のり　さん：

みんなの広場 質問コーナーのご利用ありがとうございます。

パパインが樹上にある未熟の果実に傷をつけてしみ出す乳液（ラテックス）にたくさん含まれ、熟した果実では少なくなっていることはご質問にあるとおりです。

最後のご質問からお答えします。
パパイヤの未熟果実や葉には乳管とよぶ網目状の管が発達しその中に乳液があります。乳管の壁は特殊に分化した細胞でできていて、乳液の成分を合成し乳管内に分泌しています。乳液にはいろいろな物質が含まれており、タンパク質や脂質性の成分が微粒となって懸濁するので乳濁します。パパインはその成分の一つですが実際は酵素活性のないパパイン前駆体として含まれています。タンパク質化学として精製された、活性のあるパパインは211個のアミノ酸からできていますが、遺伝子配列から推定されるアミノ酸配列は、それより遙かに長く活性のある酵素パパインのＮ末端側におよそ133個のアミノ酸鎖がつながってます（全体で344アミノ酸）。この大きなタンパク質には活性はなく、すぐにＮ末端23個ほどのペプチド鎖の働きで細胞膜を通過し、少し短くなったタンパク質（通過するとき23個アミノ酸鎖が切り取られます）として分泌されます。このタンパク質にも活性はありません。Ｎ末端についている100個程度のペプチド鎖が活性を抑制しているためです。つまり、細胞で作られたパパインは不活性の前駆体で、パパヤの細胞を消化することもなく乳管に分泌され不活性前駆体のまま乳液に蓄積されます。

しかし、果実や葉に傷をつけると、乳管やそれ以外の細胞も破壊され、液胞も壊れます。液胞の中にはいろいろなタンパク質分解酵素がありますから、これらのタンパク質分解酵素と不活性型のパパインと接触して不活性型パパインの100個ほどの活性抑制部分を切り離し、活性型パパインとします。活性型のパパインが少しでもできれば、それは不活性型のパパインも分解しますので、自己触媒的に急速に不活性型は活性型に変換されるので採取したパパヤ乳液の中にはパパインがたくさん含まれることになります。ペプシノゲン／ペプシンの関係とまったく同じです。


さて、パパインは果実が熟する過程で何らかの役割があるかどうかはよく分かりません。
果実が熟する過程は組織が老化過程に入ったもので、組織崩壊の方向に向かっています。細胞壁成分特にペクチンが分解されて細胞接着がゆるむので柔らかくなっていくことははっきりしています。その過程で乳液も果肉組織に吸収されますがその仕組みはよく分かっていません。パパインは自己消化作用がありますので乳管が崩壊を始め活性パパインができたとしても急速にパパイン自体が分解されるはずですのでペプチド、アミノ酸として果肉細胞に吸収利用されると思われます。
２番目の推定は実際に検証されています。昆虫類、小動物が咀嚼すれば強力なパパインが生じますので、それを多量に摂取すると害作用があらわれパパイヤ側の防御機構として働き得ます。実際、パパイヤの葉を食べさせたエリサン（鱗翅目）の幼虫は数日で死ぬことが観察されていますし、切った後よく洗った葉には毒性がないことも確認されています。熟した果実でパパインがなくなる現象は種子の拡散に有利なことはご推定の通りです。