What is お酒?

Report
生物学基礎
生命工学科
養王田 正文
What is お酒?
日本では、アルコールを1%以上含む飲料のことを「お
酒」といいます。アルコールにはエタノール(エチルア
ルコール)、メタノール(メチルアルコール)、プロパノー
ル(プロピルアルコール)などがありますが、一般的に
お酒として飲まれるのはエタノール(日本語の名称で
は、「酒精」ともいいます)です。エタノールは体内に入
ると、酵素の働きにより、最終的に水と二酸化炭素に
分解されて、汗や尿、呼気から排出されます。
http://www.asahibeer.co.jp/csr/tekisei/guidebook/health/about/index.html
エタノール
• エタノール
C2H5OH
• メタノール
CH3OH
• プロパノール
C3H7OH
エタノールを飲むと
http://www.suntory.co.jp/arp/main
/what/index2.html
エタノールの脳への効果 1
http://www.suntory.co.jp/arp/main/what/index2.html
エタノールの脳への効果 2
• ドーパミンの分泌促進
– 脳内で楽しさや心地よさといった感情を生み出す
神経伝達物質
• セロトニンの分泌促進
– 過剰な動きや不安、恐怖といった感情を抑え、気
持ちを鎮静化させるためにはたらく脳内物質
エタノールの脳への効果 3
• グルタミン酸受容体の阻害
– グルタミン酸は脳内の神経伝達物質
– 筋肉の力が抜ける。動作の協調性がくずれる
– 言葉がもつれる。脈拍や呼吸が乱れる。
• NMDA受容体の阻害
– グルタミン酸受容体の1種
– ものごとを記憶できなくなる。
• GABA受容体の活性化
– 不安感の除去、鎮静作用
グルタミン酸
GABA (γ-アミノ酪酸)
お酒の分類
• 醸造酒
– 酵母の発酵作用によって製造するお酒
– ワイン、ビール、日本酒など
• 蒸留酒
– 醸造酒を蒸留して、アルコールの濃度を上げたお酒
– ウイスキー、ブランデー、ウオッカ、焼酎など
• 混成酒
– 蒸留酒や醸造酒に、ハーブや果実、糖類などのエキスを
加えたお酒
– 梅酒など
生命科学はお酒の研究からスタートした
葡萄の果汁
ワイン
ブドウ糖 (C6H12O6)
発酵
エタノール (C2H5OH)
ワインの作り方
エタノール発酵を担う生物:酵母
ビール酵母
(出芽酵母)
発酵研究の歴史
•1680年 レーエンフック (Leeuwenhoek):酵母を発見。
•1789年 ラボアジェ(Lavoisier):発酵の際にブドウ糖がアルコールと二酸化炭素に分
解することを定量的に示した。
•1800年 フランスの学士院: 発酵の原因究明のために,解明者には金1kgという懸
賞金を付けて論文の募集を行った。そこで,化学者や生物学者が一番乗りをねらって
研究することになった。
•1837年 シュワン(Scwann): 酵母が発酵を起こすと初めて主張。
•ベルツェリウス (Berzelius):シュワンにまっこうから反対して触媒が発酵を起こさせる
と主張。
•リービッヒ((Liebig):酵母が死ぬときに生じる物質が触媒として糖に作用して発酵を起
こさせると述べた。
•パスツール(Pasteur) :ブドウのしぼり汁を煮沸すると,発酵が起こらないことを実証し、
「生命のないところに発酵なし」を主張。
•ブフナー(Buchner):酵母のしぼり汁に腐り止めのためスクロースを加えておいたとこ
ろ,発酵することを発見。 酵母の細胞内にある酵素の触媒作用が発酵の原因である
ことを証明。1907年のノーベル化学賞受賞。
グルコース
砂糖、乳糖、麦芽糖
でんぷん、グリコーゲン
http://www.glico.co.jp/kinenkan/sogyo/sogyo2.html
ビールの作り方
日本酒の作り方
麹菌 (Aspergillus oyzae)
麹とは
http://www.sennen-koujiya.jp/about/koujinokihon
主なアルコール代謝
アセトアルデヒド
• アセトアルデヒドは、血中濃度が数μM以上に
なると薬理作用が現れ、血中濃度が10μM以
上に上昇すると、顔面紅潮(顔面発赤)、頭痛、
悪心(嘔気)、嘔吐などの、中毒症状が現れ
る。
アセトアルデヒドの分解
アセトアルデヒドを酢酸に代謝するALDH(アルデヒド脱水素酵素)には、
ALDH1と、ALDH2の、二つのアイソザイムが、存在する。
ALDH1は、ミトコンドリア外の細胞質に存在するので、アセトアルデヒド(飲酒
に際して、エタノールが、アルコール脱水素酵素により代謝され生成される)
の除去には、有用でない(Kmは、約100μM)。
ALDH2は、ミトコンドリア内に局在する。飲酒に際して生成されるアセトアル
デヒドは、主に、ALDH2により、代謝(処理)され、酢酸に酸化される。ALDH2
の方が、アセトアルデヒドに対する親和性が高く、アセトアルデヒドは、主に、
ALDH2により代謝を受ける。
ヒトのゲノム
ヒト染色体
ALDH2の個人差 1
ALDH2には、活性を有するALDH2*1(活性型)と、活性を有しないALDH2*2(不活性
型)という、2種類の遺伝子多型が、存在する。
ALDH2*1/*1遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で完全に処理する(アセトア
ルデヒドを代謝する能力が高い)ので、飲酒しても、血中に、アセトアルデヒドが殆ど
増加しないので、お酒に強い(アルコールを多量に飲める)。
ALDH2*1/*2遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で十分に処理出来ないので、
飲酒すると、血中に、アセトアルデヒドが増加してしまい、顔面紅潮(顔面発赤)や、
動悸(心悸亢進)などが起こり、お酒に弱い(大量の飲酒は出来ないが、適量の飲酒
は出来る)。
ALDH2*2/*2遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で全く処理出来ない(アセト
アルデヒドを代謝出来ない)ので、少量、飲酒しただけで、血中に、アセトアルデヒド
が増加してしまい、顔面紅潮(顔面発赤)などの症状が出現するので、全く、飲酒出
来ない。このようなALDH2*2/*2遺伝子型の人は、フラッシャー(flusher)と呼ばれ、
ビール50mlを飲んだだけでも、アセトアルデヒドの血中濃度が数μM以上に上昇し、
顔面紅潮などの症状が出現する。ALDH2*2/*2遺伝子型の人(フラッシャー)は、白人
では約1%しかいないが、日本人では約10%いると言われる。
ALDH2の個人差 2
ALDH2の個人差 3
ALDH2*2/*2遺伝子型の人は、白人では約1%しかい
ないが、日本人では約10%いると言われる。 日本人
の40%の人は、ALDH2が、遺伝的に変異していて、
ALDH2の活性が欠落した人(ALDH2*2のホモ接合型)
と、ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接
合型)が、存在する。
ALDH2*2/*2の人がお酒を飲むということは、毒である
アセトアルデヒドを飲むことと同じ。
酵母も人も同じメカニズムで
グルコースを分解している

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