胆汁の乳化とリパーゼによる脂肪の消化Fat Digestion: Emulsification by Bile and Lipase

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 胆汁を加えると、小腸の中の大きな脂肪の粒はどうなると思いますか。What do you think happens to the large fat droplets in the small intestine when bile is added?💡 胆汁には消化酵素が含まれていないことを思い出しましょう。Remember that bile contains no digestive enzymes.
2. 胆汁がなく、リパーゼだけをたくさん出したとき、脂肪はよく分解されると思いますか。If there is no bile and only a lot of lipase is released, do you think the fat will be digested well?💡 リパーゼは脂肪の粒のどこにくっついてはたらくのかを考えましょう。Think about which part of a fat droplet lipase has to attach to in order to work.

2動かしてみようTry it

1. 「胆汁の量」を 0 のまま、「リパーゼの量」を 100 にして約 10 秒観察する。紫色のリパーゼが大きな脂肪の粒にはじかれる様子と、「脂肪のまま」の割合、「リパーゼによる分解の速さ」の「未乳化（大）」の値を記録する。Keep "Bile" at 0, set "Lipase" to 100 and watch for about 10 seconds. Note how the purple lipase bounces off the large fat droplets, and record the "Fat left" percentage and the "Large drops" value under "Lipase digestion speed".
2. 「リセット」を押し、今度は「リパーゼの量」を 0、「胆汁の量」を 100 にする。緑色の胆汁が当たると大きな粒が小さな粒に分かれる様子と、「乳化後（小）」の粒の数が増えても「脂肪のまま」が 100% のままであることを確かめる。Press "Reset", then set "Lipase" to 0 and "Bile" to 100. Watch the big droplets split into small ones when the green bile hits them, and check that "Fat left" stays at 100% even as the number of "small (emulsified)" droplets increases.
3. 胆汁の量 100 のまま「リパーゼの量」を 100 に上げる。小さな粒にリパーゼがついて、オレンジ色の脂肪酸と水色のグリセリンが出て、下の小腸の絨毛へ吸収されていく様子を観察する。With Bile still at 100, raise "Lipase" to 100. Watch lipase attach to the small droplets, releasing orange fatty acids and light-blue glycerol that are absorbed into the villi of the small intestine at the bottom.
4. 約 30 秒待ち、「脂肪のまま」「分解されて移動中」「絨毛に吸収」の割合の変化と、「乳化後（小）」の分解の速さの値を記録する。Wait about 30 seconds and record how the "Fat left", "Digested, moving" and "Absorbed by villi" percentages change, along with the "Small drops" digestion speed.

3確かめようCheck

1. 胆汁がなくリパーゼだけのとき、脂肪はどのくらい分解されましたか。With lipase but no bile, how much of the fat was digested?→ ほとんど分解されない。約 10 秒たっても「脂肪のまま」は 100% のままで、未乳化（大）の分解の速さは 0〜1% ほど。リパーゼは大きな粒にはじかれてしまう。Almost none. Even after about 10 seconds "Fat left" stays at 100%, and the digestion speed for large drops is only about 0-1%. Lipase bounces off the big droplets.
2. 胆汁だけを加えたとき、脂肪の粒の数と「脂肪のまま」の割合はどうなりましたか。When only bile was added, what happened to the number of fat droplets and the "Fat left" percentage?→ 粒の数は 3 個から 30 個前後に増えたが、「脂肪のまま」は 100% のまま。胆汁は粒を小さく分けるだけで、脂肪そのものは減らない(分解していない)。The number of droplets rose from 3 to around 30, but "Fat left" stayed at 100%. Bile only splits the droplets; the amount of fat does not go down (it is not digested).
3. 胆汁とリパーゼの両方を 100 にすると、脂肪はどうなりましたか。With both Bile and Lipase at 100, what happened to the fat?→ 乳化した小さな粒が次々に分解され、乳化後（小）の分解の速さは 30〜50% 程度になった。約 25 秒で「絨毛に吸収」が 40〜60% 程度まで増え、「脂肪のまま」が減っていく。The small emulsified droplets were digested one after another, with a "Small drops" digestion speed of roughly 30-50%. After about 25 seconds "Absorbed by villi" had risen to about 40-60% and "Fat left" kept falling.
4. 分解されてできた物質は何で、どこへ運ばれましたか。What substances were produced by digestion, and where did they go?→ 脂肪酸(オレンジ色)とグリセリン(水色)ができ、小腸の壁の絨毛へ吸収された。Fatty acids (orange) and glycerol (light blue) were produced and absorbed into the villi of the small intestine wall.

4考えようThink further

1. 胆汁は消化酵素を含まないのに、なぜ「脂肪の消化を助ける」といわれるのでしょうか。Bile contains no digestive enzymes, so why is it said to "help digest fat"?→ 胆汁が脂肪を細かい粒にすると、同じ量の脂肪でも表面積が大きくなる。リパーゼは粒の表面でしかはたらけないので、表面積が増えるほどリパーゼがつける場所が増え、分解が速く進むから。When bile breaks fat into tiny droplets, the same amount of fat has a much larger surface area. Lipase can only work on a droplet's surface, so more surface means more places for lipase to attach, and digestion goes faster.
2. 角砂糖より粉砂糖の方が水に早く溶けるのと、乳化でリパーゼの分解が速くなるのは、どんな点が共通していますか。Powdered sugar dissolves in water faster than a sugar cube. What does this have in common with lipase working faster after emulsification?→ どちらも物質を細かくして表面積を大きくし、まわりの水や酵素とふれる面を増やすことで、変化を速めている点。In both cases, breaking the substance into smaller pieces increases its surface area, so more of it touches the surrounding water or enzyme, which speeds up the change.

よくある誤解Common misconceptions

• 「胆汁は脂肪を分解する消化酵素だ」という誤解。胆汁は消化酵素を含まず、脂肪を小さな粒に分ける(乳化)だけで、脂肪の量は変わらない。The misconception that bile is a digestive enzyme that breaks down fat. Bile contains no enzymes; it only splits fat into small droplets (emulsification), and the amount of fat does not change.
• 「酵素がたくさんあれば、どんな形の食物でもすぐ分解できる」という誤解。リパーゼがいくら多くても、大きな脂肪の粒のままではほとんど分解されない。The misconception that enough enzyme can quickly digest food in any form. However much lipase there is, large fat droplets are hardly digested at all.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)