身体には、酸素を利用してできる「有酸素性エネルギー」と酸素を使わずにできる「無酸素性エネルギー」の2つのエネルギー供給機構があります。運動をするとき酸素を利用して糖や脂肪から運動に必要なエネルギーを生産しますが、陸上競技で言えば短時間で大きな運動エネルギーが必要となる短距離走のような競技では、酸素を利用せず糖をエネルギー源とする解糖系と呼ばれる代謝機構が働きます。解糖系では代謝産物として乳酸が生成され、運動強度が最大に近づくほど乳酸の生成量が増大し筋肉に蓄積され、筋肉に一定以上の乳酸が蓄積されると、筋肉の酸性度が増加し運動の継続が難しくなります。
「有酸素性エネルギー」はジョギングやエアロビクス等の有酸素性運動で鍛えることができ、持久力が上がります。「無酸素性エネルギー」は、高強度のインターバル運動（例えば、陸上競技では200m×5本のような運動）で鍛えることができます。
タバタトレーニングは、20秒間の運動と10秒間の休息を1セットとして、8セット、合計約4分間で疲労困憊に至る間欠運動を行うことで、短時間で2つのエネルギー供給機構を同時に鍛えることができるトレーニングプログラムです［引用1,2］。

本試験では、長期的なクロレラ摂取とHIITとの併用による運動パフォーマンスへの影響、さらに筋肉での解糖系と酸化的代謝への影響を検証しました。

【結果】

6週間の摂取期間終了後、HIIE1分後の血中乳酸値について、HIIE群とHIIE+CH群ではCon群との比較およびCH群との比較で有意な低値を示し、HIIE+CH群はHIIE群との比較でも有意な低値を示しました（表1）。次に、HIIEトレーニングの最大持続数について、Con群に対し他の3群は有意な増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意な増加が認められました（図1）。PFK活性は、赤筋および白筋ともCon群に対して他の3群は有意に増加し、HIIE+CH群はCH群およびHIIE群との比較でも有意な活性の増加が認められました（図2(A)、(B)）。LDH活性は、赤筋においてCon群との比較で他の3群は有意な増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意に増加していましたが、白筋については群間で有意差は認められませんでした（図2(C)、(D)）。次に、PGC1-αは、赤筋および白筋とも、Con群に対して他の3群は有意な発現の増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意な発現の増加が認められました（図3）。CSおよびCOXの活性は、赤筋において、Con群に対して他の3群は有意な発現の増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意な発現の増加が認められ、白筋では群間の有意さは認められませんでした（図4(A)、(B)、(C)、(D)）。MCT1およびMCT4については、赤筋でCon群に対して他の3群は有意な発現の増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意な発現の増加が認められ、白筋では群間の有意さは認められず、MCT4では、赤筋、白筋ともCon群に対して他の3群は有意な発現の増加が認められ、HIIE+CH群では、CH群およびHIIE群との比較でも有意な発現の増加が認められました（図5(A)、(B)、(C)、(D)）。

表1．HIIEトレーニング前後における血中乳酸値

数値は、平均値±標準偏差を示す。^#P＜0.05、介入後におけるCon群のHIIE後との比較。^$P＜0.05、介入後におけるCH群のHIIE後との比較。^&P＜0.05、介入後におけるHIIE群のHIIE後との比較。

図1．クロレラ摂取とHIIEトレーニングの併用によるHIIE最大持続セット数への影響

数値は、平均値±標準偏差を示す。^#P＜0.05、Con群との比較。^$P＜0.05、CH群との比較。^&P＜0.05、HIIE群との比較。

【考察】

HIIEトレーニングとクロレラ摂取を併用することで、赤筋のLDH、PFK、CSおよびCOXの活性、また白筋のPFK活性が相乗的に増加し、加えて、赤筋のMCT1、MCT4およびPGC-1αタンパク質の発現、白筋のMCT4およびPGC-1α発現量も相乗的に増加したことから、骨格筋の解糖および酸化的代謝経路によるATP供給能が亢進し、結果として有酸素性運動および無酸素性運動能力が向上したと推測されました。
本試験の結果から、HIIEトレーニングとクロレラ摂取を併用することで、有酸素性運動および無酸素性運動能力が向上し、筋肉の解糖系および酸化的代謝、特に乳酸代謝が促進されることが示唆されました。