酵素とは?
今日から 微量栄養素である ビタミン・ミネラルについて解説します 微量栄養素の主たる働きは 生体内で さまざまな化学反応を行っている酵素を 助けることです ですから まず 微量栄養素が働きかける酵素 について解説します <酵素とは何か?> @触媒作用を有するタンパク質です 触媒とは それ自体は変化せずに 化学反応の進行を速める物質 のことで 酵素は触媒なので それ自体は 反応の過程で消費されることはなく 反応の前後で変化することもありません @数多くの酵素が発見されています 1833年 フランスでの アミラーゼ(ジアスターゼ)の発見が最初で すぐあとの1836年には ドイツでペプシンが発見されました 現在では 2万種類以上の酵素があるとも言われており タンパク質分解酵素だけで 9000種類以上あります そして 細胞を作るために 1万3000種類の酵素が働いています たとえば 肝機能の血液検査でお馴染みの AST ALTは タンパク質を分解してアミノ酸を作る酵素ですし γGTPは 解毒に関係している酵素です <酵素の機能> @食物を消化する段階から 栄養素の吸収・分布・代謝・排泄に至る あらゆる過程に関与しており 生体が物質を変化させて利用する反応に 欠かせません @エネルギー産生 細胞の新陳代謝 組織や遺伝子の修復 毒素・老廃物の排泄など さまざまな生体反応に関与しています このように 酵素の働きがなければ 生きていくための生命現象が維持できない と言っても 過言ではありません <酵素の性質> @特異性と選択制 *作用する物質(基質)が1種類だけ(基質特異性) *進行させる反応も1種類だけ(反応選択性) という性質を有しているのが最大の特徴です 基質特異性は 酵素と基質の立体構造の親和性に依ります 酵素(下図のA)の基質結合部位と 構造的に親和性がある基質(下図だとB)は 酵素に結合できますが 親和性のない基質(下図のC)は 結合できません この特異的な性質により 生命維持に必要なさまざまな化学変化を 起こさせることが可能となり 代謝に関与する化学反応の数だけ 酵素が必要となります @スピード 反応のスピードが非常に速いのも 酵素の大きな特徴です グラフが示すように 反応速度が急速に立ち上がっていきます @適応分泌 酵素の多くは 前駆物質のような不活性型として作られ 必要時に体内で活性化されます *必要なときに 必要な分だけ 分泌される *身体が食物にふさわしい種類の酵素を選択して 適量を分泌させる こうした機序により 体内で適切な酵素反応が行われます ちなみに酵素は 睡眠中に作られることが多いようです 睡眠 大事ですね! <寿命と産生総量> @寿命がある 酵素には寿命があり 短いもので数時間 長くても数十日です @生涯で産生される総量に限りがある 一生の間に産生される 酵素の総量は決まっていて この総量が「潜在酵素」と呼ばれます 150歳分くらいはあると言われていますが 加齢とともに産生量は減っていき 40歳を超えると急激に減少しますし また加齢により質も変化し力が衰えます 体内で作られる潜在酵素は *消化酵素 :食物の消化・吸収に関わる *代謝酵素 :エネルギー産生 解毒などの生命活動に関わる に大別されます @無駄遣いされている 現代生活は 酵素を無駄遣いさせています *ファストフード 加熱調理食物 スナックなどの 悪しき食習慣 *喫煙 大量飲酒 *ストレス などは 必要以上に消化酵素を消費させてしまい 体内の消化酵素と代謝酵素のバランスが 乱れてしまいます この点については あとで詳しく解説します <医療での活用> 酵素は実際の医療の現場にも貢献しています @血液検査 上述した肝機能検査で用いられるAST ALTのように 酵素が存在する臓器から 血液中に逸脱した酵素の量を計測して 病気の活動性を評価できます @治療 酵素作用を調節する治療薬は 日々の診療で用いられています 酵素による調節の失調が病気の原因である場合や コレステロールや尿酸が体内で作られ過ぎる場合は 酵素活性を抑制する治療薬が有効です *高血圧に関与する アンジオテンシン変換酵素を阻害して 血圧を下げる アンジオテンシン変換酵素阻害薬(ACE阻害薬) *インスリンを分泌させ糖尿病を改善するインクレチンを 分解してしまう酵素のDPP-4の作用を阻害して インクレチンを働かせるDPP-4 阻害薬 *肝臓でコレステロールを合成する酵素の HMG-CoAを阻害して コレステロール合成を抑える スタチン系薬剤(HMG-CoA還元酵素阻害薬) *尿酸を合成する 酵素キサンチンオキシダーゼを阻害して 尿酸合成を抑えて尿酸値を下げる キサンチンオキシダーゼ阻害薬 などが 良い例です こうしてみると 生活習慣病の治療薬には 酵素阻害薬が多いことがわかります
高橋医院