ダイエットの話をするときに「脂肪が燃焼する」という表現がよく出てきます。私たちも一般向けに話をするときには、わかりやすいように「燃焼」という言葉を使っていますが、実際には脂肪が燃焼してなくなるようなことはありません。燃焼するためには、かなりの温度の上昇が必要で、紙に火をつけて燃やす程度でも２００〜４５０℃の温度が必要になります。模造紙でも４００℃以上の温度が必要で、一番燃えやすいティッシュペーパーでも２００℃もの温度が必要になっています。
それに比べて間の体温は３７℃前後で、最高でも４２℃以下の温度でしかありません。というのは、人間の身体はタンパク質で構成されていて、タンパク質は４２℃を越えると変性するので、細胞が凝固することになります。体温計の目盛りが４２℃までしかないのは、これが人間の体温の上限値となっているからです。牛乳を加熱すると膜が張るのも、卵を茹でると白く固まるのも、たんぱく質が変性した結果で、これと同じことが起こると考えることができます。
それほどの熱が発生していないのに、燃焼したかのように変化させるために使われるのが触媒です。触媒は特定の化学反応を速める物質で、それ自体は反応を起こしても変化しないものをいいます。使い捨てカイロは燃えてはいないのに熱を発生させています。これは鉄の酸化反応を利用したもので、鉄粉と水、食塩、活性炭によって酸化反応が起こりやすくしています。鉄粉以外の材料が触媒となっているわけですが、体内で、この触媒の役目をしているのは酵素です。
細胞のミトコンドリアの中にはＴＣＡ回路があり、このＴＣＡ回路では酵素を用いて代謝が起こっています。糖質はブドウ糖に、脂質は脂肪酸に、たんぱく質はアミノ酸に変化した後、どれもミトコンドリアの中でアセチルＣｏＡとなってＴＣＡ回路へと入っていきます。ＴＣＡ回路では酸素を使ってアセチルＣｏＡはクエン酸から始まって、次々に別の酸に変化していくわけですが、ＴＣＡ回路ではブドウ糖１分子につき３２分子のＡＴＰが作られます。
ＴＣＡ回路でエネルギー物質のＡＴＰが発生するときには、二酸化炭素と水も発生します。代謝によって発生した水は代謝水と呼ばれ、１日に３００mlほどが作られています。二酸化炭素と水が発生するのは、食品に含まれる脂肪を燃やしたときも同じで、化学の実験として脂肪に火をつけたら燃焼して、燃えかすの他には二酸化炭素と水が発生します。この燃焼の場合には煙として出ていく分もあるのですが、燃えた脂肪も減っていきます。
それに対して、ＴＣＡ回路のエネルギー代謝では、物質として減っているのは二酸化炭素と水だけとなっています。エネルギー物質のＡＴＰは発生しているので、その重量もあるように思われがちですが、エネルギー代謝によってＡＴＰが発生しているわけではないのです。わかりにくい話なので少しだけ詳しく説明をすると、ＴＣＡ回路のエネルギー代謝によってリン酸が発生しています。
ＡＴＰはアデノシン三リン酸（adenosine tri-phosphate）の略で、アデノシンにリン酸３個が結びついたものですが、ＡＴＰの２個目と３個目のリン酸は高エネルギー・リン酸結合と呼ばれる結びつきをしていて、リン酸が１個離れるときにエネルギーが発生する仕組みになっています。ＡＴＰからリン酸が１個離れたものがＡＤＰ（アデノシン二リン酸）で、ＡＴＰからＡＤＰになるときに発生したエネルギーが細胞を働かせる活力源となっているわけです。
ＡＤＰはＴＣＡ回路のエネルギー代謝によって発生したリン酸を結びつけてＡＴＰとなります。つまりエネルギー代謝によって発生するＡＴＰというのは、ＡＤＰにリン酸が結びついた結果であって、新たに発生して移動しているのはリン酸だけということになります。