カロリーって何?
「エネルギーを出す」「エネルギーを消費してダイエット」など普段当たり前のように使うエネルギーという言葉。

しかし、「エネルギーって何?」と聞かれた場合あなたは答えられるだろうか?

私たちが生きていく上でかかせないエネルギー。このページではそんなエネルギーがどんなものかをご紹介していく。


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エネルギーって何?

エネルギーとは「物理的な仕事ができる力」のことをいう。つまりは何かを行うために利用される力のことである。

具体的に私たちのカラダに利用されるエネルギーはそれぞれ以下の4つが存在する。

  • 熱エネルギー
  • 機械エネルギー
  • 電気エネルギー
  • 化学エネルギー

熱エネルギー・・・体温維持やコントロール
機械エネルギー・・・筋肉の収縮や神経の伝達、カラダの中の物質の移動(能動輸送)、神経の刺激伝達
電気エネルギー・・・神経の刺激伝達
化学エネルギー・・・体内で物質を作る(合成する)

これらはいいずれも私たちが生命活動を行う上で重要な役割をおり、それを働かすために使われる力がエネルギーということ。

ただ、私たちはエネルギーの原料を摂取しなくてはエネルギーを発生させることはできない。

エネルギー源となるものは、糖質、脂質、タンパク質の3大栄養素であるが、中でも最も効率よくエネルギー源になってくれるのが糖質を含む『デンプン』である。

私たちは食べ物に含まれるデンプンを摂取し、ATP(アデノシン三リン酸)という形に変換して、カラダを動かすために利用するのである。

カロリーって何?

ダイエットで気にする人も多い『カロリー』という名前。

栄養学上、カロリーとは先に紹介したエネルギーの単位のことである。つまりカロリーが高いというのはエネルギーが高いという事である。

もう少し具体的にいうと、1calは1gの水の温度を1度上昇させるのに必要なエネルギー量をいう。

1kcalであれば1kgの水を1度上昇させるために必要とされるエネルギー量ということだ。

私たちは平均して1日に2,000kcalほどのエネルギーを食事から摂取しているが、これは1kgの水を2,000度上昇させるエネルギーに匹敵する。
こう考えると、私たちは生きるためにものすごい量のエネルギーが必要であることがわかる。

カロリーはどうやって測定されるの?

食材がそれぞれ持っているカロリー数。食品成分表などには食材の100gあたりのカロリー数が記載されているが、同じ100gという重量であっても食材の種類によってカロリー数は違ってくる。たとえば肉100gと野菜100gでは圧倒的に野菜の方がカロリーが低くなる。(種類にもよるが)

このような食品それぞれが持つカロリーはどのように算定されているのだろう。

実はカロリー算定には『物理的燃焼値』『生理的燃焼値』の2つが利用されている。

物理的燃焼値とは

物理的燃焼値とは、食品が完全に燃焼したときに発生するエネルギー量のことをいう。

この測定には下記の図のような『ボンブ熱量計(ボンブカロリメーター)』というものが利用されている。
下図の原理を用いて食品が完全に燃焼した時に発生する熱が水の温度をどれだけ上昇させるのかを計測してエネルギー量を測定する。

 
ボンブ熱量計
重量を測った食品を試料皿にのせて丈夫な容器に入れ、25気圧の酸素を封入して密閉し電流を流して食品を燃やす。
この時発生した熱によって周りの水の温度が上昇。この温度を測定することでエネルギー量がわかるというわけである。
これを用いて糖質1g:4.10kcal、脂質1g:9.45kcalのエネルギー量を測定することができる。しかし、タンパク質のエネルギー量は次に紹介するルベネル係数によって算出される。

ルベネル係数

タンパク質をボンブ熱量計によって測定すると、タンパク質1g:5.65kcalのエネルギー量になる。
しかし、タンパク質はカラダの中でアミノ基が燃焼されずに尿素となって尿と一緒に排泄される部分があるため、この部分を考慮して算出しなければならない。

1gのタンパク質から尿中に排泄される尿素は1.25kcalであるため5.65kcalから1.25kcalを差し引くと4.40kcalになる。

このように排泄される分を考慮に入れた燃焼値をルベネル係数という。

ルベネル係数ではタンパク質エネルギー量は1gあたり4.40kcalになる。

アトウォーターの係数(理的燃焼値)

現在、糖質、脂質、タンパク質の1gあたりのカロリーは糖質およびタンパク質:4kcal、脂質:9kcalと認識されている。
しかし、先に紹介したボンブ熱量計・ルブネル係数では糖質:4.10kcal、タンパク質:4.40kcal、脂質:9.45kcalとなっており若干の誤差がある。

実は、これには各栄養素の吸収率が考慮されている。アメリカのアトウォーターによって当時の食事の吸収率が測定され概算値として算出されたのが、糖質およびタンパク質:4kcal、脂質:9kcalという生理的燃焼値なのだ。

この数値はアトウォーター係数(生理的燃焼値)といわれ、今日認知されるようになった。

ただし、これは当時のアメリカの消化吸収率に基づいているものであって私たち日本人に必ずしも当てはまるわけではない。

したがって日本食品成分表では、食品ごとに個々のエネルギー換算係数が定められている。


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