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アスリートはコエンザイムQ10が不足？　抗酸化能などとの関連が横断研究で示される

2020年02月11日

炭水化物はスポーツの主要なエネルギー源であり、インスリン感受性の高いアスリートはパフォーマンス発揮に必要なエネルギーをグリコーゲンとして、より多く蓄えている。血糖およびインスリンの応答は、運動中の骨格筋収縮のエネルギー産生と、炭水化物および脂質酸化の調節に関与するため、血糖管理はスポーツ栄養の重要なポイントと考えられる。

一方、コエンザイムQ10はミトコンドリア呼吸鎖におけるアデノシン三リン酸（ATP）合成に関与し、運動時の即時的熱産生にかかわる。よってコエンザイムQ10レベルとアスリートの血糖および抗酸化活性に相関が存在する可能性があるが、これまで検討はされていない。

本研究は、アスリートのコエンザイムQ10、血糖関連パラメーター、抗酸化能レベルは、非アスリートとは異なるとの仮説に基づき検討した、台湾の大学で行われた横断研究。著者らによると、「アスリートのコエンザイムQ10レベルと血糖値、抗酸化能を検討した初めての研究」という。

対象と試験デザイン

43名の大学生と健康な非アスリート大学生25名を対象とした。平均年齢は20歳、男女比2：1、アスリートの競技種目はテコンドー49％、サッカー51％。アスリート群は毎週12時間以上トレーニングしている者で、対照群は定期的なトレーニングをしていない者（毎週12時間未満）。除外基準は、18歳未満、栄養補助食品やコエンザイムQ10の摂取、抗高脂血症薬または抗トロンビン薬の服用。

背景因子に関しては2群間で、年齢、性別、BMI、喫煙・飲酒習慣に有意差はなかった。身体活動に関しては、アスリート群が対照群に比し有意に多く、総身体活動量1万7,610.5±7,781.7 vs 7,351.7±5,643.2MET分/週、中等強度運動3,384.3±2390.5 vs 1,443.2±1,682.9MET分/週、高強度運動1万2,485.6±5,759.6 vs 4,345.6±3,606.0MET分/週（いずれもｐ＜0.01）。血液検査値ではアスリート群において尿素窒素（BUN）とHDL-Cが有意に高く、eGFRとTGは有意に低かった（いずれもｐ＜0.05）。

2群間での比較検討

結果についてまず、アスリート群と対照群の対比をみてみる。

血糖関連パラメーター

血糖関連パラメーターでは、アスリート群は対照群より血糖の平均値と相関するHbA1cレベルが有意に高いながら（5.5±0.3 vs 5.3±0.3％，ｐ＝0.01）、インスリン感受性の指標であるQUICKIは有意に高く（0.37±0.03 vs 0.34±0.03，ｐ＜0.01）、インスリン抵抗性であるHOMA-IR（1.5±0.8 vs 2.9±3.8，ｐ＜0.01）と、インスリン値は有意に低かった（47.9±22.2 vs 88.2±97.7pmol/L，ｐ＜0.01）。血糖値やインスリン分泌能の指標であるHOMA-βは有意差がなかった。

酸化ストレス、抗酸化能

酸化ストレスについては、血漿マロンジアルデヒド（MDA）および赤血球MDAともに有意差がなかった。

抗酸化酵素については、スーパーオキシドジスムターゼ（super oxide dismutase；SOD）、カタラーゼ活性（catalase activity；CAT）、グルタチオンペルオキシダーゼ(glutathione peroxidase；GPx)のいずれも有意差がなかった。その一方で、総抗酸化能（total antioxidant capacity；TAC)は、血清（5.7±0.3 vs 5.4±0.2mM）、赤血球（10.5±0.6 vs 10.0±0.5mM）のいずれもアスリート群が有意に高値だった（ｐ＜0.01）。

コエンザイムQ10レベル

アスリート群と対照群とで、血漿コエンザイムQ10レベルに有意差はなかったが（0.54±0.17μM vs 0.52±0.11μM，ｐ＝0.56）、白血球コエンザイムQ10レベルはアスリート群が大幅に低値だった（0.34±0.24nmol/g vs 0.65±0.43nmol/g，ｐ＜0.01）。

アスリート群における抗酸化能の検討

続いてアスリート群におけるコエンザイムQ10レベルと抗酸化能、血糖関連パラメーターとの関連をみてみる。

コエンザイムQ10レベルと抗酸化能の相関

血漿および白血球のコエンザイムQ10レベルは、CAT活性と有意な正相関がみられた（血漿：ｒ＝0.50，ｐ＜0.01．白血球：ｒ＝0.56，ｐ＜0.01）。同様にGPxと有意な正相関がみられた（血漿：ｒ＝0.49，ｐ＜0.01．白血球：ｒ＝0.56，ｐ＜0.01）。また、血清TACとも有意な正相関がみられた（血漿：ｒ＝0.37，ｐ＜0.05．白血球：ｒ＝0.54，ｐ＜0.01）。

SODや赤血球TACとの相関は認められなかった。

コエンザイムQ10レベルと血糖関連パラメーターの相関

血漿および白血球のコエンザイムQ10レベルは、空腹時血糖値と有意な負の相関がみられた（血漿：β＝-0.74，ｐ＝0.04．白血球：β＝-1.10，ｐ＜0.01）。同様にHOMA-IRと有意な負の相関がみられた（血漿：β＝−1.42，ｐ＝0.04．白血球：β＝-1.81，ｐ＜0.01）。

HbA1cとの関連は、血漿コエンザイムQ10レベルではβ＝-0.51，ｐ＝0.05で有意性は境界値だが、白血球コエンザイムQ10レベルはβ＝-0.82，ｐ＜0.01で有意な負の相関がみられた。

QUICKとの関連は、血漿コエンザイムQ10レベルではβ＝0.04，ｐ＝0.08で有意でなく、白血球コエンザイムQ10レベルはβ＝0.08，ｐ＜0.01で有意な正相関がみられた。

次のステップでは、パフォーマンスとの関連の検討へ

先行研究から、コエンザイムQ10は炎症反応にかかわる転写因子「NF-κB」の発現を阻害して炎症を抑制し、インスリン感受性を改善することが示されている。本研究の結果から、アスリートのコエンザイムQ10レベルと血糖関連パラメーターおよび抗酸化能に有意な相関があることが見出された。

著者らは「横断研究であるため因果関係は特定できないものの、アスリートにはコエンザイムQ10欠乏症が存在していて、適切なコエンザイムQ10レベルがアスリートの抗酸化能と糖代謝を向上させる可能性がある。今後は、アスリートのコエンザイムQ10補給の適切な用量を決定し、そのレベルを最適化して運動パフォーマンス改善に向けた、さらなるスポーツ栄養学的介入研究が必要だ」と結論をまとめている。