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酵素の種類とは

ひとくちに「酵素」といっても、働きや役割は種類によってさまざま。「体内酵素」と「体外酵素」という大分類にわけられ、それぞれ「消化酵素」と「代謝酵素」という小さな分類にわけられます。種類別に酵素の働きや代表的な酵素の役割をわかりやすく解説しているので、参考にしてみてください。

体内酵素

消化酵素

消化酵素は、食事から摂取した栄養素を身体に吸収されやすい形へと分解する働きをもつ酵素の総称です。人間や動物の身体の中でつくられているため、あなたの身体の中にも備わっています。消化酵素にも沢山の種類があり、種類によって分解できる栄養素はバラバラ。1つの酵素がもつ働きはひとつなのです。

一般的には、ご飯やパンなどの炭水化物を分解する「アミラーゼ」、揚げ物をはじめとする脂肪を分解する「リパーゼ」、お肉をはじめとするタンパク質を分解する「プロアテーゼ」などの消化酵素が有名です。

代謝酵素

代謝酵素は、消化酵素の働きを補いながら、健康を維持してくれる体内酵素の総称です。消化酵素によって分解された栄養素を身体の細胞へ届けたり、体内の毒素を輩出したり、ホルモンバランや体内環境を整えたりする役割をもっています。消化酵素が不足している時、代わりに使用されるのも代謝酵素です。

代謝酵素は私たちの体内にあるすべての組織・器官に存在します。そして、それぞれ異なる働きをもっているのが特徴です。

食事をした際の体内酵素(消化酵素・代謝酵素)の働き

まず初めに、食べ物に含まれる糖質が唾液に含まれる「アミラーゼ」という消化酵素によって「ブドウ糖」や「麦芽糖」へと分解されます。そのまま胃へ運ばれた食事に含まれるタンパク質は、胃液に含まれる「プロアテーゼ」という消化酵素がアミノ酸に分解。膵臓や腸へ運ばれた食べ物に含まれる脂質は、膵液や腸壁に存在する「リパーゼ」によって脂肪酸へと変化。消化酵素によって分解された栄養素は、それぞれの部位にある代謝酵素によって細胞へと届けられ、私たちの骨や皮膚、血液の材料となります。

体外酵素(食物酵素)

食物酵素とは、その名の通り食事から摂取できる酵素の総称です。

酵素は乱れた食生活やストレス、睡眠不足や喫煙など、さまざまな要因で大量に消費されます。酵素学の権威である米国のエドワード・ハウエル博士によると、一生のうちに体内で生成される酵素の量は生まれたときから決まっているとのこと。酵素を生成する能力は個人差があるため、不足している人は食物酵素(体外酵素)で補う必要があります。食物酵素にも消化酵素と代謝酵素が存在するため、摂取して体内酵素の消費量を抑えましょう。

食物酵素が含まれる代表的な食べ物は果物(パイナップルやバナナ)や発酵食品(納豆や味噌)、肉や魚、野菜(大根やニンジン)、海藻などです。

食物酵素(体外酵素)について、消化できる栄養素の種類ごとに詳しく解説いたします。

デンプン分解酵素

緑色の植物が太陽のエネルギーを使用して生合成する多糖類で、緑色植物のみならず微生物や動物を含めた地球上の多くの生物のエネルギー源となっている物質がデンプンです。そのため、これらの生物はデンプンを分解する酵素を持っており、分解したグルコースを細胞内に取り込むことによって活用する作用があります。

デンプン分解酵素にはα-アミラーゼ、β-アミラーゼ、プルラナーゼがあり、ダイコンやヤマイモにも多く含まれています。

  • α-アミラーゼ α-アミラーゼには耐熱性の高いものが多いため工業的に広く生産されており、デンプン糖化工業に活用されているようです。
  • β-アミラーゼ α-アミラーゼとともに古い歴史をもったアミラーゼで、麦芽やダイズ,サツマイモなど植物由来の酵素が詳しく研究されています。
  • プルラナーゼ プルラナーゼはKlebsiella などの微生物から発見され、比較的至適温度の高い酵素が工業的に生産される特徴があります。デンプンからのグルコースやマルトースの生産に、グルコアミラーゼやβ-アミラーゼとともに使用されています。

糖質関連酵素

糖質関連酵素とは、グリコシドの結合に作用している酵素の総称です。デンプンやセルロースなどの多糖に作用するアミラーゼやセルロースなどの酵素以外にも、高等生物の細胞表面にある複雑な糖鎖に作用しているものも含みます。

たとえばデンプン、乳糖、蔗糖など、食べることが可能な糖質に作用する酵素は、新しく食品の素材を生産するときに応用することが可能です。さらにセルロースやヘミセルロースなどの酵素は、植物細胞壁に作用しており、食べることができない糖質で、バイオ燃料などに変換する機能を持っています。

つまり糖質関連酵素の種類は非常に多く、加水分解酵素ファミリーに限定しても、これまでに約130種類余りの酵素が発見されています。ラクターゼやβ-フラクトフラノシダーゼなどの酵素があり、乳糖をグルコースとガラクトースに分解し、砂糖をブドウ糖と果糖に分解することが可能です。

夏目漱石のデビュー作である「吾輩は猫である」の中でも糖質関連酵素は登場しています。吾輩が住みついた家の主の苦沙弥先生が消化剤を服用しているシーンの「タカジヤスターゼ」は酵素のひとつです。

タンパク質関連酵素

タンパク質を分解する酵素はプロテアーゼ、ペプチドを分解する酵素はペプチダーゼと呼ばれています。プロテアーゼの種類は非常に多く、ほとんどの微生物はプロテアーゼを生産しているため、生産量が多いものや特徴的な性質のものが厳選され有効に活用されているようです。

たとえば麹カビは清酒や醤油の醸造に活用されており、高いプロテアーゼ活性を持った性質があります。そのほかにもBacillus licheniformis, B. amyloliquefaciens などの細菌類や放線菌類も活性が高い点が特徴的です。植物由来の酵素としてパパイヤの実に含まれるパパイン、パイナップルに含まれるブロメラインがメジャーでしょう。さらに動物由来の酵素なら胃液のペプシン、膵臓で分泌されるトリプシン、キモトリププシンが有名です。

プロテアーゼは基本的にはタンパク質のペプチド結合を加水分解し、ペプチドあるいはアミノ酸を生成する反応があります。

食品の製造や加工分野において、動物および植物タンパク質を原料としている調味料の製造や食肉の軟化剤、カゼインを原料としているチーズの製造などがあります。医薬品の分野においては消化剤や抗炎症・去痰剤などに利用されるなど幅広い分野に活用されています。

脂質関連酵素

脂質分解酵素として最も知られているのが、グリセロールエステルを分解し、脂肪酸を遊離するリパーゼとグリセロリン脂質、スフィンゴリン脂質などのリン脂質を分解するホスホリパーゼでしょう。

ホスホリパーゼを大別すると、アシルハイドロラーゼとホスポジエステラーゼに分類されます。アシルハイドロラーゼはホスホリパーゼA2、A1、B、リゾホスホリパーゼ、PAFに特異的に作用。脱アセチル化するPAF― アセチルハイドロラーゼなどが属しています。ホスホリパ― ゼC、Dは、ホスポジエステラーゼに属しているのが特徴的です。

セルラーゼ

セルラーゼとは、セルロースをブドウ糖が複数繋がった形のオリゴ糖に分解する酵素のことです。ウシやウマなどの草食動物や、シロアリは腸内細菌にセルラーゼを持っており、それを利用してセルロースを分解しています。

セルロースとは多く存在しており、再生利用が可能な有機化合物でグルコース、いわゆるブドウ糖の重合体です。

人間の体内にはセルラーゼは存在していません。人間の場合にはデンプンを摂取し、それをアミラーゼによってブドウ糖に分解することによってエネルギー源としています。つまり紙を食べたからと言って栄養に変えることはできないでしょう。

体外酵素(食物酵素)を摂取する際の注意点

酵素の働きは50度以上の加熱で弱まってしまうため、調理方法に注意する必要があります。生しぼりフルーツジュースやお刺身、野菜スティックなどがおすすめ。酸化にも弱いため、非加熱調理後はなるべく早く食べましょう。

生食が苦手な方は「生きたまま酵素」がおすすめ!

体外酵素(食物酵素)を摂取したいけれど生食が苦手。手間ひまかけて非加熱調理のバリエーションを増やす時間がない。できるだけ食生活を変えずに酵素を摂取したいという方は、手軽に体内酵素を補える「生きたまま酵素」がおすすめです。

「生きたまま酵素」とは、酵素の効力を失う「加熱・加圧」などの処理を行わずに製造された酵素サプリメントのこと。「生酵素」や「毒だし酵素」とも呼ばれています。一部、第三者機関による科学的証明(エビデンス)もあるので必見です。

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