プロテインの摂取タイミングは運動前でも直後でも筋肥大は同じか：筋トレ経験者でアナボリックウィンドウを検証した研究

本文の日本語訳

以下は原論文の本文（抄録・参考文献を除く）の日本語訳です。図は原文へのリンクにしています。（ ）内の著者名と年は原文の引用文献です。

訳者注：原文Table 1のTMはtotal mass（部位の総量）、LMはlean mass、FMはfat mass、Tはthickness（筋厚、mm）、1-RMはkgです。抄録では全指標で群間差なし（p>0.05）と要約されています。本文では一部の指標で群または時間の傾向（p≈0.06〜0.09）が報告されていますが、群×時間の交互作用はいずれも有意ではありませんでした。本訳では表の数値と本文の記述を原文どおりに訳しています。

はじめに

栄養のタイミング（nutrient timing）とは、トレーニングに対する反応を高めるために、栄養素を意図的に摂る時間を決めることを指す。プロテインを運動直後に摂ること、とりわけ「アナボリックウィンドウ（同化の窓）」を逃さないことが、筋タンパク合成（MPS）を最大化すると広く語られてきた。一般的な考え方では、運動終了後およそ45分〜1時間以内にタンパク質を摂らないと同化反応が鈍り、筋肥大が損なわれるとされる（Ivy & Ferguson-Stegall, 2014 など）。一方で、Aragon & Schoenfeld（2013）は、運動前の食事のタイミング次第では、運動後の「窓」は数時間（5〜6時間程度）まで広がりうる、と提案した。

運動後すぐのタンパク質摂取の有無を調べた急性研究は結果が一致しない。Levenhagenら（2001）は持久系運動の直後にタンパク質を摂ると脚・全身のタンパク合成が大きく上がると報告したが、Rasmussenら（2000）は運動直後と3時間後で差がないとした。さらに、急性のMPSの上昇が長期の筋肥大と必ずしも一致しないことも指摘されている（Mitchell et al., 2014）。縦断研究もまちまちで、Cribb & Hayes（2006）はトレ前後にサプリを摂ると早朝・晩より除脂肪量やII型線維の肥大が大きいとした一方、Hoffmanら（2009）は経験者でタイミングによる差を認めなかった。Schoenfeld, Aragon & Krieger（2013）のメタ解析では、運動後1時間以内の摂取は遅延摂取よりわずかに筋肥大が大きいとされたが、総タンパク摂取量を揃えると効果はほぼ消え、マッチした研究はごく少数だった。

そこで本研究は、筋トレ経験のある若年男性を対象に、同じ量のタンパク質を「運動直前」に摂るか「運動直後」に摂るかで、筋力・筋肥大・体組成の適応に差が出るかを調べた。仮説は、運動前にタンパク質を摂れば、運動直後の摂取は筋適応の最大化に必須ではない、というものだった。

方法

実験の枠組み

ベースラインのスクワット・ベンチプレス筋力でペアマッチしたのち、25gタンパク質＋1g炭水化物のサプリを運動直前に摂る群（PRE-SUPP）または運動直後に摂る群（POST-SUPP）にランダムに割り付けた。PRE群は運動後少なくとも3時間は食事を控え、POST群は運動前少なくとも3時間は食事を控えた。肥大狙いのレジスタンストレーニングを、非連続日に週3回・10週間実施した。全身ルーティンで各種目3セット・8〜12回。測定は開始前（T1）、中間（T2）、終了後（T3）に、体組成・筋厚・最大筋力を評価した。

対象者

大学から募集した男性ボランティア21人（年齢22.9 ± 3.0歳、身長175.5 ± 5.9cm、体重82.9 ± 13.6kg）。筋骨格系の障害がなく、過去1年アナボリックステロイド等の違法な筋肥大剤を使っていないと自己申告し、週3回以上・最低1年の継続的な筋トレ経験があり、ベンチプレスとスクワットを定期的に行っている者とした。Mary Hardin-Baylor大学の倫理審査委員会の承認を得て、全員からインフォームド・コンセントを取得した。

サプリメント手順

ベースライン測定後、スクワット・ベンチの筋力でペアマッチし、25gタンパク質＋1g炭水化物（Iso100 Hydrolyzed Whey Protein Isolate、Dymatize Nutrition）を運動直前（PRE-SUPP、n = 9）または直後（POST-SUPP、n = 12）に摂る群に割り付けた。20〜25gのホエイが若年トレーニーのMPSを最大化するという知見（Atherton & Smith, 2012；Breen & Phillips, 2012）に基づく用量である。摂取は研究アシスタントの同席下で行い、遵守を確認した。PRE群は運動後の食事が結果を乱さないよう運動後3時間以上絶食、POST群は運動前の食事が結果を乱さないよう運動前3時間以上絶食とした。

レジスタンストレーニング

1回あたり9種目：フラットバーベルベンチプレス、バーベルミリタリープレス、ワイドグリップラットプルダウン、シーテッドケーブルロウ、バーベルバックスクワット、マシンレッグプレス、マシンレッグエクステンション、ダンベルカール、トライセプスプッシュダウン。研究期間中は、追加の筋トレや日常活動以外の有酸素は控えるよう指示した。週3回・非連続日・10週間。全セッションを研究スタッフが監督した。負荷はおよそ1RMの75%（おおむね10RMに相当；Baechle & Earle, 2008）とし、各種目3セットを、フォームを保てる範囲でのコンセントリック失敗まで行った。エキセントリックは約2秒。セット間休息90秒。目標回数に収まるよう負荷を調整し、週ごとにできる範囲で漸増した。開始前に各種目の10RMテストを実施した。

食事介入

同化を最大化するため、タンパク質1.8g/kg、脂質は総エネルギーの25〜30%、残りを炭水化物とし、1日約500kcalの余剰を目指す食事プランを渡した。遵守はMyFitnessPalによる自己申告の食事記録で、研究期間中ほぼ毎日記録し、各測定前3日分の平均でエネルギー・マクロを算出した。各セッションで食事計画の重要性を継続的に指導した。

測定

T1・T2・T3で測定。各測定の少なくとも48時間前は激しい運動を避け、筋肥大を高めるサプリは使用しないよう指示した。

筋厚：Bモード超音波（Sonoscape S8 Expert）で、右側の上腕二頭筋・上腕三頭筋・内側広筋寄りの大腿四頭（内側）・外側広筋（外側）の厚さを測った。上腕は外側上顆と肩峰の間の遠位60%、大腿は大腿骨外側顆と大転子の中点。測定者は盲検化していない。画像は研究開始前および最終トレ後48〜72時間に取得し、急性の腫れの影響を避けるよう努めた。各部位で少なくとも2枚を取得し、差が10%以内なら平均、超えれば3枚目を取り近い値を平均した。

体組成：Hologic DiscoveryのDXAで除脂肪量・脂肪量・体脂肪率を測定。測定前48時間の運動制限と12時間の絶食。同一技師が実施し、研究室の再検査信頼性は脂肪量ICC = 0.998、除脂肪量ICC = 1.00、体脂肪率ICC = 0.998。

最大筋力：ベンチプレス1RMののちパラレルバックスクワット1RM（NSCAの指針に準拠；Baechle & Earle, 2008）。一般ウォームアップ後、推定1RMの約50%で5回、約60〜80%で1〜2セットのあと、1回挙上を増やして5試技以内で決定。スクワットは大腿が床と平行になること、ベンチは5点接地とロックアウトを成功基準とした。足幅・手幅はベースラインを記録して終了時も同じにした。2名のフィットネス専門家が成否を合議した。

統計解析

制限付き最尤法による線形混合モデル（群＝被験者間、時間＝被験者内反復、群×時間、被験者＝ランダム効果）。共分散構造はモデル適合（Hurvich & TsaiのAICc）に応じてHyunh-Feldtまたは複合対称。有意な時間の主効果のみが認められたため、時間の事後比較は多変量tに基づく調整p値の多重t検定（Edwards & Berry, 1987）。効果量は事前・事後の平均変化をプールした事前SDで割った値（Morris, 2008）。Cohenの基準（小0.2・中0.5・大0.8）を用いた。SAS 9.2。有意水準はP ≤ 0.05。値は平均 ± SD。

結果

最初に登録したのは59人。フォローアップ不能8、要件不遵守11、スケジュール都合10、検査不能なけが4、締切超過3、転居2の計38人が脱落し、最終的に21人が完了した。完了者の出席率は97.3%。主な結果を表1に示す。

* 統計的に有意。表の一部（部位別の総量・脂肪量・除脂肪量、上腕三頭筋厚など）は紙面の都合で省略。完全な表は原文を参照。

栄養

自己申告カロリーに群×時間の交互作用（P = 0.18）も群効果（P = 0.30）もなく、時間効果は有意（P = 0.02）で、T2がT1より低かった（調整P = 0.02）。タンパク質・炭水化物に有意な交互作用・主効果なし（P = 0.22〜0.78）。脂質は時間効果あり（P = 0.0008；T2・T3がT1より低い）。図1・図2は原文参照。

図1：PRE・POST群の自己申告カロリー摂取。図2：マクロ栄養素摂取。いずれも原文を参照。

体重・体組成・筋厚・筋力

体重およびDXA総量は、時間効果の傾向（P = 0.07〜0.09）でベースラインからやや減少。左腕総量は群の傾向（P = 0.08；PREが大きい）。その他の体重・部位総量に有意な効果・交互作用なし。

脂肪量では、左腕（P = 0.008）、左脚（P = 0.0005）、右脚（P = 0.02）、全体（P = 0.001）、体脂肪率（P = 0.002）に時間の主効果があり、おおむねT3がT1より低かった。両群とも体脂肪は控えめに減少した。

除脂肪量は、左腕で群の傾向（P = 0.09；PREが大きい）、右腕で時間の傾向（P = 0.09）があったが、総除脂肪量や他の部位に有意な効果・交互作用はなく、全体として除脂肪量の変化は小さかった。

上腕二頭筋厚は群の傾向（P = 0.06；POSTが大きい）と時間の傾向（P = 0.09）があった。他の筋厚に有意な効果・交互作用なし。POSTの二頭筋のみ中程度の効果量。個人変化は図3〜5（原文）。

図3：上腕二頭筋厚の個人変化。図4：内側大腿四頭筋。図5：外側大腿四頭筋（いずれもmm、T1→T3）。図は原文を参照。

スクワット1RMは時間効果が有意（P = 0.003）。ベンチ1RMは時間の傾向（P = 0.07）。群間差はどちらもなし。PRE・POSTそれぞれのスクワット増加は約3.7%・約4.9%、ベンチは約2.4%・約3.3%と報告されている。

考察

著者らの知る限り、経験のある若年男性で、タンパク質を運動直前と直後に分けて長期の筋適応を直接比べた研究はこれが初めてである。主要な新規知見は、仮説どおり、10週間を通じて調べた指標のいずれについても、摂取タイミングの有意な効果はなかったことである。PRE群は運動後少なくとも3時間タンパク質を摂っていないため、狭い「運動直後のアナボリックウィンドウ」が必須だという主張は支持されず、運動前の食事のタイミング次第では運動後の摂取間隔は数時間以上まで広がりうる、という考え方を後押しする結果となった。

スクワット最大筋力はPREで約3.7%、POSTで約4.9%有意に増え、ベンチも増加傾向だったが群間差はなかった。これは、未訓練の高齢男性で運動前後の0.3g/kgタンパク質に差がなかったCandowら（2006）と一致する。Esmarckら（2001）は運動直後の方が2時間遅延より絶対的な筋力増加が大きかったが統計的有意には至っておらず、本研究とは対照的な面もある。

両群とも腕・脚の除脂肪量に有意な増加はなく、筋厚でも明確な群差はなかった。Esmarckらで遅延群に肥大がほぼ出なかった点は、他の高齢者研究や遅延摂取でも肥大が報告される知見と照らすと解釈が難しい。急性研究でも、運動前と直後のEAA／ホエイ比較は結果が分かれており（Tipton et al., 2001；Tipton et al., 2007；Fujita et al., 2009）、長期適応との対応も単純ではない。

注意点として、余剰カロリーを維持するよう指導したにもかかわらず、両群とも自己申告エネルギーがベースラインから大きく下がった。被験者が「脂肪を落としながら筋肉を残す」機会と捉えて摂取を絞った可能性がある。脂肪量はPREで約1.3kg、POSTで約1.0kg減少した。カロリー不足は筋肥大には不利であり、レジスタンストレーニングと高タンパクで除脂肪量の減少は抑えられるが、本研究の所見は「エネルギー不足下の減量局面」でのPRE／POSTの同等性を示すものであり、余剰を伴う増量プログラムへそのまま外挿はできない。

限界として、(1) サンプルが小さく第二種の過誤の余地がある、(2) 週3回全身ルーティンであり経験者ではより高ボリュームや分割で結果が変わりうる、(3) 研究外の活動量を厳密に監視できない、(4) ウォッシュアウトがなく新奇性が影響しうる、(5) トレ外・睡眠中のエネルギー消費を測っていない、(6) 自己申告食事の誤差、(7) 分割ルーティンなら異なる可能性、(8) DXAの水分依存、が挙げられる。

結論

運動直後のタンパク質摂取が、MPS刺激や長期の筋適応を最大化するうえで最も重要な栄養タイミングだ、という前提は広くある。しかし本研究では、運動直前と直後のタンパク質摂取を比べても、体組成や筋力の変化に意味のある一貫した差は出なかった。狭い「アナボリックウィンドウ」の存在は示されなかった。実務上の含意は、好み・耐容性・都合・入手しやすさに応じて、運動直前でも直後でもタンパク質を摂ってよい、ということである。

謝辞・その他（原文より）

資金：Dymatize Nutritionがサプリメントを提供した。利益相反：著者らは利益相反なしと宣言。倫理：Mary Hardin-Baylor大学IRB承認。データの利用可能性・著者貢献・参考文献は原文を参照。

補足資料および完全な図表・参考文献は原文（PeerJ）またはPMC全文をご覧ください。ライセンスはCC BY 4.0。