Uz visoki stupanj selektivnosti, enzimi se koriste od strane živih organizama za provođenje velikog broja kemijskih reakcija visokom brzinom; oni zadržavaju svoju aktivnost ne samo u mikro-prostoru stanice, već i izvan tijela. Enzimi se široko primjenjuju u industriji pečenja, proizvodnje piva, vinarstva, čaja, kože i krzna, proizvodnji sira, kuhanju (za preradu mesa) itd. Posljednjih godina, enzimi su korišteni u finoj kemijskoj industriji za provođenje reakcija organske kemije kao što su oksidacija, redukcija, deaminacija, dekarboksilacija, dehidracija, kondenzacija, kao i za odvajanje i izolaciju izomera amino kiselina L-serije (racemske smjese L- i D-izomeri), koji se koriste u industriji, poljoprivredi, medicini. Ovladavanje suptilnim mehanizmima djelovanja enzima nesumnjivo će pružiti neograničene mogućnosti za dobivanje u velikim količinama i pri velikim brzinama korisnih tvari u laboratoriju s gotovo 100% prinosom.

Trenutno se razvija nova grana znanosti - industrijska enzimologija, koja je temelj biotehnologije. Enzim koji je kovalentno vezan ("ušiti") na bilo koji organski ili anorganski polimerni nosač (matriks) naziva se imobiliziran. Tehnika imobilizacije enzima omogućuje rješavanje niza ključnih pitanja enzimologije: osiguravanje visoke specifičnosti djelovanja enzima i povećanje njihove stabilnosti, lakoće rukovanja, ponovnog korištenja, njihove uporabe u reakcijama sinteze u struji. Primjena takve tehnologije u industriji dobila je naziv inženjerske enzimologije. Brojni primjeri svjedoče o ogromnim mogućnostima inženjerske enzimologije u raznim područjima industrije, medicine i poljoprivrede. Naročito, imobilizirana P-galaktozidaza spojena na magnetsku miješalicu koristi se za smanjenje sadržaja mlijeka šećera u mlijeku, tj. proizvod koji se ne razdvaja u tijelu bolesnog djeteta s nasljednom netolerancijom na laktozu. Mlijeko tretirano na ovaj način, štoviše, duže se čuva u zamrznutom stanju i ne podvrgava se zgušnjavanju.

Razvijeni su projekti za dobivanje prehrambenih proizvoda od celuloze, transformirajući ih pomoću imobiliziranih enzima - celulaza - u glukozu, koja se može pretvoriti u prehrambeni proizvod - škrob. Koristeći enzimsku tehnologiju, u načelu je moguće dobiti i hranu, posebno ugljikohidrate, iz tekućeg goriva (ulja), dijeleći ga na gliceraldehid, a zatim uz sudjelovanje enzima za sintezu glukoze i škroba iz nje. Bez sumnje, postoji veliko buduće modeliranje pomoću inženjerske enzimologije procesa fotosinteze, tj. prirodni proces fiksacije₂; Osim imobilizacije, ovaj proces, koji je od vitalnog značaja za cijelo čovječanstvo, zahtijevat će razvoj novih originalnih pristupa i primjenu brojnih specifičnih imobiliziranih koenzima.

Takve reakcije su našle primjenu u farmaceutskoj industriji, na primjer, u sintezi antireumatskog lijeka prednizolona iz hidrokortizona. Osim toga, mogu poslužiti kao model za uporabu u svrhu sinteze i dobivanja nezamjenjivih čimbenika, budući da je upotrebom imobiliziranih enzima i koenzima moguće usmjeriti konjugirane kemijske reakcije (uključujući biosintezu nezamjenjivih metabolita), čime se eliminira nedostatak tvari s nasljednim metaboličkim defektima. Na taj način, uz pomoć novog metodološkog pristupa, znanost čini prve korake u području "sintetske biokemije".

Ne manje važna područja istraživanja su imobilizacija stanica i stvaranje metoda genetskog inženjeringa (projektiranje gena) industrijskih sojeva mikroorganizama - proizvođača vitamina i esencijalnih aminokiselina. Primjer medicinske uporabe biotehnologije je imobilizacija stanica štitnjače kako bi se odredio tirotropni hormon u biološkim tekućinama ili ekstraktima tkiva. Sljedeći korak je stvaranje biotehnološke metode proizvodnje nehranjivih slatkiša, tj. nadomjestaka za šećer u hrani, koji mogu stvoriti osjećaj slatkoće, a da ne budu visoko kalorični. Jedna od takvih obećavajućih tvari je aspartam, koji je metil ester dipeptida - aspartilfenilalanina. Aspartam je gotovo 300 puta slađi od šećera, bezopasan je i razgrađuje se u tijelu u prirodne slobodne aminokiseline: asparaginsku kiselinu (aspartat) i fenilalanin. Aspartam će se nesumnjivo naširoko koristiti iu medicini iu prehrambenoj industriji (u SAD-u, na primjer, koristi se za dječju hranu i dodaje se umjesto šećera u koks). Za proizvodnju aspartama pomoću genske tehnologije potrebno je dobiti ne samo slobodnu asparaginsku kiselinu i fenilalanin (prekursore), već i bakterijski enzim koji katalizira biosintezu ovog dipeptida.

Vrijednost inženjerske enzimologije, kao i biotehnologije općenito, povećat će se u budućnosti. Prema procjenama stručnjaka, proizvodi svih biotehnoloških procesa u kemijskoj, farmaceutskoj, prehrambenoj, medicinskoj i poljoprivrednoj proizvodnji, koji su u svijetu primljeni u roku od godinu dana, iznosit će do 2000. godine desetke milijardi dolara. U našoj zemlji do 2000. godine proizvodnja genetski modificirani L-treonin i vitamin B₂. Već 1998. godine proizvodnja brojnih enzima, antibiotika, α₁-, P-, y-interferon; inzulin i hormon rasta prolaze kroz klinička ispitivanja.

http://studopedia.su/12_114953_primenenie-fermentov.html

Primjena enzima

Primjena enzima

Danas je uporaba enzima u različitim sektorima gospodarstva napredak. Enzimi su imali posebnu važnost u prehrambenoj industriji. Uostalom, upravo zbog prisutnosti enzima u tijestu, javlja se njegovo podizanje i oticanje. Kao što znate, ispitivanje bubrenja se odvija pod djelovanjem ugljičnog dioksida CO₂, koji se pak formira kao rezultat raspadanja škroba djelovanjem enzima amilaze, koji je već sadržan u brašnu. No, u brašnu ovog enzima nije dovoljno, to se obično dodaje. Drugi enzimski protein koji daje glutenu u tijesto doprinosi zadržavanju ugljičnog dioksida u tijestu.

Proizvodnja alkoholnih pića također nije potpuna bez sudjelovanja enzima. U ovom slučaju, široko se primjenjuju enzimi koji se nalaze u kvascu. Različite vrste piva dobivaju se upravo različitim kombinacijama složenih enzimskih spojeva. Enzimi su također uključeni u otapanje taloženja u alkoholnim pićima, na primjer, tako da pivo ne sadrži sediment, dodaju se proteaze (papain, pepsin) koje otapaju istaložene proteinske spojeve.

Proizvodnja fermentiranih mliječnih proizvoda, kao što je jogurt, temelji se na kemijskoj pretvorbi laktoze (tj. Mliječni šećer) u mliječnu kiselinu. Kefir se proizvodi na sličan način, ali je proizvodna značajka to što ne uzimaju samo bakterije mliječne kiseline, nego i kvasac. Kao rezultat prerade laktoze nastaje ne samo mliječna kiselina, nego i etilni alkohol. Po primitku kefira javlja se još jedna reakcija koja je vrlo korisna za ljudsko tijelo - to je hidroliza proteina, koja, kao rezultat ljudske konzumacije kefira, doprinosi boljoj apsorpciji.

Proizvodnja sira također je povezana s enzimima. Mlijeko sadrži bjelančevine, kazein, koji se mijenja tijekom kemijske reakcije pod djelovanjem proteaza, a kao rezultat reakcije precipitira.

Proteaze se široko koriste za obradu kožnih sirovina. Njegova sposobnost da proizvodi hidrolizu proteina (razgradnja proteina) široko se koristi za uklanjanje postojanih mrlja od čokolade, umaka, krvi itd. Enzim celulaze - koristi se u deterdžentima. On može ukloniti "pelete" s površine tkanine. Važna značajka pranja s prašcima koji sadrže cjelovite enzimske komplekse je to što se pranje treba obaviti u toploj, ali ne i vreloj vodi, jer je vruća voda za enzime destruktivna.

Upotreba enzima u medicini povezana je s njihovom sposobnošću liječenja rana, otapanjem nastalih krvnih ugrušaka. Ponekad se enzimi namjerno unose u tijelo kako bi ih aktivirali, a ponekad zbog prekomjerne aktivnosti enzima, mogu injektirati tvari koje djeluju kao inhibitori (tvari koje usporavaju tijek kemijskih reakcija). Na primjer, pod djelovanjem pojedinih inhibitora, bakterije gube sposobnost razmnožavanja i rasta.

Upotreba enzima u medicini također je povezana s provođenjem različitih analiza za određivanje bolesti. U ovom slučaju, enzimi igraju ulogu tvari koje ulaze u kemijsku interakciju ili promiču kemijske transformacije u fiziološkim tjelesnim tekućinama. Kao rezultat toga, dobiveni su određeni proizvodi kemijskih reakcija pomoću kojih laboratoriji prepoznaju prisutnost jednog ili drugog patogena. Među takvim enzimima i njihovoj primjeni, najpoznatiji je enzim glukoza oksidaza, koji omogućuje određivanje prisutnosti šećera u urinu ili ljudskoj krvi. Osim toga, uz označene, postoje enzimi koji su u stanju odrediti prisutnost alkohola u krvi. Ovaj se enzim naziva alkoholna dehidrogenaza.

Kako odvojiti enzim od produkata reakcije

Zamislite da imamo enzim u tekućem stanju, da je spreman za kemijsku reakciju. Ali kako odvojiti enzim od produkata reakcije !? Za takve svrhe se specifično koriste kruti katalizatori, zatim nije teško odvajanje reakcijskih produkata. Osim toga, u drugoj polovici 20. stoljeća naučili su kako povezivati ​​enzime s krutim tvarima - nosačima. Takav proces naziva se imobilizacija enzima, odnosno njihova nepokretnost; Postala je široko korištena u katalitičkoj reakciji.

Postoje dva načina vezanja enzima na nosač: prva metoda je na fizičkoj razini, tj. Enzim ne tvori kemijske veze s nosačem; drugi je kemijski, odnosno s nastankom kemijskih veza. U fizikalnoj metodi koristi se adsorpcija (vezanje tvari na površinu tijela). U ovom slučaju, enzim je vezan za tijelo čvrstog nosača koristeći, na primjer, elektrostatske veze. Naravno, takav enzimski nosač nije izdržljiv!

Na drugačiji način, postoje fizičke metode koje čvrsto drže enzim u blizini nosača. Za to je potrebno da struktura nosača bude rešetkasta vrsta, za koju enzim pada i zadržava se tamo. Tijekom kemijske reakcije reagensi ulaze u rešetku, izloženi su djelovanju enzima, nakon čega produkti reakcije slobodno ostavljaju iza rešetke.

Za imobilizaciju enzima (njegove nepokretnosti) možete koristiti gelove, koji su jedan od tipova disperziranih sustava koji se sastoje od mnogo malih čestica različitih molekula. Vodikom se te čestice drže jedna uz drugu, stvarajući tako prostornu rešetku (ili strukturu). Ako je enzim sadržan u takvoj otopini, zadržava se takvom strukturom.

Struktura koja na taj način može držati enzime jesu polistirenske ili najlonske niti. U slučaju istezanja, strukturna "rešetka" materijala se širi i enzim slobodno prodire u unutrašnjost. U normalnom stanju, enzim ne može napustiti rešetku, dok produkti kemijske reakcije slobodno prodiru kroz nju.

Imobilizacija enzima može se provesti kemijskim sredstvima: enzimski protein je vezan kemijskom vezom na nosač i susjedni enzim, tvoreći tako cijeli fiksni lanac velikih veličina (izvana - poput čvrstih čestica). Enzimi kombinirani na taj način u kemijskim reakcijama ne kombiniraju se s produktima reakcije. Osim toga, enzimski protein je manje osjetljiv na denaturaciju zbog činjenice da gubi prekomjernu pokretljivost i, štoviše, u takvom stanju, istraživanja su pokazala da je enzime teško uništiti.

http://www.kristallikov.net/page100.html

Gdje se koriste enzimi

U poljoprivredi se enzimi koriste za pripremu hrane, kao i za poboljšanje njihove apsorpcije kod životinja 261 * 266. Enzimi se sve češće koriste za pripremu lijekova, kao iu medicini tijekom dijagnoze. Osim toga, enzimi se koriste u znanstvenim istraživanjima, kako bi se utvrdila struktura nekih spojeva, posebice proteina i NK, njihova biosinteza, proučavanje organizacije subcelularnih struktura, kao analitičkih reagensa i za druge namjene.

Proizvodnja i uporaba enzima posebno je razvijena u zemljama kao što su SAD i Japan 271, 272. Na primjer, u SAD-u 1970. proizvedeno je 32 tisuća tona enzimskih preparata, više od 120 komada, au Japanu 50 tisuća tona više od 80 vrsta. Od ukupnih enzimskih pripravaka dobivenih u Japanu 1967. godine, 26% korišteno je u prehrambenoj industriji 272, 23% u tekstilnoj industriji, 38% u proizvodnji stočne hrane i stočne hrane, 4% u kožarskoj industriji, 9% u medicini. Otpušten je (u tonama): amilaza - 9850, proteaza - 8906, glukoza oksidaza - 2200, lipaze i celulaze po 100, drugi enzimi - 200.

U SAD-u, zajedno s prehrambenom industrijom, značajan dio enzima ide u proizvodnju deterdženata (1971. - 34%).

U SSSR-u se industrija enzima počela stvarati tridesetih godina. Posebno brzo razvoj u zemljama ZND-a je u novije vrijeme. 259,263,273

Mikroorganizmi se sve više koriste kao sirovina za proizvodnju enzima. Tako je u Japanu, prema podacima za 1967. godinu, od ukupne količine proizvedenih enzima, preparati od bakterija iznosili 80%, od plijesni - 10%, od kvasca - 3%, od životinjskih sirovina - 0,2%.

Enzimi se proizvode u obliku pripravaka koji sadrže jedan ili pretežno jedan enzim, kao i kompleksni, koji uključuju brojne enzime, a pripravci istih enzima mogu imati različite marke.

Najčešće korišteni preparati su hidrolitički enzimi, od kojih su najvažnije amilaze, koje provode ukapljivanje i saharifikaciju škroba u različitim supstratima. Uz slatkaste amilaze u različitim sektorima prehrambene industrije, u proizvodnji alkohola i pivarstvu sve se češće koriste preparati enzima iz gljiva i bakterija 263, 266, 274. Primjerice, uporaba amilaze gljiva u pečenju kruha i alkoholnoj industriji bila je vrlo uspješna. U tekstilnoj industriji, bakterijske amilaze 263, 266 se dugo koriste za uklanjanje tkanina.

Kompleksni pripravci enzima mikroorganizama, koji uključuju amilaze, koriste se u stočarstvu, kao iu obradi otpadnih voda i vodovodnih cijevi 261, 263, 271, 272.

Pripravci pankreasa koji sadrže and- i am-amilazu (diastazu) koriste se u medicini. Dobiveni su i lijekovi koji sadrže amilaze mikroorganizama koji se koriste za poboljšanje probave u određenim bolestima *. U medicini i industriji parfema, upotreba posebne pripreme diastaze gljiva je našla primjenu.

Oni proizvode preparate glukoamilaze, koji se koriste za proizvodnju glukoze iz škroba u industriji škroba, u kruhu i drugim industrijama.

Najčešće korištenih ugljikohidrata je invertaza, koja pretvara saharozu u glukozu i fruktozu. Koristi se u konditorskoj industriji i proizvodnji likera, kako bi se spriječila kristalizacija proizvoda zbog visoke koncentracije saharoze. U istu svrhu koristi se laktoza (razgrađuje mliječni šećer) po primitku sladoleda, krema i koncentrata mlijeka 266. 272, 275

Izvori i opsezi glavnih enzimskih pripravaka

http://studfiles.net/preview/5615017/page:8/

enzimi

Enzimi su posebna vrsta proteina, koji po prirodi imaju ulogu katalizatora različitih kemijskih procesa.

Taj se izraz stalno čuje, međutim, nisu svi razumjeli što je enzim ili enzim, koje funkcije ova supstanca ima, kao i kako se enzimi razlikuju od enzima i uopće se razlikuju. Sve ovo sada i saznaj.

Bez tih tvari ni ljudi ni životinje ne mogu probaviti hranu. I po prvi put čovječanstvo je koristilo enzime u svakodnevnom životu prije više od 5 tisuća godina, kada su naši preci naučili skladištiti mlijeko u “posuđima” iz životinjskih trbuha. U takvim uvjetima, pod utjecajem sirila, mlijeko se pretvorilo u sir. A to je samo jedan primjer kako enzim djeluje kao katalizator koji ubrzava biološke procese. Danas su enzimi neophodni u industriji, važni su za proizvodnju šećera, margarina, jogurta, piva, kože, tekstila, alkohola, pa čak i betona. Ove korisne tvari su također prisutne u deterdžentima i prašcima za pranje - pomažu pri uklanjanju mrlja na niskim temperaturama.

Povijest otkrića

Enzim je preveden s grčkog znači "kiselo tijesto". I otkriće ove supstance je čovječanstvo zahvaljujući Nizozemcu Jan Baptisti Van Helmontu, koji je živio u 16. stoljeću. U jednom trenutku, postao je vrlo zainteresiran za alkoholno vrenje, a tijekom svog istraživanja pronašao je nepoznatu tvar koja ubrzava taj proces. Nizozemac ga je nazvao fermentum, što znači "fermentacija". Zatim, gotovo tri stoljeća kasnije, Francuz Louis Pasteur, također promatrajući procese fermentacije, došao je do zaključka da enzimi nisu ništa više od tvari žive stanice. Nakon nekog vremena, njemački Edward Buchner je minirao enzim iz kvasca i utvrdio da ta tvar nije živi organizam. Također mu je dao svoje ime - "zimaza". Nekoliko godina kasnije, još jedan Nijemac, Willy Kühne, predložio je da se svi proteinski katalizatori podijele u dvije skupine: enzime i enzime. Štoviše, predložio je nazvati drugi izraz "kvasac", čije se djelovanje proširilo izvan živih organizama. I tek je 1897. godine okončana sva znanstvena rasprava: odlučeno je da se oba izraza (enzim i enzim) koriste kao apsolutni sinonimi.

Struktura: lanac tisuća aminokiselina

Svi enzimi su proteini, ali nisu svi proteini enzimi. Kao i drugi proteini, enzimi se sastoje od aminokiselina. I zanimljivo, stvaranje svakog enzima ide od stotinu do milijun aminokiselina nabubrenih poput bisera na konopcu. Ali ova nit nikada nije ni - obično zakrivljena stotine puta. Tako je za svaki enzim stvorena trodimenzionalna jedinstvena struktura. U međuvremenu, molekula enzima je relativno velika formacija, a samo mali dio njegove strukture, tzv. Aktivni centar, sudjeluje u biokemijskim reakcijama.

Svaka aminokiselina je povezana s drugom specifičnom vrstom kemijske veze, a svaki enzim ima svoju jedinstvenu aminokiselinsku sekvencu. Za stvaranje većine njih koristi se oko 20 vrsta aminskih tvari. Čak i manje promjene u nizu aminokiselina mogu drastično promijeniti izgled i "talente" enzima.

Biokemijska svojstva

Iako uz sudjelovanje enzima u prirodi postoji velik broj reakcija, sve se one mogu svrstati u 6 kategorija. Prema tome, svaka od tih šest reakcija odvija se pod utjecajem određene vrste enzima.

Enzimske reakcije:

1. Oksidacija i redukcija.

Enzimi uključeni u ove reakcije nazivaju se oksidoreduktaze. Kao primjer možemo podsjetiti kako alkoholne dehidrogenaze pretvaraju primarne alkohole u aldehid.

Enzimi koji uzrokuju ove reakcije nazivaju se transferaze. Oni imaju sposobnost premještanja funkcionalnih skupina iz jedne molekule u drugu. To se događa, na primjer, kada alanin aminotransferaza pomiče alfa-amino skupine između alanina i aspartata. Također, transferaze pomiču fosfatne skupine između ATP i drugih spojeva, a disaharidi nastaju iz ostataka glukoze.

Hidrolaze uključene u reakciju mogu slomiti jednostruke veze dodavanjem elemenata vode.

1. Stvorite ili izbrišite dvostruku vezu.

Ova vrsta ne-hidrolitičke reakcije odvija se uz sudjelovanje lijaze.

1. Izomerizacija funkcionalnih skupina.

U mnogim kemijskim reakcijama položaj funkcionalne skupine varira unutar molekule, ali se sama molekula sastoji od istog broja i tipa atoma koji su bili prije početka reakcije. Drugim riječima, supstrat i produkt reakcije su izomeri. Ovaj tip transformacije moguć je pod utjecajem enzima izomeraze.

1. Formiranje jedne veze s eliminacijom elementa vode.

Hidrolize uništavaju vezu dodavanjem vode u molekulu. Lijaze izvode obrnutu reakciju, uklanjajući dio vode iz funkcionalnih skupina. Stoga stvorite jednostavnu vezu.

Kako rade u tijelu?

Enzimi ubrzavaju gotovo sve kemijske reakcije u stanicama. Oni su vitalni za ljude, olakšavaju probavu i ubrzavaju metabolizam.

Neke od tih tvari pomažu razbijanju prevelikih molekula na manje "dijelove" koje tijelo može probaviti. Drugi se vežu za manje molekule. No, znanstveni su enzimi visoko selektivni. To znači da svaka od tih tvari može samo ubrzati određenu reakciju. Molekule kojima enzimi "djeluju" nazivaju se supstrati. Supstrati, pak, stvaraju vezu s dijelom enzima koji se zove aktivni centar.

Postoje dva principa koji objašnjavaju specifičnost interakcije enzima i supstrata. U takozvanom modelu ključa-zaključavanja, aktivno središte enzima zauzima mjesto strogo definirane konfiguracije. Prema drugom modelu, i sudionici reakcije, aktivni centar i supstrat, mijenjaju svoje oblike radi spajanja.

Bez obzira na načelo interakcije, rezultat je uvijek isti - reakcija pod utjecajem enzima odvija se mnogo puta brže. Kao rezultat ove interakcije, nove molekule su “rođene”, koje se zatim odvajaju od enzima. Tvar-katalizator nastavlja raditi svoj posao, ali uz sudjelovanje drugih čestica.

Hiper- i hipoaktivnost

Postoje slučajevi kada enzimi obavljaju svoje funkcije s nepravilnim intenzitetom. Prekomjerna aktivnost uzrokuje prekomjerno stvaranje reakcijskog produkta i nedostatak supstrata. Rezultat je pogoršanje zdravstvenog stanja i teških bolesti. Uzrok hiperaktivnosti enzima može biti i genetski poremećaj i višak vitamina ili elemenata u tragovima koji se koriste u reakciji.

Hipoaktivnost enzima može čak uzrokovati smrt kada, na primjer, enzimi ne uklanjaju toksine iz tijela ili dolazi do nedostatka ATP-a. Uzrok ovog stanja također mogu biti mutirani geni ili, suprotno tome, hipovitaminoza i nedostatak drugih hranjivih tvari. Osim toga, niska tjelesna temperatura na sličan način usporava funkcioniranje enzima.

Katalizator i ne samo

Danas često možete čuti o prednostima enzima. Ali koje su to tvari na kojima ovisi učinak našeg tijela?

Enzimi su biološke molekule čiji životni ciklus nije definiran okvirom od rođenja i smrti. Oni jednostavno rade u tijelu dok se ne rastope. To se u pravilu događa pod utjecajem drugih enzima.

U procesu biokemijskih reakcija ne postaju dio konačnog proizvoda. Kada je reakcija završena, enzim napušta supstrat. Nakon toga, tvar je spremna za povratak na posao, ali na drugu molekulu. I tako se nastavlja sve dok je tijelu potrebno.

Jedinstvenost enzima je da svaki od njih obavlja samo jednu funkciju koja mu je dodijeljena. Biološka reakcija se događa samo kada enzim pronađe odgovarajući supstrat. Ova interakcija može se usporediti s načelom rada ključa i brave - samo ispravno odabrani elementi moći će "raditi zajedno". Još jedna značajka: oni mogu raditi na niskim temperaturama i umjerenim pH, a kao katalizatori su stabilniji od bilo koje druge kemikalije.

Enzimi kao katalizatori ubrzavaju metaboličke procese i druge reakcije.

U pravilu se ti procesi sastoje od određenih stupnjeva, od kojih svaki zahtijeva rad određenog enzima. Bez toga se ciklus konverzije ili ubrzanja ne može dovršiti.

Možda je najpoznatija od svih funkcija enzima uloga katalizatora. To znači da enzimi spajaju kemikalije na takav način da smanje troškove energije potrebne za brže formiranje proizvoda. Bez tih tvari kemijske bi se reakcije odvijale stotine puta sporije. Ali enzimske sposobnosti nisu iscrpljene. Svi živi organizmi sadrže energiju koja im je potrebna za nastavak života. Adenozin trifosfat, ili ATP, je vrsta napunjene baterije koja opskrbljuje stanice energijom. No, funkcioniranje ATP-a nije moguće bez enzima. A glavni enzim koji proizvodi ATP je sintaza. Za svaku molekulu glukoze koja se transformira u energiju, sintaza proizvodi oko 32-34 ATP molekula.

Osim toga, u medicini se aktivno koriste enzimi (lipaza, amilaza, proteaza). Posebno služe kao sastojak enzimskih pripravaka, kao što su Festal, Mezim, Panzinorm, Pancreatin, koji se koriste za liječenje probavne smetnje. Ali neki enzimi također mogu utjecati na cirkulacijski sustav (rastopiti krvne ugruške), ubrzati zacjeljivanje gnojnih rana. Čak iu terapijama protiv raka također se koriste enzimi.

Čimbenici koji određuju aktivnost enzima

Budući da je enzim sposoban ubrzati reakciju mnogo puta, njegova aktivnost određena je takozvanim brojem okretaja. Ovaj izraz se odnosi na broj supstrata molekula (reaktant) koji 1 molekula enzima može transformirati za 1 minutu. Međutim, postoji nekoliko čimbenika koji određuju brzinu reakcije:

Povećanje koncentracije supstrata dovodi do ubrzanja reakcije. Što je više molekula aktivne tvari, to se reakcija brže odvija, jer je uključeno više aktivnih centara. Međutim, ubrzanje je moguće samo dok se ne aktiviraju sve molekule enzima. Nakon toga, čak i povećanje koncentracije supstrata neće ubrzati reakciju.

Tipično, povećanje temperature dovodi do bržih reakcija. Ovo pravilo vrijedi za većinu enzimskih reakcija, ali samo dok temperatura ne poraste iznad 40 stupnjeva Celzija. Nakon ove oznake, brzina reakcije, naprotiv, počinje naglo opadati. Ako temperatura padne ispod kritične točke, brzina enzimskih reakcija ponovno će porasti. Ako temperatura nastavi rasti, kovalentne veze su prekinute, a katalitička aktivnost enzima zauvijek je izgubljena.

Na brzinu enzimskih reakcija utječe i pH. Za svaki enzim postoji vlastita optimalna razina kiselosti kod koje je reakcija najprikladnija. Promjene pH utječu na aktivnost enzima, a time i na brzinu reakcije. Ako su promjene prevelike, supstrat gubi sposobnost vezanja na aktivnu jezgru, a enzim više ne može katalizirati reakciju. Obnavljanjem potrebne razine pH se također obnavlja aktivnost enzima.

Enzimi za probavu

Enzimi prisutni u ljudskom tijelu mogu se podijeliti u 2 skupine:

Metabolički "rade" kako bi neutralizirali toksične tvari, kao i doprinijeli proizvodnji energije i proteina. I, naravno, ubrzati biokemijske procese u tijelu.

Ono što je odgovorno za probavu jasno je iz naziva. Ali i ovdje djeluje načelo selektivnosti: određena vrsta enzima utječe samo na jednu vrstu hrane. Dakle, za poboljšanje probave, možete pribjeći malo varanje. Ako tijelo ne probavi ništa od hrane, potrebno je dijetu nadopuniti proizvodom koji sadrži enzim koji može razbiti teško probavljivu hranu.

Hrana enzimi su katalizatori koji razgrađuju hranu u stanje u kojem tijelo može apsorbirati hranjive tvari iz njih. Probavni enzimi su nekoliko vrsta. U ljudskom tijelu, različite vrste enzima sadržane su u različitim dijelovima probavnog trakta.

Usna šupljina

U ovoj fazi na hranu utječe alfa-amilaza. Razgrađuje ugljikohidrate, škrobove i glukozu u krumpiru, voću, povrću i drugim namirnicama.

želudac

Ovdje pepsin cijepa proteine ​​do stanja peptida, a želatinaza - želatina i kolagen sadržan u mesu.

gušterača

U ovoj fazi, "rad":

• tripsin je odgovoran za razgradnju proteina;
• alfa kimotripsin - pomaže u asimilaciji proteina;
• elastaza - razgraditi neke vrste proteina;
• nukleaze - pomažu razgradnju nukleinskih kiselina;
• steapsin - potiče apsorpciju masne hrane;
• amilaza - odgovorna je za apsorpciju škroba;
• lipaza - razgrađuje masti (lipide) sadržane u mliječnim proizvodima, orašastim plodovima, uljima i mesu.

Tanko crijevo

Preko čestica hrane "prizivaju":

• peptidaze - odvajaju peptidne spojeve do razine aminokiselina;
• sucrase - pomaže pri varenju složenih šećera i škroba;
• maltaza - razgrađuje disaharide do stanja monosaharida (sladnog šećera);
• laktaza - razgrađuje laktozu (glukozu sadržanu u mliječnim proizvodima);
• lipaza - potiče asimilaciju triglicerida, masnih kiselina;
• Erepsin - utječe na proteine;
• izomaltaza - "djeluje" s maltozom i izomaltozom.

Debelo crijevo

Ovdje su funkcije enzima:

• E. coli - odgovoran je za probavu laktoze;
• laktobacili - utječu na laktozu i neke druge ugljikohidrate.

Osim ovih enzima, postoje i:

• dijastaza - probavlja biljni škrob;
• invertaza - razgrađuje saharozu (stolni šećer);
• glukoamilaza - pretvara škrob u glukozu;
• Alfa-galaktozidaza - potiče probavu graha, sjemenki, sojinih proizvoda, korjenastog povrća i lisnatog;
• Bromelain, enzim dobiven od ananasa, potiče razgradnju različitih vrsta proteina, djeluje na različite razine kiselosti, ima protuupalna svojstva;
• Papain, enzim izoliran iz sirove papaje, pomaže razgradnju malih i velikih proteina i djeluje na širok raspon supstrata i kiselosti.
• celulaza - razgrađuje celulozu, biljna vlakna (koja se ne nalaze u ljudskom tijelu);
• endoproteaza - cijepa peptidne veze;
• ekstrakt goveđe žuči - enzim životinjskog podrijetla, stimulira motilitet crijeva;
• Pankreatin - enzim životinjskog podrijetla, ubrzava varenje masti i proteina;
• Pancrelipase - životinjski enzim koji potiče apsorpciju proteina, ugljikohidrata i lipida;
• pektinaza - razgrađuje polisaharide koji se nalaze u plodovima;
• fitaza - potiče apsorpciju fitinske kiseline, kalcija, cinka, bakra, mangana i drugih minerala;
• ksilanaza - razgrađuje glukozu iz žitarica.

Katalizatori u proizvodima

Enzimi su kritični za zdravlje jer pomažu tijelu da razgradi sastojke hrane do stanja pogodnog za uporabu hranjivih tvari. Crijeva i gušterača proizvode širok raspon enzima. No, osim toga, mnoge od korisnih tvari koje potiču probavu nalaze se iu nekim namirnicama.

Fermentirana hrana gotovo je idealan izvor korisnih bakterija potrebnih za pravilnu probavu. I u vrijeme kada ljekarni probiotici "rade" samo u gornjem dijelu probavnog sustava i često ne dospiju u crijeva, učinak enzimskih proizvoda se osjeća kroz gastrointestinalni trakt.

Na primjer, marelice sadrže mješavinu korisnih enzima, uključujući invertazu, koja je odgovorna za razgradnju glukoze i doprinosi brzom oslobađanju energije.

Prirodni izvor lipaze (doprinosi bržoj probavi lipida) može poslužiti kao avokado. U tijelu ova tvar proizvodi gušteraču. No, kako bi život olakšali život ovom tijelu, možete se počastiti, na primjer, salatom od avokada - ukusnom i zdravom.

Osim što je banana možda najpoznatiji izvor kalija, ona također opskrbljuje tijelo amilazom i maltazom. Amilaza se također nalazi u kruhu, krumpiru, žitaricama. Maltaza doprinosi cijepanju maltoze, tzv. Sladnog šećera, koji je zastupljen u izobilju u pivu i kukuruznom sirupu.

Još jedno egzotično voće - ananas sadrži cijeli niz enzima, uključujući bromelain. A on, prema nekim istraživanjima, također ima antikancerogena i protuupalna svojstva.

Ekstremofili i industrija

Ekstremofili su tvari koje su u stanju održati svoj život u ekstremnim uvjetima.

Živi organizmi, kao i enzimi koji im omogućuju funkcioniranje, nađeni su u gejzirima, gdje je temperatura blizu točke vrenja, i duboko u ledu, kao iu uvjetima ekstremne slanosti (Dolina smrti u SAD-u). Osim toga, znanstvenici su pronašli enzime za koje je razina pH, kako se ispostavilo, također nije temeljni uvjet za učinkovit rad. Istraživači su posebno zainteresirani za ekstremofilne enzime kao tvari koje se mogu široko koristiti u industriji. Iako su danas enzimi već našli svoju primjenu u industriji kao biološki i ekološki prihvatljivu tvar. Enzimi se koriste u prehrambenoj industriji, kozmetologiji i kućnim kemikalijama.

Štoviše, "usluge" enzima u takvim su slučajevima jeftinije od sintetičkih analoga. Osim toga, prirodne tvari su biorazgradive, što njihovu uporabu čini sigurnom za okoliš. U prirodi postoje mikroorganizmi koji mogu razgraditi enzime u pojedinačne aminokiseline, koje zatim postaju sastavni dijelovi novog biološkog lanca. Ali to je, kako kažu, sasvim druga priča.

http://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/fermenty/

Gdje se koriste enzimi?

Danas su enzimi široko korišteni: prehrambena i prerađivačka industrija, medicina, tekstilna i kožarska industrija, itd.

Enzimski pripravci su u širokoj uporabi u medicini. Enzimi u medicinskoj praksi koriste se kao dijagnostička (enzimodijagnostička) i terapijska (enzimoterapijska) sredstva.

Primjena enzimskih preparata najbolji je poticaj rasta produktivnosti bilo kojeg procesa, uvjeta za poboljšanje kvalitete konačnog proizvoda i povećanje njegove proizvodnje iz jedinice prerađenih sirovina. U pečenju kruha, zahvaljujući upotrebi lipoksigenaze, spriječava se volumen, poroznost, slatkoća, trajanje povećanja svježine u konditorskoj radionici - kristalizacija saharoze.

U industriji škroba, priprema a-amilaze i glukoamilaze ubrzava proces enzimatske hidrolize škroba do glukoze uz dobivanje visokokvalitetnog prehrambenog sirupa, hrane i medicinske glukoze i drugih proizvoda. Istovremeno se povećava prinos glukoze iz zrna prerađenog krumpirovog škroba, kukuruza i pšenice; smanjenje gubitka škroba; količina proteina u hrani iz otpadnog kukuruza se povećava.

U vinarstvu i proizvodnji voćnih i bobičastih sokova značajno se povećavaju količine dobivenog soka i njegovog koncentrata, postiže se visoki stupanj pročišćavanja sokova, što je važno kod koncentriranja i skladištenja sokova u proizvodnji bezalkoholnih pića. Dobivaju se i sokovi s sedimentima pektina, što pridonosi aktivnoj evakuaciji štetnih tvari iz ljudskog crijeva.

U tehnologiji šećera, uz primjenu lijeka β-frukto-furanozidaze, postiže se visok stupanj hidrolize saharoze bez štetnog oksimetilfurfurala, koji nastaje u sirupu glukoza-fruktoza.

niži troškovi rada i gotovina.

U Sjedinjenim Američkim Državama i Japanu polovica proizvedenog šećera već je zamijenjena glukozom-fruktoznim sirupom.

Još je gora situacija s primjenom enzimskih preparata u industriji nafte i masti. Pozitivni rezultati primjene preparata lipaze u proizvodnji masti su poznati, a postupak se provodi pri uobičajenoj temperaturi i tlaku. U međuvremenu se koristi tehnologija koja pretpostavlja visoke temperature (225 ° C) i tlak (0,3 MPa ili više), što je povezano s potrebom za katalizatorima i skupom opremom, s nesigurnim uvjetima za njegovo održavanje.

Ta strateška usmjerenja u znanosti o šećeru i nafti i masti u institutima za istraživanje i obuku u industriji nisu razvijena i bilo bi vrijeme da razmislimo o tome koje tvornice, kada treba testirati određene enzimske pripravke, kako bi utvrdili učinkovitost njihovih aktivnosti, potaknuli zainteresirane kupce da provode svoje industrijske proizvode ispitivanje i provedba.

Najbolje mjesto u proizvodnji i upotrebi enzimskih preparata u alkoholnoj industriji, gdje proizvode i koriste svoje amilo- i proteolitičke komplekse u 90% proizvodnje. Većina slada je zamijenjena lijekovima, štedi uvjete sjetve zrna, smanjuje gubitak škroba tijekom sladovanja. Međutim, ne postoje celulolitički preparati za hidrolizu ljuski od žitarica i krumpira u industriji. Njihova uporaba omogućila bi značajno povećanje prinosa etanola i proširenje uporabe nekonvencionalnih sirovina i sekundarnih sirovina. Nažalost, ovo važno područje znanosti nije razrađeno.

U proizvodnji piva i bezalkoholnih pića koriste se kompleksni (amilo, proteo- i celulolitički) enzimski pripravci. Zbog toga se smanjuje potrošnja ječma kod visokih uvjeta sjetve (zamjenjuje se uobičajenim zrnjem), smanjuje se gubitak škroba tijekom slađenja. Veliki izgledi za uporabu droga u ribarskoj i mesnoj industriji i mliječnoj industriji. Pripravci omogućuju omekšavanje ribe i mesnih proizvoda, povećavajući njegovu kvalitetu, kvalitetu i prinos.

Trenutno se u proizvodnji tekstila koriste sljedeći enzimi:

- Amilaze se koriste za uklanjanje preljeva koji sadrže škrob iz tkanina kao dio predobrade, jer njegovi ostaci ometaju naknadno bojanje. Ovdje se radi o kvantitativno značajnom procesu, koji se koristi od početka industrijske dorade tekstilnih materijala i do sada se natjecao s kemijsko-oksidacijskim uklanjanjem zavoja.

U ovom slučaju, koriste se lijekovi čija se optimalna vrijednost određuje na različitim temperaturama. Sintetički zavoji (polivinil alkohol, akrilati, karboksimetil celuloza) još nisu enzimski uklonjeni.

- Celule se koriste za površinsku pred-i naknadnu obradu tekstilnih materijala koji sadrže celulozu iz nativnih i obnovljenih vlakana. Cilj postupka je enzimsko uništavanje celuloznih fibrila izravno na površini tvari, kako bi se postigli optički učinci i određeni vrat ili poboljšala svojstva izvedbe (kako bi se smanjila sklonost ka vadenju i ljuštenju). Zbog modnih trendova, uporaba celuloze značajno se povećala posljednjih godina. Ovaj tretman već je povezan sa standardnim metodama završne obrade.

- Katalaze se upotrebljavaju za uništavanje vodikovog peroksida koji ostaje nakon izbjeljivanja, što služi kao smetnja kasnijim procesima. Zbog upotrebe enzima, moguće je odbiti uporabu kemijskih redukcijskih sredstava i, posljedično, povezanog pranja, što značajno skraćuje vrijeme procesa.

Posebnu pažnju tehnologa i drugih stručnjaka koji obrađuju biološke sirovine privlače enzimi prve klase - oksidoreduktaze i treće - hidrolaze. Prerada sirovina hrane uništava stanice biološkog materijala, povećava pristup kisika u smrvljena tkiva i stvara povoljne uvjete za djelovanje oksidoreduktaze, a oslobođene hidrolaze razgrađuju glavne strukturne komponente stanice - proteine, lipide, polisaharide i heteropolisaharide.

oksidoreduktaze

1. Polifenol oksidaza. Ovaj enzim je poznat po raznim trivijalnim imenima: o-dipenol oksidaza, tirozinaza, fenolaza, kateholaza, itd. Enzim može katalizirati oksidaciju mono-, di- i polifenola. Tipična reakcija katalizirana polifenol oksidazom je:

Ovisno o izvoru iz kojeg je enzim izoliran, njegova sposobnost da oksidira različite fenole je različita. Djelovanje ovog enzima povezano je s nastankom tamno obojenih spojeva - melanina iz oksidacije tirozina aminokiselinom zrakom. Zatamnjenje kriški krumpira, jabuka, gljiva, breskvi i drugih biljnih tkiva u većoj ili potpunoj mjeri ovisi o djelovanju polifenol oksidaze. U prehrambenoj industriji, glavni interes za ovaj enzim je usredotočen na prevenciju enzimskog brušenja koje razmatramo, koja se odvija tijekom sušenja voća i povrća, kao iu proizvodnji tjestenine od brašna s povećanom aktivnošću polifenol oksidaze. Ovaj cilj se može postići termičkom inaktivacijom enzima (blanširanje) ili dodavanjem inhibitora (NaHSO₃, SO₂, NaCl). Pozitivna uloga enzima očituje se u nekim enzimskim procesima: na primjer, tijekom fermentacije čaja. Oksidacija tanina čaja pod djelovanjem polifenol oksidaze dovodi do stvaranja tamnih i aromatičnih spojeva koji određuju boju i aromu crnog čaja.

2. Katalaza. Ovaj enzim katalizira razgradnju vodikovog peroksida reakcijom:

Katalaza pripada skupini hemoproteinskih enzima. Sadrži 4 atoma željeza po jednoj molekuli enzima. Funkcija katalaze in vivo je zaštita stanice od destruktivnog učinka vodikovog peroksida. Dobar izvor za proizvodnju industrijskih katalaznih proizvoda su kulture mikroorganizama i goveda jetre. Katalaza nalazi svoju primjenu u prehrambenoj industriji kada uklanja višak H₂oh₂ kod prerade mlijeka u proizvodnji sira, gdje se kao konzervans koristi vodikov peroksid; zajedno s glukoznom oksidazom, koristi se za uklanjanje kisika i tragova glukoze.

3. glukoza oksidaza. Ovaj enzim je flavoprotein, u kojem se protein kombinira s dvije molekule FAD (aktivni oblik vitamina B).₂). On oksidira glukozu da bi konačno formirao glukonsku kiselinu i ima gotovo apsolutnu specifičnost za glukozu. Ukupna jednadžba ima sljedeći oblik:

Visoko pročišćeni preparati glukozne oksidaze dobiveni su iz plijesni gljiva roda Aspergillus i Penicillium. Preparati glukoze oksidaze koriste se u prehrambenoj industriji kako za uklanjanje tragova glukoze, tako i za uklanjanje tragova kisika. Prvi je nužan u preradi prehrambenih proizvoda, čija se kvaliteta i aroma pogoršavaju zbog činjenice da sadrže reducirajući šećer; Na primjer, kod primanja od jaja suhog jaja u prahu. Glukoza tijekom sušenja i skladištenja jajeta u prahu, osobito na povišenim temperaturama, lako reagira s amino skupinama aminokiselina i proteina. Prah se zatamni i nastaju brojne tvari s neugodnim okusom i mirisom. Drugi je nužan pri preradi proizvoda u kojima produljena prisutnost malih količina kisika dovodi do promjene u aromi i boji (pivo, vino, voćni sokovi, majoneza). U svim takvim slučajevima, enzimski sustav uključuje katalazu, razgradnju H₂oh₂, koji nastaje reakcijom glukoze s kisikom.

3. Lipoksigenaza. Ovaj enzim katalizira oksidaciju polinezasićenih masnih kiselina visoke molekularne težine (linolne i linolenske) s atmosferskim kisikom u obliku visoko toksičnih hidroperoksida. Ispod je reakcija katalizirana ovim enzimom:

Formiranje cikličkih hidroperoksida je također moguće prema sljedećoj shemi:

Međutim, glavna količina masnih kiselina pretvara se u hidroperokside, koji imaju jaka oksidirajuća svojstva, i to je osnova za upotrebu lipoksigenaze u prehrambenoj industriji.

Lipoksigenaza je široko rasprostranjena u zrnu soje, pšenice i drugih žitarica, u uljaricama i mahunarkama, u krumpiru, patlidžanima, itd. Lipoksigenaza ima važnu ulogu u sazrijevanju pšeničnog brašna povezanog s poboljšanjem njegovih prednosti pečenja. Produkti oksidacije masnih kiselina nastalih enzimom mogu uzrokovati konjugiranu oksidaciju brojnih drugih komponenti brašna (pigmenti, SH-skupine glutenskih proteina, enzima itd.). Kada se to dogodi, pojašnjenje brašna, jačanje glutena, smanjenje aktivnosti proteolitičkih enzima i druge pozitivne promjene. Različite zemlje razvile su i patentirale metode za poboljšanje kvalitete kruha, temeljene na upotrebi preparata lipoksigenaze (uglavnom lipoksigenaze sojinog brašna). Svi oni zahtijevaju vrlo precizno doziranje enzima, jer čak i mala predoziranje dovodi do oštrog negativnog učinka i umjesto da poboljšava kvalitetu kruha, pogoršava se. Intenzivna oksidacija slobodnih masnih kiselina lipoksigenazom može biti popraćena sekundarnim procesima stvaranja tvari različite kemijske prirode s neugodnim okusom i mirisom karakterističnim za upaljeni proizvod. Blagi način utjecaja na sastojke brašna i tijesta povezan je s aktivacijom vlastite lipoksigenaze brašna kroz neke varijacije tehnološkog procesa. Time se eliminira učinak predoziranja enzima na cijeli kompleks neželjenih posljedica.

http://megalektsii.ru/s36077t6.html

enzimi

Život bilo kojeg organizma moguć je zbog metaboličkih procesa koji se u njemu odvijaju. Ove reakcije kontroliraju prirodni katalizatori ili enzimi. Drugi naziv za ove tvari su enzimi. Izraz "enzimi" dolazi od latinskog fermentuma, što znači "kvasac". Koncept se pojavio povijesno u proučavanju procesa fermentacije.

Sl. 1 - Fermentacija pomoću kvasca - tipičan primjer enzimatske reakcije

Čovječanstvo je dugo uživalo u blagotvornim svojstvima tih enzima. Primjerice, već stoljećima sir se proizvodi od mlijeka pomoću reneta.

Enzimi se razlikuju od katalizatora po tome što djeluju u živom organizmu, dok katalizatori u neživoj prirodi. Grana biokemije koja proučava te vitalne tvari zove se enzimologija.

Opća svojstva enzima

Enzimi su molekule proteina koje međusobno djeluju s različitim tvarima, ubrzavajući njihovu kemijsku transformaciju na određeni način. Međutim, oni se ne troše. U svakom enzimu postoji aktivni centar koji spaja supstrat i katalitičko mjesto koje započinje određenu kemijsku reakciju. Te tvari ubrzavaju biokemijske reakcije u tijelu bez povećanja temperature.

Glavna svojstva enzima:

• specifičnost: sposobnost enzima da djeluje samo na određeni supstrat, na primjer, lipaze - na masti;
• katalitička učinkovitost: sposobnost enzimskih proteina da ubrzaju biološke reakcije stotinama i tisućama puta;
• sposobnost regulacije: u svakoj stanici, proizvodnja i aktivnost enzima određena je specifičnim lancem transformacija koje utječu na sposobnost tih proteina da se ponovno sintetiziraju.

Uloga enzima u ljudskom tijelu ne može se prenaglasiti. U to vrijeme, kada su upravo otkrili strukturu DNA, rečeno je da je jedan gen odgovoran za sintezu jednog proteina, koji već definira neku specifičnu osobinu. Sada ova izjava zvuči ovako: "Jedan gen - jedan enzim - jedan znak." To jest, bez djelovanja enzima u ćeliji, život ne može postojati.

klasifikacija

Ovisno o ulozi u kemijskim reakcijama, sljedeće se klase enzima razlikuju:

klase

Posebne značajke

Katalitira oksidaciju njihovih supstrata, prenoseći elektrone ili vodikove atome

Sudjelujte u prijenosu kemijskih skupina iz jedne tvari u drugu

Velike molekule dijeli na manje, dodajući im molekule vode

Katalitira cijepanje molekularnih veza bez procesa hidrolize

Aktivirajte permutaciju atoma u molekuli

Formiraju se veze s ugljikovim atomima koristeći ATP energiju.

In vivo svi se enzimi dijele na intracelularne i izvanstanične. Unutarstanični uključuju, na primjer, enzime jetre uključene u neutralizaciju raznih tvari koje ulaze krvlju. Nalaze se u krvi kada je organ oštećen, što pomaže u dijagnosticiranju bolesti.

Unutarstanični enzimi koji su biljezi oštećenja unutarnjih organa:

• jetra - alanin aminotransferaza, aspartat aminotransferaza, gama-glutamiltranspeptidaza, sorbitol dehidrogenaza;
• bubreg - alkalna fosfataza;
• prostatna žlijezda - kisela fosfataza;
• srčani mišić - laktat dehidrogenaza

Izvanstanične enzime izlučuju žlijezde u vanjsko okruženje. Glavne izlučuju stanice žlijezda slinovnica, stjenke želuca, gušterače, crijeva i aktivno sudjeluju u probavi.

Probavni enzimi

Probavni enzimi su proteini koji ubrzavaju razgradnju velikih molekula koje čine hranu. Takve molekule dijele se na manje fragmente koje stanice lakše apsorbiraju. Glavne vrste probavnih enzima su proteaze, lipaze, amilaze.

Glavna probavna žlijezda je gušterača. Ona proizvodi većinu tih enzima, kao i nukleaze koje cijepaju DNA i RNA, a peptidaze uključene u stvaranje slobodnih aminokiselina. Štoviše, mala količina nastalih enzima može "obrađivati" veliku količinu hrane.

Enzimska razgradnja hranjivih tvari oslobađa energiju koja se troši za metaboličke i metaboličke procese. Bez sudjelovanja enzima, takvi bi se procesi odvijali presporo, bez osiguravanja dovoljne energije u tijelu.

Osim toga, sudjelovanje enzima u procesu probave osigurava razgradnju hranjivih tvari molekulama koje mogu proći kroz stanice crijevnog zida i ući u krv.

amilaza

Amilazu proizvode žlijezde slinovnice. Djeluje na prehrambeni škrob koji se sastoji od dugog lanca molekula glukoze. Kao rezultat djelovanja ovog enzima, formiraju se područja koja se sastoje od dvije povezane molekule glukoze, tj. Fruktoze i drugih ugljikohidrata kratkog lanca. Nakon toga, oni se metaboliziraju u glukozu u crijevu i od tamo se apsorbiraju u krv.

Žlijezde slinovnice razgrađuju samo dio škroba. Slaba amilaza je aktivna kratko vrijeme dok se hrana žvače. Nakon ulaska u želudac, enzim se deaktivira kiselim sadržajem. Veći dio škroba već se cijepa u duodenumu pod djelovanjem pankreasne amilaze, koju proizvodi gušterača.

Sl. 2 - Amilaza započinje cijepanje škroba

Kratki ugljikohidrati nastali amilazom pankreasa ulaze u tanko crijevo. Ovdje se, rabeći maltazu, laktazu, sukrazu, dekstrinazu, razgrađuju u molekule glukoze. Celuloza koja se ne cijepa enzimima dolazi iz crijeva s fekalnim masama.

proteaze

Proteini ili proteini bitan su dio ljudske prehrane. Za njihovo cijepanje neophodni su enzimi - proteaze. Razlikuju se po mjestu sinteze, supstratima i drugim svojstvima. Neki od njih su aktivni u želucu, na primjer, pepsin. Druge proizvode gušterača i aktivne su u crijevnom lumenu. U samoj žlijezdi oslobađa se neaktivni prekursor enzima, kimotripsinogen, koji počinje djelovati tek nakon miješanja s kiselim sadržajima hrane, pretvarajući se u kimotripsin. Takav mehanizam pomaže u izbjegavanju samo-oštećenja proteazama stanica gušterače.

Sl. 3 - Enzimatsko cijepanje proteina

Proteaze cijepaju proteine ​​hrane na manje fragmente - polipeptide. Enzimi - peptidaze uništavaju ih do aminokiselina koje se apsorbiraju u crijevima.

lipaza

Prehrambene masti uništavaju enzimi lipaze, koje također proizvode gušterača. Oni razgrađuju molekule masti u masne kiseline i glicerin. Takva reakcija zahtijeva prisutnost u lumenu žuči dvanaesnika u jetri.

Sl. 4 - Enzimatska hidroliza masti

Uloga supstitucijskog liječenja lijekom "Micrasim"

Za mnoge osobe s poremećenom probavom, osobito bolesti gušterače, imenovanje enzima pruža funkcionalnu potporu tijelu i ubrzava procese liječenja. Nakon prestanka napada pankreatitisa ili neke druge akutne situacije, uporaba enzima može se zaustaviti, budući da samo tijelo obnavlja njihovo izlučivanje.

Dugotrajna primjena enzimskih preparata potrebna je samo u slučaju teške egzokrine insuficijencije pankreasa.

Jedan od fizioloških u svom sastavu je lijek "Micrasim". Sastoji se od amilaze, proteaze i lipaze sadržane u soku pankreasa. Stoga ne treba posebno odabrati koji enzim treba koristiti za različite bolesti ovog organa.

Indikacije za uporabu ovog lijeka:

• kronični pankreatitis, cistična fibroza i drugi uzroci nedovoljnog izlučivanja enzima gušterače;
• upalne bolesti jetre, želuca, crijeva, osobito nakon operacija na njima, za bržu obnovu probavnog sustava;
• nutritivne pogreške;
• oslabljena funkcija žvakanja, na primjer, kod zubnih bolesti ili u bolesnikovoj neaktivnosti.

Prihvaćanje probavnih enzima pomaže izbjeći nadutost, labavu stolicu i bol u trbuhu. Osim toga, kod teških kroničnih bolesti gušterače, Micrasim u potpunosti preuzima funkciju cijepanja hranjivih tvari. Stoga se mogu lako apsorbirati u crijevima. To je posebno važno za djecu koja boluju od cistične fibroze.

Važno: prije uporabe pročitajte upute ili se obratite svom liječniku.

http://micrazim.kz/ru/interesting/fermenty/