結論から言うと——硝酸塩（しょうさんえん）は、ビートルートやほうれん草などの野菜に多い成分です。体内で亜硝酸塩→一酸化窒素に変わり、同じ運動をするのに必要な酸素の量を減らします（Larsen ら 2007）。ビートルートジュースを6日間飲むと、きつい運動を続けられる時間が583秒から675秒にのびました（Bailey ら 2009）。80本の研究をまとめると効果は認められましたが、大きさは小さく、持久力がとても高い選手では効果が見られませんでした（Senefeld ら 2020）。
| よくある誤解 | 正しい理解 |
|---|---|
| 硝酸塩はだれでも大きく記録が伸びる | 効果量は小さく（d = 0.174）、一流の持久系選手では効果が見られなかった（Senefeld ら 2020） |
| たくさん飲むほど効果が大きい | 硝酸塩8.4mmolと16.8mmolで、運動を続けられる時間の伸びは変わらなかった（Wylie ら 2013） |
| 飲めばすぐに効く | 血中の亜硝酸塩は飲んでから約2〜3時間で最も高くなった（Wylie ら 2013） |
硝酸塩をたとえ話でつかむ
硝酸塩は「燃費をよくする添加剤」のようなものです。車（筋肉）は同じ速さで走っていても、添加剤を入れるとガソリン（酸素）の使用量が少し減ります。ただし、もともと燃費を極限まで高めたレース車（一流の持久系選手）では、添加剤を入れても差が出にくくなります。
硝酸塩が体の中で働く仕組み
- 野菜やジュースで硝酸塩をとる：ビートルート、ほうれん草、ルッコラなどの葉物野菜に多い
- 口の中の細菌が亜硝酸塩に変える：だ液に出た硝酸塩を、口の中にいる細菌が変える（Govoni ら 2008）
- 体内で一酸化窒素（NO）になる：血管を広げたり、筋肉のエネルギーの使い方に関わったりする
Govoni ら（2008）は、殺菌作用のあるうがい薬で口をすすいでから硝酸塩をとると、だ液の亜硝酸塩への変化がなくなり、血中の亜硝酸塩の上昇も大きく抑えられることを示しました。硝酸塩の働きには、口の中の細菌が欠かせないことがわかります。
運動への効果
| 研究 | 方法 | 主な結果 |
|---|---|---|
| Larsen ら 2007 | よく鍛えた男性9人・硝酸ナトリウムを3日間 | 軽い〜中くらいの運動の酸素摂取量が2.98→2.82 L/分に減った。効率は19.7→21.1%に上がった |
| Bailey ら 2009 | 男性8人・ビートルートジュース500mLを6日間 | きつい運動を続けられる時間が583→675秒。収縮期血圧は132→124mmHg |
| Wylie ら 2013 | 男性10人・濃縮ジュース70・140・280mLを1回 | 140mLと280mLで運動を続けられる時間が14%・12%のびた。70mLでは変化なし |
Larsen ら（2007）では、乳酸や心拍数は変わらないまま酸素の量だけが減っており、エネルギーを作る効率が上がったと考えられています。心拍出量や血圧の仕組みとあわせて読むと、循環への影響もイメージしやすくなります。
効果が出やすい人・出にくい人
Senefeld ら（2020）は、若く健康な人を対象にした80本の研究をまとめました。
| 対象 | 効果 |
|---|---|
| 全体 | 運動のパフォーマンスが上がった（効果量 d = 0.174、小さい） |
| 日ごろ運動している若い男性 | はっきりした効果が見られた |
| 持久力がとても高い選手（最大酸素摂取量65 mL/kg/分以上） | 効果は見られなかった |
| 女性だけの研究 | 効果ははっきりしなかった（研究は6本と少ない） |
国際オリンピック委員会（IOC）の声明でも、硝酸塩はカフェイン・クレアチン・緩衝剤とならんで、運動能力を高める根拠がそろった数少ないサプリメントの1つに挙げられています（Maughan ら 2018）。
硝酸塩のとり方
- 量の目安：硝酸塩8.4mmol（濃縮ビートルートジュース140mL）で効果があり、それ以上増やしても上乗せはなかった（Wylie ら 2013）
- タイミング：血中の亜硝酸塩は約2〜3時間で最も高くなるので、運動の2〜3時間前（Wylie ら 2013）
- 殺菌作用のあるうがい薬は避ける：硝酸塩が亜硝酸塩に変わりにくくなる（Govoni ら 2008）
- 試合の前に練習で試す：反応には個人差があるため（Maughan ら 2018）
硝酸塩の試験に出るポイント
- 硝酸塩（NO₃⁻）→ 亜硝酸塩（NO₂⁻）→ 一酸化窒素（NO）の順に変わる
- 口の中の細菌が硝酸塩を亜硝酸塩に変える（Govoni ら 2008）
- 同じ運動の酸素の量を減らし、効率を上げる（Larsen ら 2007）
- 効果量は小さく、持久力がとても高い選手では効果が見られにくい（Senefeld ら 2020）
- 運動の約2〜3時間前にとる（Wylie ら 2013）
硝酸塩のよくある質問
- Qビートルートを飲んだら尿が赤くなりました。大丈夫ですか？
- A
ビートルートの赤い色素が尿や便に出ることがあり、よく知られた現象です。気になる症状がある場合や、ビートルートをとっていないのに色が変わる場合は医療機関に相談してください。
- Q野菜を食べるだけでも効果はありますか？
- A
Larsen ら（2007）は、とった量を「野菜の多い食事で達成できる量」としています。ただし、野菜ごとの硝酸塩の量はばらつくため、研究と同じ量をそろえたい場合はジュースなどが使われます。
- Q筋トレにも効果がありますか？
- A
研究の多くは自転車やランニングなど持久系の運動で行われています。筋トレへの効果は、この記事で紹介した研究からは判断できません。
硝酸塩の理解度チェック
- Q問題1：硝酸塩が体内で最終的に変わる物質はどれか。
A. 乳酸
B. 一酸化窒素
C. 二酸化炭素
D. クレアチン - A
正解：B。硝酸塩→亜硝酸塩→一酸化窒素の順に変わります。
- Q問題2：硝酸塩を亜硝酸塩に変えるのに欠かせないのはどれか。
A. 胃酸
B. 肝臓の酵素
C. 口の中の細菌
D. 筋肉のミトコンドリア - A
正解：C。殺菌作用のあるうがい薬で効果が弱まります。
- Q問題3：Senefeld ら（2020）で、効果が見られなかったのはどの人たちか。
A. 日ごろ運動している若い男性
B. 持久力がとても高い選手
C. 低酸素の環境で運動した人
D. 全体 - A
正解：B。最大酸素摂取量65 mL/kg/分以上の選手では効果が見られませんでした。
硝酸塩の覚え方
硝酸塩 ＝ 燃費をよくする添加剤
NO₃⁻ →（口の細菌）→ NO₂⁻ → NO
効果：同じ運動の酸素 ↓
量：8.4mmol（濃縮ジュース140mL）で十分
時間：運動の2〜3時間前
注意：殺菌うがい薬で効果 ↓硝酸塩のまとめ
- 硝酸塩は野菜に多く、体内で一酸化窒素に変わって運動の効率を上げる
- 効果は小さく、持久力がとても高い選手では出にくい
- 運動の2〜3時間前にとり、試合前に練習で試しておく
硝酸塩の語源と必須用語
| 語 | 語源 | 意味 |
|---|---|---|
| Nitrate | ギリシャ語 nitron（ソーダの一種）＋-ate（塩） | 硝酸塩 |
| Beetroot | ラテン語 beta（ビート）＋英語 root（根） | ビートの根。赤い根菜 |
| Nitric oxide | nitric（窒素の）＋oxide（酸化物） | 一酸化窒素 |
| 用語 | 読み方 | 意味 |
|---|---|---|
| 硝酸塩 | しょうさんえん | 野菜に多く、体内で一酸化窒素のもとになる成分 |
| 亜硝酸塩 | あしょうさんえん | 硝酸塩が口の中の細菌で変わったもの |
| 一酸化窒素（NO） | いっさんかちっそ | 血管を広げるなどの働きをもつ物質 |
| 運動効率 | うんどうこうりつ | 使ったエネルギーのうち仕事に回った割合 |
| 効果量 | こうかりょう | 効果の大きさを表す数値。0.2前後は小さい |
参考文献
- Larsen FJ, Weitzberg E, Lundberg JO, Ekblom B. (2007) Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise. Acta Physiologica 191(1): 59–66. doi:10.1111/j.1748-1716.2007.01713.x
- Govoni M, Jansson EA, Weitzberg E, Lundberg JO. (2008) The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide 19(4): 333–337. doi:10.1016/j.niox.2008.08.003
- Bailey SJ, Winyard P, Vanhatalo A, et al. (2009) Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of low-intensity exercise and enhances tolerance to high-intensity exercise in humans. Journal of Applied Physiology 107(4): 1144–1155. doi:10.1152/japplphysiol.00722.2009
- Wylie LJ, Kelly J, Bailey SJ, et al. (2013) Beetroot juice and exercise: pharmacodynamic and dose-response relationships. Journal of Applied Physiology 115(3): 325–336. doi:10.1152/japplphysiol.00372.2013
- Senefeld JW, Wiggins CC, Regimbal RJ, et al. (2020) Ergogenic effect of nitrate supplementation: a systematic review and meta-analysis. Medicine & Science in Sports & Exercise 52(10): 2250–2261. doi:10.1249/MSS.0000000000002363
- Maughan RJ, Burke LM, Dvorak J, et al. (2018) IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. British Journal of Sports Medicine 52(7): 439–455. doi:10.1136/bjsports-2018-099027
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