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スクラーゼはスクロースを分解する酵素

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スクラーゼ とは

スクラーゼとはショ糖とも呼ばれるスクロースの有するグルコースとフルクトースの1,2-グリコシド結合の加水分解反応を触媒する酵素でり、α-グリコシダーゼの一種に分類されます。

同様にフルクトースとグルコースの2糖構造を認識してグリコシド結合を加水分解する酵素としてサッカラーゼがありますが、両者ではスクロース構造の認識部位が異なっています。すなわち、スクラーゼはスクロース構造のフルクトース側を認識しますが、サッカラーゼはグルコース側を認識します。
このため、サッカラーゼの場合には末端からグルコース、フルクトースというスクロース様の構造を有し、フルクトースの次に別の糖と結合しているようなオリゴ糖も認識して、グルコースとフルクトースのグリコシド結合を加水分解する反応を触媒します。このように、両者はスクロース構造を認識するという点では同じですが、その認識の仕方が違うことによって基質の一般性に違いがあるのです。

スクラーゼと同様に二糖構造を認識してグリコシド結合を切断する酵素は他にも多数あり、麦芽糖とも呼ばれるマルトースを認識して加水分解して二分子のグルコースを生成するマルターゼや、乳糖とも呼ばれるラクトースの構造を認識してグルコースとガラクトースに分解するラクターゼなどがあります。スクラーゼも含めてこれらはいずれもα-グルコシダーゼに分類される酵素であり、腸管内で該当する単糖を作り出すことにより消化館吸収が行えるようにする働きをもっています。人間は単糖になったものしか吸収することができないことから、こういった単糖を作り出せるスクラーゼのようなグルコシダーゼは人間が生きていく上で不可欠な酵素です。
実際に、先天性のスクラーゼ-イソマルターゼ欠損症が知られており、スクロースを分解吸収できないことによって脳へのエネルギー供給が難しくなることに加えて、スクロースが微生物による発酵を受けて下痢等の症状に悩まされるようになってしまいます。

スクラーゼ の役割

スクラーゼはスクロースのグリコシド結合の加水分解反応を促進する酵素であり、人間の場合には十二指腸から分泌される膵液に含まれ、消化管内でスクロース等のオリゴ糖の分解に重要な役割を果たしています。

分解により生じるグルコースとフルクトースは消化管から吸収されて血流に乗り、エネルギーとして使用できるようになります。アミラーゼのようにデンプンのような高分子を加水分解するグリコシダーゼと協同して働くことによって様々な長さの糖を単糖へと分解しています。
ショ糖であるスクロースは人が頻繁に口にする砂糖であることからスクラーゼの役割は大きく、この活性がなくてはスクロースからエネルギーを得ることはできません。
しかし、逆に考えるとこの酵素の機能を阻害することによって単糖の生成を抑制することができ、その結果として糖の吸収を抑制することができます。こういった考えから、スクラーゼを含むα-グリコシダーゼを阻害する薬が開発されており、糖尿病や肥満などの疾患に対し、食事によって血糖値が大きく上昇するリスクを下げる目的で使用されるようになっています。
スクラーゼ等のα-グリコシダーゼやアミロース等のデンプンを分解する酵素を全て阻害してしまうと糖が全く吸収されなくなってしまうリスクがあります。脳はグルコースのみをエネルギー源とできることからグルコースの枯渇は脳の障害を招いてしまうリスクがあり、治療目的でα-グリコシダーゼ阻害剤を用いる場合には適切な血糖値管理ができるように用量や用法を守って使用することが大切です。
このように人間の姓名活動に欠かせないグルコースなどの単糖を分解し、吸収できるようにする役割を果たしているのがグリコシダーゼであり、その中でも通常調味料として使われる砂糖であるスクロースを分解するスクラーゼは人間が生活していく上で欠かせません。それと同時に、必要があれば機能を調節することによって糖の吸収を抑制することも可能であり、適切な制御を行うことで血糖値管理もできるようになるのです。

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