分岐鎖アミノ酸(BCAA)は、九つの必須アミノ酸のうちの三つ、ロイシン、イソロイシン、バリンです。体内では作れないため、食べ物から摂る必要があります。すべての完全タンパク質に含まれており、筋肉の成長、回復、持久力を目的としたパウダーやカプセルとして単独でも販売されています。
最も重要な点は、BCAAだけでは材料が不完全だということです。筋肉が新しいタンパク質を作るには、九つの必須アミノ酸すべてが必要です。筋トレ後にBCAAを経口摂取した唯一のトレーサー研究では、筋タンパク質合成がプラセボより22%高まりましたが、これはBCAAを同程度含むホエイプロテインで見られた反応の約半分でした(Jackman et al., Front Physiol 2017)。プールした試験では、激しい運動後の筋肉痛が軽くなることが示唆されていますが、パフォーマンス、筋力、除脂肪量が明らかに増えることはありません。これらの試験の大半は、参加者が総量でどれだけタンパク質を食べたかを報告していません。
このページでは、臨床試験、メタ解析、規制当局の報告内容をまとめています。教育目的の情報であり、医学的助言ではありません。
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 分類 | 必須アミノ酸(ロイシン、イソロイシン、バリン)。サプリメントの成分 |
| 食事からの供給源 | すべての完全タンパク質に含まれる。ホエイプロテイン20 gには通常≈4.8〜5.6 gのBCAAが含まれる |
| 投与経路 | 経口(パウダー、カプセル、ドリンク)。一部の肝疾患の試験では静脈内のBCAA溶液が使われる |
| 試験でよく使われる比率 | 多くの研究でロイシン:イソロイシン:バリン = 2:1:1 |
| 運動の試験で検討された用量 | セッションあたり5.6〜20 g。8週間の試験では9 g/日。体重あたりの用量では200 mg/kg/日超 |
| 血漿中の動態 | 5.6 gのドリンクの0.5時間後に最高となり、ロイシンとイソロイシンは≈300%、バリンは≈144%上昇。サプリメントの正式な半減期はなし |
| 主な作用機序 | ロイシンは細胞のタンパク質合成のシグナルであるmTORC1を作動させる。残りの六つの必須アミノ酸は、やはりどこかから摂らなければならない |
| 米国での位置づけ | サプリメントとして販売。FDAは販売前にサプリメントを承認しない |
| WADAでの扱い | 2026年版禁止表には記載なし |
概要
筋タンパク質は20種類のアミノ酸から作られます。そのうち九つは必須アミノ酸で、体内で有用な量を作れないことを意味します。三つのBCAAはその九つに含まれます(Wolfe, JISSN 2017)。この名称は、共通する枝分かれした炭素の側鎖に由来します。
最も注目されるのはロイシンです。材料であるだけでなく、mTORC1(哺乳類ラパマイシン標的タンパク質複合体1)を作動させるシグナルとして働き、これは筋細胞でのタンパク質合成を開始するスイッチです。トレーニングを積んだボランティア8人を対象としたクロスオーバー研究では、このシグナル(筋トレ後90分のS6K1活性として測定)は、プラセボ、ロイシン、BCAA、必須アミノ酸(EAA)の混合物全体の順に上昇し、EAAの試験では九倍の上昇でした(Moberg et al., Am J Physiol Cell Physiol 2016)。ロイシンは、別のサプリメントとして販売されているHMBの母体化合物でもあります。
BCAAだけでは限界がある理由
Wolfeの2017年のレビューは、中核的な問題を示しています。新しい筋タンパク質を作るには、九つの必須アミノ酸がすべてそろっていなければなりません。三つしか摂らなければ、残りの六つは既存の筋タンパク質を分解することでしか得られません(Wolfe, JISSN 2017)。
空腹状態では、筋タンパク質の分解は合成より約30%速く進みます。そのためWolfeは、BCAAだけでは、分解で生じたアミノ酸をより効率よくリサイクルする助けになるのがせいぜいだと論じています。彼は、これで合成が高まるのは多くても約15%で、筋肉が正味の合成状態に向かうことはありえないと見積もりました。彼の調査では、BCAAのみの経口摂取後の筋タンパク質合成を測定したヒトの研究は見つかりませんでした。唯一の二つのヒト研究(どちらも静脈内のBCAAを使用)では、合成と分解がともに低下し、筋肉は正味の分解状態のままでした。
このレビューの著者は、食品会社からの研究助成金または謝礼と、論文に記載されたその他の商業的な関係を開示しています。
体内での作用
トレーニングを積んだ男性10人が5.6 gのBCAAドリンクを飲んだ後、血漿中のロイシンとイソロイシンは約300%、バリンは約144%上昇し、いずれもドリンクの30分後に最高となりました(Jackman et al., Front Physiol 2017)。同じ研究では、BCAAドリンクの3時間後にフェニルアラニン(別の必須アミノ酸)の血中濃度が低く、著者らはこれをほかの必須アミノ酸が不足していたためと関連づけました。
BCAAは、脳に入る同じ運搬体をめぐってトリプトファンとも競合します。トリプトファンはセロトニンの原料で、セロトニンは長時間の運動中の「中枢性」(脳レベルの)疲労の要因として提唱されてきました。血中のBCAAを増やすと、理論上は脳へのトリプトファンの流入が減る可能性があります(Blomstrand, J Nutr 2006)。これが、以下で取り上げる持久力に関する主張の根拠です。
高い摂取量には上限があります。健康な男性5人を対象とした段階的な研究では、体がロイシンを酸化する能力は550〜700 mg/kg/日で頭打ちになりました。血中アンモニアは500 mg/kg/日を超えると上昇し、著者らは、550 mg/kg/日(ロイシンで一日約39 g)を超える摂取にはリスクがある可能性を示唆しました(Pencharz et al., J Nutr 2012)。これらは短期間の試験にすぎません。
規制上の位置づけ
米国では、BCAA製品はサプリメントとして販売されています。法律上、FDAは販売前にサプリメントやその表示を承認せず、内容物を定期的に検査することもありません(FDA)。これとは別に、L-ロイシン、L-イソロイシン、L-バリンは、タンパク質の質を高めるために、定められた制限内で食品に添加できる食品添加物として収載されています(21 CFR 172.320)。
BCAAはWADA 2026年禁止表には記載されていません。
研究でわかっていること
筋タンパク質合成:BCAAと完全タンパク質
三つのトレーサー研究が、この議論の枠組みを示しています:
| 研究 | デザイン | 投与したもの | 結果 |
|---|---|---|---|
| Jackman et al., 2017 | クロスオーバー、トレーニングを積んだ若い男性10人、脚の運動後 | BCAA 5.6 g対プラセボ | 筋原線維タンパク質合成はBCAAで22%高い(0.110対0.090 %/h) |
| Churchward-Venne et al., 2012 | 男性24人、片脚の運動後 | ホエイ25 g対ホエイ6.25 gとロイシン対ホエイ6.25 gとほかのEAA | 1〜3時間では差なし。運動の3〜5時間後には、ホエイ25 gのみが空腹時を有意に上回ったまま(上昇は184%対55%と35%) |
| Moberg et al., 2016 | クロスオーバー、トレーニングを積んだボランティア8人 | プラセボ対ロイシン対BCAA対EAA混合物全体 | シグナルはこの順に上昇し、EAAが最も強かった(シグナルのみで、合成速度ではない) |
Jackmanの研究は、BCAAだけで筋タンパク質合成が高まりうることを示す主な根拠です。著者ら自身が、22%の上昇は、BCAAを同程度含むホエイプロテインで以前みられた反応より約50%小さいと指摘しています。彼らは、最大の反応を得るには必須アミノ酸一式がおそらく必要だと結論づけました。5.6 gという用量は、一般的なホエイ20 gの一食分に含まれるBCAAの量に合わせて選ばれました。
国際スポーツ栄養学会は、ほかの必須アミノ酸をバランスよく含んだうえで、ロイシンを700〜3000 mg含むタンパク質量を勧めています。筋タンパク質合成を刺激するのに必要なのは必須アミノ酸であると述べています(Jäger et al., JISSN 2017)。同じポジションスタンドでは、運動する人のほとんどにとっての一日のタンパク質必要量を1.4〜2.0 g/kg/日としています。
筋肉量と筋力の長期的な変化
長期の試験では、上乗せの効果は示されていません。8週間の試験では、トレーニング経験のない男性19人が週4回ウエイトトレーニングを行い、トレーニング日にBCAA 9 g/日またはプラセボを摂取しました。筋力と筋持久力はどちらの群でもトレーニングとともに上昇し、群間に差はなく、除脂肪量にも変化はありませんでした(Spillane et al., Nutr Health 2012)。
アスリートや定期的に運動する人を対象とした24件の研究の2022年の系統的レビューでは、BCAAは同化シグナルを活性化する傾向があったものの、パフォーマンスや体組成への効果は「無視できる程度」でした。また、ほとんどの研究が参加者の一日の総タンパク質摂取量を報告していなかったことも指摘しています(Martinho et al., Nutrients 2022)。これが重要なのは、完全タンパク質をすでに十分に食べている人は、ほかの必須アミノ酸とともにBCAAもすでに摂っているからです。
筋肉痛と筋損傷
これは、最も裏づけのある結果です。「DOMS」は遅発性筋痛、つまり慣れない運動の一日か二日後に最も強くなる痛みを指します。クレアチンキナーゼ(CK)は、損傷した筋肉から血液中に漏れ出る酵素です。
| メタ解析 | 研究数 | 主な所見 |
|---|---|---|
| Rahimi et al., 2017 | 8件の試験 | 24時間未満(−71.6 U/L)と24時間(−145.0 U/L)でCKが低い。どの時点でも筋肉痛やLDHに有意な効果なし |
| Fedewa et al., 2019 | 8件の研究、BCAA群の参加者61人 | DOMSが軽い、効果量0.73(95% CI 0.50〜0.96) |
| Doma et al., 2021 | 25件の研究、参加者479人 | 48時間で損傷マーカーが低く(SMD −0.41)、24および48時間で筋肉痛が軽い。24または48時間で筋パフォーマンスに差なし |
| Khemtong et al., 2021 | 9件の試験、レジスタンス運動後のトレーニングを積んだ男性 | 48時間までCKが低い。筋肉痛が軽いのは24時間前のみ。LDHへの効果なし |
| Weber et al., 2021 | メタ解析で9件の試験 | 10件の研究のうち7件で、24〜72時間にDOMSが軽い。研究間のばらつきが大きい |
| Salem et al., 2024 | 18件の研究 | 24、48、72、96時間でDOMSが軽い(24〜72時間でHedges’ g −1.34〜−1.82)。CKが低いのは直後と72時間のみ。LDHへの効果なし |
筋肉痛とCKについては、これらの結果の方向性はおおむね一貫していますが、試験は小規模で、用量、タイミング、トレーニングの状態、運動の種類が大きく異なります。なお、Rahimiの抄録は、BCAAが筋肉痛を軽減すると結論づけていますが、プールした筋肉痛の結果自体は有意ではありませんでした(2018年に訂正が出ています)。包括的レビュー(アンブレラレビュー)は、BCAAがDOMSを軽減するというエビデンスを、中等度の確実性と評価しました(Talebi et al., Nutr Rev 2024)。
最大規模のプール解析では、筋肉痛が軽くなっても、筋力やパワーの回復が速まることはありませんでした(Doma et al., 2021)。一つのメタ回帰では、一日の用量と総用量が多いほど、また摂取期間が長いほど効果が大きいことが示されました(Salem et al., 2024)。11件の研究の2017年の系統的レビューは、有益性が主に現れたのは、損傷が軽度から中等度で、一日の摂取量が200 mg/kg/日を超え、摂取期間が10日を超えた場合だったと結論づけました(Fouré and Bendahan, Nutrients 2017)。
これらのメタ解析はいずれも、BCAAを同量の完全タンパク質と比較していないため、BCAAが通常のタンパク質にはない何かをするかどうかは示せません。
持久力と中枢性疲労
中枢性疲労説は、パフォーマンス試験では評価が分かれています:
| 研究 | デザイン | 結果 |
|---|---|---|
| Blomstrand et al., 1991 | 30 kmのクロスカントリーレースまたはマラソン中のBCAA | レース後の知的テスト(ストループ)の成績が良好。マラソンのタイムが改善したのは遅いランナー(3.05〜3.30時間)のみで、速いランナーでは改善せず |
| van Hall et al., 1995 | クロスオーバー、持久力トレーニングを積んだ男性10人が疲労困憊まで自転車運動。6%スクロースのドリンクに、BCAAを6 g/Lまたは18 g/L、あるいはトリプトファンを添加 | 疲労困憊までの時間に差なし(すべての試験で≈122分) |
| Madsen et al., 1996 | クロスオーバー、トレーニングを積んだ自転車選手9人、100 kmタイムトライアル。グルコース、グルコースとBCAA、またはプラセボ | 完走タイムに差なし(≈157〜160分)。血中アンモニアはBCAAで高い |
Blomstrandのフィールド研究では、マラソンでの有益性は、完走タイムで定義されたサブグループにのみ現れました。実験室での二つの対照クロスオーバー試験では、パフォーマンスへの効果は認められませんでした。Blomstrandは、運動中の炭水化物の摂取そのものが、BCAAによる脳へのトリプトファン取り込みへの影響を弱める可能性があると指摘しています(Blomstrand, J Nutr 2006)。2022年の系統的レビューは、持久力に関する所見は一貫していないとしています(Martinho et al., Nutrients 2022)。
医療での使用:肝性脳症
BCAAには、肝疾患での医療上の役割があります。肝性脳症は、肝不全によって起こる脳の機能障害です。18件のランダム化試験(成人934人、ほぼ全員が肝硬変)の2026年のコクランレビューでは、経口または静脈内のBCAAが肝性脳症を減らしました(RR 0.79、95% CI 0.64〜0.96、確実性の低いエビデンス)が、死亡率への明確な効果はありませんでした(RR 0.89、95% CI 0.71〜1.12)(Aamann et al., Cochrane 2026)。これは臨床的な管理下の医療の場面であり、健康なアスリートでの使用については何も示していません。
検討された一般的な用量
これらは上で引用した試験で使われた用量であり、推奨ではありません:
| 状況 | 用量とスケジュール | 出典 |
|---|---|---|
| 急性の筋タンパク質合成 | 運動の直後に5.6 gを一度に | Jackman et al., 2017 |
| 8週間のレジスタンストレーニング | トレーニング日に9 g/日、運動の前後に分けて | Spillane et al., 2012 |
| 筋損傷(プール解析) | 200 mg/kg/日超を10日超で主に有益 | Fouré and Bendahan, 2017 |
| DOMS(プール解析) | トレーニングを積んだ人で255 mg/kg/日までの用量で有益性がみられた | Weber et al., 2021 |
| 持久系の自転車運動 | 運動中にスクロースのドリンクで6または18 g/L | van Hall et al., 1995 |
副作用とリスク
一般的な忍容性
運動の試験の健康な成人では、BCAAは概して忍容性が良好でしたが、有害事象を体系的に報告している試験はわずかです。肝疾患の患者を対象としたコクランレビューでは、吐き気と下痢が、BCAA群の12%、対照食の群の3%で報告されましたが、プールした推定値は非常に不確かでした(RR 2.05、95% CI 0.40〜10.58)(Aamann et al., Cochrane 2026)。
ロイシンの非常に高い摂取量
短期間の段階的な研究では、500 mg/kg/日を超えるロイシンの摂取で血中アンモニアが上昇し、血糖が低下しました(正常範囲にはとどまりました)。肝酵素は変化しませんでした(Pencharz et al., J Nutr 2012)。100 kmの自転車運動の試験で、グルコースのドリンクにBCAAを加えた場合も、血中アンモニアの上昇がみられました(Madsen et al., 1996)。
ALSの試験
高用量のBCAAは、かつて筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療として検証されました。イタリアのプラセボ対照試験(ロイシン12 g、イソロイシン6 g、バリン6 gを毎日)は、患者126人の時点で、BCAA群で死亡が多かったこと(24対13)と、機能障害に利益がなかったことから、データモニタリング委員会により早期に中止されました(Italian ALS Study Group, Neurology 1993)。患者95人を対象とした米国の試験では、6か月間で利益は認められず、肺機能(努力肺活量)の低下は、BCAAまたはトレオニンの群でプラセボ群より約2.5倍速くなりました。著者らは害の可能性を除外できませんでした(Tandan et al., Neurology 1996)。
メープルシロップ尿症
メープルシロップ尿症(MSUD)は、体がBCAAを分解できない遺伝性の疾患です。治療は、ロイシンを制限する食事で、BCAAを含まない医療用食品を使い、専門家の監視のもとでイソロイシンとバリンを慎重に補給します。BCAAが蓄積すると、重い脳毒性を起こすことがあります(Strauss et al., GeneReviews)。MSUDのある人にとって、BCAAの摂取は専門的治療の一環として管理されます。
製品の品質
FDAは販売前にサプリメントを承認せず、定期的な検査も行わないため、表示の正確さはメーカーに左右されます(FDA)。
要点
- 不完全なタンパク質。 BCAAは九つの必須アミノ酸のうちの三つです。筋肉が新しいタンパク質を作るには九つすべてが必要なので、BCAAだけでは十分な合成反応を維持できません。
- 完全なタンパク質より小さい効果。 主要なトレーサー研究では、5.6 gのBCAAが筋トレ後の筋タンパク質合成を22%高めましたが、これはBCAAを同程度含むホエイへの反応の約半分でした。
- 十分なタンパク質があれば上乗せの価値は小さい。 8週間のトレーニング試験と24件の研究のレビューでは、筋肉、筋力、パフォーマンスに意味のある増加は認められず、ほとんどの試験は総タンパク質摂取量を考慮していませんでした。
- 筋肉痛の軽減には一定の裏づけがある。 複数のメタ解析で、激しい運動後のDOMSの軽減とCKの低下が認められましたが、多くは小規模な試験で、筋力の回復が速まることはありませんでした。
- 持久力に関する主張は弱い。 対照のある自転車運動の試験では、中枢性疲労説にもかかわらず、パフォーマンスへの有益性は認められませんでした。
- 概して忍容されるが、例外がある。 ロイシンの非常に高い摂取量はアンモニアを上昇させ、ALSの試験では安全性への懸念が生じ、MSUDのある人は専門的な管理のもとで制限しなければなりません。関連するサプリメントについては、クレアチン、グルタミン、HMBを参照してください。
出典
- Wolfe RR. Branched-chain amino acids and muscle protein synthesis in humans: myth or reality? J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:30. PubMed.
- Jackman SR, Witard OC, Philp A, et al. Branched-chain amino acid ingestion stimulates muscle myofibrillar protein synthesis following resistance exercise in humans. Front Physiol. 2017;8:390. PubMed.
- Churchward-Venne TA, Burd NA, Mitchell CJ, et al. Supplementation of a suboptimal protein dose with leucine or essential amino acids: effects on myofibrillar protein synthesis at rest and following resistance exercise in men. J Physiol. 2012;590(11):2751–2765. PubMed.
- Moberg M, Apró W, Ekblom B, et al. Activation of mTORC1 by leucine is potentiated by branched-chain amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise. Am J Physiol Cell Physiol. 2016;310(11):C874–C884. PubMed.
- Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, et al. International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:20. PubMed.
- Spillane M, Emerson C, Willoughby DS. The effects of 8 weeks of heavy resistance training and branched-chain amino acid supplementation on body composition and muscle performance. Nutr Health. 2012;21(4):263–273. PubMed.
- Martinho DV, Nobari H, Faria A, et al. Oral branched-chain amino acids supplementation in athletes: a systematic review. Nutrients. 2022;14(19):4002. PubMed.
- Rahimi MH, Shab-Bidar S, Mollahosseini M, et al. Branched-chain amino acid supplementation and exercise-induced muscle damage in exercise recovery: a meta-analysis of randomized clinical trials. Nutrition. 2017;42:30–36. PubMed.
- Fedewa MV, Spencer SO, Williams TD, et al. Effect of branched-chain amino acid supplementation on muscle soreness following exercise: a meta-analysis. Int J Vitam Nutr Res. 2019;89(5-6):348–356. PubMed.
- Doma K, Singh U, Boullosa D, et al. The effect of branched-chain amino acid on muscle damage markers and performance following strenuous exercise: a systematic review and meta-analysis. Appl Physiol Nutr Metab. 2021;46(11):1303–1313. PubMed.
- Khemtong C, Kuo CH, Chen CY, et al. Does branched-chain amino acids (BCAAs) supplementation attenuate muscle damage markers and soreness after resistance exercise in trained males? A meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrients. 2021;13(6):1880. PubMed.
- Weber MG, Dias SS, de Angelis TR, et al. The use of BCAA to decrease delayed-onset muscle soreness after a single bout of exercise: a systematic review and meta-analysis. Amino Acids. 2021;53(11):1663–1678. PubMed.
- Salem A, Ben Maaoui K, Jahrami H, et al. Attenuating muscle damage biomarkers and muscle soreness after an exercise-induced muscle damage with branched-chain amino acid (BCAA) supplementation: a systematic review and meta-analysis with meta-regression. Sports Med Open. 2024;10(1):42. PubMed.
- Talebi S, Mohammadi H, Zeraattalab-Motlagh S, et al. Nutritional interventions for exercise-induced muscle damage: an umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of randomized trials. Nutr Rev. 2024;82(5):639–653. PubMed.
- Fouré A, Bendahan D. Is branched-chain amino acids supplementation an efficient nutritional strategy to alleviate skeletal muscle damage? A systematic review. Nutrients. 2017;9(10):1047. PubMed.
- Blomstrand E. A role for branched-chain amino acids in reducing central fatigue. J Nutr. 2006;136(2):544S–547S. PubMed.
- Blomstrand E, Hassmén P, Ekblom B, et al. Administration of branched-chain amino acids during sustained exercise: effects on performance and on plasma concentration of some amino acids. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1991;63(2):83–88. PubMed.
- van Hall G, Raaymakers JS, Saris WH, et al. Ingestion of branched-chain amino acids and tryptophan during sustained exercise in man: failure to affect performance. J Physiol. 1995;486(Pt 3):789–794. PubMed.
- Madsen K, MacLean DA, Kiens B, et al. Effects of glucose, glucose plus branched-chain amino acids, or placebo on bike performance over 100 km. J Appl Physiol. 1996;81(6):2644–2650. PubMed.
- Pencharz PB, Elango R, Ball RO. Determination of the tolerable upper intake level of leucine in adult men. J Nutr. 2012;142(12):2220S–2224S. PubMed.
- Aamann L, Deshpande N, Dam G, et al. Branched-chain amino acids for people with cirrhosis and hepatic encephalopathy. Cochrane Database Syst Rev. 2026;1(1):CD001939. PubMed.
- Italian ALS Study Group. Branched-chain amino acids and amyotrophic lateral sclerosis: a treatment failure? Neurology. 1993;43(12):2466–2470. PubMed.
- Tandan R, Bromberg MB, Forshew D, et al. A controlled trial of amino acid therapy in amyotrophic lateral sclerosis: I. Clinical, functional, and maximum isometric torque data. Neurology. 1996;47(5):1220–1226. PubMed.
- Strauss KA, Puffenberger EG, Carson VJ. Maple syrup urine disease. In: Adam MP, et al., eds. GeneReviews. University of Washington, Seattle; 2006 (2020年更新). PubMed.
- Food and Drug Administration. Questions and answers on dietary supplements. FDA.
- Code of Federal Regulations. 21 CFR 172.320, Amino acids. eCFR.
- World Anti-Doping Agency. The 2026 Prohibited List. WADA.