だ液の役割とは？消化酵素「アミラーゼ」について科学館職員がわかりやすく解説

ライター／たかはし　ふみか

高校生の頃は化学部で研究にはげんでいた工学部化学科出身の科学館職員。理科教育に興味があり、家庭教師のバイトをしていた。

アミラーゼとは？酵素について

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アミラーゼとはジアスターゼとも呼ばれる消化酵素のことです。アミラーゼはグルコース（ブドウ糖）がたくさん連なった多糖類であるデンプンを、グルコースふたつがつながったマルトースに加水分解します。加水分解とは水が加わって起こる分解反応のことです。アミラーゼは口の中で分泌されるだ液や、膵臓から分泌される膵液に含まれています。

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人が食べる食物は大きく糖類、タンパク質、脂質の3つに分類することができます。口から入った食物は胃、小腸と進み消化器官から分泌される消化液によってどんどん消化されていくのです。そして消化された食物は栄養素として体内にどんどん吸収され、体調を整えます。

消化と吸収についてはこちらの記事で確認してください。

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消化液には消化酵素が含まれているものとそうでないものがあります。アミラーゼは酵素なので、だ液は消化酵素を含む消化液となりますね。消化酵素を含む消化液には他に胃液、膵液が、消化酵素を含まないものとして胆汁があります。

消化酵素とは体内で起こる化学反応において触媒の役割を果たすタンパク質（酵素）のうち、消化を促進するために使われる物質のことです。消化酵素ははさみのように糖やたんぱく質を切断し、より小さく吸収しやすい状態にしていきます。

酵素についてはこちらの記事を参考にしてくださいね。

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アミラーゼの発見と活用

アミラーゼは初めて単離された酵素です。1833年にフランスのアンセルム・ペイアンとジャン・ペルソーによって大麦の芽から取り出されました。

アミラーゼは薬としても活用されています。胃腸薬や消化剤として胃もたれ胸焼けの解消、防止に使われているのです。日本では1894年に麹菌から抽出されました。タカジアスターゼとして特許がとられたこの酵素は、大根おろしを食べると胃もたれしないという経験から作られたのです。

アミラーゼは薬だけでなく、穀物由来の酒や酢、そして水あめ作りにも活用されています。

アミラーゼが消化するデンプンとは？

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グルコース、フルクトースなど基本となる最小単位の糖を単糖類といい、これが連なって二糖類、多糖類となります。血液や細胞の中に存在するグルコースは最も重要な糖です。そしてグルコースが2つでマルトース、複数個連なってデンプンとなります。

エネルギーの源となる炭水化物、デンプンも炭水化物の一種です。デンプンはトウモロコシやイモから作られます。デンプンといえばスープやあんかけのとろみ付け、カボチャ団子や葛湯を作るときに使われますね。デンプンにはアミロースとアミロペクチンがあります。どちらも複数のグルコースが結合してできた高分子です。しかしアミロースは直鎖状に、アミロペクチンは枝分かれしています。構成する単糖は同じでも、その結合の仕方で党の性質は大きく異なるのですね。

アミラーゼによって多糖類のデンプンは二糖類のマルトースに分解されます。マルトースとは麦芽糖という名前の通り、大麦を発芽させて作られる糖です。そしてマルトースはマルターゼによって2つのグルコースに分解されます。

これだけは覚えたい！酵素の仲間たち

酵素はアミラーゼだけではありません。消化酵素のうち炭水化物分解酵素としてよく出てくるのは次の酵素です。

マルターゼ

　マルトース（麦芽糖）→グルコース2個

スクラーゼ

　スクロース（ショ糖）→グルコース、フルクトース（果糖）

βーガラクトシダーゼ

　ラクトース（乳糖）→グルコース、ガラクトース

この他にタンパク質分解酵素のペプシンやトリプシン、脂肪分解酵素のリパーゼなどがあります。ペプシンやリパーゼ廃液に含まれている酵素です。

アミラーゼを使った実験

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アミラーゼはどのような実験で使われているのでしょうか。

デンプンに加えると青紫色となるヨウ素。そのためヨウ素はデンプンの検出に使われています。ヨウ素液によってデンプンが青紫色になるのは長く連なったデンプンのらせん構造にヨウ素が入ると複合体となり、青紫色に変化するためです。そこにアミラーゼが加えるて体温程度の37℃くらいに温めるとデンプンが加水分解（体内だと消化）され、青紫色が消えます。ちなみにヨウ素といえばうがい薬に含まれている物質ですね。