Varázslat ”az emésztőenzimek számára
Dr. Lily Grudeva
MU-Várna, "St. Marina" egyetemi kórház, Várna
Az enzimek olyan erők, amelyek képesek különböző funkciókat ellátni az emberi testben. Ezek természetes eredetű vegyi anyagok. Minden élő szervezetnek szüksége van enzimekre a működéséhez. Az emésztőenzimek azok, amelyek megkönnyítik az élelmiszer kémiai lebontását kisebb felszívódó molekuláris komponensekre. Az olyan folyamatokban részt vevő kémiai reakciókat, mint a növekedés, a légzés, a szaporodás, a véralvadás, az emésztés, enzimek katalizálják.
Testünk több mint 3000 enzimet tartalmaz, amelyek folyamatosan helyreállnak. Nagy fehérjemolekulák, amelyek növelik a kémiai reakciók sebességét. Specifikusak, csak egy reagenssel működnek és háromdimenziós szerkezettel rendelkeznek.
A szubsztrát az enzim-katalitikus reakció reagense. Az enzim katalitikus hatásáért felelős molekula ezen részét aktív helynek nevezzük (1. ábra).
1. ábra: Az enzim aktív helye
Az enzimek jellemzői
- Magas katalitikus aktivitással rendelkeznek.
- Nagyon specifikusak.
- Minden enzim fehérje.
- A fehérjékhez hasonlóan képesek alkohol, hő, tömény savak és lúgos reagensek bevonására.
Az enzimek optimális pH-értékkel rendelkeznek a működéshez.
Az aktivátorokként ismert szervetlen anyagok fokozzák az enzimek aktivitását.
Inhibitorok olyan anyagok, amelyek csökkentik az enzim aktivitását vagy inaktiválják azt.
A kompetitív inhibitorok olyan anyagok, amelyek reverzibilisen kötődnek az enzim aktív helyéhez, és ezáltal blokkolják a szubsztrát kötését az enzimhez.
A nem kompetitív inhibitorok olyan anyagok, amelyek az aktív helytől eltérő enzim bármelyik helyéhez kötődnek, és ezáltal az enzim kevésbé aktív vagy inaktív.
Az enzimek jelenlegi osztályozása a szubsztrát nevét vagy a reakció típusát használja, és "I" -re végződik. A "maltáz" példája - a szubsztrát a maltóz. A hidrolízis a hidroláz reakció típusa.
Az enzimeket a katalizáló reakciók alapján osztályozzák:
- Transferázok
- Hidrolázok
- Izomerázok
- Ligazi
- Lízingek
Fehérjeszerkezetként az enzimek összekapcsolt aminosavláncokat (AK) tartalmaznak. Jellemzőjüket az AK elrendezés sorrendje határozza meg.
Az enzimek erősen szelektívek, csak specifikus reakciókat katalizálnak. Legtöbbjük egy fehérjéből és egy nem fehérje részből áll, amelyet kofaktornak neveznek. A fehérje része "apoenzim" néven ismert. Az apoenzim és a kofaktorok együttesen "holoenzim" néven ismertek (2. ábra).
Az enzimek egyik legfontosabb szerepe az emésztési folyamatban való részvételük. Az emésztés a gyomor-bél traktusban zajló folyamatok komplexusa, amely az élelmiszer részét képező komplex vegyi anyagokat egyszerű vegyületekké alakítja, amelyek képesek a test érfalába szállítani. Az anyagok szállítási folyamatait a test belső környezetében "szívásnak" (transzportnak, reszorpciónak) nevezzük.
Az emésztőrendszer fő szerve a vékonybél. A tápanyagok emésztési és felszívódási folyamata itt gyakorlatilag véget ér. A klasszikus elképzelések szerint az emésztési folyamatok szinte teljes egészében a vékony fekete lumenében végződnek. Ebben a hasnyálmirigy és a béllé által kapott emésztőenzimek keverednek a belek kiméjével. Ezek az enzimek a bejövő epével együtt egyszerű monomerekké bontják a tápanyagokat, amelyeket a bélfal felszív.
Ugolev a hatvanas évek elején felfedezte a membránemésztést, és bebizonyosodott, hogy a legtöbb tápanyag hidrolízisének közbenső és végső szakasza a bélhámsejtek (enterociták) membránjainak apikális felszínéről történik. Ezért egészen a közelmúltig a magasabb rendű szervezetek emésztését a következőkre osztották:
- Sejten kívüli.
- Membrán.
- Sejten belül.
Az emésztés a szájüregben kezdődik, köszönhetően a nyálamiláznak, amelyet a 3 nyálmirigy választ ki. Az amilázt az emésztés "főszereplőjének" tekintik. A nyálamiláz megkezdi a hőkezelt keményítő kezdeti lebomlását.
Sajnos a savas gyomornedv gyorsan inaktiválja. A fehérje hidrolízis kezdeti szakasza a gyomorban valósul meg a pepszin hatására, amely megtámadja a fehérjék néhány peptidkötését. A legújabb humán vizsgálatok kimutatták a gyomor lipáz jelenlétét a gyomorban. Ez utóbbi rövid és közepes láncú zsírsavakat hidrolizál, és fontos a tej hidrolíziséhez.
Az ételek összetétele befolyásolja a gyomornedv mennyiségét és koncentrációját. A gyomorszekréció nagyobb húsevéskor, alacsonyabb gabonafélék fogyasztásakor és legkisebb tejfogyasztás esetén.
Az emésztés során természetes körülmények között a savas gyomortartalmat (pH 1,8-2,2) részletekben evakuálják a duodenum lumenjébe, ahol a pH enyhén lúgos (pH 7,1-7,6). Ott az élelmiszer ki van téve az enzimek kiáramlásának a hasnyálmirigyből és az epehólyagból. A hasnyálmirigy-lé nátrium-hidrogén-karbonátot és különféle emésztőenzimeket tartalmaz, amelyek négy csoportra oszthatók: proteolitikus, lipolitikus, glikolitikus és nukleáz. A fő hasnyálmirigy-proteázok proenzimek-tripszinogén és kimotripszinogén formájában választódnak ki. Ez utóbbi (a tripszinben és a kimotripszinben történő aktiválás után) folytatja a gyomor pepszin hatását.