Κύριος Λαχανικά

Η χρήση ενζύμων.

Με υψηλό βαθμό εκλεκτικότητας, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται από ζωντανούς οργανισμούς για να διεξάγουν μεγάλη ποικιλία χημικών αντιδράσεων με υψηλό ρυθμό. διατηρούν τη δραστηριότητά τους όχι μόνο στον μικροσκοπικό χώρο του κυττάρου, αλλά και έξω από το σώμα. Τα ένζυμα χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανίες όπως το ψήσιμο, το ζυθοποιείο, η οινοποίηση, το τσάι, η παραγωγή δέρματος και γούνας, η παραγωγή τυριού, το μαγείρεμα (για την επεξεργασία κρέατος) κ.λπ. Τα τελευταία χρόνια τα ένζυμα έχουν γίνει χρησιμοποιούνται στη λεπτή χημική βιομηχανία για τέτοιες αντιδράσεις της οργανικής χημείας, όπως οξείδωση, αναγωγή, απαμίνωση, αποκαρβοξυλίωση, αφυδάτωση, συμπύκνωση και για διαχωρισμό και απομόνωση των ισομερών της σειράς L αμινοξέα (που παράγεται με χημική σύνθεση του ρακεμικού μίγματος της L- και D-ισομερή), τα οποία χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, στη γεωργία, στην ιατρική. Η κυριαρχία των λεπτών μηχανισμών δράσης των ενζύμων θα προσφέρει αδιαμφισβήτητα απεριόριστες ευκαιρίες για την απόκτηση σε μεγάλες ποσότητες και σε υψηλής ταχύτητας χρήσιμων ουσιών στο εργαστήριο με σχεδόν 100% απόδοση.

Επί του παρόντος, αναπτύσσεται ένας νέος κλάδος της επιστήμης - η βιομηχανική ενζυμολογία, η οποία αποτελεί τη βάση της βιοτεχνολογίας. Ένα ένζυμο ομοιοπολικά συνδεδεμένο ("ραμμένο") με οποιονδήποτε οργανικό ή ανόργανο πολυμερικό φορέα (μήτρα) καλείται ακινητοποιημένο. Η τεχνική ακινητοποίησης ενζύμων επιτρέπει την επίλυση ορισμένων βασικών ζητημάτων της ενζυμολογίας: εξασφάλιση της υψηλής ειδικότητας της ενζυμικής δράσης και αύξηση της σταθερότητάς τους, ευκολία χειρισμού, επαναχρησιμοποίηση, χρήση τους σε συνθετικές αντιδράσεις στο ρεύμα. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας στη βιομηχανία έχει λάβει το όνομα της μηχανικής ενζυμολογίας. Ορισμένα παραδείγματα μαρτυρούν τις τεράστιες δυνατότητες της ενζυμολογίας μηχανικής σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας, της ιατρικής και της γεωργίας. Συγκεκριμένα, ακινητοποιημένη β-γαλακτοσιδάση προσαρτημένη σε μια μαγνητική ράβδο ανάδευσης χρησιμοποιείται για τη μείωση της ποσότητας του γαλακτικού σακχάρου στο γάλα, δηλ. ένα προϊόν που δεν χωρίζεται στο σώμα ενός άρρωστου παιδιού με κληρονομική δυσανεξία στη λακτόζη. Επιπλέον, το γάλα που έχει υποστεί επεξεργασία με αυτόν τον τρόπο αποθηκεύεται σε παγωμένη κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν υφίσταται πάχυνση.

Έχουν αναπτυχθεί έργα για την παραγωγή προϊόντων διατροφής από κυτταρίνη, μετασχηματίζοντάς τα με τη βοήθεια ακινητοποιημένων ενζύμων - κυτταρινών - σε γλυκόζη, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε προϊόν διατροφής - άμυλο. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία ένζυμο, κατ 'αρχήν μπορεί επίσης να είναι παρασκευασμένα τρόφιμα, ιδίως υδατάνθρακες του υγρού καυσίμου (έλαιο), χωρίζοντας το πάνω γλυκεραλδεΰδη και στο εξής με τη βοήθεια των ενζύμων για να το συνθέσει από γλυκόζη και άμυλο. Αναμφισβήτητα, υπάρχει μια μεγάλη μελλοντική μοντελοποίηση χρησιμοποιώντας τη μηχανική ενζυμολογία της διαδικασίας φωτοσύνθεσης, δηλ. φυσική διαδικασία σταθεροποίησης2. Εκτός από την ακινητοποίηση, αυτή η διαδικασία, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για όλη την ανθρωπότητα, θα απαιτήσει την ανάπτυξη νέων αρχικών προσεγγίσεων και την εφαρμογή ενός αριθμού συγκεκριμένων ακινητοποιημένων συνενζύμων.

Τέτοιες αντιδράσεις έχουν βρει χρήση στη φαρμακευτική βιομηχανία, για παράδειγμα, στη σύνθεση του αντιρευματικού φαρμάκου πρεδνιζολόνη από υδροκορτιζόνη. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμεύσουν ως μοντέλο για χρήση στην σύνθεση και παρασκευή των ουσιωδών παραγόντων δεδομένου χρησιμοποιώντας ακινητοποιημένα ένζυμα και συνένζυμα μπορεί να κατευθυνθεί για τη διεξαγωγή χημικών αντιδράσεων συζευγμένο (συμπεριλαμβανομένης και της βιοσύνθεσης των ουσιωδών μεταβολίτες), εξαλείφοντας έτσι τις ουσίες μειονέκτημα στην κληρονομική ανταλλαγή ελαττώματα. Έτσι, με τη βοήθεια μιας νέας μεθοδολογικής προσέγγισης, η επιστήμη κάνει τα πρώτα της βήματα στον τομέα της "συνθετικής βιοχημείας".

Ούτε λιγότερο σημαντικοί τομείς έρευνας είναι η ακινητοποίηση των κυττάρων και η δημιουργία μεθόδων γενετικής μηχανικής (γενετική μηχανική) βιομηχανικών στελεχών μικροοργανισμών - παραγωγών βιταμινών και απαραίτητων αμινοξέων. Ένα παράδειγμα της ιατρικής χρήσης της βιοτεχνολογίας είναι η ακινητοποίηση θυρεοειδικών κυττάρων για τον προσδιορισμό της θυρεοτροπικής ορμόνης σε βιολογικά υγρά ή εκχυλίσματα ιστών. Το επόμενο βήμα είναι να δημιουργηθεί μία βιοτεχνολογική μέθοδος παραγωγής μη-θρεπτικών γλυκών, δηλ. υποκατάστατα ζάχαρης τροφίμων, τα οποία μπορούν να δημιουργήσουν ένα αίσθημα γλυκύτητας, χωρίς να είναι υψηλές σε θερμίδες. Μία από αυτές τις πολλά υποσχόμενες ουσίες είναι η ασπαρτάμη, η οποία είναι ένας μεθυλεστέρας της διπεπτιδίου - ασπαρτυλφαινυλαλανίνης. Η ασπαρτάμη είναι σχεδόν 300 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη, είναι αβλαβής και διασπάται στο σώμα σε φυσικά απαντώμενα ελεύθερα αμινοξέα: ασπαρτικό οξύ (ασπαρτικό) και φαινυλαλανίνη. Η ασπαρτάμη θα χρησιμοποιηθεί αναμφισβήτητα τόσο στην ιατρική όσο και στη βιομηχανία τροφίμων (στις ΗΠΑ, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για παιδικές τροφές και προστίθεται αντί ζάχαρης σε διαιτητικό οπτάνθρακα). Για την παραγωγή της ασπαρτάμης με μεθόδους genotehniki πρέπει να λάβουν όχι μόνο την ελεύθερη ασπαρτικό οξύ και φαινυλαλανίνη (πρόδρομος), αλλά επίσης ένα βακτηριακό ένζυμο το οποίο καταλύει τη βιοσύνθεση του διπεπτιδίου.

Η αξία της ενζυμολογίας μηχανικής, καθώς και της βιοτεχνολογίας γενικά, θα αυξηθεί στο μέλλον. Σύμφωνα με τους ειδικούς, όλα τα προϊόντα βιοτεχνολογικές μεθόδους στη φαρμακευτική, βιομηχανία τροφίμων, την ιατρική και τη γεωργία, με αποτέλεσμα σε μια περίοδο ενός έτους στον κόσμο, θα ανέλθει σε δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια από το 2000 στη χώρα μας από το 2000 έχει πάρει ρυθμίζεται γενετικά τροποποιημένη L-θρεονίνη και βιταμίνη Β2. Ήδη από το 1998, η παραγωγή ενός αριθμού ενζύμων, αντιβιοτικών, α1-, β-, γ-ιντερφερόνη. η ινσουλίνη και η αυξητική ορμόνη υποβάλλονται σε κλινικές δοκιμές.

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

Εφαρμογή ενζύμου

Εφαρμογή ενζύμου

Σήμερα, η χρήση ενζύμων σε διάφορους τομείς της οικονομίας είναι ένα προηγμένο επίτευγμα. Τα ένζυμα βρήκαν ιδιαίτερη σημασία στη βιομηχανία τροφίμων. Εξάλλου, ακριβώς λόγω της παρουσίας των ενζύμων στη ζύμη, εμφανίζεται το ύψος και το πρήξιμό του. Όπως γνωρίζετε, ο έλεγχος διόγκωσης γίνεται υπό την επίδραση διοξειδίου του άνθρακα CO2, η οποία με τη σειρά της σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης του αμύλου από τη δράση του ενζύμου αμυλάση, η οποία περιέχεται ήδη στο αλεύρι. Αλλά στο αλεύρι αυτού του ενζύμου δεν είναι αρκετό, συνήθως προστίθεται. Ένα άλλο ένζυμο πρωτεάσης που προσδίδει γλουτένη στη ζύμη συμβάλλει στη συγκράτηση του διοξειδίου του άνθρακα στη ζύμη.

Η παραγωγή οινοπνευματωδών ποτών δεν είναι επίσης πλήρης χωρίς τη συμμετοχή των ενζύμων. Στην περίπτωση αυτή, τα ένζυμα που βρίσκονται σε ζυμομύκητες χρησιμοποιούνται ευρέως. Μία ποικιλία μπύρων λαμβάνεται ακριβώς με διάφορους συνδυασμούς σύνθετων ενζυμικών ενώσεων. Τα ένζυμα εμπλέκονται επίσης στη διάλυση της καθίζησης στα αλκοολούχα ποτά, π.χ., μπύρα σε κανένα ίζημα εμφανίστηκε σε αυτό προστέθηκε το πρωτεάσης (παπαϊνη, πεψίνη) η οποία διαλύει το καταβυθισμένο πρωτεϊνική ένωση.

Η παραγωγή ζυμωθέντων γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως το γιαούρτι, βασίζεται στη χημική μετατροπή της λακτόζης (δηλαδή της ζάχαρης γάλακτος) σε γαλακτικό οξύ. Το κεφίρ παράγεται με παρόμοιο τρόπο, αλλά το χαρακτηριστικό παραγωγής είναι ότι λαμβάνουν όχι μόνο βακτήρια γαλακτικού οξέος, αλλά και ζύμη. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας της λακτόζης, όχι μόνο σχηματίζεται γαλακτικό οξύ, αλλά και αιθυλική αλκοόλη. Με την λήψη του κεφίρ, συμβαίνει μια άλλη αντίδραση που είναι πολύ χρήσιμη για το ανθρώπινο σώμα - είναι η υδρόλυση πρωτεϊνών, οι οποίες, ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης κατανάλωσης κεφίρ, προάγουν την καλύτερη απορρόφηση.

Η παραγωγή τυριού συνδέεται επίσης με ένζυμα. Το γάλα περιέχει πρωτεΐνη, καζεΐνη, η οποία μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης υπό τη δράση των πρωτεασών και ως αποτέλεσμα της αντίδρασης κατακρημνίζεται.

Οι πρωτεάσες χρησιμοποιούνται ευρέως για την επεξεργασία δερμάτινων πρώτων υλών. Η ικανότητά του να παράγει πρωτεϊνική υδρόλυση (διάσπαση πρωτεϊνών) χρησιμοποιείται ευρέως για την απομάκρυνση επίμονων λεκέδων από σοκολάτα, σάλτσες, αίμα κλπ. Ενζυμο κυτταρινάσης - χρησιμοποιείται σε απορρυπαντικά. Είναι σε θέση να αφαιρέσει τα "σφαιρίδια" από την επιφάνεια του υφάσματος. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του πλυσίματος με σκόνες που περιέχουν ολόκληρα σύμπλοκα ενζύμων είναι ότι η πλύση πρέπει να γίνεται σε ζεστό, αλλά όχι ζεστό νερό, καθώς το ζεστό νερό για τα ένζυμα είναι καταστροφικό.

Η χρήση ενζύμων στην ιατρική σχετίζεται με την ικανότητά τους να θεραπεύουν πληγές, να διαλύουν τους προκύπτοντες θρόμβους αίματος. Μερικές φορές τα ένζυμα εισάγονται σκόπιμα στο σώμα για να τα ενεργοποιήσουν, και μερικές φορές εξαιτίας της υπερβολικής δραστηριότητας των ενζύμων, μπορούν να ενέχουν ουσίες που δρουν ως αναστολείς (ουσίες που επιβραδύνουν τη ροή των χημικών αντιδράσεων). Για παράδειγμα, κάτω από τη δράση μεμονωμένων αναστολέων, τα βακτηρίδια χάνουν την ικανότητά τους να πολλαπλασιάζονται και να αναπτύσσονται.

Η χρήση ενζύμων στην ιατρική σχετίζεται επίσης με τη διεξαγωγή διαφόρων αναλύσεων για τον προσδιορισμό των ασθενειών. Στην περίπτωση αυτή, τα ένζυμα παίζουν το ρόλο των ουσιών που εισέρχονται σε χημική αλληλεπίδραση ή προάγουν χημικούς μετασχηματισμούς σε φυσιολογικά σωματικά υγρά. Ως αποτέλεσμα, αποκτώνται ορισμένα προϊόντα χημικών αντιδράσεων με τα οποία τα εργαστήρια αναγνωρίζουν την παρουσία ενός ή του άλλου παθογόνου παράγοντα. Μεταξύ των ενζύμων αυτών και των εφαρμογών αυτών, το ένζυμο οξειδάση γλυκόζης είναι το πλέον γνωστό που επιτρέπει τον προσδιορισμό της παρουσίας σακχάρου στα ούρα ή το ανθρώπινο αίμα. Επιπλέον, μαζί με τα σημειωμένα, υπάρχουν ένζυμα που είναι σε θέση να προσδιορίσουν την παρουσία αλκοόλ στο αίμα. Αυτό το ένζυμο ονομάζεται αλκοολική αφυδρογονάση.

Πώς να διαχωρίσετε το ένζυμο από τα προϊόντα αντίδρασης

Φανταστείτε ότι έχουμε ένα ένζυμο σε υγρή κατάσταση, είναι έτοιμο για χημική αντίδραση. Αλλά πώς να διαχωρίσετε το ένζυμο από τα προϊόντα αντίδρασης! Για τέτοιους σκοπούς, χρησιμοποιούνται ειδικά στερεοί καταλύτες, τότε ο διαχωρισμός των προϊόντων της αντίδρασης δεν είναι δύσκολος. Επιπλέον, κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα, έμαθαν πώς να συνδέσουν ένζυμα με στερεές ουσίες - φορείς. Μια τέτοια διαδικασία ονομάζεται ακινητοποίηση των ενζύμων, δηλαδή, η ακινησία τους. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην καταλυτική αντίδραση.

Υπάρχουν δύο τρόποι σύνδεσης των ενζύμων με τον φορέα: η πρώτη μέθοδος είναι στο φυσικό επίπεδο, δηλαδή το ένζυμο δεν σχηματίζει χημικούς δεσμούς με τον φορέα. το δεύτερο είναι χημικό, αντίστοιχα, με το σχηματισμό χημικών δεσμών. Στη φυσική μέθοδο, χρησιμοποιείται προσρόφηση (δέσμευση της ουσίας στην επιφάνεια του σώματος). Στην περίπτωση αυτή, το ένζυμο συνδέεται με ένα στερεό φορέα χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, ηλεκτροστατικούς δεσμούς. Φυσικά, ένα τέτοιο ένζυμο δεν είναι ανθεκτικό!

Με διαφορετικό τρόπο, υπάρχουν φυσικές μέθοδοι που κρατούν σταθερά το ένζυμο κοντά στον φορέα. Γι 'αυτό, είναι απαραίτητο η δομή του φορέα να είναι ένα είδος πλέγματος, για το οποίο το ένζυμο πέφτει και παραμένει εκεί. Κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, τα αντιδραστήρια εισέρχονται στο πλέγμα, εκτίθενται στη δράση του ενζύμου, μετά τα οποία τα προϊόντα αντίδρασης αφήνουν ελεύθερα πίσω από το πλέγμα.

Για να ακινητοποιήσετε το ένζυμο (την ακινησία του), μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πηκτές, οι οποίες είναι ένας από τους τύπους διασκορπισμένων συστημάτων που αποτελούνται από πολλά μικρά σωματίδια διαφορετικών μορίων. Με τη δέσμευση με υδρογόνο, αυτά τα σωματίδια κρατιούνται το ένα δίπλα στο άλλο, σχηματίζοντας έτσι ένα χωρικό πλέγμα (ή δομή). Εάν ένα ένζυμο περιέχεται σε ένα τέτοιο διάλυμα, διατηρείται από μια τέτοια δομή.

Η δομή που μπορεί να κρατήσει ένζυμα κατ 'αυτόν τον τρόπο είναι νήματα από πολυστυρένιο ή νάιλον. Στην περίπτωση τάνυσης, το δομικό "πλέγμα" του υλικού επεκτείνεται και το ένζυμο διεισδύει ελεύθερα μέσα. Στην κανονική κατάσταση, το ένζυμο δεν μπορεί να εγκαταλείψει το πλέγμα, ενώ τα προϊόντα μιας χημικής αντίδρασης διεισδύουν ελεύθερα μέσα από αυτό.

Η ακινητοποίηση του ενζύμου μπορεί να πραγματοποιηθεί με χημικά μέσα: η ενζυμική πρωτεΐνη συνδέεται με χημική σύνδεση με τον φορέα και το γειτονικό ένζυμο, σχηματίζοντας έτσι ολόκληρες σταθερές αλυσίδες μεγάλων μεγεθών (από έξω - όπως ένα στερεό σωματίδιο). Τα ένζυμα που συνδυάζονται με αυτόν τον τρόπο σε χημικές αντιδράσεις δεν συνδυάζονται με τα προϊόντα αντίδρασης. Επιπλέον, η πρωτεΐνη ενζύμου είναι λιγότερο ευαίσθητη σε μετουσίωση λόγω του γεγονότος ότι χάνει την υπερβολική της κινητικότητα και, επιπλέον, σε μια τέτοια κατάσταση, μελέτες έχουν δείξει ότι τα ένζυμα είναι δύσκολο να καταστραφούν.

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

Όπου χρησιμοποιούνται ένζυμα

Στη γεωργία, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται για την παρασκευή ζωοτροφών, καθώς και για τη βελτίωση της απορρόφησής τους από τα ζώα 261 * 266. Όλο και περισσότερο, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται για την παρασκευή φαρμάκων, καθώς και στην ιατρική κατά τη διάρκεια της διάγνωσης. Επιπλέον, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται στην επιστημονική έρευνα, για να καθιερωθεί η δομή ορισμένων ενώσεων, ιδιαίτερα πρωτεϊνών και NK, η βιοσύνθεση τους, για να μελετηθεί η οργάνωση των υποκυτταρικών δομών, ως αναλυτικά αντιδραστήρια και για άλλους σκοπούς 259.

Η παραγωγή και η χρήση ενζύμων αναπτύσσεται ιδιαίτερα σε χώρες όπως οι ΗΠΑ και η Ιαπωνία 271, 272. Για παράδειγμα, στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1970, παράχθηκαν 32 χιλιάδες τόνοι παρασκευασμάτων ενζύμων, περισσότερα από 120 είδη και στην Ιαπωνία 50 χιλιάδες τόνοι πάνω από 80 είδη. Από τα συνολικά παρασκευάσματα ενζύμων που ελήφθησαν στην Ιαπωνία το 1967, το 26% χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία τροφίμων 272, 23% στην κλωστοϋφαντουργία, 38% στην παραγωγή ζωοτροφών και ζωοτροφών, 4% στη βιομηχανία δερμάτινων ειδών, 9% στην ιατρική. Ελευθερώθηκε (σε τόνους): αμυλάση - 9850, πρωτεάση - 8906, γλυκόζης οξειδάσης - 2200, λιπάσες και κυτταρινάσες - 100 το καθένα, άλλα ένζυμα - 200.

Στις ΗΠΑ, μαζί με τη βιομηχανία τροφίμων, ένα σημαντικό μέρος των ενζύμων πηγαίνει στην παραγωγή απορρυπαντικών (το 1971 - 34%).

Στην ΕΣΣΔ, η βιομηχανία ενζύμων άρχισε να δημιουργείται στη δεκαετία του '30. Ιδιαίτερα γρήγορα η ανάπτυξή του στις χώρες της ΚΑΚ είναι τα τελευταία χρόνια. 259, 263, 273

Οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο ως πρώτη ύλη για την παραγωγή ενζύμων. Έτσι, στην Ιαπωνία, σύμφωνα με τα στοιχεία για το 1967, η συνολική ποσότητα παραγόμενων ενζύμων, τα παρασκευάσματα από βακτήρια αντιπροσώπευαν το 80%, από μύκητες μούχλας - 10%, από ζύμες - 3%, από ζωικές πρώτες ύλες - 0.2%.

Τα ένζυμα παράγονται με τη μορφή παρασκευασμάτων που περιέχουν ένα ή κυρίως ένα ένζυμο, καθώς και σύνθετα, τα οποία περιλαμβάνουν έναν αριθμό ενζύμων και παρασκευάσματα των ίδιων ενζύμων μπορεί να έχουν διαφορετικές εμπορικές ονομασίες.

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι παρασκευάσματα υδρολυτικών ενζύμων, εκ των οποίων οι σημαντικότερες είναι οι αμυλάσες, οι οποίες πραγματοποιούν την υγροποίηση και την σακχαροποίηση αμύλου σε διάφορα υποστρώματα. Μαζί με τις αμυλάσες βύνης σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας τροφίμων, η παραγωγή αλκοόλης και ζυθοποιίας χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο παρασκευάσματα ενζύμων από μύκητες και βακτήρια 263, 266, 274. Για παράδειγμα, η χρήση αμυλάσης μανιταριού στο ψήσιμο ψωμιού και στη βιομηχανία οινοπνεύματος ήταν πολύ επιτυχημένη. Στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας, οι βακτηριακές αμυλάσες 263, 266 έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό για την αφαίρεση των υφασμάτων.

Πολύπλοκα παρασκευάσματα ενζύμων μικροοργανισμών, τα οποία περιλαμβάνουν αμυλάσες, χρησιμοποιούνται στην κτηνοτροφία, καθώς και στην επεξεργασία λυμάτων 261, 263, 271, 272.

Παγκρεατικά παρασκευάσματα που περιέχουν α- και β-αμυλάση (διαστάση) χρησιμοποιούνται στην ιατρική. Παρασκευάζονται επίσης φαρμακευτικά παρασκευάσματα που περιέχουν αμυλάσες μικροοργανισμών, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της πέψης σε ορισμένες ασθένειες *. Στην ιατρική και στη βιομηχανία αρωμάτων, χρησιμοποιήθηκε ένα ειδικό παρασκεύασμα της διασταύρωσης μανιταριών.

Παράγουν παρασκευάσματα γλυκοαμυλάσης, τα οποία χρησιμοποιούνται για την παραγωγή γλυκόζης από άμυλο στη βιομηχανία αμύλου, στην αρτοποιία και σε άλλες βιομηχανίες.

Από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες υδατάνθρακες είναι η ινβερτάση, η οποία μετατρέπει τη σακχαρόζη σε γλυκόζη και φρουκτόζη. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ζαχαροπλαστικής και στην παραγωγή λικέρ, για την πρόληψη της κρυστάλλωσης των προϊόντων λόγω της υψηλής συγκέντρωσης σακχαρόζης. Για τον ίδιο σκοπό, χρησιμοποιείται λακτόζη (αποσυνθέτει τη ζάχαρη γάλακτος) κατά την παραλαβή παγωτών, κρεμών και συμπυκνωμάτων γάλακτος 266. 272, 275

Πηγές και πεδία των κύριων παρασκευασμάτων ενζύμων

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

Ένζυμα

Τα ένζυμα είναι ένας ειδικός τύπος πρωτεϊνών, ο οποίος από τη φύση του παίζει ρόλο καταλυτών διαφόρων χημικών διεργασιών.

Ο όρος αυτός ακούγεται συνεχώς, ωστόσο, δεν καταλαβαίνουν όλοι τι είναι ένα ένζυμο ή ένα ένζυμο, τι λειτουργεί αυτή η ουσία, καθώς και πώς τα ένζυμα διαφέρουν από τα ένζυμα και αν διαφέρουν καθόλου. Όλα αυτά τώρα και μάθετε.

Χωρίς αυτές τις ουσίες, ούτε οι άνθρωποι ούτε τα ζώα θα μπορούσαν να αφομοιώσουν τα τρόφιμα. Και για πρώτη φορά, η ανθρωπότητα κατέφυγε στη χρήση ενζύμων στην καθημερινή ζωή πριν από περισσότερα από 5000 χρόνια, όταν οι πρόγονοί μας έμαθαν να αποθηκεύουν γάλα σε "πιάτα" από ζωϊκά στομάχια. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, υπό την επίδραση της πυτίας, το γάλα μετατράπηκε σε τυρί. Και αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα του πώς ένα ένζυμο λειτουργεί ως καταλύτης που επιταχύνει τις βιολογικές διεργασίες. Σήμερα, τα ένζυμα είναι απαραίτητα στη βιομηχανία, είναι σημαντικά για την παραγωγή ζάχαρης, μαργαρίνης, γιαουρτιών, μπύρας, δέρματος, υφασμάτων, αλκοόλ, ακόμα και σκυροδέματος. Αυτές οι χρήσιμες ουσίες υπάρχουν επίσης σε απορρυπαντικά και σκόνες πλυσίματος - βοηθούν στην απομάκρυνση λεκέδων σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Ιστορικό ανακαλύψεων

Το ένζυμο μεταφράζεται από την ελληνική σημαίνει «sourdough». Και η ανακάλυψη αυτής της ουσίας από την ανθρωπότητα οφείλεται στον Ολλανδό Jan Baptista Van Helmont, ο οποίος έζησε τον 16ο αιώνα. Κάποτε ένιωθε πολύ ενδιαφέρον για την αλκοολική ζύμωση και κατά τη διάρκεια της έρευνάς του βρήκε μια άγνωστη ουσία που επιταχύνει αυτή τη διαδικασία. Ο Ολλανδός το ονόμαζε ζυμωτήριο, που σημαίνει "ζύμωση". Στη συνέχεια, σχεδόν τρεις αιώνες αργότερα, ο Γάλλος Louis Pasteur, παρατηρώντας επίσης τις διαδικασίες ζύμωσης, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα ένζυμα δεν είναι τίποτα περισσότερο από ουσίες του ζωντανού κυττάρου. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο Γερμανός Edward Buchner εξόρυξε το ένζυμο από τη ζύμη και διαπίστωσε ότι αυτή η ουσία δεν είναι ζωντανός οργανισμός. Του έδωσε και το όνομά του - "zimaza". Λίγα χρόνια αργότερα, ένας άλλος Γερμανός, Willy Kühne, πρότεινε ότι όλοι οι πρωτεϊνικοί καταλύτες χωρίζονται σε δύο ομάδες: ένζυμα και ένζυμα. Επιπλέον, πρότεινε να ονομαστεί ο δεύτερος όρος "ξίδι", οι δράσεις του οποίου εξαπλώθηκαν έξω από τους ζώντες οργανισμούς. Και μόνο το 1897 έθεσε τέλος σε όλες τις επιστημονικές διαμάχες: αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθούν και οι δύο όροι (ένζυμο και ένζυμο) ως απόλυτα συνώνυμα.

Δομή: αλυσίδα χιλιάδων αμινοξέων

Όλα τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες, αλλά όχι όλες οι πρωτεΐνες είναι ένζυμα. Όπως και άλλες πρωτεΐνες, τα ένζυμα αποτελούνται από αμινοξέα. Και με ενδιαφέρον, η δημιουργία κάθε ενζύμου πηγαίνει από εκατό έως ένα εκατομμύριο αμινοξέα, όπως τα μαργαριτάρια σε μια χορδή. Αλλά αυτό το νήμα δεν είναι ποτέ - συνήθως κυρτό εκατοντάδες φορές. Έτσι, δημιουργείται μια τρισδιάστατη μοναδική δομή για κάθε ένζυμο. Εν τω μεταξύ, το μόριο του ενζύμου είναι σχετικά μεγάλος σχηματισμός και μόνο ένα μικρό μέρος της δομής του, το λεγόμενο ενεργό κέντρο, συμμετέχει σε βιοχημικές αντιδράσεις.

Κάθε αμινοξύ συνδέεται με έναν άλλο ειδικό τύπο χημικού δεσμού και κάθε ένζυμο έχει τη δική του μοναδική αλληλουχία αμινοξέων. Περίπου 20 τύποι αμινοξέων χρησιμοποιούνται για να δημιουργήσουν τα περισσότερα από αυτά. Ακόμα και μικρές αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων μπορούν να αλλάξουν δραστικά την εμφάνιση και τα "ταλέντα" του ενζύμου.

Βιοχημικές ιδιότητες

Αν και με τη συμμετοχή των ενζύμων στη φύση υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αντιδράσεων, αλλά όλοι μπορούν να ομαδοποιηθούν σε 6 κατηγορίες. Κατά συνέπεια, καθεμία από αυτές τις έξι αντιδράσεις προχωρά κάτω από την επίδραση ενός συγκεκριμένου τύπου ενζύμου.

Ενζυμικές αντιδράσεις:

  1. Οξείδωση και μείωση.

Τα ένζυμα που εμπλέκονται σε αυτές τις αντιδράσεις καλούνται οξειδορεδουκτάσες. Για παράδειγμα, μπορούμε να υπενθυμίσουμε τον τρόπο με τον οποίο οι αφυδρογονάσες αλκοόλης μετατρέπουν τις πρωτοταγείς αλκοόλες σε αλδεΰδη.

Τα ένζυμα που προκαλούν αυτές τις αντιδράσεις ονομάζονται τρανσφεράσες. Έχουν την ικανότητα να μετακινούν λειτουργικές ομάδες από το ένα μόριο στο άλλο. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν η αμινοτρανσφεράση της αλανίνης μετακινεί τις α-αμινομάδες μεταξύ αλανίνης και ασπαρτικού. Επίσης, οι τρανσφεράσες μετακινούν φωσφορικές ομάδες μεταξύ ΑΤΡ και άλλων ενώσεων και οι δισακχαρίτες δημιουργούνται από υπολείμματα γλυκόζης.

Οι υδρολάσες που εμπλέκονται στην αντίδραση είναι ικανές να διασπάσουν απλούς δεσμούς προσθέτοντας στοιχεία νερού.

  1. Δημιουργήστε ή διαγράψτε ένα διπλό δεσμό.

Αυτό το είδος μη-υδρολυτικής αντίδρασης συμβαίνει με τη συμμετοχή μιας λυάσης.

  1. Ισομερισμός λειτουργικών ομάδων.

Σε πολλές χημικές αντιδράσεις, η θέση της λειτουργικής ομάδας ποικίλει μέσα στο μόριο, αλλά το ίδιο το μόριο αποτελείται από τον ίδιο αριθμό και τύπο ατόμων που ήταν πριν από την έναρξη της αντίδρασης. Με άλλα λόγια, το υπόστρωμα και το προϊόν αντίδρασης είναι ισομερή. Αυτός ο τύπος μετασχηματισμού είναι δυνατός υπό την επίδραση των ενζύμων ισομεράσης.

  1. Ο σχηματισμός μιας ενιαίας σύνδεσης με την απομάκρυνση του στοιχείου του νερού.

Οι υδρολάσες καταστρέφουν τον δεσμό προσθέτοντας νερό στο μόριο. Οι λυσεις εκτελούν την αντίστροφη αντίδραση, αφαιρώντας το τμήμα νερού από τις λειτουργικές ομάδες. Έτσι, δημιουργήστε μια απλή σύνδεση.

Πώς λειτουργούν στο σώμα;

Τα ένζυμα επιταχύνουν σχεδόν όλες τις χημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται στα κύτταρα. Είναι ζωτικής σημασίας για τον άνθρωπο, διευκολύνουν την πέψη και επιταχύνουν τον μεταβολισμό.

Μερικές από αυτές τις ουσίες βοηθούν να σπάσουν τα πολύ μεγάλα μόρια σε μικρότερα "κομμάτια" που το σώμα μπορεί να αφομοιώσει. Άλλοι συνδέονται με μικρότερα μόρια. Αλλά τα ένζυμα, από επιστημονική άποψη, είναι εξαιρετικά επιλεκτικά. Αυτό σημαίνει ότι κάθε μία από αυτές τις ουσίες μπορεί να επιταχύνει μόνο μια συγκεκριμένη αντίδραση. Τα μόρια με τα οποία τα ένζυμα "δουλεύουν" ονομάζονται υποστρώματα. Τα υποστρώματα, με τη σειρά τους, δημιουργούν δεσμούς με ένα μέρος του ενζύμου που ονομάζεται ενεργό κέντρο.

Υπάρχουν δύο αρχές που εξηγούν την εξειδίκευση της αλληλεπίδρασης των ενζύμων και των υποστρωμάτων. Στο λεγόμενο μοντέλο κλειδώματος κλειδιών, το ενεργό κέντρο του ενζύμου αντικαθιστά αυστηρά καθορισμένη διαμόρφωση. Σύμφωνα με ένα άλλο μοντέλο, και οι δύο συμμετέχοντες στην αντίδραση, το ενεργό κέντρο και το υπόστρωμα, αλλάζουν τις μορφές τους για να συνδεθούν.

Ανεξάρτητα από την αρχή της αλληλεπίδρασης, το αποτέλεσμα είναι πάντα το ίδιο - η αντίδραση υπό την επίδραση του ενζύμου λαμβάνει χώρα πολλές φορές πιο γρήγορα. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, γεννιούνται νέα μόρια, τα οποία στη συνέχεια διαχωρίζονται από το ένζυμο. Ένας καταλύτης ουσίας συνεχίζει να κάνει τη δουλειά του, αλλά με τη συμμετοχή άλλων σωματιδίων.

Υπέρ-και υπνηλία

Υπάρχουν περιπτώσεις όπου τα ένζυμα εκτελούν τις λειτουργίες τους με ανώμαλη ένταση. Η υπερβολική δραστηριότητα προκαλεί υπερβολικό σχηματισμό του προϊόντος αντίδρασης και έλλειψη του υποστρώματος. Το αποτέλεσμα είναι η υποβάθμιση της υγείας και η σοβαρή ασθένεια. Η αιτία της υπερδραστηριότητας του ενζύμου μπορεί να είναι τόσο γενετική διαταραχή όσο και περίσσεια βιταμινών ή ιχνοστοιχείων που χρησιμοποιούνται στην αντίδραση.

Η υπνηλία των ενζύμων μπορεί ακόμη και να προκαλέσει θάνατο όταν, για παράδειγμα, τα ένζυμα δεν απομακρύνουν τις τοξίνες από το σώμα ή εμφανίζεται ανεπάρκεια ATP. Η αιτία αυτής της κατάστασης μπορεί επίσης να είναι μεταλλαγμένα γονίδια ή αντίστροφα, υποβιταμίνωση και ανεπάρκεια άλλων θρεπτικών ουσιών. Επιπλέον, η χαμηλή θερμοκρασία σώματος επιβραδύνει παρομοίως τη λειτουργία των ενζύμων.

Καταλύτης και όχι μόνο

Σήμερα μπορείτε συχνά να ακούσετε για τα οφέλη των ενζύμων. Αλλά ποιες είναι αυτές οι ουσίες στις οποίες εξαρτάται η απόδοση του σώματός μας;

Τα ένζυμα είναι βιολογικά μόρια των οποίων ο κύκλος ζωής δεν ορίζεται από ένα πλαίσιο από τη γέννηση και το θάνατο. Απλώς εργάζονται στον οργανισμό μέχρι να διαλυθούν. Κατά κανόνα, αυτό συμβαίνει υπό την επίδραση άλλων ενζύμων.

Στη διαδικασία των βιοχημικών αντιδράσεων, δεν γίνονται μέρος του τελικού προϊόντος. Όταν ολοκληρωθεί η αντίδραση, το ένζυμο εγκαταλείπει το υπόστρωμα. Μετά από αυτό, η ουσία είναι έτοιμη να επιστρέψει στην εργασία, αλλά σε ένα διαφορετικό μόριο. Και έτσι συνεχίζεται όσο χρειάζεται το σώμα.

Η μοναδικότητα των ενζύμων είναι ότι κάθε ένας από αυτούς εκτελεί μόνο μία λειτουργία που του έχει ανατεθεί. Μια βιολογική αντίδραση συμβαίνει μόνο όταν το ένζυμο βρίσκει το σωστό υπόστρωμα γι 'αυτό. Αυτή η αλληλεπίδραση μπορεί να συγκριθεί με την αρχή της λειτουργίας του κλειδιού και της κλειδαριάς - μόνο τα σωστά επιλεγμένα στοιχεία θα είναι σε θέση να "λειτουργούν μαζί". Ένα άλλο χαρακτηριστικό: μπορούν να λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και μέτρια pH, και ως καταλύτες είναι πιο σταθεροί από οποιεσδήποτε άλλες χημικές ουσίες.

Τα ένζυμα ως καταλύτες επιταχύνουν τις μεταβολικές διαδικασίες και άλλες αντιδράσεις.

Κατά κανόνα, αυτές οι διαδικασίες αποτελούνται από ορισμένα στάδια, καθένα από τα οποία απαιτεί την εργασία ενός συγκεκριμένου ενζύμου. Χωρίς αυτό, ο κύκλος μετατροπής ή επιτάχυνσης δεν μπορεί να ολοκληρωθεί.

Ίσως η πιο γνωστή από όλες τις λειτουργίες των ενζύμων είναι ο ρόλος ενός καταλύτη. Αυτό σημαίνει ότι τα ένζυμα συνδυάζουν τα χημικά με τέτοιο τρόπο ώστε να μειώνουν το κόστος ενέργειας που απαιτείται για ταχύτερο σχηματισμό προϊόντων. Χωρίς αυτές τις ουσίες, οι χημικές αντιδράσεις θα προχωρούν εκατοντάδες φορές πιο αργά. Αλλά οι ικανότητες των ενζύμων δεν εξαντλούνται. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν την ενέργεια που χρειάζονται για να συνεχίσουν να ζουν. Η τριφωσφορική αδενοσίνη ή το ΑΤΡ είναι ένα είδος φορτισμένης μπαταρίας που τροφοδοτεί τα κύτταρα με ενέργεια. Αλλά η λειτουργία του ΑΤΡ είναι αδύνατη χωρίς ένζυμα. Και το κύριο ένζυμο που παράγει ΑΤΡ είναι συνθάση. Για κάθε μόριο γλυκόζης που μετασχηματίζεται σε ενέργεια, η συνθάση παράγει περίπου 32-34 μόρια ΑΤΡ.

Επιπλέον, ένζυμα (λιπάση, αμυλάση, πρωτεάση) χρησιμοποιούνται ενεργά στην ιατρική. Συγκεκριμένα, χρησιμεύουν ως συστατικό παρασκευασμάτων ενζύμων, όπως Festal, Mezim, Panzinorm, Pancreatin, που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της δυσπεψίας. Αλλά μερικά ένζυμα μπορούν επίσης να επηρεάσουν το κυκλοφορικό σύστημα (διαλύουν θρόμβους αίματος), να επιταχύνουν την επούλωση των πυώδους πληγών. Και ακόμα και σε αντικαρκινικές θεραπείες καταφεύγουν επίσης στη χρήση ενζύμων.

Παράγοντες που καθορίζουν τη δραστηριότητα των ενζύμων

Εφόσον το ένζυμο είναι ικανό να επιταχύνει την αντίδραση πολλές φορές, η δραστηριότητά του καθορίζεται από τον αποκαλούμενο αριθμό περιστροφών. Ο όρος αυτός αναφέρεται στον αριθμό μορίων υποστρώματος (αντιδραστήριο) που 1 μόριο ενζύμου μπορεί να μετασχηματίζεται σε 1 λεπτό. Ωστόσο, υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που καθορίζουν τον ρυθμό αντίδρασης:

Μία αύξηση της συγκέντρωσης υποστρώματος οδηγεί σε επιτάχυνση της αντίδρασης. Όσο περισσότερα μόρια της δραστικής ουσίας, τόσο ταχύτερη γίνεται η αντίδραση, καθώς εμπλέκονται περισσότερα ενεργά κέντρα. Ωστόσο, η επιτάχυνση είναι δυνατή μόνο μέχρις ότου ενεργοποιηθούν όλα τα μόρια του ενζύμου. Μετά από αυτό, ακόμη και η αύξηση της συγκέντρωσης του υποστρώματος δεν θα επιταχύνει την αντίδραση.

Συνήθως, η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε ταχύτερες αντιδράσεις. Αυτός ο κανόνας λειτουργεί για τις περισσότερες ενζυματικές αντιδράσεις, αλλά μόνο μέχρι να αυξηθεί η θερμοκρασία πάνω από 40 βαθμούς Κελσίου. Μετά από αυτό το σημάδι, ο ρυθμός αντίδρασης, αντίθετα, αρχίζει να μειώνεται απότομα. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το κρίσιμο σημείο, ο ρυθμός των ενζυματικών αντιδράσεων θα αυξηθεί ξανά. Εάν η θερμοκρασία συνεχίσει να αυξάνεται, οι ομοιοπολικοί δεσμοί θραύονται και η καταλυτική δραστικότητα του ενζύμου χάνεται για πάντα.

Ο ρυθμός των ενζυματικών αντιδράσεων επηρεάζεται επίσης από το ρΗ. Για κάθε ένζυμο, υπάρχει το δικό του βέλτιστο επίπεδο οξύτητας στο οποίο η αντίδραση είναι η πλέον κατάλληλη. Οι μεταβολές στο ρΗ επηρεάζουν τη δραστικότητα του ενζύμου και επομένως τον ρυθμό αντίδρασης. Αν οι αλλαγές είναι πολύ μεγάλες, το υπόστρωμα χάνει την ικανότητά του να δεσμεύεται στον ενεργό πυρήνα και το ένζυμο δεν μπορεί πλέον να καταλύει την αντίδραση. Με την αποκατάσταση του απαιτούμενου επιπέδου ρΗ, η δραστηριότητα του ενζύμου επίσης αποκαθίσταται.

Ένζυμα για την πέψη

Τα ένζυμα που υπάρχουν στο ανθρώπινο σώμα μπορούν να χωριστούν σε 2 ομάδες:

Μεταβολική "εργασία" για την εξουδετέρωση των τοξικών ουσιών, καθώς και για την παραγωγή ενέργειας και πρωτεϊνών. Και, βεβαίως, επιταχύνετε τις βιοχημικές διεργασίες στο σώμα.

Το τι είναι υπεύθυνο για το πεπτικό είναι σαφές από το όνομα. Αλλά και εδώ, η αρχή της επιλεκτικότητας λειτουργεί: ένας συγκεκριμένος τύπος ενζύμου επηρεάζει μόνο ένα είδος τροφής. Ως εκ τούτου, για να βελτιώσετε την πέψη, μπορείτε να καταφύγετε σε ένα μικρό κόλπο. Εάν το σώμα δεν αφομοιώσει τίποτα από τα τρόφιμα, τότε είναι απαραίτητο να συμπληρώσετε τη δίαιτα με ένα προϊόν που περιέχει ένα ένζυμο που είναι σε θέση να διασπάσει δύσκολο να αφομοιώσει τα τρόφιμα.

Τα ένζυμα τροφίμων είναι καταλύτες που διασπούν τα τρόφιμα σε μια κατάσταση κατά την οποία το σώμα είναι σε θέση να απορροφήσει τα θρεπτικά συστατικά από αυτά. Τα πεπτικά ένζυμα είναι διαφόρων τύπων. Στο ανθρώπινο σώμα, διαφορετικά είδη ενζύμων περιέχονται σε διάφορα μέρη του πεπτικού συστήματος.

Στοματική κοιλότητα

Σε αυτό το στάδιο, η τροφή επηρεάζεται από την άλφα-αμυλάση. Καταρρέει υδατάνθρακες, άμυλα και γλυκόζη που βρίσκονται σε πατάτες, φρούτα, λαχανικά και άλλα τρόφιμα.

Στομάχι

Εδώ, η πεψίνη διασπά τις πρωτεΐνες σε μια κατάσταση πεπτιδίων και ζελατινάση - ζελατίνη και κολλαγόνο που περιέχονται στο κρέας.

Πάγκρεας

Σε αυτό το στάδιο, "εργασία":

  • η θρυψίνη είναι υπεύθυνη για τη διάσπαση των πρωτεϊνών.
  • άλφα χυμοτρυψίνη - βοηθά στην αφομοίωση των πρωτεϊνών.
  • ελαστάση - διασπά κάποια είδη πρωτεϊνών.
  • νουκλεϊνικές ενώσεις - βοηθούν στη διάσπαση των
  • Στάσησιν - Προωθεί την απορρόφηση των λιπαρών τροφίμων.
  • αμυλάση - είναι υπεύθυνη για την απορρόφηση του αμύλου.
  • λιπάση - διασπά τα λίπη (λιπίδια) που περιέχονται σε γαλακτοκομικά προϊόντα, καρύδια, έλαια και κρέας.

Μικρό έντερο

Πάνω από τα σωματίδια τροφής "φωνάζουν":

  • πεπτιδάσες - διασπά τις πεπτιδικές ενώσεις στο επίπεδο των αμινοξέων.
  • σακχαρόζη - βοηθά στην πέψη πολύπλοκων σακχάρων και αμύλων.
  • η μαλτάση - διασπά τους δισακχαρίτες στην κατάσταση των μονοσακχαριτών (ζάχαρη βύνης).
  • λακτάση - διασπά τη λακτόζη (γλυκόζη που περιέχεται στα γαλακτοκομικά προϊόντα).
  • λιπάση - προάγει την αφομοίωση τριγλυκεριδίων, λιπαρών οξέων.
  • Η ηρεψίνη - επηρεάζει τις πρωτεΐνες.
  • isomaltase - "λειτουργεί" με μαλτόζη και ισομαλτόζη.

Μεγάλο έντερο

Εδώ, οι λειτουργίες των ενζύμων είναι:

  • E. coli - είναι υπεύθυνη για την πέψη της λακτόζης.
  • lactobacilli - επηρεάζουν τη λακτόζη και ορισμένους άλλους υδατάνθρακες.

Εκτός από αυτά τα ένζυμα, υπάρχουν επίσης:

  • διάσταση - αφομοιώνει φυτικό άμυλο ·
  • invertase - διασπά τη σακχαρόζη (επιτραπέζια ζάχαρη).
  • γλυκοαμυλάση - μετατρέπει το άμυλο σε γλυκόζη.
  • Η αλφα-γαλακτοσιδάση - προάγει την πέψη των φασολιών, των σπόρων, των προϊόντων σόγιας, των ριζών και των φυλλωμάτων.
  • Η βρωμελίνη, ένα ένζυμο που προέρχεται από ανανά, προάγει τη διάσπαση διαφόρων τύπων πρωτεϊνών, είναι αποτελεσματικό σε διαφορετικά επίπεδα οξύτητας, έχει αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες.
  • Το Papain, ένα ένζυμο που απομονώνεται από την ακατέργαστη παπάγια, βοηθά στη διάσπαση μικρών και μεγάλων πρωτεϊνών και είναι αποτελεσματικό σε ένα ευρύ φάσμα υποστρωμάτων και οξύτητας.
  • κελλουλάση - διασπά την κυτταρίνη, φυτικές ίνες (που δεν υπάρχουν στο ανθρώπινο σώμα).
  • ενδοπρωτεάση - διασπά τους πεπτιδικούς δεσμούς.
  • εκχύλισμα χολής βοοειδών - ένα ένζυμο ζωικής προέλευσης, διεγείρει την εντερική κινητικότητα ·
  • Η παγκρεατίνη - ένα ένζυμο ζωικής προέλευσης, επιταχύνει την πέψη των λιπών και των πρωτεϊνών.
  • Pancrelipase - ένα ζωικό ένζυμο που προάγει την απορρόφηση πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπιδίων.
  • πεκτινάση - διασπά τα πολυσακχαρίδια που βρίσκονται στα φρούτα.
  • φυτάση - προάγει την απορρόφηση φυτικού οξέος, ασβεστίου, ψευδαργύρου, χαλκού, μαγγανίου και άλλων ορυκτών.
  • ξυλανάση - διασπά τη γλυκόζη από τα δημητριακά.

Καταλύτες σε προϊόντα

Τα ένζυμα είναι κρίσιμα για την υγεία, επειδή βοηθούν το σώμα να διασπά τα συστατικά τροφίμων σε κατάσταση κατάλληλη για χρήση θρεπτικών ουσιών. Το έντερο και το πάγκρεας παράγουν ένα ευρύ φάσμα ενζύμων. Αλλά εκτός αυτού, πολλές από τις ευεργετικές ουσίες που προάγουν την πέψη βρίσκονται επίσης σε μερικά τρόφιμα.

Τα ζυμωμένα τρόφιμα είναι σχεδόν η ιδανική πηγή ωφέλιμων βακτηρίων που είναι απαραίτητα για την σωστή πέψη. Και σε μια εποχή που τα προβιοτικά φαρμακείων "δουλεύουν" μόνο στο άνω μέρος του πεπτικού συστήματος και συχνά δεν φθάνουν στα έντερα, η επίδραση των ενζυμικών προϊόντων γίνεται αισθητή σε όλη την γαστρεντερική οδό.

Για παράδειγμα, βερίκοκα περιέχουν ένα μείγμα ευεργετικών ενζύμων συμπεριλαμβανομένων ιμβερτάσης, η οποία είναι υπεύθυνη για τη διάσπαση της γλυκόζης και συμβάλλει στην ταχεία απελευθέρωση ενέργειας.

Μια φυσική πηγή λιπάσης (συμβάλλει στην ταχύτερη πέψη λιπιδίων) μπορεί να χρησιμεύσει ως αβοκάντο. Στο σώμα, η ουσία αυτή παράγει το πάγκρεας. Αλλά για να γίνει ευκολότερη η ζωή για αυτό το σώμα, μπορείτε να περιποιηθείτε τον εαυτό σας, για παράδειγμα, με σαλάτα αβοκάντο - νόστιμο και υγιεινό.

Εκτός από το γεγονός ότι μια μπανάνα είναι ίσως η πιο γνωστή πηγή καλίου, παρέχει επίσης αμυλάση και μαλτάση στο σώμα. Η αμυλάση βρίσκεται επίσης σε ψωμί, πατάτες, δημητριακά. Η μαλτάση συμβάλλει στη διάσπαση της μαλτόζης, της λεγόμενης ζάχαρης βύνης, η οποία αντιπροσωπεύεται σε αφθονία στην μπύρα και στο σιρόπι καλαμποκιού.

Ένα άλλο εξωτικό φρούτο - ο ανανάς περιέχει μια ολόκληρη σειρά ενζύμων, συμπεριλαμβανομένης της βρομελίνης. Και αυτός, σύμφωνα με μερικές μελέτες, έχει επίσης αντικαρκινικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες.

Εξωμόφιλοι και βιομηχανία

Οι εξτρεμοφίλοι είναι ουσίες που μπορούν να διατηρήσουν τις συνθήκες διαβίωσής τους σε ακραίες συνθήκες.

Οι ζωντανοί οργανισμοί, καθώς και τα ένζυμα που τους επιτρέπουν να λειτουργούν, εντοπίστηκαν σε ζεστούρες, όπου η θερμοκρασία είναι κοντά στο σημείο βρασμού και βαθιά στον πάγο, καθώς και σε συνθήκες ακραίας αλατότητας (κοιλάδα θάνατος στις ΗΠΑ). Επιπλέον, οι επιστήμονες έχουν βρει ένζυμα για τα οποία το επίπεδο pH, όπως αποδείχθηκε, δεν αποτελεί επίσης θεμελιώδη απαίτηση για αποτελεσματική εργασία. Οι ερευνητές ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για τα ακτινοφιλικά ένζυμα ως ουσίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως στη βιομηχανία. Αν και σήμερα τα ένζυμα έχουν βρει ήδη την εφαρμογή τους στον κλάδο ως βιολογική και φιλική προς το περιβάλλον ουσία. Τα ένζυμα χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων, την κοσμετολογία και τις οικιακές χημικές ουσίες.

Επιπλέον, οι «υπηρεσίες» των ενζύμων σε τέτοιες περιπτώσεις είναι φθηνότερες από τα συνθετικά ανάλογα. Επιπλέον, οι φυσικές ουσίες είναι βιοδιασπώμενες, γεγονός που καθιστά τη χρήση τους ασφαλή για το περιβάλλον. Στη φύση υπάρχουν μικροοργανισμοί που μπορούν να διασπάσουν τα ένζυμα σε ξεχωριστά αμινοξέα, τα οποία στη συνέχεια γίνονται συστατικά μιας νέας βιολογικής αλυσίδας. Αλλά αυτό, όπως λένε, είναι μια εντελώς διαφορετική ιστορία.

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

Πού χρησιμοποιούνται τα ένζυμα;

Σήμερα, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται ευρέως: βιομηχανία και μεταποίηση τροφίμων, ιατρική, κλωστοϋφαντουργία και δέρμα, κλπ.

Τα παρασκευάσματα ενζύμων χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική. Τα ένζυμα στην ιατρική πρακτική χρησιμοποιούνται ως διαγνωστικοί (ενζυμοδιαγνωστικοί) και θεραπευτικοί (ενζυμοθεραπευτικοί) παράγοντες.

Η χρήση παρασκευασμάτων ενζύμων είναι ο καλύτερος διεγέρτης της αύξησης της παραγωγικότητας οποιασδήποτε διεργασίας, προϋπόθεση για τη βελτίωση της ποιότητας του τελικού προϊόντος και την αύξηση της παραγωγής του από τη μονάδα επεξεργασμένων πρώτων υλών. Στην αρτοποιία, χάρη στη χρήση της λιποξυγενάσης, ο όγκος, το πορώδες, η γλυκύτητα, η διάρκεια της φρεσκάδας αυξάνονται, στο κατάστημα ζαχαροπλαστικής - αποτρέπεται η κρυστάλλωση της σακχαρόζης

Στη βιομηχανία αμύλου, η παρασκευή της α-αμυλάσης και της γλυκοαμυλάσης επιταχύνει τη διαδικασία της ενζυματικής υδρόλυσης του αμύλου σε γλυκόζη με τη λήψη υψηλής ποιότητας σιροπιού τροφίμων, τροφίμων και ιατρικής γλυκόζης και άλλων προϊόντων. Ταυτόχρονα, η απόδοση της γλυκόζης από το μεταποιημένο άμυλο γεωμήλων, το καλαμπόκι και το σιτάρι αυξάνεται. η απώλεια αμύλου μειώνεται. η ποσότητα πρωτεΐνης στις ζωοτροφές από καλαμπόκι απόβλητα αυξάνεται.

Στην οινοποίηση και την παραγωγή χυμών φρούτων και μούρων, οι όγκοι του προκύπτοντος χυμού και του συμπυκνώματος αυξάνονται σημαντικά, επιτυγχάνεται ένας υψηλός βαθμός καθαρισμού των χυμών, ο οποίος είναι σημαντικός όταν συγκεντρώνονται και αποθηκεύονται στην παραγωγή αναψυκτικών. Παράγονται επίσης χυμοί με ιζήματα πηκτίνης, που συμβάλλουν στην ενεργό εκκένωση βλαβερών ουσιών από το ανθρώπινο έντερο.

Στην τεχνολογία ζάχαρης, χρησιμοποιώντας τη β-φρουκτο-φουρανοσιδάση του φαρμάκου, επιτυγχάνεται υψηλός βαθμός υδρόλυσης σακχαρόζης χωρίς βλαβερή οξυμεθυλοφουρφουράλη, η οποία σχηματίζεται στο σιρόπι γλυκόζης-φρουκτόζης.

χαμηλότερο κόστος εργασίας και μετρητά.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία, το ήμισυ της παραγόμενης ζάχαρης έχει ήδη αντικατασταθεί από σιρόπι γλυκόζης-φρουκτόζης.

Η κατάσταση με τη χρήση ενζυμικών παρασκευασμάτων στη βιομηχανία πετρελαίου και λίπους είναι ακόμη χειρότερη. Τα θετικά αποτελέσματα της χρήσης ενός παρασκευάσματος λιπάσης στην παραγωγή λιπών είναι γνωστά και η διεργασία διεξάγεται σε συνηθισμένη θερμοκρασία και πίεση. Εν τω μεταξύ, χρησιμοποιείται τεχνολογία που αναλαμβάνει υψηλές θερμοκρασίες (225 ° C) και πίεση (0,3 MPa ή περισσότερο), η οποία συνδέεται με την ανάγκη για καταλύτες και ακριβό εξοπλισμό, με μη ασφαλείς συνθήκες συντήρησης.

Αυτές οι στρατηγικές κατευθύνσεις της επιστήμης για τη ζάχαρη και το λίπος και τα λιπαρά στα βιομηχανικά ερευνητικά και εκπαιδευτικά ιδρύματα δεν έχουν αναπτυχθεί και θα ήταν καιρός να σκεφτούμε ποια εργοστάσια, πότε θα δοκιμάσουν ορισμένα παρασκευάσματα ενζύμων, να προσδιορίσουν την αποτελεσματικότητα των ενεργειών τους, να ενθαρρύνουν τους ενδιαφερόμενους πελάτες να διεξάγουν τις βιομηχανικές δοκιμή και εφαρμογή.

Η καλύτερη θέση στην παραγωγή και χρήση παρασκευασμάτων ενζύμων στη βιομηχανία οινοπνεύματος, όπου παράγουν και χρησιμοποιούν τα αμυλο- και πρωτεολυτικά σύμπλοκά τους στο 90% της παραγωγής. Το μεγαλύτερο μέρος της βύνης αντικαθίσταται από φάρμακα, εξοικονομώντας τις συνθήκες σποράς σιτηρών, μειώνοντας την απώλεια αμύλου κατά τη διάρκεια της βύνης. Ωστόσο, δεν υπάρχουν κυτταρολυολυτικά παρασκευάσματα για την υδρόλυση των κελυφών δημητριακών και πατάτας στη βιομηχανία. Η χρήση τους θα επέτρεπε να αυξηθεί σημαντικά η απόδοση αιθανόλης και να επεκταθεί η χρήση μη συμβατικών πρώτων υλών και δευτερευόντων πόρων. Δυστυχώς, αυτός ο σημαντικός τομέας της επιστήμης δεν έχει εκπονηθεί.

Στην παραγωγή μπύρας και αναψυκτικών, χρησιμοποιούνται σύνθετα (αμυλο, πρωτεόνο και κυτταρολυολικά) παρασκευάσματα ενζύμων. Αυτό μειώνει την κατανάλωση του κριθαριού συνθήκες υψηλής σποράς (συνήθη κόκκου αντικαθίσταται), η μείωση των απωλειών άμυλο κατά την διάρκεια βυνοποίησης. Μεγάλες προοπτικές στη χρήση ναρκωτικών στη βιομηχανία ψαριών και κρέατος και γαλακτοκομικών προϊόντων. Οι προετοιμασίες επιτρέπουν να μαλακώσουν τα ψάρια και τα προϊόντα με βάση το κρέας, αυξάνοντας τον βαθμό, την ποιότητα και την απόδοση.

Επί του παρόντος, τα ακόλουθα ένζυμα χρησιμοποιούνται στην παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων:

- Οι αμυλάσες χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των επιθέματα που περιέχουν άμυλο από υφάσματα ως μέρος της προκατεργασίας, καθώς τα κατάλοιπά τους παρεμποδίζουν την επακόλουθη βαφή. Εδώ μιλάμε για μια ποσοτικά σημαντική διαδικασία, η οποία έχει χρησιμοποιηθεί από την αρχή του βιομηχανικού φινιρίσματος των υφαντικών υλικών και έχει μέχρι στιγμής ανταγωνιστεί με την χημική-οξειδωτική αφαίρεση του επιδέσμου.

Στην περίπτωση αυτή, χρησιμοποιούνται φάρμακα, τα βέλτιστα των οποίων ρυθμίζονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Οι συνθετικές επιδέσμους (πολυβινυλική αλκοόλη, ακρυλικά άλατα, καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη) δεν έχουν ακόμη απομακρυνθεί ενζυματικά.

- Οι κυτταρινάσες χρησιμοποιούνται για επιφανειακή προεπεξεργασία και μετεπεξεργασία υφαντικών υλικών που περιέχουν κυτταρίνη και από φυσικές και ανακτημένες ίνες. Ο στόχος της διαδικασίας είναι η ενζυματική καταστροφή των ινιδίων κυτταρίνης απευθείας στην επιφάνεια μιας ουσίας προκειμένου να επιτευχθούν οπτικά αποτελέσματα και ένας ορισμένος λαιμός ή να βελτιωθούν οι ιδιότητες απόδοσης (για να μειωθεί η τάση να ξεφλουδίζει και να ξεφλουδίζει). Λόγω των τάσεων της μόδας, η χρήση κυτταρίνης αυξήθηκε σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Αυτή η επεξεργασία σχετίζεται ήδη με τις τυπικές μεθόδους φινιρίσματος.

- Οι καταλάσεις χρησιμοποιούνται για να καταστρέψουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου που απομένει μετά τη λεύκανση, το οποίο χρησιμεύει ως εμπόδιο στις επόμενες διεργασίες. Μέσω της χρήσης των ενζύμων μπορεί να εξαλείψει την χρήση αναγωγικών χημικών παραγόντων, και ως εκ τούτου, που σχετίζονται με την πλύση τους, πράγμα που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια της διαδικασίας.

Ιδιαίτερη προσοχή των τεχνολόγων και άλλων ειδικών που επεξεργάζονται βιολογικές πρώτες ύλες προσελκύεται από τα ένζυμα της πρώτης κατηγορίας - οξειδορεδουκτάσες και οι τρίτες - υδρολάσες. Η επεξεργασία των πρώτων υλών τροφίμων προκαλεί την καταστροφή των κυττάρων του βιολογικού υλικού, αυξάνει την πρόσβαση του οξυγόνου στους θρυμματισμένους ιστούς και δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για τη δράση των οξειδορεδουκτάσεων και οι απελευθερούμενες υδρολάσες διασπούν τα κύρια δομικά συστατικά των κυττάρων - πρωτεϊνών, λιπιδίων, πολυσακχαριτών και ετεροπολυσακχαριτών.

Οξειδορεδουκτάση

1. Οξειδάση πολυφαινόλης. Αυτό το ένζυμο είναι γνωστό με διάφορα ασήμαντα ονόματα: οξειδάση ο-διφαινόλης, τυροσινάση, φαινολάση, κατεχολάση κλπ. Το ένζυμο μπορεί να καταλύει την οξείδωση των μονο-, δι- και πολυφαινολών. Μία τυπική αντίδραση που καταλύεται από πολυφαινολο οξειδάση είναι:

Ανάλογα με την πηγή από την οποία απομονώνεται το ένζυμο, η ικανότητά του να οξειδώνει διάφορες φαινόλες είναι διαφορετική. Η δράση αυτού του ενζύμου σχετίζεται με το σχηματισμό σκουρόχρωμων ενώσεων - μελανινών από την οξείδωση αμινοξέων τυροσίνης με οξυγόνο αέρα. Η σκίαση των τεμαχίων πατάτας, μήλων, μανιταριών, ροδάκινων και άλλων φυτικών ιστών σε μεγαλύτερη ή μεγαλύτερη έκταση εξαρτάται από τη δράση της πολυφαινολοξειδάσης. Στη βιομηχανία τροφίμων, το κύριο ενδιαφέρον για αυτό το ένζυμο εστιάζεται στην πρόληψη του ενζυματικού μαυρίσματος που θεωρούμε από εμάς, το οποίο λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της ξήρανσης των φρούτων και των λαχανικών, καθώς και στην παραγωγή ζυμαρικών από αλεύρι με αυξημένη δραστηριότητα πολυφαινολοξειδάσης. Αυτός ο στόχος μπορεί να επιτευχθεί με θερμική αδρανοποίηση του ενζύμου (λεύκανση) ή με προσθήκη αναστολέων (NaHSO3, Έτσι2, NaCl). Ο θετικός ρόλος του ενζύμου εκδηλώνεται σε μερικές ενζυματικές διαδικασίες: για παράδειγμα, κατά τη ζύμωση του τσαγιού. Οξείδωση ταννικό στερεά τσαγιού υπό τη δράση της οξειδάσης πολυφαινόλης με αποτέλεσμα τον σχηματισμό του σκούρου χρώματος και αρωματικών ενώσεων οι οποίες καθορίζουν το χρώμα και το άρωμα του μαύρου τσαγιού.


2. Καταλασης. Αυτό το ένζυμο καταλύει την αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου από την αντίδραση:

Η καταλάση ανήκει στην ομάδα των ενζύμων αιμοπρωτεΐνης. Περιέχει 4 άτομα σιδήρου ανά μόριο ενζύμου. Η λειτουργία της καταλάσης in vivo είναι η προστασία του κυττάρου από την καταστροφική επίδραση του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Μια καλή πηγή για την παραγωγή βιομηχανικών προϊόντων καταλάσης είναι οι καλλιέργειες μικροοργανισμών και το συκώτι βοοειδών. Η Catalase βρίσκει εφαρμογή στην βιομηχανία τροφίμων όταν αφαιρεί την περίσσεια Η2Ω2 κατά την επεξεργασία γάλακτος στην παρασκευή τυριών, όπου το υπεροξείδιο του υδρογόνου χρησιμοποιείται ως συντηρητικό · μαζί με την οξειδάση γλυκόζης, χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του οξυγόνου και των ιχνών γλυκόζης.


3. Οξειδάση γλυκόζης. Αυτό το ένζυμο είναι μια φλαβοπρωτεΐνη, στην οποία η πρωτεΐνη συνδυάζεται με δύο μόρια FAD (η ενεργή μορφή της βιταμίνης Β2). Οξειδώνει τη γλυκόζη για να σχηματίσει τελικά γλυκονικό οξύ και έχει σχεδόν απόλυτη εξειδίκευση για τη γλυκόζη. Η συνολική εξίσωση έχει την ακόλουθη μορφή:

Υψηλά καθαρισμένα παρασκευάσματα οξειδάσης γλυκόζης λαμβάνονται από μύκητες του τύπου Aspergillus και Penicillium. Παρασκευάσματα γλυκόζης οξειδάσης έχουν χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία τροφίμων τόσο για απομάκρυνση ιχνών γλυκόζης όσο και για απομάκρυνση ιχνών οξυγόνου. Η πρώτη είναι απαραίτητη για την επεξεργασία των προϊόντων διατροφής, η ποιότητα και το άρωμά τους επιδεινώνονται λόγω του ότι περιέχουν αναγωγικά σάκχαρα. Για παράδειγμα, όταν λαμβάνετε από αυγά σκόνη ξηρών αυγών. Η γλυκόζη κατά τη διάρκεια της ξήρανσης και της αποθήκευσης της σκόνης αυγού, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες, αντιδρά εύκολα με τις αμινομάδες αμινοξέων και πρωτεϊνών. Η σκόνη σκουραίνει και σχηματίζονται πολλές ουσίες με δυσάρεστη γεύση και οσμή. Το δεύτερο είναι απαραίτητο όταν επεξεργάζεστε προϊόντα στα οποία η παρατεταμένη παρουσία μικρών ποσοτήτων οξυγόνου οδηγεί σε αλλαγή στο άρωμα και το χρώμα (μπύρα, κρασί, χυμοί φρούτων, μαγιονέζα). Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, το ενζυμικό σύστημα περιλαμβάνει καταλάση, αποσυνθέσεως Η2Ω2, που σχηματίζεται από την αντίδραση της γλυκόζης με οξυγόνο.


3. Λιποξυγενάση. Αυτό το ένζυμο καταλύει την οξείδωση πολυακόρεστων λιπαρών οξέων υψηλού μοριακού βάρους (λινολεϊκό και λινολενικό) με ατμοσφαιρικό οξυγόνο για να σχηματίσει εξαιρετικά τοξικά υδροϋπεροξείδια. Παρακάτω είναι η αντίδραση που καταλύεται από αυτό το ένζυμο:

Ο σχηματισμός κυκλικών υδροϋπεροξειδίων είναι επίσης δυνατός σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Ωστόσο, η κύρια ποσότητα λιπαρών οξέων μετατρέπεται σε υδροϋπεροξείδια, τα οποία έχουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες και αυτή είναι η βάση για τη χρήση λιποξυγενάσης στη βιομηχανία τροφίμων.

Η λιποξυγενάση είναι ευρέως διαδεδομένη σε σπόρους σόγιας, σίτου και άλλους κόκκους, σε ελαιούχους και όσπρια, σε πατάτες, μελιτζάνες κ.λπ. Η λιποξυγενάση παίζει σημαντικό ρόλο στην ωρίμανση του αλεύρου σίτου, που σχετίζεται με τη βελτίωση των πλεονεκτημάτων ψησίματος. Τα προϊόντα οξείδωσης των λιπαρών οξέων που σχηματίζονται από το ένζυμο μπορούν να προκαλέσουν την οξείδωση συζυγούς ενός αριθμού άλλων συστατικών αλεύρου (χρωστικές ουσίες, ομάδες SH των πρωτεϊνών γλουτένης, ένζυμα κλπ.). Όταν συμβεί αυτό, η διαύγαση του αλεύρου, η ενίσχυση της γλουτένης, η μείωση της δραστηριότητας των πρωτεολυτικών ενζύμων και άλλων θετικών αλλαγών. Διάφορες χώρες έχουν αναπτύξει και κατοχυρώσουν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μεθόδους για τη βελτίωση της ποιότητας του ψωμιού, με βάση τη χρήση παρασκευασμάτων λιποξυγενάσης (κυρίως λιποξυγενάσης σόγιας). Όλα αυτά απαιτούν πολύ ακριβή δοσολογία του ενζύμου, δεδομένου ότι ακόμη και μια μικρή υπερδοσολογία οδηγεί σε έντονη αρνητική επίδραση και αντί να βελτιώνει την ποιότητα του ψωμιού, επιδεινώνεται. Η εντατική οξείδωση των ελεύθερων λιπαρών οξέων από τη λιποξυγενάση μπορεί να συνοδεύεται από δευτερογενείς διεργασίες σχηματισμού ουσιών διαφορετικής χημικής φύσης με δυσάρεστη γεύση και οσμή που είναι χαρακτηριστικές του ταγγισμένου προϊόντος. Ένας ηπιότερος τρόπος επηρεασμού των συστατικών του αλεύρου και της ζύμης σχετίζεται με την ενεργοποίηση της λιποξυγενάσης του αλεύρου μέσω κάποιων παραλλαγών της τεχνολογικής διαδικασίας. Αυτό εξαλείφει την επίδραση της υπερδοσολογίας του ενζύμου με το σύνολο των ανεπιθύμητων συνεπειών.

http://megalektsii.ru/s36077t6.html

Ένζυμα

Η ζωή οποιουδήποτε οργανισμού είναι δυνατή εξαιτίας μεταβολικών διεργασιών που συμβαίνουν σε αυτό. Αυτές οι αντιδράσεις ελέγχονται από φυσικούς καταλύτες ή ένζυμα. Ένα άλλο όνομα για αυτές τις ουσίες είναι τα ένζυμα. Ο όρος "ένζυμα" προέρχεται από το λατινικό ζυμωτήριο, το οποίο σημαίνει "μαρούλι". Η ιδέα εμφανίστηκε ιστορικά στη μελέτη των διεργασιών ζύμωσης.


Το Σχ. 1 - Ζύμωση με μαγιά - τυπικό παράδειγμα ενζυματικής αντίδρασης

Η ανθρωπότητα έχει από καιρό απολαύσει τις ευεργετικές ιδιότητες αυτών των ενζύμων. Για παράδειγμα, εδώ και πολλούς αιώνες, το τυρί έχει παρασκευαστεί από γάλα με πυτιά.

Τα ένζυμα διαφέρουν από τους καταλύτες στο ότι ενεργούν σε έναν ζωντανό οργανισμό, ενώ οι καταλύτες σε άψυχο χαρακτήρα. Ο κλάδος της βιοχημείας που μελετά αυτές τις ζωτικές ουσίες ονομάζεται Ενζυμολογία.

Γενικές ιδιότητες των ενζύμων

Τα ένζυμα είναι πρωτεϊνικά μόρια που αλληλεπιδρούν με διάφορες ουσίες, επιταχύνοντας τον χημικό μετασχηματισμό τους με κάποιο τρόπο. Ωστόσο, δεν δαπανώνται. Σε κάθε ένζυμο υπάρχει ένα ενεργό κέντρο που ενώνει το υπόστρωμα και μια καταλυτική θέση που ξεκινά μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση. Αυτές οι ουσίες επιταχύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται στο σώμα χωρίς αύξηση της θερμοκρασίας.

Οι κύριες ιδιότητες των ενζύμων:

  • εξειδίκευση: η ικανότητα του ενζύμου να δρα μόνο σε ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα, για παράδειγμα λιπάση - σε λίπη.
  • καταλυτική αποτελεσματικότητα: η ικανότητα των ενζυμικών πρωτεϊνών να επιταχύνουν τις βιολογικές αντιδράσεις εκατοντάδες και χιλιάδες φορές,
  • ικανότητα να ρυθμίζει: σε κάθε κύτταρο, η παραγωγή και η δραστηριότητα των ενζύμων καθορίζεται από μια ιδιόμορφη αλυσίδα μετασχηματισμών που επηρεάζει την ικανότητα αυτών των πρωτεϊνών να συντίθενται ξανά.

Ο ρόλος των ενζύμων στο ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να υπερκεραστεί. Εκείνη την εποχή, όταν ανακάλυψαν τη δομή του DNA, λέγεται ότι ένα γονίδιο είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση μίας πρωτεΐνης, η οποία ήδη καθορίζει κάποιο συγκεκριμένο γνώρισμα. Τώρα αυτή η δήλωση ακούγεται έτσι: "Ένα γονίδιο - ένα ένζυμο - ένα σημάδι." Δηλαδή, χωρίς τη δραστηριότητα των ενζύμων στο κύτταρο, η ζωή δεν μπορεί να υπάρξει.

Ταξινόμηση

Ανάλογα με τον ρόλο στις χημικές αντιδράσεις, οι ακόλουθες κατηγορίες ενζύμων διαφέρουν:

Μαθήματα

Ειδικά χαρακτηριστικά

Καταλύουν την οξείδωση των υποστρωμάτων τους, μεταφέροντας ηλεκτρόνια ή άτομα υδρογόνου

Συμμετέχουν στη μεταφορά χημικών ομάδων από μια ουσία στην άλλη

Διαχωρίζει τα μεγάλα μόρια σε μικρότερα, προσθέτοντας μόρια νερού σε αυτά

Καταλύει την διάσπαση μοριακών δεσμών χωρίς τη διαδικασία υδρόλυσης

Ενεργοποιήστε τη μετάθεση των ατόμων στο μόριο

Συνδέεται με άτομα άνθρακα χρησιμοποιώντας ενέργεια ΑΤΡ.

In vivo, όλα τα ένζυμα διαιρούνται σε ενδοκυτταρικά και εξωκυτταρικά. Οι ενδοκυτταρικές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ηπατικά ένζυμα που εμπλέκονται στην εξουδετέρωση διαφόρων ουσιών που εισέρχονται με αίμα. Βρίσκονται στο αίμα όταν ένα όργανο έχει υποστεί βλάβη, πράγμα που βοηθά στη διάγνωση των ασθενειών του.

Ενδοκυτταρικά ένζυμα που είναι δείκτες βλάβης στα εσωτερικά όργανα:

  • ηπατική - αμινοτρανσφεράση αλανίνης, αμινοτρανσφεράση ασπαρτικού, γ-γλουταμυλοτρανσπεπτιδάση, αφυδρογονάση σορβιτόλης,
  • νεφρική αλκαλική φωσφατάση.
  • προστατικό αδένα - όξινη φωσφατάση;
  • καρδιακός μυς - γαλακτική αφυδρογονάση

Τα εξωκυτταρικά ένζυμα εκκρίνονται από τους αδένες στο εξωτερικό περιβάλλον. Οι κυριότερες εκκρίνονται από τα κύτταρα των σιελογόνων αδένων, το γαστρικό τοίχωμα, το πάγκρεας, τα έντερα και συμμετέχουν ενεργά στην πέψη.

Τα πεπτικά ένζυμα

Τα πεπτικά ένζυμα είναι πρωτεΐνες που επιταχύνουν την κατανομή των μεγάλων μορίων που συνθέτουν τα τρόφιμα. Διαχωρίζουν αυτά τα μόρια σε μικρότερα θραύσματα που απορροφώνται πιο εύκολα από τα κύτταρα. Οι κύριοι τύποι πεπτικών ενζύμων είναι πρωτεάσες, λιπάσες, αμυλάσες.

Ο κύριος πεπτικός αδένας είναι το πάγκρεας. Παράγει τα περισσότερα από αυτά τα ένζυμα, καθώς και τις νουκλεάσες που διασπούν το DNA και το RNA και τις πεπτιδάσες που εμπλέκονται στο σχηματισμό ελεύθερων αμινοξέων. Επιπλέον, μια μικρή ποσότητα των ενζύμων που προκύπτουν μπορεί να "επεξεργαστεί" μια μεγάλη ποσότητα τροφής.

Η ενζυματική αποικοδόμηση θρεπτικών στοιχείων απελευθερώνει ενέργεια που καταναλώνεται για μεταβολικές και μεταβολικές διεργασίες. Χωρίς τη συμμετοχή των ενζύμων, αυτές οι διαδικασίες θα εμφανιστούν πολύ αργά, χωρίς να παρέχουν στο σώμα επαρκή αποθέματα ενέργειας.

Επιπλέον, η συμμετοχή των ενζύμων στη διαδικασία της πέψης παρέχει μια κατανομή των θρεπτικών συστατικών σε μόρια που μπορούν να περάσουν μέσα από τα κύτταρα του εντερικού τοιχώματος και να εισέλθουν στο αίμα.

Αμυλάση

Η αμυλάση παράγεται από τους σιελογόνους αδένες. Δραματίζει άμυλο τροφίμου, αποτελούμενο από μακρά αλυσίδα μορίων γλυκόζης. Ως αποτέλεσμα της δράσης αυτού του ενζύμου, σχηματίζονται περιοχές αποτελούμενες από δύο συνδεδεμένα μόρια γλυκόζης, δηλαδή φρουκτόζη και άλλους υδατάνθρακες βραχείας αλυσίδας. Στη συνέχεια, μεταβολίζονται στη γλυκόζη στο έντερο και από εκεί απορροφούνται στο αίμα.

Οι σιελογόνες αδένες καταστρέφουν μόνο ένα μέρος του αμύλου. Η αμυλάση του σάλιου είναι ενεργή για μικρό χρονικό διάστημα, ενώ τα τρόφιμα μασηίνονται. Μετά την είσοδο στο στομάχι, το ένζυμο απενεργοποιείται με τα όξινα περιεχόμενά του. Το μεγαλύτερο μέρος του αμύλου διασπάται ήδη στο δωδεκαδάκτυλο υπό τη δράση της παγκρεατικής αμυλάσης, που παράγεται από το πάγκρεας.


Το Σχ. 2 - Η αμυλάση αρχίζει να κόβει το άμυλο

Σύντομοι υδατάνθρακες που σχηματίζονται από παγκρεατική αμυλάση εισέρχονται στο λεπτό έντερο. Εδώ, με τη χρήση μαλτάσης, λακτάσης, σακχαρόζης, δεξτρίνης, διασπώνται σε μόρια γλυκόζης. Η κυτταρίνη που δεν διασπάται από ένζυμα προέρχεται από ένα έντερο με μάζες κοπράνων.

Πρωτεάσες

Οι πρωτεΐνες ή οι πρωτεΐνες αποτελούν ουσιαστικό μέρος της ανθρώπινης διατροφής. Για τη διάσπασή τους, τα ένζυμα είναι απαραίτητα - πρωτεάσες. Διαφέρουν στον τόπο της σύνθεσης, των υποστρωμάτων και άλλων χαρακτηριστικών. Μερικά από αυτά είναι ενεργά στο στομάχι, για παράδειγμα πεψίνη. Άλλα παράγονται από το πάγκρεας και είναι ενεργά στον εντερικό αυλό. Στον ίδιο τον αδένα, απελευθερώνεται ένας αδρανής πρόδρομος του ενζύμου, χυμοτρυψινογόνο, ο οποίος αρχίζει να δρα μόνο μετά από ανάμειξη με όξινα συστατικά τροφίμων, μετατρέποντας σε χυμοθρυψίνη. Ένας τέτοιος μηχανισμός βοηθά στην αποφυγή αυτοτραυματισμού από πρωτεάσες παγκρεατικών κυττάρων.


Το Σχ. 3 - Ενζυματική διάσπαση πρωτεϊνών

Οι πρωτεάσες διασπούν τις πρωτεΐνες τροφίμων σε μικρότερα θραύσματα - πολυπεπτίδια. Τα ένζυμα - οι πεπτιδάσες τους καταστρέφουν τα αμινοξέα, τα οποία απορροφώνται στο έντερο.

Lipase

Τα διαιτητικά λίπη καταστρέφονται από ένζυμα λιπάσης, τα οποία επίσης παράγονται από το πάγκρεας. Καταστρέφουν τα μόρια λίπους σε λιπαρά οξέα και γλυκερίνη. Μια τέτοια αντίδραση απαιτεί την παρουσία στον αυλό της χολής του δωδεκαδακτύλου που σχηματίζεται στο ήπαρ.


Το Σχ. 4 - Ενζυματική υδρόλυση των λιπών

Ο ρόλος της θεραπείας υποκατάστασης με το φάρμακο "Micrasim"

Για πολλούς ανθρώπους με εξασθενημένη πέψη, ειδικά για παγκρεατικές παθήσεις, ο διορισμός των ενζύμων παρέχει λειτουργική υποστήριξη για το σώμα και επιταχύνει τις διαδικασίες επούλωσης. Μετά τη διακοπή μιας επίθεσης παγκρεατίτιδας ή άλλης οξείας κατάστασης, η χρήση ενζύμων μπορεί να διακοπεί, καθώς το ίδιο το σώμα αποκαθιστά την έκκριση.

Η παρατεταμένη χρήση ενζυμικών παρασκευασμάτων είναι απαραίτητη μόνο σε περίπτωση σοβαρής εξωκρινούς παγκρεατικής ανεπάρκειας.

Ένα από τα πιο φυσιολογικά στη σύνθεσή του είναι το φάρμακο "Micrasim". Αποτελείται από αμυλάση, πρωτεάση και λιπάση που περιέχονται στον παγκρεατικό χυμό. Επομένως, δεν υπάρχει ανάγκη να επιλέξετε ξεχωριστά ποιο ένζυμο θα πρέπει να χρησιμοποιείται για διάφορες ασθένειες αυτού του οργάνου.

Ενδείξεις για τη χρήση αυτού του φαρμάκου:

  • η χρόνια παγκρεατίτιδα, η κυστική ίνωση και άλλες αιτίες ανεπαρκούς έκκρισης των παγκρεατικών ενζύμων.
  • φλεγμονώδεις ασθένειες του ήπατος, του στομάχου, των εντέρων, ειδικά μετά από τις επεμβάσεις σε αυτές, για την ταχύτερη αποκατάσταση του πεπτικού συστήματος.
  • σφάλματα διατροφής ·
  • μειωμένη λειτουργία μάσησης, για παράδειγμα, σε οδοντικές ασθένειες ή στην αδράνεια του ασθενούς.

Η αποδοχή πεπτικών ενζύμων βοηθά στην αποφυγή φούσκωμα, χαλαρά κόπρανα και κοιλιακό άλγος. Επιπλέον, σε σοβαρές χρόνιες παθήσεις του παγκρέατος, η Micrasim αναλαμβάνει πλήρως τη λειτουργία της διάσπασης των θρεπτικών ουσιών. Ως εκ τούτου, μπορούν να απορροφηθούν εύκολα στα έντερα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα παιδιά που πάσχουν από κυστική ίνωση.

Σημαντικό: πριν από τη χρήση, διαβάστε τις οδηγίες ή συμβουλευτείτε το γιατρό σας.

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

Διαβάστε Περισσότερα Για Χρήσιμα Βότανα