酵素の基礎知識

【酵素の種類と働き方】ダイエットの関係と体内での役割

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酵素の基礎をやさしく学ぶ~種類と働き・役割~

酵素は人間にとって必要不可欠なものといわれていて、食べたり、呼吸をしたり、歩いたりする時に体内で無数の酵素が働いています。

今は酵素ダイエットが流行っているので、酵素と聞くと、痩せそう、美容や健康に効きそうといったイメージがありますが、本当のところ、どうなのでしょうか?

確かに、体内の酵素は30代~40代にかけて、だんだんと減っていくので、体内の酵素の働きが悪くなると、食べた物を分解したり、消化する働きが悪くなり、体調にも影響が出たりします。

何となく酵素が健康に関係しているんだなということは分かりますね。

最近では、酵素入りの洗剤、化粧品、お風呂、ドリンク等もあるので、酵素が一体何なのかいまいち理解しづらいところもあります。

ということで、酵素とは何か?もう少し詳しく、どんな種類があって、どんな役割や働きをするのか見ていきましょう。

酵素の種類

酵素はたんぱく質の一種で、2万種類以上あるといわれています。

食べた物を消化する酵素や、細菌を破壊する酵素、お酒のアルコールを分解する酵素などさまざまな酵素が体の中で化学反応を起こしています。

例えば、体の中のバクテリアを破壊する酵素として、殺菌酵素の「リゾチーム」があります。

「リゾチーム」は、涙などの粘膜に存在していて、眼の表面の涙の中に入り込んでいる細菌を破裂させ、体内に殺菌が侵入するのを防いでいます。

また、お酒に強い人と弱い人がいますが、これは肝臓で働く酵素が関係しています。

お酒に強い人は、毒性のある「アセトアルデヒド」を分解する能力が高い酵素を持っていますが、弱い人は分解する力が弱いといえます。

他には、野菜や果物に含まれる食物酵素があります。こちらは食物の環境の中で働く酵素です。

消化酵素

食べた物を消化したり、吸収するのに使われている消化酵素は、24種類あります。

その内、代表的な3大栄養素の消化酵素は、炭水化物の消化に必要なアミラーゼ、
タンパク質の消化に必要なプロテアーゼ、脂質の消化に必要なリパーゼがあります。

その他の消化酵素を下記の表で紹介しています。

 

~主な消化酵素の種類~

   酵素  役割
 唾液腺

唾液アミラーゼ

(αーアミラーゼ)

炭水化物をおおまかに分解
下層胃    ペプシン タンパク質をアミノ酸やペプチドに分解する
リパーゼ  脂肪を脂肪酸とグリセリンに分解する
レンニン  乳製品をおおまかに消化
小腸       アミノペプチターゼ タンパク質をポリペプチド(アミノ酸が10~100個結合したもの)にする 
ペプチターゼ ペプチドをアミノ酸分解する酵素
ジペプチターゼ タンパク質をジペプチド(アミノ酸が2個結合したもの)にする 
ラクターゼ 乳糖(ラクトース)をブトウ糖とガラクトースにする 
ホスファターゼ 脂肪のリン酸塩をやわらかくする 
マルターゼ 麦芽糖をブトウ糖と果糖にする 
スクラーゼ ショ糖をブトウ糖と果糖にする 
膵臓     トリプシン ポリペプチドを分解、アミノ酸にする 
キモトリプシン ポリペプチドを分解、アミノ酸にする 
アミラーゼ デンプンをブトウ糖 や麦芽糖にする
リパーゼ  トリグリセリド(中性脂肪)を分解、脂肪酸にする

 

 

体内の酵素の役割

私たちの体は、約60兆個もの細胞からできていて、酵素はその細胞から生成されます。

細胞は体にとってどれも大切な役割を担っています。

例えば、食べた物を消化し、栄養を吸収したり、肌を作ったり、皮膚の細胞がバリア機能の働きをしたりしています。

また、神経の細胞は、痛みや悲しみといった感覚を脳に伝達したり、筋肉の細胞は座る、歩くなどの体を動かす働きをしています。

こうした活動は、細胞が化学反応を起こすことで行なわれていますが、化学反応を起こすには、それを仲介する道具が必要です。

その仲介役となる道具が酵素です。酵素は触媒の一種なのですが、触媒とは、化学反応を促進するけど、反応の前後で自分自身は変化しない物質のことをいいます。

触媒には、二酸化マンガンなどの無機物や有機金属化合物などもありますが、からだの中で働くたんぱく質でできた触媒を酵素といいます。

酵素と化学反応

酵素はすべて形が異なっているため、体の中の一つの反応に対して1種類の酵素しか働きません。

このように、決まった物質としか反応しない性質を持っていることを基質特異性といいます。

基質とは、酵素によって化学反応を受ける物質のことで、例えば、デンプン(炭水化物)は、消化酵素のアミラーゼの基質です。

アミラーゼはデンプンという基質は分解できますが、たんぱく質や脂質は分解できません。

たんぱく質という基質には、プロテアーゼという酵素、脂質にはリパーゼといった酵素が分解する働きがあります。

分かりやすく説明すれば、デンプンなどの基質はよくカギに例えられ、カギがぴったりはまる穴(酵素)を探します。

その特定のカギ穴(酵素)にカギ(基質)がぴったりはまると化学反応が起こります。

アミラーゼ(酵素)とデンプン(基質)が結合すると、マルトースになりますが、酵素と基質が合体したものを基質複合体といいます。

酵素の働き

酵素は触媒として働いているので、体内で分子を切り刻んだり、二つの分子をつないだりと、化学反応がひっきりなしにおきています。

例えば、ご飯を口の中に入れると、唾液に含まれる消化酵素のアミラーゼが、ご飯の分子(でんぷん)を切る化学反応を1秒間に1000回行なって、グルコース(ブトウ糖)に変えています。

唾液のアミラーゼで分解しきれなかったご飯の分子は、十二指腸で、膵臓から分泌される膵液に含まれるアミラーゼによって分解されます。

アミラーゼは2つのグルコースがつながった分子(マルトース)になるまで分解を続け、マルトースが別の酵素(マルターゼ)でさらに切断されると、グルコースになります。

グルコースは私たちの細胞の主なエネルギー源になるので、デンプンを切断してグルコースに変える必要があるのです。

もし酵素がなければ、化学反応は非常にゆっくりとしかおきないので、ご飯は腐らないのですが、酵素があれば1マイクロ(100万分の1)秒という速さで化学反応を加速させています。

酵素の働きを保つ温度とは

酵素には最適pHと最適温度があります。適した環境条件の下でなければ、酵素のたんぱく質は壊れてしまい、働きが鈍くなったりします。

一般的に化学反応は温度が高いほど速く、その働きが大きくなるのが特徴ですが、からだの中にある酵素は体温の37℃程度という穏やかな条件で働きます。

私たち人間の体が37℃弱に保たれている理由は、酵素が無理なく元気に働ける温度だからです。

風邪を引いて熱が出るのは、高熱によって酵素や免疫の活性を高め、風邪のウイルスを退治して早く治そうとするからです。

ただ、高熱が続くと体がつらくなってきます。42℃を超えると、体内で障害が起こり危険な状態になるので、やはり体の中で酵素を維持するのに最適な温度は、通常体温の37℃がちょうど良い温度です。

洗剤に含まれる酵素

洗剤に酵素が入っているものがありますが、酵素の力で服の汚れやシミを分解しています。

体内の消化酵素と同じで、服にこぼした食べ物のシミや汗ジミは、デンプンを分解するアミラーゼ、たんぱく質を分解するプロテアーゼ、脂質を分解するリパーゼが含まれています。

ただし、洗濯機は冷水で洗うのに対して、胃や腸の消化液では、温度やPHが違います。そのため、人の消化酵素では洗濯機では上手く働かないので、アルカリ性の湖で発見された細菌の酵素を改良したものが使われています。

酵素と酵母~働きの違い~

「酵素×酵母」といった健康食品を目にすることがあります。よく似ていますが、酵素と酵母は全くの別物です。

酵素は、「化学反応をすばやく正確に起こすたんぱく質」で、触媒として働いています。

酵母は、私たちが普段、食べている酒や味噌、醤油、納豆、パンなどの発酵食品を作る時に利用される生きた微生物のことです。

酵母は、糖やアミノ酸を分解してアルコールを作り、その後、発酵が進み発酵食品が作られます。

発酵食品を食べると、生きた酵母は、腸の中で食べた物を発酵させたり、酵素を作ることができるので、腸内細菌の働きが活発になり、善玉菌が増えて、腸内環境が良くなります。

酵素の働きとダイエットの関係

酵素は栄養素ではなく、体の中の反応を効率よく行うために触媒として働くものなので、酵素入りの食品を食べても、体内で酵素としてそのまま働くことはありません。

酵素がダイエットに直接働くことはありませんが、酵素のおかげで、体内の消化や呼吸、新陳代謝、運動、思考といった生命活動ができているのは確かです。

年齢とともに酵素は減っていきますので、毎日、健康的な体でいられるよう、普段から酵素力を上げることは大切です。

私たちの体は細胞でできていますが、その細胞と細胞内で合成される酵素は、主にたんぱく質でできています。

たんぱく質の材料となっているのが、アミノ酸という栄養素です。

アミノ酸は約20種類ありますが、その内、9種類のアミノ酸は「必須アミノ酸」といって、からだの中で合成することができないので、食べ物から取り入れる必要があります。

酵素の健康食品から酵素を摂取するなら、酵素が含まれているかどうかではなく、必須アミノ酸がバランスよく含まれているものを選ぶことが重要です。

酵素サプリの成分を調べると必須アミノ酸が入ったものがあります。

また、酵素の機能を補助し、働きを高めてくれる成分に、ビタミンやミネラルでできた補酵素があります。

補酵素のことを英語でコエンザイムといいますが、ビタミンやミネラルなどのように体内で合成できない成分は、食べ物から摂ることで酵素と補酵素が結合してより活発な代謝を行う完全な酵素体として働きます。

酵素食材と補酵素食材を組み合わせた食事なら、酵素が補酵素や他のさまざな成分に作用して、分解し変化させながら、解毒効果や体を維持するための働きを生み出します。

酵素ドリンクで酵素を補うのはウソ

酵素ドリンクやグリーンスムージーは飲むだけで、手軽に酵素が摂れるのがウリですが、酵素を飲んだからといって、そのまま補うことはできません。

酵素はたんぱく質の一種なので、消化酵素によって、胃や小腸でアミノ酸に分解されて酵素の機能を失ったあと、体内で吸収されるからです。

新鮮な野菜や果物をジューサーにかけて飲めば、食物繊維は摂れますが、植物性の食材だけでは栄養が偏っていたり、噛まないので、酵素の働きも悪く、栄養が吸収されにくくなります。

また、酵素ドリンクは、清涼飲料水に規格されているので、65℃で10分程度の加熱殺菌処理が必要になります。

一般的な酵素は50~60℃になると変性し、その働きが失われてしまうので、酵素ドリンクに酵素が本当に入っているか疑わしいです。

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