血糖値（グルコース）測定値に対する溶存酸素の影響について

質問

自分で血糖値を測定する自己血糖測定器がいま色々出ていますが
グルコース酸化酵素ＧＯＤを使った測定器は
血中の酸素分圧が高い血液だと、
血糖測定値は低くなるのは、
なぜなのかメカニズムを教えてください。
溶存酸素がたくさんあるほうが、
よりグルコースが酸化されて測定値は高くなりそうな気がします。

回答No.9

noname#211914

MiJunです。

手元にGODに関する成書がないのでネット検索で少し調べてみました。

この測定器で使用されているGODの由来が問題ですが・・・？

「グルコン酸」生成に関連する酵素は
1.Aspergillus Niger等
2.Gluconobacter等
があるようです。
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１での反応は
・グルコース+O2→グルコノラクトン+H2O2
(H2O2→H2O+1/2O2:カタラーゼ)
・グルコノラクトン+H2O→グルコン酸：グルコノラクトナーゼ
（酵素の関与がなくとも自然発生的に生成；別ルート）
⇒Totalの反応
・グルコース＋1/2O2→グルコン酸

２での反応
・グルコース⇒グルコン酸：２種のグルコースデヒドロゲナーゼ（H2O2の発生なし！）
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ここからは推測ですが、GOD法とのことですから、恐らく１の細菌由来の酵素を用いているのではないでしょうか・・・？

さらに、問題は使用されている酵素（複合体？）がGOD/カタラーゼであるかです？
それによってTotalの反応式が少し変わってきます（自信なし）？

次に、実際の測定器の検出限界の上限の情報がありませんが、仮に200mg/dlとしてこれはGlu濃度で1.11ｘ10＾-2（M）です。勿論、測定に必要な血液量はμl単位でしょうから、Gluの絶対量としては僅かですね。従って、酸素量も僅か・・・？

もし、酸素が影響されるとすれば、GODがHb（ヘモグロビン）のように酸素に対してシグモイド曲線を描くとか・・・？
あるいはConformation変化を起こすとか・・・・？

勘違いしている点をご指摘下さい。

お礼

質問者です。
ぼーっとしている間に素晴らしいご見解の数々を頂いて
ありがとうございました。
すごい内容に付いていけない部分もたくさんあって
ただただ恐縮です。お返事するのが怖いです。

私なりの（かなり感覚的なのですが）考えは、
No.５のご回答に近いのですが、
まず調べたことから…。

ＧＯＤを用いた血糖測定器には、
臨床検査薬（フェリシアンイオン（Ｆｅ(3)））が
含まれていて、
フェロシアン（Ｆｅ(2)）は含まれていないらしいのです。

検体とする血液量は３～10μｌくらいが主流の様で、
グルコースがGODによって酸化する際、

グルコースに対して
Ｏ２　と、フェリシアン（Ｆｅ(3)）とがそれぞれ反応に介入して
１．グルコースは酸化され、グルコン酸（またはグルコノδラクトン？）に。
２．フェリシアンはフェロシアン（Ｆｅ(2)）に還元され、
　その後
３．フェロシアン（Ｆｅ(2)）→フェリシアン（Ｆｅ(3)）
　に酸化されるとき発生する電子ｅ－から電流量測定し、血糖値に換算する
…と、大まかなプロセスはこんなかんじらしいです。

私も、酸素もフェリシアンＦｅ（３）と同様、グルコースを酸化させる
役割を持っているのですから、
ある意味「競合」的な立場だから
酸素が多いと、
よりフェリシアンが反応する分が少なくなってしまって
結果フェロシアンＦｅ(2)→フェリシアン(3)
になるとき発生するｅ－量が減ってしまって
換算される血糖測定値が低く出てしまうのではないか、
と思いました。

でもなんだかまだ不安で、
ネット等で色々と調べたところ、
溶存酸素が多い状態にあると
「酸化電位が高くなる」というＨＰがありました。
（ゴメンナサイ！アドレス控えてません！）
溶存酸素が多い状態であると、
ポテンシャルがＦｅ(3)の方が高くなってしまって
Ｆｅ(2)（ポテンシャル低）→Ｆｅ(3)（ポテンシャル高）
この反応が進むのが大変になってしまって、
この反応によって生まれるｅ－量も少なくなってしまうのでは…？
とも思いました。

まだこんがらがっていて
稚拙な説明で申し訳ありません！
ご指導の程　宜しくお願い致します。

追伸
私は薬学部卒ですが、もう「ポテンシャル」なんて
言葉も久しぶりだな～っなんてレベルです。
おはずかしいかぎりです。