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酵素

辞書:科学用語の基礎知識 化学物質用語編 (NSUBY)
読み:こうそ
外語:enzyme 英語 , enzim/o エスペラント
品詞:名詞
2002/10/09 作成
2014/06/23 更新

細胞内で行なわれている化学反応に対して触媒活性を示す分子の総称。主として蛋白質で作られている。

生物の化学反応の殆どには、それぞれに特有の酵素があり、酵素によって触媒されることで生物が生存可能な条件下で円滑に化学反応を進行させている。

大きな分子を小さな分子に分解するような分解酵素がよく知られ、例えばいわゆる消化液は分解酵素であるほか、肉などを熟成させると旨みが増すのも分解酵素で蛋白質アミノ酸に分解されることによる。酵素はそれだけではなく、逆に蛋白質同士を繋ぐ(架橋する)酵素もある。これも自然界に広く存在するが、中でも産業的によく使われているものは「トランスグルタミナーゼ」である。

さらに、分解や結合だけではなく、DNAから使用する蛋白質を作る作業で、DNA→mRNAの作業にも酵素が使われ、また逆にRNA→DNAとする逆転写酵素と言ったものもある。

機能

生体内では、外から取り込んだ物質(有機化合物・無機化合物問わず)に対して、必要となる化学反応を遂行することにある。

生物によって持つ酵素は異なり、これによって生物ごとにできること/できないことの差が出てくる。例えば、人間は澱粉をより小さな葡萄糖などにまで分解する酵素を持つが、細菌(バクテリア)では澱粉を利用する酵素を持つものは意外と少ない、などである。

多細胞生物のように複雑な器官を持っていても酵素は利用されるが、そうでない単細胞生物にとっては特に重要な「道具」となる。

反応

生体内では、酵素によって特定の反応が引き起こされる。その反応によって生じた物質は、さらに別の酵素によって特定の反応が引き起こされる。

生体内では物質は混ざり合っているが、それらが支離滅裂な反応をしていたのでは生体は維持できない。酵素は選択性をもった反応をし、特定の物質から特定の物質しか作らない。これによって、統率するもののない生体内で、秩序だった化学反応が進行している。

熟成・醱酵

人間は昔から、酵素の力を使って、食肉などを熟成させたり、味噌や醤油や酒類のように醱酵させたりして、美味しさを増強してきた。

こういった反応はおおむね、高分子が分解して低分子化することによって生じている。

例えば、蛋白質が分解してうま味であるアミノ酸が増える、澱粉が分解することで甘味成分が増える、脂質が分解することで香気成分が増える、などの反応がある。

連結・架橋

多くの酵素は分解するものだが、「繋ぐ」酵素もあり、その代表が「トランスグルタミナーゼ」である。

トランスグルタミナーゼは、蛋白質同士を繋ぐ。具体的には、二つの蛋白質のうち、グルタミン(アミノ酸残基)とリジン残基側鎖アミノ基をペプチド結合によって結ぶ架橋反応である。

かまぼこなど水産加工食品でよく使われており、トランスグルタミナーゼによって弾力性やしなやかさを安く容易に実現できる。ミネラルでも似たようなことは可能だったが、トランスグルタミナーゼの場合は風味に影響を与えない利点がある。昔は、安いかまぼこは柔らかかったが、現在歯応えのしっかりしたものが主流になったのは、この酵素のおかげであると言える。

また、製麺の際にも使われることがあり、麺の弾力性を高め、コシの強い麺にすることができる。ラーメン麺であれば、茹でてから伸びにくい麺が実現できることになる。

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