加水分解

概要

加水分解とは、水が分子内の結合を切断する化学反応です。例えば、加水分解はペプチドをアミノ酸に、炭水化物を単糖に、DNAをヌクレオチドに分解します。多くの場合、酵素がこれらの化学反応を促進します。

加水分解は脱水合成の逆の反応です

複雑な水酸化物を分解するためには、個々の糖単位の結合を壊す必要があります。グリコシド結合を切断する反応は加水分解と呼ばれ、化合物に水が加えられ生じます。糖分子間のグリコシド結合は安定しているので、ヒドロラーゼが加水分解を触媒する場合が多いです。ヒドロラーゼは、加水分解を触媒することに特化した酵素です。

異なるグリコシド結合（1-4結合、1-6結合など）には、異なるヒドロラーゼが必要になります。また、必要な酵素の種類は、重合体内での糖単位の位置によっても異なります。例えば、デンプンは主に1-4結合のグルコースで構成されており、1-6のグリコシド結合は比較的少なくなります。α-アミラーゼは重合体の中央で1-4グリコシド結合を切断することができますが、アミログルコシダーゼという酵素は末端にある1-6または1-4の結合（つまり鎖の末尾にあるグルコース）しか切断しません。

ラクターゼ不足は消化器系症状をきたします

人間の赤ちゃんは、乳糖（ラクトース）の加水分解を触媒するラクターゼという酵素を生成します。乳糖は、グルコースとガラクトースからなる二糖類です。世界の多くの地域では、大人になるとラクターゼの生成が止まり、乳糖不耐症となります。乳糖を加水分解能力の欠如、あるいは低下は、乳糖がグルコースとガラクトースに分解されずに腸を通過し大腸に入ることを意味します。大腸内の細菌の中には、乳糖を代謝できるものがあります。この細菌の活動の副産物として、大腸内にガスと水が流入し、膨満感、ガスだまり、下痢といった消化器症状が生じます。これらの症状は、乳製品を含む食事と共にラクターゼを摂取するか、食事から乳製品を完全に取り除くことで軽減されます。