non HDLコレステロール

11/17深夜「ガッテン」の再放送を視聴しました。

番組ではsd LDLコレステロールやその他のコレステロールについては触れませんでした。(non HDLコレステロール≠レムナントコレステロール)

●ヤクルトのサイトに
「non HDLコレステロール」、レムナントコレステロールやsd LDLコレステロール(超悪玉LDL)などについての論文があります。
帝京大学医学部教授 寺本民生
http://www.yakult.co.jp/healthist/214/img/pdf/p22_25.pdf

一部抜粋します。

「動脈硬化性疾患予防ガイドライン」は、
新たな研究の成果を反映するため、今年の6月に改定されています。

診断基準は大きく変わっていませんが、変更点のひとつに「non HDLコレステロール」の導入があります。
総コレステロールには、LDL、HDL、その他のコレステロールがすべて含まれています。
ここから善玉のHDLを差し引いたのが、non HDLコレステロールです。
non HDLコレステロールには、先に述べたレムナントの他に、LDLの中でも小さな粒子でより動脈硬化を引き起こしやすいスモールデンスLDL(超悪玉LDLと呼ばれる)などの値を含むことになります。
そのため、動脈硬化を予測するのにnon HDLコレステロールは非常によい因子だと考えられています。

●糖尿病ネットワーク
~動脈硬化性疾患予防GL改訂
診断基準に「境界域高Non-HDLコレステロール血症」「高Non-HDLコレステロール血症」
http://www.dm-net.co.jp/calendar/2017/027073.php

●Medical Tribune
動脈硬化予防GL5年ぶりに改訂
https://medical-tribune.co.jp/news/2017/0704509285/

宮城県図書館

今日の仙台地方、晴れで穏やかな天気でした。

久しぶりに資料の閲覧のため、仙台市泉区にある宮城県図書館に行ってきました。

仙台駅から北に車で30分ほどのところにあります。
山を切り開いたところに建てられていて、
近隣には、住宅地、ホテル、大学、中高学校などがあり、環境のいいところです。

帰りに、図書館内のcafe restaurantでコーヒーを飲みました。
窓越しに見えた紅葉が素晴らしかったです。

本格糖質制限的握り寿司

くら寿司の低糖質寿司
大根の砂糖入り甘酢漬け寿司ではな・・・・・
あまりにもお粗末です。

今日はスーパーで買ってきた刺身盛り合わせで本格糖質制限的握り寿司を作りました。

シャリは自家製米もどき(糖質70%off)
すし酢はラカントs液状タイプと塩、酢で作りました。

マグロ、エビ、鯛、サーモン、ネギトロ軍艦巻き

問題なく美味しい。
自画自賛

寿司屋さん、是非頑張っておいしい糖質制限な握り寿司を作ってください。
食べに行きます。

ケトン体産生のメカニズム

毎日たくさんの方がアクセスされるページです。

今注目の「ケトン体」について、HDAC(ヒストン脱アセチル化酵素)とβヒドロキシ酪酸(βOHB)に関する次の記事とあわせてごらんください。

HDAC活性阻害を介したケトン体の抗老化作用

プラクティスから記事を転載しました。
goo.gl/aHZDck
web上では公開されていません、指摘されたら削除します。

注意
リンクや文字色()の挿入など、論文に一部変更された部分があります。
ぜひ、プラクティスを購入いただいてご確認ください。

プラクティス 34巻1号
知って得するケトン体の不思議 -ケトン体:敵か,味方か?-

雑誌 – 2016/12/28

15p

東京大学先端科学技術研究センター
代謝医学分野  酒井 寿郎

ケトン体産生のメカニズム

はじめに
ケトン体は糖尿病治療における重篤な副作用のもとになる悪玉的な印象があり、低糖質ダイエットやSGLT2阻害薬による薬物療法ではケトン体が発生することが知られ、懸念されていた。
しかし、近年、ケトン体はエネルギー制限に伴う抗老化作用に関することも見いだされ、あらためてそのメカニズムと生理的役割に関心が高まっている。
本稿ではケトン体の合成と代謝そして生理的役割について概説する。

1. ケトン体の代謝・調節・機能

ケトン体は脂質由来の小分子で、飢餓や長期の運動時にエネルギー源として使用される。
脂肪組織では、ヒトの80%以上ものエネルギーが脂肪酸として貯蓄されている。
飢餓時には骨格筋と肝臓のグリコーゲン貯蓄がまず欠乏していく、次いで脂肪酸が脂肪細胞から動員され、肝臓でケトン体に変換される。
ケトン体は次いで、血中循環を介して代謝が活発な組織である脳や筋肉へと分配される(表1)。
そしてそこでアセチルCoAへと変換され、グルコースに替わるエネルギーとして使われる。
ヒトにおいては、βヒドロキシ酪酸(βOHB)の基底レベルは低μM(マイクロモーラ)程度であるが、12~16時間の絶食で200~300μMになり、2日間の絶食では1~2mM(ミリモーラ)まで、さらに、遷延する飢餓では6~8mMにまで達する。
1~2mMまでの上昇は90分間程度の集中した運動でも起こる。
2mMレベルは炭水化物をほぼ欠乏させたケトジェニックダイエットでも誘導される。
子供は大人に比べるとβヒドロキシ酪酸をより効率的に産生し、そしてより効率的に使用する。
特に生後間もなくは、脳はエネルギー源をケトン体に依存しており、血中レベルは2~3mMに達する(表2)。

1) ケトン体合成と利用
ケトン体合性は主に肝臓で行はれる。
わずかにはほかの臓器でケトジェニック酵素が異所性に発現したり、ケトン体が分解する経路が逆行するなどして作られる。
肝臓で脂肪酸はまずアセチルCoAへとミトコンドリアのβ酸化を介して変換させる(図1)。
ミトコンドリア型のHMG-CoA合成酵素(HMGCS2)が、アセチルCoAとアセトアセチルCoAを縮合しHMG-CoAヒドロキシメチルグルタリルCoA)を合成する。
そしてここからHMG-CoAリアーゼ(HMGCL)によってアセトアセテートが遊離される(図1)。アセトアセテートはもう2のケトン体(アセトンとβヒドロキシ酪酸)の共通の前駆体となる。
大部分のアセトアセテートは、βヒドロキシ酪酸脱水酵素(BDH1)によってβヒドロキシ酪酸へと変換される。
βヒドロキシ酪酸は血中を流れる最も量の多いケトン体で、アセトアセテートと比べてアセトンに自然分解しにくい。
一度標的組織に取り込まれると、βヒドロキシ酪酸は同じ酵素によってアセトアセテートに再度戻り、今度は合成経路ではなくケトン体消費経道に乗る。
サクシニルCoAはCoAをアセトアセテートに供与し、アセトアセチルCoAを作る。
この反応はサクシニルCoA3ケト酸コエンザイムAトランスファーゼ(OXCT1)によって触媒される。
この反応はHMGCS2が触媒する不可逆経路をバイパスする。
このように、合成と利用とで異なる酵素経路を使うことによって、βヒドロキシ酪酸が無益回路に入るのを防御する。(注:無益回路は、2つの代謝経路が同時に逆方向に向き、全体的に見てエネルギー消費のほかに変化がない回路のことである。)

OXCT1は肝臓には発現しないため、肝臓でアセトアセテートを再度アセトアセチルCoAに戻すことはない。
肝臓以外の臓器に発現するOXCT1によってアセトアセテートは2分子のアセチルCoAにされ最終的にTCAサイクルで酸化およびATP産生に寄与する¹⁾。

2)転写と翻訳後修飾によるβヒドロキシ酪酸の代謝
ケトン体合成においてこれらの酵素による制御が非常に重要である。
律速段階はミトコンドリア型のHMGCS2がアセチルCoAとアセトアセチルCoAが縮合する段階である(図2)。


これは脱アセチル化酵素(HDAC)であるSIRT3によって活性化される。
一方で脳に取り込まれたβヒドロキシ酪酸はアセチルCoAとなり、TCAサイクルのなかでクエン酸(citrate)に変化する。
そして、このクエン酸は核膜付近でクエン酸リアーゼによってアセチルCoAへ再び変換され、これがヒストンアセチル化酵素(HAT)の供給源となる。
さらにもう一方で、βヒドロキシ酪酸はHDACを阻害することが明らかにされた²⁾。
このようにケトン体の代謝はヒストンのアセチル化を促進すると同時に脱アセチル化を阻害することで、ハイパーアセチレーションに寄与することがわかってきている(図3)。
また最近では糖尿病のみならず、がん、メタボリズムの領域でもこれらの制御は非常に話題になっている。
たとえばがん細胞ではクエン酸を介したヒストンの制御が重要になるが、近年になって栄養が枯渇した状態では酢酸が産生されることがわかってきた(図3)。
この酢酸は細胞質型のアセチルCoA合成酵素を介してアセチルCoAとなり、クエン酸に代わってヒストンのアセチル化に関与する。
また一方で、このアセチルCoA合成酵素は、コレステロールの代謝を制御する転写因子SREBPの標的遺伝子でもあり、SIRT1によって脱アセチル化され活性化することが明らかとなっている。
このように、ケトン体を合成する酵素としてHMG-CoA合成酵素が非常に重要な役割を果たしているが、飢餓時ではアセチルCoA合成酵素がその役割を担う。
そして両者ともSIRTにによって活性化され、ヒストンのアセチル化・脱アセチル化に関与する。
絶食が核内のイベントをひき起こすきっかけとなり、アセチル化・がん・メタボリズムというキーワードに関連性が見出されたことで、これらの酵素の制御とメカニズムの解明が現在急速に進められている。
HMGCS2は前述したアセチル化に加えてサクシニル化の翻訳後修飾によっても制御される(図2)。
HMGCS2は、NAD⁺依存性に活性化されるミトコンドリアの脱アセチル化酵素SIRT3³⁾によって脱アセチル化され活性化される。
SIRT3は絶食時の代謝を抑制し、SIRT3を欠損したマウスは絶食でのβヒドロキシ酪酸が減少する²⁾。
興味深いことに、脂質からケトン体産生に寄与する酵素すべてがアセチル化されており、多くはSIRT3による脱アセチル化部位を複数持ち、多くアセチル化されている。
アセチル化同様サクシニル化もHMGCS2の活性を抑制する。
サクシニル化されるメカニズムはまだわかっていない。
しかし、サクシニルCoAの量とHMGCS2の肝臓におけるサクシニル化がラットへのグルカゴン投与によって減少することが報告されている⁴ ⁵⁾。
リジンのサクシニル化はミトコンドリアの脱サクシニル化酵素SIRT5によって除去される。
SIRT5はミトコンドリアでの絶食に伴うさまざまな経路を制御する。
しかし、HMGCS2が本当にSIRT5による脱サクシニル化の標的か否かについてはまだ不明である。
しかし、アセトアセテートとβヒドロキシ酪酸との相互変換はβヒドロキシ酪酸脱水素酵素によって触媒され、容易に可逆的である。
この相互変換は基質とコンファクター(NAD/NADH₂)の比によって制御される。
βヒドロキシ酪酸脱水素酵素(BDHI)はSIRT3によって抑制されるアセチル化部位を数個もつ。
ただし、このアセチル化の意義はわかっていない。
OXCTIの活性はチロシンのニトロ化によって抑制されるとの報告もあるが、これ以外の制御はほとんどわかっていない。
HMGCS2の遺伝子発現は転写で制御されているため、ケトン体の合成も転写で制御されている。
そしてこれは2つの栄養応答経路による。
1つ目はFOXA2これはHMGCS2のプロモーターに結合して転写活性化する。
FOXA2自体は相反する2つのパスウェイで制御される。
インスリンはFOXA2をリン酸化し、核外移行を誘導し活性化させる。
一方グルカゴンはFOXA2をp300のアセチル化を介して活性化する。
一方、FOXA2の脱アセチル化はさらに、栄養応答性の酵素sirt1によって調節される。
SIRT1はクラスⅠおよびⅡのHDACと協調して機能を表す。
2つ目はmTORC1(mammalian tarret of rapamycin complex 1)とPPARα(peroxisome proliferatoractivated receptor α)、そしてFGF21(fibroblast growth  foctor 21)による制御である。
PPARαとFGF21は絶食やケトジェニックダイエットで劇的に上昇する。
これらのどちらかを欠損するとケトン体合成は抑制される。
mTORC1複合体はPPARαを抑制するので、mTORC1の抑制はPPARαの誘導に必要である。

3)βヒドロキシ酪酸の輸送、利用、そして変換
βヒドロキシ酪酸の輸送については、合成と利用に比べてわかっていないことが多い。
小極分子であるβヒドロキシ酪酸は水溶性で血液にもよく溶ける。
数個の単炭素酸トランスポーター(MCT1やMCT2)はケトン体を、血液脳関門を通すことに寄与する(図 1).
興味深いことに、MCT1の高発現は胎生期やケトジェニックダイエット摂取と連動している。
近年、単カルボキシルトランスポーターSLC16A4が、βヒドロキシ酪酸の肝臓からの輸出に重要な鍵であることがゼブラフィッシュの個体モデルで明らかとされた。
これを欠損すると絶食化で脂肪肝になる。
このメタニズムとして、アセチルCoAがケトン体合成に向かうのではなく脂肪合成に向かうためと考えられる。
興味深いことに、βヒドロキシ酪酸が絶食時のエネルギー源として利用されることは、進化論的にかなり古い。
バクテリアの多くの種ではβヒドロキシ酪酸のポリマーを合成し、エネルギーとして貯蓄する。
これは、プラスチックの代替としてバイオポリマーの製造に使用される反応のひとつである⁶⁾。
βヒドロキシ酪酸の生合成酵素群、すなわちHMGCS2からβヒドロキシ酪酸脱水酵素に至る一連の完全なプログラムは、初期の真核生物で出現し、さらには植物中にまで存在している。
脂肪酸のHMG-CoA合成酵素はコレステロール生合成の律速酵素である。
古代の細胞質HMG-CoA合成酵素は、生体内でケトン体生成に関与することは知られていない。
よって、これらの深い種を超えた保存は、おそらくコレステロール生合成において重要な役割を反映していると考えられている。
なぜなら、これらの古典的な細胞質に局在する酵素はケトン体合成に関与するからである。
ケトン体の代謝にHMG-CoA合成酵素が特化してきたのは、もっと進化論的に最近のことである。
HMG-CoA合成酵素のミトコンドリア型およびミトコンドリア局在とともに出現してきた。
ミトコンドリアHMGCS2は、ケトン体代謝にかかわる進化論的に最新の酵素であり、細胞質のHMGCS1から(鳥とヒトを含む)有羊膜類まで分岐されている⁷⁾。

2. βヒドロキシ酪酸のシグナリング機能

βヒドロキシ酪酸は絶食時のエネルギー源として知られているが、シグナリング機能があることはごく最近認識されてきた。
さらに、βヒドロキシ酪酸は2つの細胞表面に局在する受容体を介して機能することがわかってきた。
さらにHDACの内在性の阻害薬として同定された。

1) βヒドロキシ酪酸受容体
βヒドロキシ酪酸は短鎖脂肪酸を結合する2つのGPCR(G蛋白質共益型受容体)のリガットとして機能する。
一つはHCAR2(別名MA-G,GPR109)でG蛋白質のサブユニットとしてはGi/oにカップルする。
当初はニコチン酸受容体として同定されたHCAR2(hydroxycardoxylic acid recepter 2:別名 PUMA-G,Gpr109)がβヒドロキシ酪酸に結合し活性化されることが明らかとなった。
βヒドロキシ酪酸で活性化する脂肪細胞での脂肪分解を抑制するもう一つはFFAR3(GPR41)である。
同様にGi/oにカップルする。
交換神経節に局在し交感神経の活動を抑制する。
このようにして、βヒドロキシ酪酸は2つのGPCRを介して脂肪分解を抑制し、交感神経活動を抑制し、代謝を抑制する⁸⁻¹⁰⁾。
これらの受容体はGPCRファミリーに属し、多くの脂肪酸リガンドは代謝や代謝疾患に重要な役割を有する。

2) βヒドロキシ酪酸はクラスⅠとⅡAのHDACに結合し活性を阻害する
酪酸(プチレート)はβヒドロキシ酪酸と水酸基が違うだけであるが、ヒストン脱アセチル化酵素HDACのはじめての阻害薬である。
近年、βヒドロキシ酪酸がクラスⅠのHDACを阻害することが発見された。
HDACはヒストンやヒストンの外にある蛋白質のリジン残基を脱アセチル化する。
ヒストンのアセチル化の促進は転写を誘導する。
ヒストンがはじめての標的として見出されたが、ヒストン以外にもp53,c-Myc,MyoDなども脱アセチル化されることが見出されている。
近年、βヒドロキシ酪酸がクラスⅠとクラスⅡaに属するHDACを阻害することが示された。
in vitto ではIC50は2~5mmである。
培養細胞の培地にβヒドロキシ酪酸を加えると濃度依存性にヒストンのアセチル化の促進が誘導され。とりわけH3の9番と13番目のリジンにみられる。
興味深いことに絶食は顕著なヒストン脱アセチル化をマウスの多くの臓器で誘導する。
浸透圧ポンプによってβヒドロキシ酪酸を持続注入すると腎臓でヒストンのアセチル化の促進が誘導され、特異的な遺伝子の発現化が認められる。
その中にはFoxo3がある。
この遺伝子はDAF16のオルソログで、線虫では寿命を延ばすことが知られている。
Foxo3が誘導されるのはHDACの直接の阻害効果と考えられている。

3. βヒドロキシ酪酸は間接的に蛋白質のアセチル化を誘導する
βヒドロキシ酪酸は細胞内のアセチルCoAプール量を増加させることで、より間接的に蛋白質のアセチル化を促進する。
例を挙げるとエネルギー制限、絶食、高脂質職はすべて脂質の利用が亢進する状態である。
それゆえアセチルCoA産生が増加し、高アセチルCoAはミトコンドリア蛋白質のアセチル化を促す。
ミトコンドリアからのアセチルCoAの輸送はクエン酸合成酵素とクエン酸リアーゼの触媒を介した能動的な輸送である。
クエン酸リアーゼは脂肪酸合成の鍵となるが、アセチルCoAをミトコンドリアから輸送を促進させるこの機能は、成長因子刺激でおこるヒストンアセチル化に必要である。
前述したβヒドロキシ酪酸は直接ヒストン脱アセチル化酵素を阻害する経路とあわせてヒストンのアセチル化を亢進させ、遺伝子の転写亢進に寄与する。

おわりに
以上、絶食で誘導される代謝物ケトン体の合成経路と生理的役割について概説した。
近年、ケトン体の有用性が知られるようになり、糖尿病腎症やアルツハイマー病やパーキンソン病の脳が改善するという知見も出てきている。
これがHDAC阻害薬としてはたらくほかにGPCRのシグナル分子として効く、さらには、代謝自身がケトジェネシスに向かうことが重要なのか、物質としてβヒドロキシ酪酸が重要なのか、必ずしも切り離して解決するのは難しい。
しかし、今後、多くの事象や論文を解釈していくうえで重要と考えている。

文 献
1) Fukao, T,, Lopasyuk, G, D. et al. : Pathways and control of ketone body metabolism : on the fringe of lipid biochemistry. prostaglandins lenkot essent fatty acids. 70 : 243~251,2004

2) Shimazu, T ., Hirschey, M. D. et al. : SIRT3 deacetylates mitochondrial 3-hydroxy-3-nethylglutarylcoa synthase 2 and regulates ketone body production .sell metab, 12 : 654~661, 2010

3) Boroughs , L, K,, Deberardinis, R, J, : Metabolic pathways promting canser sell survival and growth. Nat cell biol, 17 : 351~359, 2015.

4) Quant, P. A., Tubbs, P, K. et al. : treatment of rats with giucagon or mannoheptulose increases mitchondrial 3-hydroxy-3-methylgiutaryl-coa synthase activity and decreases seccinyl-coa content in liver, Biochem J, 262 : 159~164, 1989

5) Quant, P. A., Tubbs, P, K. et al. : Glucagon activatates mitchondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coa synthase in vivo by decreasing the sxtent of succinylation of the enzyme . Eur J Biochem. 187 : 169~174, 1990

6) Hankermeyer, C. R., Tjeerdena, R. S. : Polyhydroxybutyrate : plastic made and degraded by microorganisms. Rev Environ Contam Toxicol, 159 : 1~24, 1999.

7) NCBI Resource Coordinators : database resourse of the national senter for biotechnology information. Nucleic aCids Res, 41 : d8~d20, 2013

8) Tunaru, S., Kero, J. et al. :PUMA-G and HM74 sre receptors for nicotinic acid and mediate its anti-lipolytic sffect, Nat Med, 9 : 352 ~355, 2003

9) Taggart, A. K., Kero, J. et al. : (D)-beta-hydroxybutyrate inhibits adiposyte lipolysis via the nicotinic acid teceptor PUMA-G.J Biol Shem, 280 : 26649~26652, 2005

10) Kimura, Ⅰ,. Inoue, D. et al. : Short-shain fotty acids and ketones directly regulate sympathetic nervous system via g protein -coupled receptor 41(gpr41).
Proc Natl Acad Sci USA, 108 : 8030~8035, 2011

カロリー恒常性と肥満について

レプチンを検索キーワードとしてアクセスする方が急に増えました。
レプチン抵抗性からメタボリックシンドローム。
参考にしていただけたら幸いです。

ストライヤーの生化学からカロリー恒常性と肥満について、抜粋して投稿します

最後に「肥満と戦うために、食事療法がおこなわれる」で低糖質高タンパク質食についての記述がありました。
全1101ページの中のたった12行ですがやっと糖質制限に関する記述を発見しました。
版を重ねるごとに、もっと増やしていってもらいたいものです。

【ストライヤーの生化学第7版 東京化学同人 742p・743p・744p

●レプチンとインスリンはカロリー恒常性の長期的な制御を行う

数時間から数日という尺度でエネルギーの恒常性を調節する重要なシグナル分子が二つある。
脂肪細胞から分泌されるレプチン(leptin)と、膵臓β細胞から分泌されるインスリン(insulin)である。
レプチンはトリアシルグリセロールの貯蔵状況を知らせ、インスリンは血中のグルコース量、すなわち糖質の供給状況を示す。
中略

●レプチンは脂肪細胞が分泌する数種類のホルモンの一つである。

●レプチン抵抗性は肥満の要因になる可能性がある

レプチンが体の脂肪量に比例して産生され、食べるのを抑制するのだとすれば、なぜヒトは肥満になるのだろう。
肥満したヒトでもほとんどの場合は、正しく機能するレプチンをもち、その血中濃度も高い。
レプチンの食欲抑制効果に対応できないことを、レプチン抵抗性(leptin resistance)という。
レプチン抵抗性の原因はなんだろう。
中略
よくわかっていないが、最近得られた証拠が示すようにサイトカインシグナル抑制因子(suppressor of cytokin signaring)(SOCS)と呼ばれる一群のタンパク質がかかわっているらしい。
中略
SOCSがレプチンの抵抗性にかかわっている事を裏付ける証拠は、POMC発現ニューロンから、SOCSを選択的に欠損させたマウスの研究で得られた。
中略

◎肥満と戦うために、食事療法がおこなわれる。

現在我々は肥満の蔓延とそれに関連した病気に直面しており、どのような食事療法で最も体重を減らせるかが関心の的になっている。

一般に、カロリー摂取を調節しようとして行われる食事療法は大きく分けて二つある。

低糖質食と低脂肪食である。

低糖質食では普通、タンパク質の摂取を奨励する。

食事療法の効果の研究は非常に手間がかかるが、低糖質高タンパク質食が体重減少にもっとも効果的であることを示す証拠が増えている。

詳しい理由は不明だが、二つの説が広く言われている。

第一に、タンパク質は脂肪や糖質よりも満腹感を得やすいらしい。

第二に、タンパク質は脂肪や糖質に比べて消化するのに多くのエネルギーが必要で、エネルギー消費の増加が体重減少につながるという。

たとえば最近の研究で、タンパク質30%の食事は、タンパク質10%の食事よりも消化に必要なエネルギーが約30%多いことが明らかとなった。

タンパク質の多い食事がエネルギー消費を促進するしくみ、満足感を亢進するしくみは、まだわかっていない。

食事の量を減らして、運動量を増やせば、すべてに当てはまる。]

最後の食事誘発性熱産生DITまたは特異動的作用SDAについては
江部康二著「糖質制限パーフェクトガイド88p」が解り易く参考になりました。
http://koujiebe.blog95.fc2.com/blog-category-106.html

厚生労働省のサイト e-ヘルスネット
http://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/dictionary/exercise/ys-030.html

 

豚の角煮

豚の角煮は、豚のバラ肉を長時間、柔らかく煮込み、作られます。

長時間煮込まない豚の角煮を作りたいとずっと考えていました。

遂に完成しました。

深夜3:30を過ぎましたので、
作り方は、後日詳しく投稿します。

消化酵素、グリコシダーゼとグルコシダーゼ

≪マルターゼ、スクラーゼ、グルコアミラーゼなどの酵素を総称して、α-グルコシダーゼと呼びます。この、α-グルコシダーゼの働きを阻害することにより、腸管からの糖質の分解・吸収を遅延させて、
食後高血糖を抑制するお薬が、『α-グルコシダーゼ阻害薬』(グルコバイ、ベイスン、セイブル)です。≫
について、前から疑問に思っていましたので投稿いたします。

【全国の薬剤師で創る薬剤師専門サイト 薬剤師専門サイトのファーマシスタ
https://pharmacista.jp/contents/skillup/academic_info/diabetes/2286/

食後の血糖値上昇を抑えるαグルコシダーゼ阻害薬がボグリボース(商品名:ベイスン)です。
ボグリボースの作用機序、服薬指導のポイントについてまとめてみました。

作用機序(セイブル・グルコバイとの違い・比較)

ボグリボース(ベイスン)はグルコアミラーゼ、マルターゼ、イソマルターゼ、スクラーゼといったαグリコシダーゼを阻害することで、でんぷんやスクロースがグルコースに分解されるのを防ぎ、血糖値の上昇を抑えます。

ボグリボース(ベイスン)と同じαグルコシダーゼ阻害薬(αGI)にミグリトール(商品名:セイブル)やアカルボース(商品名:グルコバイ)があります。

アカルボースに特有の作用に唾液・膵液中のαアミラーゼ阻害があり、ミグリトールにはラクトースやトレハロースの分解を抑える作用があります。】

【日本大百科全書(ニッポニカ)の解説
グリコシダーゼ
https://kotobank.jp/word/%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%82%B7%E3%83%80%E3%83%BC%E3%82%BC-56761

配糖体あるいはオリゴ糖(少糖)のグリコシド結合を加水分解する酵素の総称。グリコシドヒドラーゼともいう。多糖のグリコシド結合を加水分解する酵素(アミラーゼ、セルラーゼなど)とは区別されるが、その境界は明確ではない。国際生化学連合(現在は国際生化学・分子生物学連合)の酵素委員会が制定した酵素の分類による「EC3.2.グリコシル化合物に作用する酵素群」に属す。

グリコシド結合とは単糖のアノマー性ヒドロキシ基(単糖が環状構造を形成するときにできたヒドロキシ基のこと)の水素が他の化合物と置換してできる結合のことである。配糖体とは非糖物質に糖がグリコシド結合したものである。オリゴ糖とは単糖が2~10個グリコシド結合したものである。

グリコシダーゼにはα(アルファ)-グリコシダーゼとβ(ベータ)-グリコシダーゼがある。
糖のアノマー性ヒドロキシ基は他のヒドロキシ基との位置関係からαとβの2種類に区別される。
単糖が6員環(炭素5個と酸素1個からなる環。ブドウ糖のようなアルデヒド基をもつ六炭糖が環状構造を形成するときに形成される。6員環状の糖をピラノースと総称する)を形成した場合、6位(糖の炭素にアルデヒド基の方から順に番号をつけて6番目の炭素のこと)のCH2OHと、環面に対してトランス(反対側の意味)配位のアノマー性ヒドロキシ基をα-アノマー、シス(同じ側の意味)配位のものをβ-アノマーとして区別する。α-およびβ-アノマー性ヒドロキシ基が関与した結合を、それぞれα-グリコシド結合およびβ-グリコシド結合とよぶ。グリコシダーゼはこの立体配位を厳密に区別する。酵素名には分解できるグリコシド結合のアノマー配位を併記する。

また、オリゴ糖を加水分解するグリコシダーゼは内部のグリコシド結合を分解するエンド型と、糖鎖の非還元末端のみに作用するエキソ型に大別される。

グリコシダーゼは自然界に広く存在し、基質名にちなんだ名が別名として広く用いられている。
たとえば、
スクラーゼ(スクロースすなわちショ糖を加水分解する。系統名はSucroseα-D-glucohydrolase。EC3.2.1.48)、
マルターゼ(マルトースすなわち麦芽糖を分解する。系統名はα-D-Glucoside glucohydrolase。EC3.2.1.20)、
ラクターゼ(ラクトースすなわち乳糖を分解する。系統名はβ-D-Galactoside glucohydrolase。EC3.2.1.23)など。

グリコ-、glyco-は糖一般をグルコ-、gluco-はグルコースすなわちブドウ糖を意味する。

グリコシダーゼの研究には江上不二夫(えがみふじお)らのグループの寄与が大きい。[徳久幸子]】

ストライヤー生化学から
http://wp-ostinato.eek.jp/wp/%e4%ba%8c%e7%b3%96%e9%a1%9e%e3%83%bb%e5%a4%9a%e7%b3%96%e9%a1%9e%e3%81%a8%e6%b6%88%e5%8c%96%e9%85%b5%e7%b4%a0/

グルコースは食事の炭水化物から産生される

私たちは、一般に、食事において多量のデンプンと少量のグリコーゲンを摂取する。
これらの炭水化物複合体は、腸管からの吸収と血中での輸送のために、より単純な炭水化物へと変換させる必要がある。
デンプンとグリコーゲンは、その大部分が膵臓の酵素であるα-アミラーゼ(α-amylase)によって、またその一部は唾液のα-アミラーゼによって消化される。
アミラーゼはデンプンとグリコーゲンのα1→4結合を切断するが、それらのα1→6結合を切断しない。
その代謝物は、二糖類または三糖類のマルトース(麦芽糖・二糖類)とマルトトリオース(三糖類)である。α1→6結合をもつため消化されないそれらの物質は、限界デキストリン(limit dextrin)と呼ばれる。
マルターゼ(maltase)はマルトースを2分子のグルコースに切断するが、一方、α-グルコシダーゼ(α-giucosidaase)は、アミラーゼによる消化を免れたマルトトリオ―スと他のオリゴ糖を消化する。
α-デキストリナーゼ(α-dextrinase)は、限界デキストリンをさらに消化する。
マルターゼとαグルコシダーゼは、腸管細胞の表面に局在する。
野菜に由来するスクロース(ショ糖)をフルクトース(果糖)とグルコースに分解するスクラーゼ(sucrase)も同様である。
ラクターゼは(lactase)は、乳糖のラクトースをグルコースとガラクトースに分解するのに重要な酵素である。単糖類は腸管壁細胞に輸送され、さらにそこから血中に輸送される。
ここまでが、ストライヤーの生化学 第7版 p413からの抜粋です。

グリコシダーゼとグルコシダーゼについて
Wikipediaを、まとめてみました。

●グリコシダーゼは、グルコースを含めた糖全般のグリコシド結合を分解する酵素の総称である。
グルコシダーゼは、グルコースとのグリコシド結合を分解する酵素の個別名である。(αグルコシダーゼマルターゼ(マルターゼはαグルコシダーゼと同義語))

●グリコシダーゼは通常、作用する基質に基づいて命名される。例えば、グルコシド結合を加水分解する酵素はグルコシダーゼ、キシロースのホモポリマーであるキシランを分解する酵素はキシラナーゼ(xylanase)と呼ばれる。
他にも、ラクターゼ、アミラーゼ、キチナーゼ、スクラーゼ、マルターゼ、ノイラミニダーゼ、インベルターゼ、ヒアルロニダーゼ、リゾチームなどがある。

結論
【グリコシダーゼは、グルコースを含めた糖全般のグリコシド結合を分解する酵素の総称である。
そしてαグリコシダーゼを阻害する薬剤名が αグルコシダーゼ阻害薬(グルコバイ、ベイスン、セイブル)である。】

 

 

 

 

 

追記

Re: グリコシダーゼとグルコシダーゼについて

オスティナート さん

情報をありがとうございます。

浅学にして、グリコシダーゼというものを知りませんでした。
医学部の教科書でも、αグルコシダーゼ阻害薬の話はありますが、
グリコシターゼに関しては、全くでてきません。

オスティナートさんの結論でいいのだと思います。

この件に関しては素人の私には
以下のウィキペディアの記載が、わかりやすいと思いました。

ウィキペディア
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%83%AB%E3%82%B3%E3%82%B7%E3%83%80%E3%83%BC%E3%82%BC

グルコシダーゼ
グルコシダーゼ(glucosidase)は、グリコシダーゼ(glycosidase)のうち、グルコースとのグリコシド結合を加水分解する酵素である。α-グルコシダーゼとβ-グルコシダーゼがある。
グリコシダーゼは、グルコースを含めた糖全般とのグリコシド結合を分解する酵素の総称であり、グルコシダーゼは、グルコースとのグリコシド結合を分解する酵素の個別名である。

2017/11/11(Sat) 19:49 | URL | ドクター江部 | 【編集

天才ドラマー

第16回 東京JAZZフェスティバル(9/1-3開催)
から
川口千里さん(20歳)世界的なドラマーに成長した、女子大生です。
youtube視聴できます。
NHKBSなので間もなく削除されると思います。
BSの録画をしてない方は是非どうぞ。

新菊芋で糖質制限的肉じゃが風

今日は菊芋料理です。
新菊芋で肉じゃが風です。

沸騰した湯の中に皮付きのままの菊芋を入れます。
約10分茹でて皮をむきます。
茹でて皮をむいた菊芋を鍋の底に敷き、


その上に仕込んでおいた牛の煮込みをかぶせ、5分ほど煮込み、火を止め冷まし味をしみこませます。

食べるときに温めて食べます。

ジャガイモよりおいしい。

作り方は過去の投稿を参考にしてください。

糖質制限的深夜食堂2の9話 肉じゃが

グルカゴン分泌に対するアミノ酸による刺激の重要性

グルカゴン分泌に対するアミノ酸による刺激の重要性

≪「グルカゴン分泌>インスリン分泌」のタイプで、
タンパク質摂取もあるていど、血糖値を上昇させるのだと思います。≫
について

ガイトン生理学 原著第11版 p1030から

アミノ酸はグルカゴンの分泌を刺激する。

これはアミノ酸がインスリン分泌を刺激するのと同じ作用である。
このように、この場合は、グルカゴンとインスリンの反応は逆ではない。

グルカゴン分泌に対するアミノ酸による刺激の重要性はグルカゴンがアミノ酸をグルコースに迅速に変換することで、組織に利用できるグルコースをより多くすることである。】

ここまでがガイトンの生理学です。

色文字によると、アミノ酸のグルカゴン刺激の目的は、(インスリン作用があったとしても、)組織に利用できるグルコース多くすること、
つまり血中グルコース濃度を上げるのが目的のように思えます。

私の仮説です。

狩猟採集(肉食)だった我々人類の祖先は、最低必要とするブドウ糖を確保するため、タンパク質を摂取した場合でも、バックアップシステム(バックアップ機能)としてグルカゴン分泌を直接刺激し、アミノ酸をグルコースに迅速に変換していたのではないでしょうか。

同時に、アミノ酸がインスリン分泌を直接刺激することによって、インスリンがグルカゴンに作用し、高血糖を防いでいるのだとしても、
当然ある程度の血中グルコース濃度の上昇があるのではないでしょうか。

追記

Re: グルカゴン分泌に対するアミノ酸による刺激の重要性
オスティナート さん

私も同感です。

「グルカゴン分泌>インスリン分泌」のタイプが、圧倒的に多いので
こちらが人類の主流と思います。

狩猟・採集時代のご先祖は、常に低血糖対策に余念がなかったのであって、
高血糖対策は、ほとんど必要なかったので、こうなったのだと思います。

アミノ酸摂取により、グルカゴンが分泌され、
肝臓や腎臓で<アミノ酸、乳酸、グリセロール>からブドウ糖が新生されて、
血糖値維持の一貫を担っていたのでしょう。

2017/11/04(Sat) 19:18 | URL | ドクター江部 | 【編集

菊芋とワタシとタワシその6

菊芋の成長記録、いよいよ収穫です
時期的には11月中旬から下旬収穫ですが。
長雨と、何度も訪れた台風の影響で、株も倒れ枝も枯れたので前倒しし、今日の収穫となりました。

根を起こしてみるまでは不安でした。

スコップで掘り起こしてみると意外とたくさんの菊芋が出てきました。

菊芋とワタシとタワシ、のタイトル通り今日もタワシできれいに泥を落としました。

素晴らしい出来です。
今後、菊芋料理を紹介していく予定です。
これからも菊芋の普及に努めますのでよろしくお願いします。

追記
早速茹でて(500g)食べてみました。
採りたての新菊芋、皮ごと茹でてもそのまんま食べられます。
また、薄皮が簡単に剥けました。
やはりシンプルに茹でて塩を振って食べるのが一番おいしいですね。

菊芋とワタシとタワシ
過去の投稿は、カテゴリー菊芋をご覧ください。
http://wp-ostinato.eek.jp/wp/category/%e8%8f%8a%e8%8a%8b/

炭水化物のツリー構造

二糖類・多糖類と消化酵素

二糖類・多糖類と消化酵素

これから、二糖類・多糖類と消化酵素について、詳しく考察したいと思います。
以下過去に投稿したものです。
これを元にして、わかりやすく解説します。
ご期待ください。

ストライヤーの生化学 第7版 から一部抜粋と
私の過去のブログ記事から一部ご紹介します。

ストライヤーの生化学p413から一部抜粋

グルコースは食事の炭水化物から産生される

私たちは、一般に、食事において多量のデンプンと少量のグリコーゲンを摂取する。
これらの炭水化物複合体は、腸管からの吸収と血中での輸送のために、より単純な炭水化物へと変換させる必要がある。
デンプンとグリコーゲンは、その大部分が膵臓の酵素であるα-アミラーゼ(α-amylase)によって、またその一部は唾液のα-アミラーゼによって消化される。
アミラーゼはデンプンとグリコーゲンのα1→4結合を切断するが、それらのα1→6結合を切断しない。
その代謝物は、二糖類または三糖類のマルトース(麦芽糖・二糖類)とマルトトリオース(三糖類)である。α1→6結合をもつため消化されないそれらの物質は、限界デキストリン(limit dextrin)と呼ばれる。
マルターゼ(maltase)はマルトースを2分子のグルコースに切断するが、一方、α-グルコシダーゼ(α-giucosidaase)は、アミラーゼによる消化を免れたマルトトリオ―スと他のオリゴ糖を消化する。
α-デキストリナーゼ(α-dextrinase)は、限界デキストリンをさらに消化する。
マルターゼとαグルコシダーゼは、腸管細胞の表面に局在する。
野菜に由来するスクロース(ショ糖)をフルクトース(果糖)とグルコースに分解するスクラーゼ(sucrase)も同様である。
ラクターゼは(lactase)は、乳糖のラクトースをグルコースとガラクトースに分解するのに重要な酵素である。単糖類は腸管壁細胞に輸送され、さらにそこから血中に輸送される。
ここまでが、ストライヤーの生化学 第7版 p413からの抜粋です。

私の過去のブログ記事から一部です。

食事により摂取された炭水化物は、小腸においてαアミラーゼによって小糖類(オリゴ糖)・二糖類に分解さ れる。
小糖類(オリゴ糖)・二糖類は、小腸膜上(刷子縁膜上)に存在するα-グルコシダーゼ、マルターゼ、ラクターゼ、スクラーゼ(サッカラーゼ)、グルコアミラーゼにより、単糖類(グルコース、フルクトース、ガラクトース)に分解される。

グルコースは、小腸粘膜細胞上に存在するNa・グルコース共輸送体1(SGLT1)によってNaと共に細胞内へ輸送される。
α-グルコシダーゼ阻害薬が小腸内に存在すると、α-グルコシダーゼ阻害薬がα-グリコシダーゼに結合する。

αグルコシダーゼ阻害薬(グルコバイ・ベイスン・セイブル)は上記の作用によって、二糖類の分解を阻害する。

したがって、食後の急激な血糖値の上昇(グルコーススパイク)は抑制される。
また、血糖値が徐々に上昇するため、インスリンもそれに応じて徐々に分泌されることになり、高インスリン血症が改善されることになる。

ガイトンの生理学から、グルカゴン

私は最近、グルカゴンに夢中(熱中病)です。

ガイトンの生理学から、グルカゴンについて一部転載します。
残りは後日また追記します。

グルカゴンとその機能

グルカゴンは血糖が低下したときに、ランゲルハンス島のα細胞から分泌されるホルモンであり、インスリンの持つ作用と正反対のいくつかの作用を持っている。
これらの機能のうちもっとも重要なものは血糖濃度を上昇させることで、この作用はインスリンの作用とは正確に正反対である。
インスリンと同様にグルカゴンは大きなポリペプチドである。
その分子量は3,485で、29個のアミノ酸鎖からなる。
純化したグルカゴンを動物に注射すると強力な高血糖作用が起きる。
わずか1μg/kgのグルカゴンはおよそ20分血糖濃度を20mg/100ml上昇(20%の上昇)させる。
このため、グルカゴンは高血糖ホルモンとも呼ばれる。

グルコース代謝への作用

グルカゴンのグルコース代謝に対する主要な作用は、
(1)肝臓のグリコーゲンを分解すること(グリコーゲン分解)
(2)肝臓における糖新生

中略

アミノ酸はグルカゴンの分泌を刺激する。
これはアミノ酸がインスリン分泌を刺激するのと同じ作用である。
このように、この場合は、グルカゴンとインスリンの反応は逆ではない。
グルカゴン分泌に対するアミノ酸による刺激の重要性はグルカゴンがアミノ酸をグルコースに迅速に変換することで、組織に利用できるグルコースをより多くすることである。

運動はグルカゴン分泌を刺激する:疲労困憊に至る運動では、グルカゴンの血中濃度はしばしば4~5倍に上昇する。
血中グルコース濃度は必ずしも低下しないので、何がこれをおこさせるかは明らかでない。
グルカゴンの有益な作用は血中グルコースの低下を防ぐことである。
運動におけるグルカゴン分泌を増加させるかもしれない因子の1つは、循環血中のアミノ酸の増加である。
その他の因子として、ランゲルハンス島のβアドレナリン作動性刺激もまた役割を果たすかもしれない。

過去に投稿したグルカゴン関連記事です。
カテゴリー、グルカゴンから
http://wp-ostinato.eek.jp/wp/category/%e3%82%b0%e3%83%ab%e3%82%ab%e3%82%b4%e3%83%b3/

反骨の外科医

NHKBS1で放送された
世界のドキュメンタリーから
医療の原点、考えさせられた番組でした。
再放送のリクエストをしましたが、まだ予定はないようです。
https://www.youtube.com/watch?v=EnRA39Q8zYY

反骨の外科医

エチオピアの山奥に赴任した医師エリクセンは、ありとあらゆる症状を数分単位で処置し、日用品を手術や治療器具に変身させる。「医療の原点」を実践する男と村人たちの絆の物語。

のこぎりや電動ドリル、釣り糸、自転車のスポークも、立派な手術道具に一変。医療先進国スウェーデンの病院の細分化・マニュアル化された毎日から飛び出したエリクセンは、設備もお金もないエチオピアで、忍耐強く運命を淡々と受け入れる村人たちを相手に、充実した10年を送る。だが、定年を機に帰国した母国では、居場所を失ってしまう・・・

原題
The Rebel Surgeon
制作
Fasad Cine(スウェーデン 2016年)
初回放送
2017年10月25日(水)午前0時00分~

マグロのタルタル

マグロの血合いが安く買えます。

もちろん加熱用ですが、赤身が1/4ほどついています。

赤身と血合いを包丁で切り分け、赤身肉をタルタルに使います。

血合い部分は、たれに漬け込みステーキにします。

左赤身、右たれに漬けた血合いです。

タルタル用の赤身を刻みます。

タルタルソースを作ります。

作り方は過去の投稿をさんこうにして下さい。

低糖質タルタルソース

赤身とタルタルソースを合わせます。この時赤身を少し残しておきます。
セルクルを皿に載せ中に詰めます。

残した赤身を上に載せます。

その上にチャイブ又は青ネギの刻んだものをたっぷり載せセルクルを抜いて完成です。

好みで、マグロ赤身にワサビと塩で下味をつけておくと、生臭さも消えしっかりとした味になります。
また、オリーブオイルやガーリックオイルをかけても美味しくなります。

前菜としてそのまま、またカナッペなど食べ方色々です。

味噌の糖質

各種みその食品成分を調べてみました。

「八丁味噌赤だし」を含め「豆みそ」の炭水化物が
米みそや麦みそに比べ低いようです。
炭水化物から食物繊維を引き糖質を求めてみると、思ったより低糖質で驚きました。
前回投稿した豚汁にも八丁味噌赤だしを使っています。
いつもの豚汁より色が濃い仕上がりですが、味は問題なしです。
味噌を使った和風ビーフシチューもいけそうです。
ちなみに私が作っているカレールウは、八丁味噌赤だしを使っています。

裁判官のカレー

〇日本食品標準成分表2015年版(七訂)
[栄養成分表100gあたり]

●麦みそ
エネルギー198Kcal,
たんぱく質9.7g,
脂質4.3g,
炭水化物30.0g,
食物繊維6.3g
ナトリウム4.2g
食塩相当量10.7g

●米みそ/赤色辛口
エネルギー186Kcal,
たんぱく質13.1g,
脂質5.5g,
炭水化物21.1g,
食物繊維4.1g
ナトリウム5.1g
食塩相当量13.0g

●豆みそ
エネルギー217Kcal,
たんぱく質17.2g,
脂質10.5g,
炭水化物14.5g,
食物繊維6.5g※
ナトリウム4.3g
食塩相当量10.9g

~~~~~~~~~~~~~~~~

●イチビキ 名古屋八丁味噌(豆味噌)赤だし(メーカー表示)
エネルギー205Kcal,
たんぱく質16.9g,
脂質9.5g,
炭水化物13.0g,
食物繊維g 不明※(6.5g)
ナトリウム4.2g
食塩相当量10.7g
※日本食品標準成分表2015年版(七訂)の豆味噌の食物繊維が6.5gなのでほぼ同じだと思われます。

こちらの商品(イチビキ 名古屋八丁味噌(豆味噌)赤だし)通販で注文しました、明日届きます。
https://www.amazon.co.jp/dp/B002PK12YG/ref=pe_492632_159100282_TE_item_image

豚汁

7日前に作った豚汁今日食べ終わりました。

材料は低糖質な食材が主です。

根菜のごぼうは糖質が多いのでささがきにして少量入れました。
味噌は、低糖質な八丁味噌を使っています。

材料
豚こま肉
ごぼう
こんにゃく
大根
白菜
ねぎの青い部分
ねぎの白い部分を刻んだもの
青唐辛子の刻んだもの
七味唐辛子

新しい発見がありましたので、作り方はまた投稿します。

追記
録画していたNHKの プロフェショナル仕事の流儀 豆腐職人 山下 健 を見ました。
大豆まで自分で栽培している、ほんとうのプロです。
収穫した大豆を自らより分けている、感動しました。

「いま甘さ一辺倒の時代なので、自分はへそ曲がりなので、その反対を行く。
うまさって、甘みだけじゃないんだよって、すべてが甘み甘みになっちゃっているから」
同感です。
私と同年代、とても尊敬します。

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