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糖-トレハロースとは何か、どう機能するか

カテゴリ:成分

トレハロースとは

飛翔する多くの昆虫は、長時間に渡り長距離を移動します。バッタのように跳ねる昆虫も、長時間連続して跳ねて移動することができます。これら小さな虫の身体に、どのようにしてそれだけのエネルギーを蓄えているのでしょうか。

彼らは体液中にトレハロースを蓄え、必要とする時にブドウ糖に変換します。ほ乳類の血糖はブドウ糖で、これら昆虫の血糖はトレハロースなのです。
更に干し椎茸は長期間乾燥状態においても水に浸せば元に戻ります。これもトレハロースの働きであり、それを多く含むほど元通りに近い状態になります。

ヒトを始め生物は水分がなくなると生存できません。しかし例外的に少量の水分で生き返る生物の存在は知られています。砂漠に生息するイワヒバ・クマムシ・酵母などです。
彼らは何年も乾燥状態においても水分を与えれば生き返ります。この復活現象はまま長らく理由が不明であると扱われていましたが、近年になって細胞内にある糖が大きく関連していることが分かりました。そしてその糖がトレハロースであり、水に変わって細胞を守る働きをしていたのです。このため「命の糖」「復活の糖」と呼ばれることもあります。

この奇跡のようなトレハロースの存在が学術的に明らかになったのは1832年です。
ウィガーズが麦芽中に発見しました。そして後年バーサローによって、トレハラマンナという物質から分離して、トレハロースと名付けられたのです。
それ以来この不思議な力を持つ糖は、様々な分野に応用可能であるはずだと期待され、盛んに研究されました。
しかしトレハロースの抽出は極めて難しく、また抽出できても1kg辺り3~5万円もする高価な製品になってしまい、大量生産する方法が無ければ実用化は不可能であるとみなされていました。

1994年になって、林原氏は世界で初めて、微生物と酵素技術を使ってでんぷんから量産することに成功しました。その結果大幅なコストダウンが実現し、1kgあたり300円くらいまで価格を下げることが可能になり、まさに今その利用が急速に始まっています。
その過程でトレハロースが健康上有益であるという実験報告が提出され始め、健康面・医療面からも注目されています。

トレハロースの役割

食べ物や飲み物と摂取することで糖質が身体に入ると、小腸上皮細胞表面の酵素で加水分解されることによって消化吸収されます。小腸上皮細胞表面はブラシ状になっています。

ここには様々な酵素が存在しています。例えば砂糖はスクラーゼという酵素によってブドウ糖と果糖とに分解されてから腸に吸収されます。麦芽糖はマルターゼという酵素によってブドウ糖に分解されてから吸収されます。では腸内でトレハロースはどのような経路を辿るのでしょうか。

ヒトを始め多くの動物は、トレハラーゼという酵素を腸管に持っています。これはトレハロースだけを分解することに特化した酵素です。小腸にたどり着いたトレハロースは、トレハラーゼによって分解されてからブドウ糖として腸から吸収されます。ところでトレハロースはブドウ糖や麦芽糖と同様に、栄養としてのエネルギーはグラムあたり4kcalです。しかしトレハロースの消化吸収パターンは、ブドウ糖や麦芽糖の場合とは少し異なることが明らかになってきています。

ブドウ糖や麦芽糖が体内に摂取されると血糖値が急激に上がり、30分ほどでピークになり、その後休息に低下して行きます。
しかしトレハロースの場合は血糖の上昇が緩やかでピーク値も低く、その低下の仕方も緩やかです。このことが意味するのは、エネルギーを一挙に使わず、後半に溜めるパターンを示しているということです。

インシュリン分泌も血糖のパターンと同じような動きを示します。
つまりトレハロースは、ブドウ糖や麦芽糖に比べ低い血糖ピークと持続的エネルギー供給作用を持つことから、新しいタイプのスポーツ栄養食品や飲料への使用が有望視されます。

トレハロースを摂取したとき、どうして血糖値の上昇が緩やかでピークが低く、インシュリン分泌が少ないのでしょうか。
小腸のトレハラーゼ活性は、マルターゼ活性に比べて低いのは周知です。
しかしそれだけが原因かどうかはまだ不明です。いずれにしてもトレハロースを食べた時に急激な血糖値の変化が無いということは、身体に過度の負担をかけない糖質であるということができそうです。その意味においてはスポーツにおける栄養食品・飲料だけではなく、ライフスタイル商品にも適している糖質だと言うことができるでしょう。

なお、これらトレハロースやエリストール、シキリトールなどの糖類は、水とゆるく結合し、蒸発を抑制するため、コスメでは保湿・保水剤としても利用されています。

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