どうも精密栄養カウンセラーのナカハラです。
実体験や日々の学びを元に、皆さんに役立つ健康情報をお届けしています！
少し前に配信した「ミトコンドリア活性化商法に気をつけましょう」という回に、思いのほか大きな反響をいただきました。
やっている側に嘘をついている自覚があるのかないのか、そこは僕にも定かではありません。
ただ、結果として嘘になっている場合がある。
そんなお話をした流れで、ミトコンドリアについてエネルギーの仕組みも、ざっと説明させていただきました。
このあたり、やはり皆さん関心が高いのだなと感じています！
慢性疲労が抜けない
日々の疲れが取れない
とにかく元気になりたい
毎日ハッピーに生きたい
これは僕自身の課題でもあるのですが、そういった方が本当に多い。
そして、その中には「仕組みの部分が気になる」という方も、一定数おられます。
以前お話ししたエネルギー代謝における解糖系の回も、思ってたよりも反響がありました。
僕の配信を読んでくださっている方は、難しい話にも付き合ってくださるリテラシーの高い方が多いなと、いつも思っています！
というわけで本日は、少し難しい上級編。
エネルギー代謝の第2段階、クエン酸回路（TCA回路）のお話をしていきます。
■Podcastの配信をしています！
こちらからぜひどうぞ！
食べ物がATPに変わるまで——エネルギー代謝は「三段構え」
全体像を先に押さえておく
エネルギーを作るというのは、食べ物を摂取するところから始まります。
よく聞く糖質などを分解して、グルコースにする。
そこから先が、大きく3つの段階に分かれています。
① 解糖系 … 細胞質でグルコースを分解し、ピルビン酸まで持っていく
② クエン酸回路（TCA回路） … ミトコンドリアの中でぐるぐる回り、電子運搬体を作る
③ 電子伝達系 … 運ばれた電子を使って、ATPを大量生産する
この一連の流れの最後に、ATP（アデノシン三リン酸）と呼ばれる「エネルギー通貨」が大量に生産されます。
前回が①、本日が②です
前回、①の解糖系についてお話しさせていただきました。
本日は、その次の②クエン酸回路。
最終的には③電子伝達系まで行こうと思っています。
興味のある方は、前回の解糖系の回と合わせて読んでいただくと、だんだん流れが見えてくるはずです！
クエン酸回路（TCA回路）とは、そもそも何なのか
舞台は、ミトコンドリアの最も内側「マトリックス」
ミトコンドリアは、元気の素であるATPを作るコアとなる部分。
つまりミトコンドリアが活性化すれば、基本的にエネルギーは出てきます。
先ほどの「ミトコンドリア活性化商法」も、まさにここから来ているわけですね。
そのミトコンドリアの最も内側にある、液状の空間。
これをマトリックスと呼びます。
クエン酸回路（TCA回路）とは、このマトリックスで行われる、エネルギー生産に欠かせない代謝経路のことです。
入り口は、ピルビン酸からアセチルCoAへ
まず、解糖系を経て細胞質で作られたピルビン酸というものがあります（詳しくは過去回をどうぞ）。
そのピルビン酸が、ミトコンドリア内に入っていく。
そしてピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体という酵素によって、アセチルCoAに変換されます。
このアセチルCoAが、オキサロ酢酸というものと結びつく。
すると、クエン酸が生成されます。
これがクエン酸回路の出発点。
ここから、くるくると回る回路が始まります！
「クエン酸サプリ」を飲めば、回路は回るのか？
ここで「あっ」と思った方、いますよね
クエン酸が生成されて、そこが回路の出発点。
——ここで「うん？」と思った方、絶対おられますよね笑
クエン酸って、サプリで聞いたことあるな、と。
僕もパッと思いました！
残念ながら、そのまま回るわけではありません
ただ、クエン酸サプリが、そのままクエン酸回路を回すわけではないということは、覚えておいてください。
同じクエン酸なのですが、飲めば回路が回る、というものではありません。
経口摂取で口から入れた場合、そこにはいろいろな要素が絡んでエネルギーが作られていきます。
いきなり回路の入り口のクエン酸まで届く、というわけではありません。
ここがややこしいところです笑
とはいえ、サプリが悪いわけでもない
念のため補足しておくと、クエン酸サプリ自体は、元気になるサプリメントとして存在しているもの。
それが悪いというわけでは、まったくありません！
「回路の名前と同じだから、飲めば回路が回る」という理解だけ、気をつけておきたいところです。
1回転で、何が生まれるのか
全部で8段階（解糖系は10段階でした）
この回路は、全体で8段階変化します。
前回の解糖系が10段階なので、それよりは少ない。
とはいえ、多いですよね笑
1回転するあいだに出てくるもの
1回転する間に、下記が生成されます。
CO₂（二酸化炭素）
電子運搬体 … NADH、FADH₂
高エネルギー化合物 … GTP
GTPは酵素によってATPに変換できるので、これもエネルギーの元のようなものです。
グルコース1分子で、回路は2回転する
そしてもうひとつ大事なポイント。
1分子のグルコースからは、2分子のアセチルCoAが生成されます。
アセチルCoAとオキサロ酢酸が結びついてクエン酸ができ、回路に入っていくということでした。
つまりアセチルCoAが2つあるということは、結果的にクエン酸回路を2回転できるということです！
主な酵素反応を、4つだけ見てみましょう
8段階すべてに酵素反応があるのですが、全部は追いません。
概要さえ掴んでもらえれば十分なので、解糖系の回と同じく、ここもある程度は省きます。
第1段階：クエン酸シンターゼ——入り口
クエン酸回路の最初の反応。
クエン酸シンターゼという酵素が、アセチルCoAとオキサロ酢酸を結合させて、クエン酸を作ります。
第2段階：アコニターゼ——中間体を経由します
次に、アコニターゼという酵素が働きます。
クエン酸を、イソクエン酸へと変換する反応。
この反応では、脱水と加水という2つの過程を経て、シスアコニット酸という中間体を経由します。
第3段階：イソクエン酸デヒドロゲナーゼ——最初のNADHが出る
3つ目は、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ（酵素）。
イソクエン酸を酸化的脱炭酸して、α-ケトグルタル酸へと変換します。
この段階で、先ほど言った電子運搬体のNADHが生成され、二酸化炭素が放出されます！
第4段階：α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ——2発目のNADH
4つ目は、α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ（酵素）。
これが働く反応でも酸化的脱炭酸が行われ、スクシニルCoAが生成されます。
そしてこの反応でも、もう一発NADHとCO₂が生成されます。
特徴は、「酸化的脱炭酸の連続」
ここまで4段階を見てきました。
このようにクエン酸回路の主な酵素反応では、複数の酸化的脱炭酸反応が連続して起こる。
そのたびにCO₂や電子運搬体が生成されていく、というのが特徴です！
回路の中で唯一、直接ATPが作られる場所
スクシニルCoA → コハク酸への変換
クエン酸回路の過程の中で、直接エネルギーが生成される重要なステップがあります。
それが、スクシニルCoAからコハク酸が生成される変換反応です。
この反応を触媒する酵素が、スクシニルCoAシンセターゼ。
この過程で、GDPと無機リン酸からGTPが生成されます。
名前がついています——「基質レベルのリン酸化」
生成されたGTPは、すぐにATPに変換されます。
そしてこのステップには名前があり、基質レベルのリン酸化と呼ばれています。
ここが、クエン酸回路内で直接的なATP合成が行われる唯一の場所です！
ただし「大量生産」は、あくまで電子伝達系
解糖系でも、ATPが少量生産されていましたよね。
このクエン酸回路でも、少量生産される。
でも、大量に生成されるのは、あくまで③の電子伝達系です。
クエン酸回路内で生成された電子運搬体のNADHやFADH₂は、その後ミトコンドリア内膜の電子伝達系へと電子を運びます。
これらが運んだ電子によって、大量のATPが生産される。
なので、このNADHやFADH₂の生成というのも、エネルギー産生にとって非常に重要です。
つまり——クエン酸回路（TCA回路）が、ぐるぐると綺麗に回っていること。
これが大切です！
エネルギーを作るのはなかなか大変です
かなり簡易に説明させていただきましたが、本日はクエン酸回路の仕組みのお話でした。
ぐるぐる回りながら電子が運ばれて、最終的に電子伝達系に届く。
食べ物を食べて、まず解糖系で様々な変換を経る。
そこで生まれたピルビン酸がミトコンドリア内でアセチルCoAに変換され、そのアセチルCoAがクエン酸回路に入る。
そして第3段階目の電子伝達系に届き、ここで爆発的にエネルギーを作る。
結構大変ですよね笑
エネルギーを作るというのも、簡単な話ではありません。
余談：糖質と脂質、どちらが「回しやすい」のか
糖質は、まだ作りやすいほうです
ここからは余談なのですが、糖質はまだエネルギーに変えやすいほうなんです。
これも僕の過去回を読んでいただくと分かると思いますが、「糖質をエネルギー源にするのか、脂質をエネルギー源にするのか」というお話がありました。
糖質の部分は、比較的スムーズに、エネルギー生成しやすいとされています。
脂質は、変化がもっと多い
一方、脂質はエネルギーに変えていく過程で変化がとても多い。
糖質を減らすとエネルギー生成にケトン体というものが使われます。
ケトン体は、糖質に比べてエネルギー効率が良かったりする。
持久的なパワーが出たり、脳にも良いと言われています！
得意・不得意は、人によって違います
つまりエネルギーを作るにあたっても、いろいろな経路がある。
そしてここで精密栄養学の話になりますが、人によって得意・不得意があります。
脂質代謝が得意な人
脂質代謝が苦手な人
厳密には、実験してみないと分からない。
データを取りながら調べて、試していくしかない領域です。
僕の場合も、ケトンにずっと挑戦していた時期がありました。
ただ、糖質を減らしすぎると甲状腺が若干弱り気味になってしまったので、今はハイブリッド作戦でやっています！
一般論の先へ——体感とデータを照らし合わせる
人体は、言い出すと全部難しい
エネルギーの話は、過去にもかなりしてきました。
今回もそうですが、やはり難しい。
まあ人体は、言い出すと全部難しいのですが笑
でもこうやって少しずつ理解しながら、体感とデータを照らし合わせながら、ベストな状態に持っていきましょう、というのが僕のスタンスです。
そこで役立つのが、血液データです
その中でやはり役立つのが、いつも言っている血液データ。
サービスとしてご用意しているのが、血液栄養解析です。
通常の血液検査よりかなり多い、60項目ほどの血液データを見ていきます。
そして「今のあなたの身体はこういう状態ですよ」という、いわゆる健康地図を作り、栄養戦略を練っていく。
ただし、1回やっただけでは現状が分かるだけです。
何回かデータを取って、実験して結果、実験して結果、と見ていく。
すると、だんだんその人の身体の癖が分かってきます。
パーソナルヘルスケアカウンセリング
さらに毎月様々なデータを元にアドバイスさせていただくのが、パーソナルヘルスケアカウンセリング。
血液栄養解析 … 60項目以上の血液データから健康地図を作る
パーソナルカウンセリング … 腸内検査やバイオロジカルデータ（Apple Watchなどで取れるもの）など様々なデータを解析して日々の生活に落とし込むアドバイスを行う
よろしければ無料相談をやっているので、まずはそこでお話しさせていただくと、全体像が見やすいかなと思います！
開発中のヘルスケアアプリ、現在地
データを放り込んだら、解析してくれる設計
現在、ヘルスケアアプリを作っています。
データを放り込んだら解析してくれて、日々モニタリングする癖がつくような設計です。
これで毎日みなさまに精密栄養学について触れていただければと考えています！
禁酒アプリ
第1弾としてリリースした禁酒アプリのほうは、少しずつ反応をいただいています。
こちらはゲーム感覚で禁酒に取り組める設計ですので、良かったら是非お使いくださいね！
まとめ
本日はクエン酸回路（TCA回路）のお話でした。
場所：ミトコンドリア最内部の「マトリックス」
入り口：ピルビン酸 → アセチルCoA → オキサロ酢酸と結合してクエン酸へ
段階：全8段階（解糖系は10段階）。グルコース1分子で2回転
産物：CO₂、電子運搬体（NADH・FADH₂）、GTP
唯一の直接ATP合成：スクシニルCoA → コハク酸の「基質レベルのリン酸化」
大量生産は次の段階：NADH・FADH₂が電子伝達系へ電子を運ぶ
そして忘れてはいけないのが、クエン酸サプリを飲んでも、そのままこの回路が回るわけではないということ。
大切なのは、この回路が綺麗に回っている状態を保つことです。
そのために何が足りていないのかは、人によって違います。
だからこそ、まずは自分の現在地をデータで知ることから始めてみてください！
もうすぐ8月ですね。
今年の夏はどうなることやら、というところですが、熊本の災害のようなことも起きています。
健康だけでなく、金銭的なこと、人間関係、アルコール依存に悩んでいる方など、本当にいろいろな方がおられます。
でも、ネガティブなことばかり言っていても仕方がない。
夏は夏で楽しめる季節なので、日々ちょっとずつ楽しんでいきましょう！
それでは、今日も健康で！
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参考文献・エビデンス一覧
［クエン酸回路（TCA回路）の全体像・8段階・マトリックスでの反応］
Alabduladhem, T. O., & Bordoni, B. (2022). Physiology, Krebs Cycle. In StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. (PMID: 32310492 / Bookshelf ID: NBK556032)
Haddad, A., & Mohiuddin, S. S. (2023). Biochemistry, Citric Acid Cycle. In StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. (PMID: 31082116 / Bookshelf ID: NBK541072)
※8つの酵素反応のうち、コハク酸デヒドロゲナーゼのみミトコンドリア内膜側に位置し、電子伝達系（複合体II）を兼ねます。本文では流れを掴むことを優先し、この点は省略しています。
［基質レベルのリン酸化（スクシニルCoA → コハク酸／GTP生成）］
Alabduladhem, T. O., & Bordoni, B. (2022). Physiology, Krebs Cycle. In StatPearls [Internet].（1回転あたり NADH×3、FADH₂×1、GTP×1、CO₂×2 が生成されると記載）
［クエン酸回路の調節と生理的役割（総説）］
Arnold, P. K., & Finley, L. W. S. (2023). Regulation and function of the mammalian tricarboxylic acid cycle. Journal of Biological Chemistry, 299(2), 102838.
［解糖系（10段階・細胞質・ピルビン酸生成）］
Chaudhry, R., & Varacallo, M. A. (2023). Biochemistry, Glycolysis. In StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. (PMID: 29493928 / Bookshelf ID: NBK482303)
［ケトン体のエネルギー効率・脳での利用］
Veech, R. L. (2004). The therapeutic implications of ketone bodies: the effects of ketone bodies in pathological conditions: ketosis, ketogenic diet, redox states, insulin resistance, and mitochondrial metabolism. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 70(3), 309–319.
※ケトン体の「効率の良さ」は主に酸素消費あたりのATP産生や酸化還元電位の観点から論じられているもので、体感的なパフォーマンス向上と直結するかは条件により幅があります。
［糖質制限・ケトジェニックと甲状腺ホルモン（T3）］
Vranjić, P., Vuković, M., Blažetić, S., & Viljetić, B. (2025). Ketogenic diet and thyroid function: A delicate metabolic balancing act. Current Issues in Molecular Biology, 47(9), 696.
※ケトジェニックでは血中T3が低下し、TSHは大きく変わらない「適応的な変化」が報告されています。ただし個人差が大きく、甲状腺疾患のある方は必ず医師の管理のもとで判断してください。本文の体験談はあくまでN=1です。
［経口摂取したクエン酸と体内のクエン酸回路の関係］
Arnold, P. K., & Finley, L. W. S. (2023). Regulation and function of the mammalian tricarboxylic acid cycle. Journal of Biological Chemistry, 299(2), 102838.（回路のフラックスは細胞内で厳密に調節されており、基質の供給と補充反応によって制御されることが解説されています）
※「クエン酸サプリを飲んでもそのまま回路が回るわけではない」という点は、経口クエン酸の効果を否定するものではありません。体内のクエン酸回路は細胞内で厳密に調節されており、口から入れたクエン酸がそのまま回路の回転速度を決めるわけではない、という趣旨です。
