唾液:何をしているのか、何でできているのか?

最終更新日 : 2010年12月30日

私たちの唾液は99パーセントが水分です。

口の中の唾液腺からは、1日に約1~2リットルの唾液が分泌されています。 血漿をベースにして、唾液腺がいくつかの物質を抽出し、さまざまな物質を加えていきます。 これまでに唾液に含まれる成分のリストは長く、増え続けています。

食べ物と唾液

食べ物が喉に詰まらないようにする

食事中の唾液の重要な役割は、その滑らかさにあります。 咀嚼の際には、乾燥した、砕けた、あるいは崩壊した食物が、柔らかくまとまった塊である「ボーラス」になります1。このボーラスは、長い糸のような分子であるムチンによって保持されており、その端が絡み合っています。

味覚

唾液は味覚を感じるために不可欠なものです。 味蕾は、乾燥した塊状の香りの化合物ではアクセスできない、舌の深くて狭い地下室に隠れています。 実験として、目を閉じて氷砂糖や塩の塊を舌の上に置いてみてください。 舌が乾燥していればいるほど、この2つの香りを区別するのは難しくなります。 唾液で塊を湿らせて初めて、砂糖や塩の分子が放出され、私たちは甘味や塩味を感じるのです。

でんぷんやたんぱく質などの複雑な食品をおいしいと感じるには、さらに唾液の助けが必要です。 味蕾の受容体は、小さな分子やイオンにしか結合できず、大きな鎖状の分子(ポリマー)には結合できません。 何百万もの単糖からなるデンプン分子が甘く感じられないのはこのためである。 食物の本質を明らかにするために、私たちの唾液には消化酵素が含まれている4。それぞれの酵素は、私たちの目的には遅すぎる特定の化学反応を促進する。 例えば、アミラーゼは、唾液中の水分子がデンプンの単糖類の化学結合を分解するのを助ける。 分離された個々の糖は「甘味」の受容体に結合し、受容体は「これは栄養価が高く、飲み込んでも大丈夫な食べ物だ」というメッセージを脳に伝えます。

唾液の働き

歯の硬い部分であるエナメル質と象牙質は、ハイドロキシアパタイトと呼ばれる非常に硬い結晶で構成されています。 ハイドロキシアパタイトは、カルシウム、リン酸、ヒドロキシルイオンからできています。

構成要素の供給源

水はその特性から、塩の結晶からイオンを溶かし出すことができます。 例えば、食卓塩は水の中ですぐに分解され、ナトリウムイオンと塩化物イオンになります。 ハイドロキシアパタイトではイオンは非常に強固に結合していますが、水の中では結晶の表面からイオンがどんどん失われ、収縮してしまいます。 そこで、私たちの唾液にはカルシウムイオンとリン酸イオンが含まれています。 これらのイオンは、結晶格子の空いたスペースを占め、エナメル質の表面の継続的な腐食を防ぎます。 もし、唾液が常に水で希釈されていたら、リン酸カルシウムの濃度が不足し、歯のエナメル質が侵食され始めるでしょう。 例えば、乳幼児に見られる哺乳瓶症候群と呼ばれる現象があります。 水しか入っていない哺乳瓶を長時間吸うことで、歯が多孔質になり、上の前歯に典型的なむし歯ができてしまうのです5。 1日2回、フッ素入りの歯磨き粉で歯を磨くことや、発酵性炭水化物を含む飲み物(ジュース、牛乳、粉ミルクなど)に長時間歯をさらさないようにすることなど、口腔衛生を徹底することがリスク低減につながります6

酸の中和

ハイドロキシアパタイトは、水酸イオン(OH-)とリン酸イオン(PO43-)が十分に存在する場合にのみ形成されます。 このような条件は、アルカリ性のpH(pH>7)で成立します。 酸性になると、OH-イオンは水に、リン酸イオンはリン酸一水素、リン酸二水素、リン酸三水素になります。 7 私たちの唾液は、緩衝物質によってpHを中性付近、つまり7付近に保つことでこれを防いでいます。 これを防ぐために、私たちの唾液には緩衝作用のある物質が含まれており、pHを中性付近、つまり7前後に保っています。長期間にわたってpHがアルカリ性に傾くと、ハイドロキシアパタイトが急速に成長し、歯石となります。 5

表面のコーティング

エナメル質を形成するハイドロキシアパタイト結晶の表面は、唾液の組成の変化に敏感で、常に再構築されていることがわかりました。 しかし、私たちの歯は何十年もの間、健康で機能的な状態を維持することが前提となっています。 そのため、エナメル質の表面は安定した環境であることが望まれます。 ここでも唾液の役割があります。唾液に含まれる成分、特にムチンは、結晶表面にしっかりと定着し、保護層を形成します8。このペリクルと呼ばれる粘液分子の保護層は、水分やイオンを結合して保持します9。

口腔内のビオトープにおける唾液

共生者

口腔内の多くの湿った温かい表面は、微生物にとって理想的な生息地(ビオトープ)となっており、主に細菌のほか、酵母(Candidaなど)や原生動物(Ent.

口腔のビオトープで生き延びる

細菌が口の中で生き延びるチャンスがあるのは、飲み込まれずに持ちこたえられる場合だけです。 いくつかの細菌種、特に連鎖球菌は、ペリクルに直接結合することができます。 これは、正電荷を帯びたカルシウムイオンが、負電荷を帯びたペリクルの表面と細菌との間を仲介することで起こると考えられる。

歯の表面が洗浄されてから5分後には、最初の細菌が新しく形成されたペリクルに付着し始めます。

歯の表面を洗浄してから5分後には、最初のバクテリアが新たに形成されたペリクルに付着し始めます。 この「パイオニア」と呼ばれる最初の層に、他のバクテリアが付着します。 2〜3時間後には、肉眼で見えるプラークが形成されます。 口腔内の保護された場所では、その後数日かけて細菌のコロニーが成長し、成熟プラークと呼ばれる厚く複雑な3次元構造になります。 歯垢が歯ブラシやフロスに邪魔されない状態であれば、1mmの厚さ、300個の細菌に成長することもあります11。このような大きなコロニーでは、特に歯に面した下層部が酸素不足に陥ります。 このような大規模なコロニーでは、特に歯に面した下層部が酸素不足に陥ります。これらの細菌が食物からエネルギーを抽出し続けるためには、二酸化炭素と水の代わりに有機酸を生成するプロセスである発酵に切り替える必要があります。 その結果、酸性の微気候がハイドロキシアパタイト結晶を溶かし、う蝕が進行します。

このように厚く固い歯垢は、口の中で細菌が何日も邪魔されずに増殖できる場所でのみ形成されます。

このような強固なプラークができるのは、口の中で細菌が何日もかけて増殖できる場所に限られます。 長期間歯磨きをしない人でも、歯垢や歯石が歯の表面に付着することはありません。

しかし、唾液にはそれ以上の働きがあります。歯の表面でペリクルを形成し、細菌が付着できるタンパク質は、唾液中にも可溶性の形で存在しています。 細菌は、自分が結合しているムチンが歯の表面に固定されているのか、それとも唾液中に浮遊していて次の嚥下で胃に流れ込むのかを積極的に見分けることができない。 そのため、多くの細菌が巻き込まれ、飲み込まれてしまうのです。 また、唾液にはリゾチームという酵素が含まれており、特定の細菌の細胞壁を攻撃して穴を開け、最終的に破裂させます。 また、唾液中に分泌される抗体(免疫グロブリンA)は、病原体が口腔内に定着するのを防ぎます12

私たちの唾液は、酸を作らない細菌を促進し、硝酸塩を使って望ましくない細菌や過剰な細菌を殺すのに役立ちます。 硝酸塩は、植物にとって重要な窒素源であるため、肥料として使用されます。 特にサラダや野菜などの多くの植物は、必要な時のために硝酸塩を蓄えています。 私たちの細胞は硝酸塩をあまり利用しないため、食事で摂取した硝酸塩は使われずに血液中に浮遊し、尿として排泄されます。 しかし、バクテリアの中には、酸素の代わりに硝酸塩(NO3-)を使って呼吸し、亜硝酸塩(NO2-)に変えるものがいる。 亜硝酸塩が酸に触れると強い毒となり、近くにいる細菌を殺すことができます。 私たちの唾液腺は、血液中の硝酸塩を積極的に蓄積し、唾液とともに口の中に分泌します。 唾液腺では、酸素の代わりに硝酸塩を吸うことができる細菌(脱窒菌)の働きを助けるなど、いくつかの機能があります。 酸素が不足すると、亜硝酸塩を生成しますが、酸は生成しないので、むし歯の原因にはなりません。 脱窒菌の隣に酸生成菌が生息していると、酸生成菌は自身の酸と亜硝酸塩の反応によって死滅し、結果として酸生成量が減少します。 さらに、唾液と一緒に飲み込んだ亜硝酸塩は胃酸と反応し、経口摂取された可能性のある胃の中の病原菌を殺すことができます14

結論

では、唾液を出すときに口の中に溜まっているのが本当にただの水だとしたらどうでしょう? ボーラスが形成されないため、食べ物を喉に詰まらせることが多くなるでしょう。 タンパク質やデンプンなどの高分子栄養素はもちろん、おそらく脂肪もニュートラルな味になります。 アミノ酸や糖が含まれている消化された食品の味しかしないのだ。 ハイドロキシアパタイトから水や無水酸の作用で溶出したカルシウムイオンやリン酸イオンは補充されない。 歯のエナメル質は脱灰され、多孔質になります。

Further information

Article shortened and slightly modified from Dr Rainer Wild Stiftung, Internationaler Arbeitskreis für Kulturforschung des Essens. Mitteilungen 2008, H. 16, S. 34-42.

  1. Pedersen AM, et al. 唾液と味覚・咀嚼・嚥下・消化の消化管機能. Oral Diseases 8:117-129.
  2. Offner GD & Troxler RF (2000). Heterogeneity of High-molecular-weight Human Salivary Mucins (高分子量ヒト唾液ムチンの異質性). Advances in Dental Research 14:69-75.
  3. Humphrey SP & Williamson RT (2001). A review of saliva: Normal composition, flow, and function.
  4. Mese H & Matsuo R (2007). 唾液分泌と味覚と唾液分泌低下. Journal of Oral Rehabilitation 34:711-723.
  5. Schilke R. (1997). Das Nursing-Bottle-Syndrom. Monatsschrift Kinderheilkunde 145:693-698.
  6. EUFIC (2006). Dental health.
  7. Robinson C, et al.(2000). The Chemistry of Enamel Caries(エナメル質齲蝕の化学)。 Critical Reviews in Oral Biology and Medicine 4:481-495.
  8. Wetton S, et al.(2006). エナメル質と象牙質の侵食に対する保護のための唾液への暴露時間。 A Study in vitro. Caries Research 40:213-217.
  9. Lendenmann U, et al.(2000). Saliva and Dental Pellicle – A Review. Advances in Dental Research 14:22-28.
  10. Prieto-Prieto J & Calvo A (2004). Microbiological Bases in Oral Infections and Sensitivity to Antibiotics. Medicina Oral, Patología Oral y Cirugía Bucal 9 Suppl:11-18.
  11. Kolenbrander PE, et al.(2006). Bacterial interactions and succession during plaque development. Periodontology 2000 42:47-79.
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  13. Doel JJ, et al.(2004). 唾液中の硝酸塩と微生物の硝酸塩還元酵素活性のう蝕に対する保護効果。 European Journal of Oral Sciences 112:424-428.
  14. Winter JW, et al.2007. Gastroesophageal Refluxの有無にかかわらず、被験者における摂取した硝酸塩から一酸化窒素を介したN-ニトロソアミンの生成。 Gastroenterology 133:164-174.

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