酵素ってどんなものなの?その役割や仕組みを徹底解説!

酵素を使った断食ダイエットは、多くの人が痩せるための方法として選ばれる人気のダイエットですよね。

ですが酵素について、くわしく説明されることはなかなかないように思います。

酵素とは一体どんなものなのでしょうか。

当サイトでも勧めている酵素を使った断食についてより理解を深めるために、酵素について詳しく説明していきます。

ややむずかしい表現もあるので、「よくわかんないや」というところは、読み飛ばしてもらっても構いません。

酵素とは生きるために必要不可欠な触媒

「酵素」という言葉は、ダイエット以外にも、工業製品を効率良く作る時や、家庭用の洗剤にも汚れを落ちやすくするものとしてよく聞きます。

洗剤の宣伝にも「酵素の力で汚れ落ちる!」と言った使われ方をしていますね。

実は酵素の力でダイエットをサポートできるのも、洗剤で汚れを落ちやすくすることも、本質的には同じ酵素の働きです。

私たちが生きていくためには、この酵素の働きが必要不可欠なんですね。

そして酵素の働きとは、化学反応を早めるための触媒のこと。

これが消化や代謝などに大きく関わっていて、生きていくためには必要な理由なのです。

あらゆる生命現象に必要

酵素はあらゆる生命現象に関わっています。

分かりやすいところでは、食べ物を食べた後の消化。

唾液や胃液、胆汁などは、食べ物を消化するための酵素というわけなのです。

さらに消化後に、栄養を体の中に吸収して蓄え、細胞分裂や修復すること、体内の毒物を分解して代謝することなど、すべてに酵素が使われているのです。

極端な話をすると、今あなたがこの文章を読んでいる目の動き・まばたき・指の動きも、酵素がなければ成り立ちません。

私たちに関わらず、すべての生き物は、酵素の働きがなければ生命活動を行うことができない、ということなのです。

酵素は大工さんのようなもの

もっと具体的に分かりやすく、体を建造物に例えるならば、酵素は大工さんに例えられます。

体を建造物、栄養を材料とするならば、酵素はそれを組み立てる大工さんというわけです。

ちなみにDNAや遺伝子は設計図に例えられます。

食べた物を消化して「糖質・脂質・タンパク質・ビタミン」など、材料別に仕分けする作業も酵素が行います。

それぞれの材料を、保管することも酵素の役目。

タンパク質を元に新陳代謝で細胞を入れ替える作業にも、怪我や病気で壊れた組織を修復する作業にも酵素が必要です。

糖質や脂質からエネルギーを作り出すこと、筋肉収縮によって指を動かす時にも酵素が必要。

つまりどんなときにも、酵素が関わっていることがわかりますね。

酵素のための栄養学とエビデンスの問題

このように酵素は、生きるうえでとても重要な役割を持っています。

生命活動における食べ物が与える酵素の働きに関する学問は「酵素栄養学」と呼ばれています。

提唱者はエドワード・ハウエル博士で、日本での推進者では鶴見隆史医師、新谷弘実教授が有名です。

鶴見医師や新谷教授は、とても有名な医師ですから、盲信する人も少なくありませんせん。

ですがそんな酵素栄養学ですがエビデンスの不足もあり、医者や科学者に広く支持をされてはいないのです。

いっぽうで、酵素栄養学に基づいた健康法やダイエット方を実際にやってみて、効果を感じている人々もいるのも事実。

酵素自体は疑いようもなく重要な役割をしていることに違いはありません。

そのため「食べ物から酵素を補給できるか」については、それぞれで試すしかないと思います。

「自分には合っていた」という場合もあれば、「合っていなかった…」という場合もあるでしょう。

酵素は化学反応に対する触媒

酵素の正体は、触媒の働きをするタンパク質です。

触媒とは化学反応において、それ自身は変化せずに、ほかの物質の反応速度に影響を与える物質のことを指します。

酵素は栄養とは別物です。酵素自体が体の栄養になる訳ではありません。

栄養素を化学反応させる触媒として、酵素は役割を担当しています。

ここで言う化学反応とは、栄養の分解と合成です。

栄養素は体の中で適切な形にする必要がある

ここでは参考例として、酵素が炭水化物をどのように分解と合成に作用するかを例に、酵素の働きをご紹介です。

糖質である炭水化物を参考例としていますが、タンパク質や脂質なども、それぞれ対応した酵素によって、同じように分解と合成を行います。

酵素と消化

食べ物はそのままでは分子が大きく、体に吸収することができません。

つまり消化し吸収の際に分子を細かくし、吸収できる大きさにしなければならず、これを消化といいます。

炭水化物や砂糖などの多糖類は消化され、ぶどう糖の形で吸収。

ぶどう糖は単糖類と呼ばれとても小さな分子です。

多糖類はぶどう糖がいくつも繋がった形で大きな分子のため、体に吸収するために繋がりをバラバラに切断し、ぶどう糖にする必要があるのです。

炭水化物の消化する代表的な酵素に、唾液や膵液から分泌されるアミラーゼがあります。

酵素と吸収・貯蔵

ぶどう糖になり吸収されたあとは、インスリンの働きによって筋肉や肝臓へ運ばれます。

グルコキナーゼなど複数の酵素の力で、ぶどう糖はグリコーゲンと呼ばれるとても大きな分子に合成され、その後に貯蔵されるのです。

酵素と消費

グリコーゲンとして貯蔵されたエネルギーは、運動によって使用されるときに、ホスホリラーゼやアミラーゼなどの酵素の働きで利用されます。

分解されたグリコーゲンは、アデノシン三リン酸に変換されて、ここでようやく消費されるのです。

このように栄養素は酵素の働きによって、それぞれマッチした形に分解や合成されるんですね。

こんな複雑な働きも、酵素がなければできないのです。

酵素は栄養の変化の速度を上げる

酵素の触媒に関する働きは、ボールを坂に向かって転がすイメージするといいと思います。

ボールを坂に向かって転がした時、速度が足りなければ坂を登りきれません。このままでは元の場所に戻ってしまいますよね。

ですが速度がある速度以上になると、坂を超えて反対側に転がり、そして坂を下り始めます。

さらに山が高ければ、ボールを転がす力が大きくなければなりませんが、山の高さが低ければ、それだけ力も小さくて済みます。

じつは酵素には、その山を低くする効果、つまり活性エネルギーを低くする働きがあるのです。

酵素は化学変化の活性に必要なエネルギーを下げて、栄養素の変化の速度を飛躍的に上げます。

酵素栄養学

酵素断食で痩せられる仕組みは、酵素栄養学を元に考えられています。

講師や推進している人によって、やや主張が違ったりもしますが根本は同じです。

生命活動における酵素の学問

酵素栄養学はエドワード・ハウエル博士が提唱した「酵素を生命維持に不可欠な栄養素のひとつとして考える」という学問を指します。

酵素単体ではなく、酵素と体との関わりを中心とした考え方です。

また酵素自体の学問は「酵素学」と呼ばれ、酵素栄養学とは異なります。こちらは純粋な酵素の働きについての学問です。

酵素栄養学の考え方

酵素栄養学では、酵素の量が体のあらゆる健康状態に影響していると考えます。

酵素の分泌量には一生で上限があり、消耗されると様々な病気の元になり寿命まで縮めてしまうため、酵素の節約と補給が必要になると考えているんですね。

酵素には「潜在酵素」と「食物酵素」が存在し、潜在酵素は体の中で作られる酵素を指し、食物酵素は食べ物から補給できる酵素を指します。

食べる量を減らすなどして、潜在酵素を節約することと、食物酵素を多く含む生の食べ物や発酵食品を食べることを推奨。

食物酵素を多く含む食品を摂ることで、食品自体の酵素により事前消化され、消化酵素を無駄に消費しなくても良くなるとしています。

その結果として、潜在酵素を充分に確保することで、あらゆる病気にかかりにくくなるほか、代謝も正常化され寿命も延びるというわけです。

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体の不調の根本は酵素不足

酵素栄養学では、体の不調の原因は酵素不足が原因と考えます。

酵素が不足することで代謝が落ちて、本来予防できるはずの病気にも罹患してしまうとされているのです。

とくに生活習慣病については、酵素不足が肥満を招き、肥満がさらにガン・糖尿病・脳卒中・心筋梗塞などを引き起こします。

痩せるためにはカロリーよりも酵素を重視

カロリーはダイエットで必ず必要な要素だと言われています。

ですが酵素栄養学では、カロリーよりも酵素をたっぷりと摂ることを重要視

酵素が不足することで、エネルギーの代謝が鈍くなることが問題だと考えます。

酵素をたくさん含む食品を食べるということは、必然的にカロリーも低くなることから、ダイエットの効果が見込めるのです。

酵素の限界量

酵素は1日で作られる量にも限界があるといいます。

その根拠は、1日の間に作られる消化液の量はほぼ決まっている、という根拠からきているようです。

そして一生の間で作られる酵素の量も限りがあると言われています。

エドワード・ハウエル博士は、これを貯金通帳に例えていました。

人は生まれた時から一定の額の貯金通帳を持っています。これを無駄遣いし、早い段階で使いきってしまうと破産してしまう。

つまり病気にかかったり寿命が短くなってしまう、と例えています。

1日で作られる消化液の量

消化液は主に唾液・胃液・膵液・胆汁などです。

小腸から分泌され、総量で7,000ml/日作られると言われます。

唾液1,500ml、胃液2,500ml、膵液1,500ml、胆汁500ml、小腸1,500mlです。

ほとんどが分泌された消化液はほとんどが吸収され、150mlは便として排泄されます。

水分は一定なので酵素を作る量が偏る

消化液7,000ml/日に加え、2,000mlを飲料から水分を摂るとしても、汗や排便で多くの水分を失いますよね。

そうなると、確かに水分量が限られるために消化液も一定以上分泌することができないと考えられています。

これが消化液の無駄遣いを防ぐ必要がある、といわれることにつながるのです。

食べる量が増えると、実際に胃液をはじめ消化液は多く分泌されます。

酵素の成分

酵素は触媒ではありますが、どのような成分なのかを説明していきます。

成分の前に少し酵素の名前について見ていきましょう。

酵素には反応の種類を表す「系統名」と、日常的に使われる「常用名」があり、番号が振られています。

常用名にはその酵素の触媒効果の対応を表し、名前の末尾にアーゼ(ase)を付けます。アミラーゼ、リアーゼなどどですね。

ただし、このようなルールができる前から使われている名前はそのままのようです。トリプシン、ペプシンなどが該当します。

タンパク質からできている

酵素はタンパク質からできています。

タンパク質とはアミノ酸がたくさん繋がってできた、とても大きな分子です。

酵素が通常のタンパク質と違う点は、特殊な形状をして特定の物質に対して触媒として作用するように設計されていることです。

酵素をおおまかに分けると6種類になる

現在、知られている酵素の数は3,000種類以上だと言われていますが、大きく分けると6種類に分別されます。

  • オキシドレダクターゼ … 酸化還元反応の触媒
  • トランスフェラーゼ … 特定の原子の塊を、ある物質から別の物質へ移動させる
  • ヒドロラーゼ … 加水分解反応の触媒
  • リアーゼ … 原子の塊を結合させたり、切り離す反応を触媒
  • イソメラーゼ … 分子の形を変える(異性体)
  • リガーゼ … エネルギーを使って2つの分子を結合させる

ビタミンとは補酵素のこと

健康が関わると必ず耳にするビタミンですが実は酵素の働きを補助するための栄養素です。

酵素の働きを補助することから「補酵素」と呼ばれます。

ビタミンには水溶性ビタミンと脂溶性ビタミンがあり、脂溶性ビタミンは摂り過ぎると体に問題を生じさせます。

水溶性ビタミン

ビタミンB群

  • ビタミンB1: チアミン
  • ビタミンB2: リボフラビン
  • ビタミンB3: ナイアシン
  • ビタミンB5: パントテン酸
  • ビタミンB6: ピリドキサール、ピリドキサミン、ピリドキシン
  • ビタミンB7: ビオチン。ビタミンBw、ビタミンHともいう。
  • ビタミンB9: 葉酸。ビタミンBc、ビタミンMともいう。
  • ビタミンB12: シアノコバラミン、ヒドロキソコバラミン
  • ビタミンC: アスコルビン酸

脂溶性ビタミン

  • ビタミンA: レチノールなど
  • ビタミンD: エルゴカルシフェロール、コレカルシフェロール
  • ビタミンE: トコフェロール、トコトリエノール
  • ビタミンK: フィロキノン、メナキノンの2つのナフトキノン誘導体

酵素の性質

酵素は特別な性質と役割を持っています。

元をたどると、他のタンパク質と変わらないわずか20種類のアミノ酸から作られている集合体なのにもとても不思議ですね。

酵素が持つある特定の物質に作用して、特定の反応を促進させることを「酵素の特異性」と呼びます。

消化と代謝

体で生産される酵素には3,000種類以上ありますが、役割を大きく分けると消化酵素と代謝酵素となります。

消化酵素は消化で食べ物を分解するために使われる酵素、代謝酵素は消化以外の代謝に使われる酵素です。

炭水化物を分解するアミラーゼや、タンパク質を分解するペプシン、脂肪を分解するリパーゼなどは消化酵素になります。

体に貯蔵したグリコーゲンをエネルギー(ATP)として使用するヘキソキナーゼなどが代謝酵素です。

それぞれの酵素は特定の仕事ですがない

酵素はそれぞれ、特定の物質に特定の触媒作用を持ちます。

逆に言えば、それぞれの酵素は決まった仕事ですがません。

鍵穴理論

酵素は鍵穴の形に合わないと作用しない特定の仕事以外をしない「酵素の特異性」という性質は「鍵と鍵穴」に例えられます。

酵素にはそれぞれ特定の物質と結びつきやすい形を持っており、その形と似た物質以外は捕まえません。

もう少し詳しく言えば、酵素は自由に動いている物質を自分から捕まえて自由を奪う動きをするため、さながら泳いでいる魚をハサミで捕まえるカニのようなイメージを持つと分かりやすいかもしれません。

・阻害

酵素が対応する「鍵穴」に似た物質を与えると、対応していない物であってもくっついてしまい、本来の「鍵」であるはずの物質の触媒ができなくなります。

これを「阻害」と言い、酵素の働きを妨害します。

医薬品はこの原理を利用したもので、インフルエンザウイルスの特効薬であるタミフルは、インフルエンザウイルスの出す酵素を阻害することで効くようにできています。

・ダイエット医薬品

ダイエット医薬品に脂肪を分解する「リパーゼ」の効果を阻害して、脂質の吸収を抑える物があります(日本では未承認薬)

これはリパーゼの「鍵穴」に近い形の物質を投与することで、リパーゼ本来の脂質の分解を阻害し、ダイエットに利用していることになります。

このように、実は薬も基本的に酵素の阻害作用の原理を利用したものなのです。

とても複雑な役割分担をしている

酵素が持つ、特定の物質に特定の触媒作用はとても複雑な働きを可能にしています。

3,000種類もの酵素が、それぞれと特定の役割分担をしていることは非効率で不便のように感じられますが、これだけ複雑な生命活動が混乱せずに整然と活動できるのはまさに酵素の特異性のおかげなのです。

酵素の働きやすい環境

酵素には働きやすい環境とそうでない環境があります。

主に影響を与えるのは温度とpHです。

それぞれ両方の条件が適合する環境でのみ酵素は活性化します。

酵素は高温に弱いことが多い

酵素は基本的に温度が高くなるほど触媒作用が大きくなりますが、一定の温度を超えると急に活性が下がります。

ほとんどの場合、48℃で2時間、50℃で2分、53℃で20秒で変性して効果を失ってしまいます。

これを酵素の失活と言います。

酵素は生命活動の実質の担い手

酵素栄養学については様々な見解があります。

否定的な意見もあれば、熱烈な支持もされています。

ですが酵素自体が生命活動を実質的に担っていることに違いはありませんし、酵素を活性化できれば体に良い影響があることにも違いがありません。

少なくとも食べ過ぎが肥満を起こし、肥満が数々の病気を引き起こし、病気が寿命を縮めることにも違いはありません。

酵素について正しい知識を持ち、酵素断食を成功させることは決して無駄なことではありません。