消化酵素

 消化酵素とは、消化に使われる酵素のことである。分解される栄養素によって炭水化物分解酵素、タンパク質分解酵素、脂肪分解酵素などに分けられる。生物が食物を分解するために産生するほかは、食品加工、胃腸薬、洗剤などとして使用される。海外ではサプリメントとしての利用も一般化している。

 例えばコカ・コーラには、初めコカインが含まれていたので、この名が付いたのは有名だが、ペプシ・コーラには、何が入っていただろう?実はペプシンが入っていたのがその名の由来である。ペプシンは胃液に含まれる消化酵素で、1894年、初めは消化不良の治療薬として売り出した飲料だった。

 このように、消化酵素は消化はもちろん、さまざまな分野で利用されているのだが、人体では、どこでどのようにはたらくのであろうか?



 消化酵素の基質特異性

 炭水化物消化酵素

 まず、炭水化物分解酵素としては唾液、膵液に含まれる「アミラーゼ」がある。アミラーゼはデ00ンプンを分解して主にマルトース(麦芽糖)に変える。

 次に膵液・腸液に含まれる「マルターゼ」がある。マルターゼはマルトース(麦芽糖)をグルコース(ブドウ糖)に変える働きがある。 また、腸液には「ラクターゼ」が存在し、ラクトース(乳糖)をグルコースとガラクトースに変える。

 タンパク質分解酵素

 タンパク質分解酵素は、一般に「プロテアーゼ」と呼ばれる。プロテアーゼは最終的にタンパク質をアミノ酸にまで分解する。

 胃液には「ペプシン」というタンパク質を分解してより小さなペプトンにする酵素がある。また、膵液には「トリプシン」があり、タンパク質やペプトンを更に小さなポリペプチドやアミノ酸にする。また「キモトリプシン」「エラスターゼ」はタンパク質やペプトンを更に小さなポリペプチドやアミノ酸にする。また「カルボキシペプチターゼ」はポリペプチドを分解してアミノ酸にする。

 腸液には、「アミノペプチダーゼ」があり、ポリペプチドを分解してアミノ酸にする働きがある。アミノ末端のペプチド結合を切断する。


 脂肪分解酵素

 脂肪を分解する酵素は、膵液に主に含まれている「リパーゼ」がある。他に唾液、胃液、腸液、にも少量含まれているという。「リパーゼ」は脂肪(トリグリセリド)を最終的にグリセリンと脂肪酸に分解する。


 外部酵素・食品酵素

 消化酵素というと人体の中にだけあると思われがちだが、生物全般に共通して持っている場合が多い。人の外部から食品として摂取する酵素を外部酵素・食品酵素などという。

 例えば、植物には「プロテアーゼ」を豊富に含むものがある。

 パパイヤ - 果肉に「パパイン」を含む。食肉の改質剤(軟化剤)としての利用も行われている。

 パイナップル - 果肉に「ブロメライン」を含むため、大量に食べると舌に痺れを感じさせる。

 ショウガ - 根に「ショウガプロテアーゼ」を含む。牛乳の凝固剤としての利用がある。 イチジク - 果肉に「フィシン」を含む。

 唾液に含まれる「アミラーゼ」は、植物では果実の成熟や穀物の発芽の間に合成される。微生物の分泌するアミラーゼは工業的に大量に生産され、製糖、食品加工、胃腸薬、衣料製造、洗剤等に利用されている。みそやダイコンの中にも存在する。

 「マルターゼ」は、ほとんどの生物がこの酵素を備えており、代謝にかかわっている。基質特異性は酵素の起源により様々で、アグリコンの分解能を備えているものや、デンプンを分解するものなどがある。特に酵母では豊富に存在するが酵母から精製した酵素は基質特異性が低い。

 膵液に含まれ、脂質を分解する「リパーゼ」はすべての生物に存在し、その遺伝子は一部のウイルスにもある。

 消化酵素のない消化液

 胆汁(たんじゅう)は消化酵素の含まない消化液である。肝臓で生成され、黄褐色でアルカリ性の液体である。肝細胞で絶えず生成され、総肝管を通って胆のうに一時貯蔵・濃縮される。食事時に胆のうが収縮され、総胆管の十二指腸開口部であるオッディの括約筋が弛緩し十二指腸に排出されて働く。

 胆汁の働き:胆汁は1日に約600ml分泌される。胆汁酸と胆汁色素を含み、前者は界面活性剤として食物中の脂肪を乳化して細かい粒とし、リパーゼと反応しやすくすることで脂肪の消化吸収に重要な役割を果たすが、消化酵素は含まれない。

 胆汁酸:

 脂肪を乳化して消化酵素の働きを助ける。更に脂肪の分解産物に作用して小腸から吸収されやすく変化させる。また腸内に分泌された胆汁酸の殆どは小腸で再吸収され、肝臓に戻される(腸肝循環)。

 胆汁色素:

 破壊された赤血球から遊離したヘモグロビンのタンパク質部分から切り離されたヘムが、肝臓の細胞で黄色のビリルビンに変化したもの。大部分は大便中に排泄される。


 参考HP Wikipedia「消化酵素」「消化液」「消化酵素」「胆汁」

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