サプリメント

ビートルート（食事性硝酸塩）

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食事性硝酸塩とは、ビートルート（赤ビーツ）、ホウレンソウやルッコラなどの葉物野菜、セロリに天然に含まれる無機硝酸塩（NO₃⁻）のことです。アスリート向けに研究・販売されている形態として最も一般的なのは、濃縮ビートルートジュースです。摂取された硝酸塩は亜硝酸塩へと変換され、さらに血管を拡張し筋肉の酸素利用効率に影響を与えるシグナル分子である一酸化窒素（NO）へと変換されます。

最も重要な点は、硝酸塩がカフェイン、クレアチン、炭酸水素ナトリウムと並び、国際オリンピック委員会（IOC）から運動パフォーマンス向上に関する十分なエビデンスがあると評価された数少ないサプリメントの一つであることです（Maughan et al., Br J Sports Med 2018）。ただし、その効果は小さく、高度なトレーニングを積んだ持久系アスリートほど効果が現れにくいとされています（Senefeld et al., Med Sci Sports Exerc 2020）。また、硝酸塩には血圧を下げる作用もありますが、この作用は舌の表面に生息する細菌に依存しています。

このページでは、臨床試験、メタアナリシス、および食品安全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 食事性無機硝酸塩（NO₃⁻）；医薬品ではなく食品成分
主な供給源 ビートルート、レタス、ホウレンソウ、ルッコラ、セロリ、クレス：新鮮重量100 gあたり通常250 mg超（4 mmol超）の硝酸塩を含有
研究された形態 ビートルートジュース（濃縮「ショット」が多い）、プラセボ用の硝酸塩除去ビートルートジュース、硝酸ナトリウム
投与経路 経口
研究された用量 単回投与として硝酸塩5–9 mmol（310–560 mg）；4週間の血圧試験では≈6.4 mmol/日
作用発現のタイミング 摂取後≈2–3時間で血漿亜硝酸塩がピークに到達；試験では摂取2–3時間後に運動を実施
半減期 経口摂取後の硝酸塩は≈6時間；亜硝酸塩は≈30分（Kapil et al. 2015で引用された推定値）
主な作用機序 口腔内細菌が硝酸塩を亜硝酸塩に還元し、特に低酸素状態の体内で亜硝酸塩が一酸化窒素に変換される
食品安全上の基準値 一日摂取許容量（ADI）は一日あたり体重あたり3.7 mg/kg（SCF 1997、JECFA 2002；2017年にEFSAが維持）
WADAでの位置づけ WADA 2026年禁止表国際基準（Prohibited List）には掲載されていない

概要

一酸化窒素は体内で二通りの経路によって作られます。古典的な経路では、一酸化窒素合成酵素（NOS）が触媒する反応において、アミノ酸のL-アルギニンと酸素が使われます。生成されたNOはその後、酸化されて亜硝酸塩や硝酸塩になります。何十年もの間、これらは不活性な老廃物とみなされてきました（Jones, Sports Med 2014）。シトルリンリンゴ酸塩などのサプリメントは、このアルギニン依存性の経路を高めることを目的としています。

二つ目の経路は逆方向に進みます（硝酸塩 → 亜硝酸塩 → NO）。2004年、LundbergとGovoniは健康な被験者に硝酸ナトリウム（10 mg/kg）を投与し、血漿亜硝酸塩が4倍に上昇することを観察しました。投与後に被験者が唾液を飲み込まないようにしたところ、血漿亜硝酸塩の上昇は起こらず、亜硝酸塩が口腔由来であることが示されました（Lundberg & Govoni, Free Radic Biol Med 2004）。この硝酸塩–亜硝酸塩–NO経路はNOSに依存せず、ビートルートジュースが供給源となるのはこの経路です。

経路 出発物質 主な段階 酸素の必要性
NOS経路 L-アルギニン（食事由来、またはシトルリンから合成） NOS酵素がアルギニンと酸素からNOを生成 あり
硝酸塩–亜硝酸塩–NO経路 食事性硝酸塩（ビートルート、葉物野菜） 口腔内細菌が硝酸塩を亜硝酸塩に還元；亜硝酸塩がNOに還元される なし；酸素およびpHが低いときに亜硝酸塩からのNO生成が促進される

ビートルートジュースには、ポリフェノールをはじめとする他の化合物も含まれています。プラセボとして硝酸塩を除去したビートルートジュースが開発されたことで、硝酸塩そのものが作用をもたらしていることが証明されました（Jones, Sports Med 2014）。

体内での作用

腸管–唾液循環

ビートルートから一酸化窒素に至る経路には、口腔を介した循環ループが関わっています（Jones, Sports Med 2014）。

  1. 硝酸塩が腸から吸収され、血液中を循環します。
  2. 約25%が唾液腺に取り込まれ、唾液中に濃縮されます。
  3. 舌表面の陰窩（くぼみ）に生息する通性嫌気性菌が、硝酸塩を亜硝酸塩に還元します。
  4. 飲み込まれた亜硝酸塩は、酸性の胃の中で一部がNOに変換され、残りは吸収されて血漿亜硝酸塩を上昇させます。
  5. 血液および組織内で、デオキシヘモグロビンやその他の酵素・タンパク質が亜硝酸塩をNOに還元します。この反応は、活動中の筋肉で生じやすい低酸素状態や低pH環境でより起こりやすくなります。

体内で硝酸塩が段階的にNOへと還元されるため、硝酸塩は血漿亜硝酸塩の「プロドラッグ」のように振る舞います（Kapil et al., Hypertension 2015）。

タイミングと用量反応関係

主要な用量設定試験では、健康な男性10名に濃縮ビートルートジュース70、140、または280 mL（硝酸塩として4.2、8.4、16.8 mmolを含有）が投与されました（Wylie et al., J Appl Physiol 2013）。

用量（硝酸塩） 中強度運動のO₂コスト（プラセボとの比較） 高強度運動の課題継続不能までの時間（プラセボとの比較）
4.2 mmol (70 mL) 変化なし 変化なし
8.4 mmol (140 mL) −1.7%（P = 0.06） +14%（Pは0.05未満）
16.8 mmol (280 mL) −3.0%（Pは0.05未満） +12%（Pは0.05未満）

血漿亜硝酸塩は用量依存的に上昇し、摂取後約2–3時間でピークに達しました。運動試験は摂取2.5時間後に実施されました。用量を8.4 mmolから16.8 mmolに倍増させても、運動耐容能のさらなる向上はみられませんでした。

運動生理への影響

クロスオーバー試験において、男性八名がビートルートジュース500 mL/日（硝酸塩≈11.2 mmol/L）または硝酸塩をほとんど含まないブラックカラント飲料を6日間摂取しました（Bailey et al., J Appl Physiol 2009）。ビートルートジュース摂取時には以下の結果がみられました。

  • 血漿亜硝酸塩が高値を示しました（273 vs 140 nM）。
  • 収縮期血圧が低値を示しました（124 vs 132 mmHg）。
  • 中強度運動開始時の酸素摂取量の上昇が19%小さくなりました。
  • 高強度運動における疲労困憊までの時間が延長しました（675 vs 583 s）。

IOCのコンセンサス声明では、推定される作用機序として、II型（速筋）筋線維の機能向上、筋力発揮あたりのATPコスト低下、ミトコンドリア呼吸の効率化、および筋血流の増加が挙げられています（Maughan et al., Br J Sports Med 2018）。

規制上の位置づけ

硝酸塩は通常の食事に含まれる成分です。野菜を中心とする通常の食事からの平均摂取量は、一日あたり約1.5–2 mmolです（Kapil et al., Hypertension 2015）。硝酸塩と亜硝酸塩はまた、発色や腐敗防止のために塩漬け肉や加工肉にも添加されており（Jones, Sports Med 2014）、欧州連合（EU）では硝酸ナトリウム（E 251）および硝酸カリウム（E 252）が食品添加物として規制されています。

2017年、欧州食品安全機関（EFSA）はこれらの添加物を再評価しました（EFSA ANS Panel, EFSA J 2017）。主なポイントは以下のとおりです。

  • 硝酸塩のADI（一日あたり体重あたり3.7 mg/kg）は、EU食品科学委員会（1997年）およびJECFA（2002年）によって設定されました。導出過程に不確実性はあるものの、EFSAはこれを撤回するだけの十分な根拠はないと判断しました。
  • このADIは、唾液中の硝酸塩から生成される亜硝酸塩によって生じるメトヘモグロビン（酸素を運搬できない形態のヘモグロビン）への懸念に基づいています。
  • 硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウムに遺伝毒性は認められず、マウスおよびラットを用いた発がん性試験も陰性でした。
  • すべての食事由来供給源（食品添加物、天然含有分、汚染物質）を合算すると、すべての年齢層において平均曝露量および高曝露量でADIを上回ります。

Kapilらは、体重70 kgの人の場合、このADIは一日あたり約4.2 mmolに相当すると指摘しています（Kapil et al., Hypertension 2015）。これは大半の運動パフォーマンス研究で用いられている5–9 mmolという用量を下回ります。一方、Jonesは、野菜の豊富な通常の食事でも5–9 mmolに達しうることを指摘しています（Jones, Sports Med 2014）。

硝酸塩はWADA 2026年禁止表国際基準（Prohibited List）には掲載されていません。

研究でわかっていること

IOCの2018年コンセンサス声明

栄養補助食品（サプリメント）に関するIOCのコンセンサス声明では、硝酸塩は、わずかなパフォーマンス向上が得られる可能性を示唆する十分な裏付けがある数少ないサプリメントの一つに位置づけられました（Maughan et al., Br J Sports Med 2018）。エビデンスは以下のように要約されています。

項目 IOC 2018年要約
単回摂取 5–9 mmol（310–560 mg）の単回摂取から2–3時間後に効果がみられるのが一般的
継続摂取 3日を超える摂取も有益とみられ、効果が得られにくい高度なトレーニングを積んだアスリートにも役立つ可能性がある
疲労困憊までの時間 4–25%改善
40分未満のタイムトライアル 1–3%改善
12–40分のチームスポーツ型間欠的運動 3–5%改善
12分未満の運動課題 エビデンスは一貫していない
上限 16.8 mmol（1,041 mg）を摂取しても、8.4 mmol（521 mg）を上回る効果は得られない

持久力に関するメタアナリシス

その後のメタアナリシスでも、硝酸塩はタイムトライアル（一定距離をどれだけ速く走れるか）よりも、オープンエンドの試験（どれだけ長く続けられるか）で効果が出やすいという点で一致しています。

解析 データ 主な結果
McMahon et al., Sports Med 2017 47研究、76試験 疲労困憊までの時間：ES 0.33（95% CI 0.15–0.50）。タイムトライアル：有意な効果なし。漸増負荷運動試験：ES 0.25（95% CI −0.06〜0.56）、有意差なし
Senefeld et al., Med Sci Sports Exerc 2020 健康な若年成人を対象としたクロスオーバー試験80件 全体でd = 0.174（95% CI 0.120–0.229）。VO₂max ≥65 mL/kg/minの十分にトレーニングを積んだアスリート（d = 0.021、26研究）および女性のみの研究（d = 0.116、6研究）では効果なし
Poon et al., Sports Med 2025（アンブレラレビュー） メタアナリシス20件、一次研究180件、参加者2,672名 疲労困憊までの時間：SMD 0.33（95% CI 0.19–0.47；41研究）。タイムトライアル：SMD −0.03（95% CI −0.14〜0.09；42研究）。VO₂max：SMD −0.10、有意差なし

2025年のアンブレラレビューでは、一日あたり少なくとも6 mmol（372 mg）を摂取した場合、および3日を超えて補給した場合に、疲労困憊までの時間の改善幅がより大きいことがわかりました。著者らは、含まれたレビューの大半の方法論的質を「低い」から「極めて低い」と評価しています（Poon et al., Sports Med 2025）。

Senefeldらは、全体的な効果を「客観的にみて小さい」と表現しました。そして、高い有酸素運動能力をもつ人におけるエルゴジェニックエイドとしての硝酸塩の有用性は限定的であり、女性を対象とした研究が不足していると結論づけています（Senefeld et al., Med Sci Sports Exerc 2020）。

高強度運動および間欠的運動

スプリントや短時間の高強度運動に関する結果は一様ではありません。

解析 データ 改善がみられた項目 改善がみられなかった項目
Alsharif et al., Antioxidants 2023 メタアナリシスに含まれる23研究 ピークパワー到達時間の短縮（SMD 0.75）、平均パワー出力（SMD 0.20）、Yo-Yo間欠的回復力テストレベル1の走行距離（SMD 0.17） ピークパワー出力
Poon et al., Sports Med 2025 統合された一次研究 筋持久力（SMD 0.48；95% CI 0.23–0.74；22研究）、ピークパワー出力（SMD 0.25）、ピークパワー到達時間の短縮（SMD −0.76） 筋力（SMD 0.05；27研究）
Eroglu et al., Nutrients 2026 23試験、参加者401名（ビートルートジュースのみ） ウィンゲートテストにおけるピークパワー到達時間の短縮（SMD −0.92、4研究）、握力（SMD 0.40） カウンタームーブメントジャンプ、ピークおよび平均パワー、10 mおよび20 mスプリント、主観的運動強度、乳酸値

2026年のメタアナリシスでは、ほとんどの評価項目についてエビデンスの確実性が低いと評価され、短距離スプリントや反復スプリントのパフォーマンス向上を目的としたビートルートジュースの日常的な使用は支持されないと結論づけられました（Eroglu et al., Nutrients 2026）。

血圧

血圧に対する作用は、食事性硝酸塩において最も一貫してみられる知見です。

  • 急性作用。 健康な被験者において、ビートルートジュース500 mLの摂取から約3時間後に血圧が最大10.4/8 mmHg低下しました。この低下は血漿亜硝酸塩のピークと一致していました。唾液を介した硝酸塩の再循環を遮断すると、血漿亜硝酸塩は上昇せず、血圧も低下しませんでした（Webb et al., Hypertension 2008）。
  • 高血圧患者での試験。 二重盲検試験において、高血圧のある68名（半数は未治療、半数は服薬中）が、硝酸塩≈6.4 mmolを含むビートルートジュース250 mL/日、または硝酸塩を除去したプラセボジュースを4週間摂取しました（Kapil et al., Hypertension 2015）。
測定方法 プラセボに対する低下幅（収縮期/拡張期、mmHg）
診察室血圧 7.7/2.4（95% CI 3.6–11.8/0.0–4.9）
24時間自由行動下血圧 7.7/5.2（95% CI 4.1–11.2/2.7–7.7）
家庭血圧 8.1/3.8（95% CI 3.8–12.4/0.7–6.9）

この効果は4週間にわたって減弱しませんでした。血管内皮機能（血管がどれだけ良好に拡張するか）は約20%改善し、動脈スティフネス（血管の硬さ）は低下しました。

メタアナリシスでは、より小さく、確実性もやや低い効果が示されています。

解析 試験数 収縮期血圧 拡張期血圧
Siervo et al., J Nutr 2013：2時間〜15日間 16試験、参加者254名 −4.4 mmHg（95% CI −5.9〜−2.8） −1.1 mmHg（95% CI −2.2〜0.1）、有意差なし
Ashor et al., J Hypertens 2017：1–6週間 13試験、参加者325名 −4.1 mmHg（95% CI −6.1〜−2.2） −2.0 mmHg（95% CI −3.0〜−0.9）

2017年の解析では、有意な効果がみられたのは診察室で測定された血圧のみであり、24時間自由行動下血圧および家庭血圧では有意な変化は認められませんでした。2013年の解析では、一日の硝酸塩摂取量が多いほど収縮期血圧の低下幅が大きいという関連がみられました。

マウスウォッシュに関する知見

最初の変換段階を担うのは口腔内細菌であるため、殺菌性マウスウォッシュ（洗口液）でこれらの細菌を死滅させると、硝酸塩の経路が弱まります。

  • 血漿亜硝酸塩。 健康な被験者7名において、硝酸ナトリウム（10 mg/kg）を摂取する前にクロルヘキシジン配合マウスウォッシュでうがいをすると、唾液中への硝酸塩の蓄積は妨げられなかったものの、唾液中での亜硝酸塩への変換が消失し、血漿亜硝酸塩の上昇が著しく抑えられました（Govoni et al., Nitric Oxide 2008）。
  • 安静時血圧。 健康な被験者19名において、クロルヘキシジン配合マウスウォッシュを7日間使用したところ、口腔内での亜硝酸塩産生が90%、血漿亜硝酸塩が25%減少し、収縮期および拡張期血圧が2–3.5 mmHg上昇しました。この影響は1日以内に現れました（Kapil et al., Free Radic Biol Med 2013）。著者らは、口腔内細菌が体内で作られた硝酸塩を再利用することで、正常な血圧の維持に寄与していると結論づけました。
  • マウスウォッシュの種類。 男性12名が8.4 mmolのビートルートジュースを摂取した後、抗菌性マウスウォッシュ（Cepacol）およびクロルヘキシジン配合マウスウォッシュは、消毒性マウスウォッシュ（Listerine）や水と比べて、血漿および唾液中の亜硝酸塩をより大きく低下させました（Woessner et al., Nitric Oxide 2016）。
  • 運動後。 健康な23名において、中強度のトレッドミル運動後に抗菌性マウスウォッシュを使用したところ、通常みられる運動後の収縮期血圧低下が1時間後には61%抑えられ、2時間後には完全に消失しました（Clarke et al., Free Radic Biol Med 2019）。

IOCのコンセンサス声明でも、硝酸塩に対する反応に個人差が生じる理由の一つとしてマイクロバイオーム（常在菌叢）が挙げられています（Maughan et al., Br J Sports Med 2018）。

副作用とリスク

ビーツ尿と便の着色

ビートルートを食べた後に尿が赤色やピンク色になる現象はビーツ尿（beeturia）と呼ばれ、10–14%の人に報告されており、鉄欠乏や吸収不良がある人でより多くみられます（Watts et al., Pharmacogenetics 1993）。これは硝酸塩ではなくベタシアニン色素によるものです。4週間の高血圧試験では、ビーツ尿と赤い便はよくみられる想定内の所見であり、重篤な有害事象は発生しませんでした（Kapil et al., Hypertension 2015）。

胃腸の不調

IOCのコンセンサス声明では、全体として副作用は少ないものの、体質によってはアスリートに胃腸の不調が生じる可能性があると指摘されています（Maughan et al., Br J Sports Med 2018）。

メトヘモグロビンとニトロソアミン

硝酸塩に関する理論上の懸念は、メトヘモグロビン血症と、一部に発がん性が知られるN-ニトロソ化合物の生成です。

  • 4週間の高血圧試験では、メトヘモグロビン値に変化はなく、血液生化学検査および血球算定にも変化はみられませんでした（Kapil et al., Hypertension 2015）。
  • EFSAは、硝酸塩から亜硝酸塩への変換率を最も高く見積もった場合でも、食事性硝酸塩によるメトヘモグロビンは臨床的に問題とならず、推定されるN-ニトロソ化合物の生成も懸念は低いと判断しました（EFSA ANS Panel, EFSA J 2017）。
  • Jonesは、硝酸塩自体は亜硝酸塩へとゆっくり変換されるため毒性はないものの、亜硝酸塩（塩類）を誤って、あるいは管理せずに摂取すると毒性を示す可能性があると述べています。野菜に含まれる抗酸化物質はニトロソ化を抑えるため、専門家の間では硝酸塩や亜硝酸塩の塩類よりも野菜由来の供給源が推奨される理由の一つとなっています（Jones, Sports Med 2014）。
  • 高用量のビートルートジュースの長期的な安全性は検証されておらず、これまでの試験期間は数日から数週間にとどまっています。

腎結石

ビートルートやホウレンソウには、硝酸塩だけでなくシュウ酸も多く含まれています。高血圧試験の著者らは、シュウ酸カルシウムなどのシュウ酸腎結石ができやすい人はこれらの野菜を避ける必要があるかもしれないと指摘しています（Kapil et al., Hypertension 2015）。

降圧薬との併用

4週間の高血圧試験に参加した患者68名のうち半数はすでに降圧薬を服用していましたが、介入の忍容性は良好でした（Kapil et al., Hypertension 2015）。この試験は薬物相互作用を調べるために設計されたものではないため、特定の降圧薬に対して硝酸塩がどのように作用を上乗せするかは明確にはわかっていません。

要点

  • 十分なエビデンスがある数少ないサプリメントの一つ。 IOCの2018年コンセンサス声明では、わずかなパフォーマンス向上をもたらす可能性があるサプリメントとして、カフェイン、クレアチン、炭酸水素ナトリウムとともに硝酸塩が挙げられています。
  • 効果は小さく、運動課題に依存する。 メタアナリシスでは、疲労困憊までの時間（SMD ≈0.33）や筋持久力の改善が示されていますが、タイムトライアル、VO₂max、筋力に対する明確な有益性は認められていません。
  • エリート持久系アスリートでは有用性が低い。 VO₂max ≥65 mL/kg/minの十分にトレーニングを積んだアスリートでは効果が認められず、また女性を対象とした研究は不足しています。
  • 研究された用量は運動の2–3時間前に5–9 mmol。 8.4 mmolから16.8 mmolに増量しても追加の有益性は得られませんでした。一方、3日を超える継続摂取や少なくとも6 mmol/日の摂取では、持久力テストでより大きな改善がみられました。
  • 口腔内細菌に依存して血圧が低下する。 メタアナリシスでは収縮期血圧が平均して約4 mmHg低下しますが、抗菌性マウスウォッシュを使用するとこの経路が弱まります。
  • 全般的に忍容性は良好。 赤い尿や便は色素による想定内の反応です。パフォーマンス研究で用いられる用量は体重70 kgの成人の食品ADIを上回っており、長期的な安全性は研究されていません。

出典

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