亜鉛探訪No.004

唾液と亜鉛

『亜鉛探訪004』へようこそ！

味覚の仕組みを知ることは、健康を守るうえでとても大切なことです。今回の記事では、唾液が味覚にどう関わっているのかを分かりやすくお話しします。味を感じる仕組みを一緒に探ってみましょう！

1．はじめに

味覚は食べ物の味を楽しむためだけでなく、健康の維持にも大切です。食べ物からエネルギーや栄養をバランスよく取り入れるため、味覚がどのように働くのか、特に唾液がどのように味覚に関係しているのかを一緒に見てみましょう。

2．味覚と健康のつながり

味覚は私たちの体が必要とする栄養を取り入れるために大切な役割を果たしています。味覚が健康とどう関係しているかを簡単に説明します。

3．唾液の役割

食事中に分泌される唾液には、味覚に関係するさまざまな成分が含まれています。たとえば、唾液中のホルモンや酵素は、食べ物の味を感じやすくしてくれます。

4．味覚の細かい調整と唾液成分

唾液の成分には、味を感じやすくする働きがあり、味覚の細かな調整に関わっています。亜鉛などの微量な成分がどのように役立つかを見ていきましょう。とくに、唾液に含まれる炭酸脱水素酵素の活性中心は亜鉛です。

5．まとめ

唾液には、味覚に大切な役割を果たす成分が含まれ、味をより正確に感じるのに役立っています。味覚を支える唾液の役割について知ることで、食べ物が私たちにどのような影響を与えるかをより理解できるでしょう。

参考文献１

タイトル

味覚認識の分子メカニズム：唾液の役割に関する考察

文献

Int J Mol Sci. 2015 Mar 13;16(3):5945-74.

抄録

味覚系は、栄養バランス、エネルギーバランス、電解質バランスに加え、食物の嗜好や摂取量を決定する上で重要な役割を果たしている。この点においても、味覚系の微調整は極めて重要である。味覚感度を微調整する正確なメカニズムはまだ十分に解明されていないが、唾液が味覚認識に及ぼす様々な影響も関与していることは明らかである。
特に、唾液中に存在する代謝ポリペプチドのうち、古典的には腸や食欲のホルモンと考えられてきたもの（すなわち、レプチン、グレリン、インスリン、ニューロペプチドY、ペプチドYY）が、極めて重要な役割を果たしていると考えられている。
これら以外にも、唾液炭酸脱水酵素（グスティン）、プロリンリッチタンパク質、シスタチン、α-アミラーゼ、ヒスタチン、唾液アルブミン、ムチンなど、いくつかの唾液タンパク質の役割が明らかに示されている。
グルカゴン様ペプチド-1、唾液免疫グロブリン-A、亜鉛-α-2-糖タンパク質、唾液ラクトペルオキシダーゼ、唾液プロラクチン誘導性タンパク質、唾液分子シャペロンHSP70/HSPAsのような他のタンパク質も重要な役割を果たすと予想された。
さらに、唾液の流量、緩衝液容量、唾液のイオン組成などの要因も考慮する必要がある。
本論文では、味覚の基本原理と並んで、上記に関連する研究の現状と、味覚に関連する唾液研究の全体的な新分野について概説する。

炭酸脱水酵素(CAs)

要点

炭酸脱水酵素VI（CA-VI）は、亜鉛を含む酵素で、人体のpHバランス維持に関与している唯一の唾液分泌型アイソザイムです。CA-VIは耳下腺や顎下腺から分泌され、酸を中和して歯のう蝕を防ぎ、消化管の粘膜も保護すると考えられています。また、味覚とも関わりがあり、特に苦味と酸味の知覚に影響を与えるとされています。味覚低下症患者の唾液中のCA-VIは、通常よりもかなり低いことが報告され、味覚機能の調整に関わることが示唆されています。
CA-VIは、味蕾の成長や維持に重要と考えられていた「グスティン」と同じタンパク質であり、菌状味乳頭の発育に影響することが示されています。乳児においても、CA-VI濃度が高いほど苦味の感受性が低くなるなど、苦味知覚に関する調整が始まっている可能性が示されています。

全文

亜鉛を含む酵素ファミリーの一つで、可逆的な反応を触媒し、人体のpH恒常性の維持に関与している： 炭酸脱水酵素VI(CA-VI)は、唾液中で検出されたこのファミリーの唯一の分泌型アイソザイムである。CA-VIは、哺乳類の耳下腺と顎下腺の漿液腺房細胞、およびフォンエブナー腺から分泌され、このアイソザイムは、う蝕から歯を保護し、食道や胃の上皮を覆う粘液層の過剰な酸を中和する（すなわち、唾液中のCA-VIは、飲み込まれた唾液とともに消化管に多量に供給される）ことに関与している可能性が提唱されている。CA-VIはまた、味覚機能と関連していた。というのも、以前の研究で、味覚低下症の被験者の唾液CA-VIは、正常な被験者の20％と低かったことが報告されているからである。CA-VIはpHを変化させ、酸味に影響を与える可能性があるが、CA-VI遺伝子に関連した研究では、唾液中のCA-VIは主に苦味知覚に関与していることが確認されている。

重要なことは、CA-VIが、味覚機能の制御に関連する亜鉛結合唾液タンパク質として以前から認識されていたグスティンと同定されたことである。グスティンは味蕾の成長と維持に関与していることが最初に示唆されたが、グスティンが味蕾の成長、発育、維持を促進する栄養因子として働くという直接的な証拠は不足していた。最近、グスティンが菌状味乳頭の発生と維持に重要な役割を果たしているというデータが発表された。興味深いことに、ガスチンは、苦味（すなわち、6-n-プロピルチオウラシル／PROP／）の認識に対する効果を通じて、脂肪／脂肪酸味と呼ばれる補完的な味覚様式の認識にも関連していた。さらに、酸味細胞膜に結合したCA-VIが、二酸化炭素味と呼ばれる補完味覚モダリティの受容体として機能することが示された。また、唾液中炭酸脱水酵素（CA-VI）の唾液濃度が高いほど、乳児の苦味受容性が低い（苦味知覚の増加が期待できる）ことが示され、このタンパク質が乳児においてすでに苦味知覚の微調整に関与している可能性が高いことが示された。

化学構造

参考文献２

タイトル

ヒト耳下腺唾液由来のグスティンは炭酸脱水酵素VIである

文献

Biochem Biophys Res Commun. 1998 Sep 29;250(3):635-41.

抄録

ヒト耳下腺唾液タンパク質の約3％を構成する亜鉛メタロタンパク質であるグスティンは、以前に単離され、1モルの亜鉛が強固に結合した37kDaの単一ポリペプチド鎖として特徴づけられた。
カルモジュリン依存性のウシ脳cAMPホスホジエステラーゼを活性化する生物学的活性を示し、味蕾が特異的な病的形態を示す味覚障害患者の唾液中で減少していた。
アミノ酸配列による一次構造の決定により、炭酸脱水酵素(CA)VIと同一であり、2つのN-結合型グリコシル化部位を持つことが明らかになった。
脱グリコシル化前後の逆相HPLCとSDS-PAGEによる分析から、精製タンパク質の分子量は37kDa、脱グリコシル化タンパク質の分子量は33kDaで、単一のピークであることが確認された。
N-結合型糖鎖はN-アセチルグルコサミン、ガラクトース、マンノース、フコースを含み、末端はジ、トリ、テトラシアル化されていた。
等電点電気泳動により、5つの酸性度が増加するpI値が決定され、タンパク質のN-結合型糖鎖の末端糖鎖残基としてシアル酸が付加されていることと一致した。グスティンはCA活性を示すが、既知のCA阻害剤によってCA IやIIとは異なる方法で阻害されることがわかった。
これらの知見は、これまでの研究者の解析と一致し、耳下腺唾液のグスティンはCA VIであることを示している。

DeepL.com（無料版）で翻訳しました。