（左）とVirginia TechのFralin Biomedical Research Institute at VTCの研究者Zach Hutelinは、炭水化物、脂肪、タンパク質、水分、カロリー、塩分、重量が同じでも、加工レベルが異なる2つの食事が、異なる脳および代謝反応を生み出すことを予期せず発見しました。Virginia Tech提供の写真。 神経科学者のAlex DiFeliceantonio（左）とVirginia TechのFralin Biomedical Research Institute at VTCの研究者Zach Hutelinは、炭水化物、脂肪、タンパク質、水分、カロリー、塩分、重量が同じでも、加工レベルが異なる2つの食事が、異なる脳および代謝反応を生み出すことを予期せず発見しました。Virginia Tech提供の写真。 ほとんどの栄養科学は、基本的な栄養プロファイルが同じ食事は、人の血糖値に同じ影響を与えるはずだと示唆しています。しかし、食品加工そのものに、私たちの体がどのように反応するかに影響を与えるものがあるのでしょうか？その疑問を探求していた研究者たちは、カロリー、炭水化物、脂肪、タンパク質、水分、塩分、重量で栄養的にマッチングされた、最小限の加工と高度な加工の食事が、異なる代謝反応を生み出すことに驚きました。 超加工食品は、体のインスリン分泌を増やし、より多くのエネルギーを消費させ、炭水化物を燃料として燃焼させる量を減らしました。また、モチベーションと報酬に関わる脳の部分にも異なる反応を引き起こしました。 この結果は、食品加工が、炭水化物、脂肪、タンパク質を超えて、体と脳が食品に反応する方法に影響を与える可能性を示唆しています。これは、超加工食品が過剰摂取や長期的な健康への影響と関連付けられている理由を研究者が理解するのに役立つ可能性があり、新たな研究分野を示唆しています。 Virginia TechのFralin Biomedical Research Instituteの研究者たちは、今月Nature Metabolismにその発見を発表しました。 超加工食品は、平均的なアメリカ人の1日のカロリーの半分以上を占めています。世界中の食生活も、便利さ、入手しやすさ、手頃な価格、そして高い嗜好性から、過剰摂取しやすいこれらの食品の摂取が増える方向にシフトしています。 「集団レベルのデータを見ると、超加工食品を大量に消費する人々は、肥満、心臓発作、2型糖尿病、さらには一部のメンタルヘルスの指標など、健康状態の悪化率が高い」と、この研究を主導したFralin Biomedical Research Instituteの准教授であるAlex DiFeliceantonio氏は述べています。 高度に加工された食品は病気と関連付けられていますが、加工と健康への影響や過剰摂取を結びつけるメカニズムはあまり理解されていません。 彼らがやったこと 「超加工食品の多くは脂肪が多く、糖分が多く、食物繊維が少なく、タンパク質が少ないことはわかっています」とDiFeliceantonio氏は述べています。「しかし、これらすべてを人工的に一定に保った場合、加工そのものによって異なる結果が生じるのでしょうか？」 チームは18歳から45歳までの健康な成人を募集しました。研究全体で57人の成人を対象としました。そのうち32人が、脳機能的磁気共鳴画像法（fMRI）と代謝セッションの両方を完了しました。 各参加者は、セッション間に3日以上の間隔を置いて、別々のセッションで両方の種類の食事をしました。これにより、研究者は同じ人が各食事にどのように反応したかを比較することができました。 代謝効果を調べるために、参加者は一晩絶食した後、検査施設に到着しました。彼らは、人間のエネルギー消費と代謝を測定するために使用される密閉された気密室である代謝チャンバーに設置されたツインサイズのベッドに登りました。研究者はベースライン測定を行いました。 1時間後、参加者は栄養的にマッチングされた300カロリーの最小加工または高度加工のいずれかの食事を食べるのに10分間与えられました。 食事の選択において、この研究は食品を工業的加工レベルに基づいて4つのグループに分類するNovaスケールを使用しました。研究で使用された2つの食事は、炭水化物、脂肪、タンパク質、カロリー、水分、塩分の1％以内でマッチングされていました。Zach Hutelin提供の写真。 研究で使用された2つの食事は、炭水化物、脂肪、タンパク質、カロリー、水分、塩分の1％以内でマッチングされていました。Zach Hutelin提供の写真。 高度に加工された食事には、ピーナッツバターサンドイッチ、デリターキー、ベジチップス、クッキー、シリアル、インスタントマッシュポテト、そして少量の水が含まれていました。最小加工の食事には、スライスバナナ、ドライクランベリー、チーズ、卵が含まれていました。 「2つの食事は、炭水化物、脂肪、タンパク質、カロリー、水分、塩分の1％以内でマッチングされています」と、この研究所の研究者であり、この研究の筆頭著者であるZach Hutelin氏は述べています。この研究は、Virginia TechのTranslational Biology, Medicine, and Health Graduate Programにおける彼の博士課程の研究の一部でした。「もしこれらの食事に栄養成分表示があったら、実質的に同一だったでしょう。」 食事の直後、そしてその後3時間かけてさらに6回、血液サンプルが採取されました。研究者は、インスリン応答、エネルギー消費、炭水化物酸化を含む食後の代謝を測定しました。 「すべての代謝指標が異なっていたことにショックを受けました」とHutelin氏は述べています。「超加工食品では、インスリン応答がはるかに高く、血糖値が少し長く高止まりすることがわかりました。」 慢性的に高い血糖値は、糖尿病などの病気のリスクを高めます。 脳の報酬系 DiFeliceantonio氏は、食品選択の基本的なメカニズム、つまり私たちがなぜそれを食べるのかを理解するために働く神経科学者です。彼女は、代謝反応が食品への脳の反応と関連しているかどうかを知りたいと思っていました。 別の日に、参加者は機能的MRIを受けながら、栄養的にマッチングされた高度および最小加工食品の写真を見ました。このスキャンは、脳のさまざまな領域での血流の変化を追跡することによって脳活動を測定します。代謝テスト中に提供された食品は、写真で見られた食品の一部でした。 各食品を見ている間、参加者はそれに対していくら支払う意思があるかを報告しました。これにより、研究者は参加者の食品の主観的価値が脳活動とどのように対応するかを比較することができました。 1つの注目すべき結果は、学習、モチベーション、報酬に関わる脳の一部である腹側線条体と側坐核に関連していました。各食事の後に参加者がエネルギーのために炭水化物を燃焼させた方法の違いは、食品の写真に対する脳の反応の違いと関連していました。 参加者は超加工食品または最小加工食品に対してより多く支払う意思があるとは言いませんでしたが、結果は、食品加工によって生じる代謝の違いが、食品への手がかりに対する脳の反応の違いに関連していることを示唆していました。 「文献における重要な議論は、[超加工食品]の健康状態の悪化との関連が、栄養組成によるものか、加工によるものかということです」と、サンパウロ大学のCarlos A. Monteiro氏はNature Metabolismに語りました。 Monteiro氏は、肥満に関する研究が栄養および公衆衛生研究で使用される国際的なNOVA食品加工分類の開発につながったブラジルの疫学研究者です。彼は、代謝反応を超えて、Roanokeチームが脳活動を調べたことに言及しました。「これは、脳が最終的に摂食行動を調節するため、斬新で重要な貢献です。」 次に何が起こるか この研究では、マッチングされた300カロリーの食事の1セットを調べ、被験者は若くて健康でした。DiFeliceantonio氏は、Department of Human Nutrition, Foods, and Exeにも所属しています。