Vai bromelīns ir enzīms?

Jā, bromelīns ir ferments. Precīzāk,tīrs beztaras bromelīnsir proteolītisko enzīmu (enzīmu, kas noārda olbaltumvielas) maisījums, kas dabiski atrodams ananāsos (Ananas comosus). Šis enzīmu komplekss ir plaši pētīts, ņemot vērā tā bioloģisko aktivitāti un pielietojumu medicīnā, pārtikā un veselības piedevās. Tātad, kāpēc bromelīns ir ferments?

Kas ir bromelīns?

Tīrs beztaras bromelīnsattiecas uz proteolītisko enzīmu grupu, kas iegūta galvenokārt no ananāsu auga stumbra un augļiem. Tas pirmo reizi tika izolēts 19. gadsimta beigās un kopš tā laika ir atzīts par dabisku enzīmu kompleksu ar dažādām bioloģiskām īpašībām. Divi galvenie bromelīna veidi ir.

• Stumbra bromelīns (EC 3.4.22.32)

Stumbra bromelains tiek iegūts no ananāsu kātiem, un to parasti izmanto komerciālos fermentu produktos.

• Augļu bromelīns (EC 3.4.22.33)

Augļu bromelains ir atrodams augļos, lai gan mazāk bagātīgi, un tas ir arī bioloģiski aktīvs.

Abiem veidiem ir līdzīgas fermentatīvās aktivitātes, taču tie nedaudz atšķiras pēc sastāva un molekulmasas. Bromelaīns satur vairākas tiola endopeptidāzes, fosfatāzes, glikozidāzes, peroksidāzes, celulāzes un vairākus proteāzes inhibitorus.

Termins enzīms attiecas uz bioloģisku katalizatoru -parasti proteīnu-, kas paātrina ķīmiskās reakcijas dzīvos organismos, tos nepatērējot.Tīrs beztaras bromelīnsatbilst šai definīcijai tieši tāpēc, ka katalizē proteīnu peptīdu saišu sadalīšanos (hidrolīzi), atvieglojot gremošanu un citas bioķīmiskas reakcijas.

Kāpēc bromelīns tiek klasificēts kā enzīms?

 

Bromelīns ir plaši atzīts par enzīmu, jo tam piemīt visas būtiskās īpašības, kas nosaka fermentatīvo aktivitāti -katalīzi, proteīnu- sastāvu, substrāta specifiskumu un stabilitāti vairākos reakcijas ciklos. Bromelīns, kas iegūts no ananāsu auga (Ananas comosus), pieder proteolītisko enzīmu klasei, kas specializējas olbaltumvielu sadalīšanā mazākos peptīdos un aminoskābēs. Tātad, parunāsim par iemeslutīrs beztaras bromelīnstiek klasificēts kā ferments.

Enzīmu daba

Vissvarīgākais iemesls, kāpēc bromelīns tiek uzskatīts par enzīmu, ir tā spēja katalizēt specifiskas bioķīmiskas reakcijas,{0}}proti, proteīnu peptīdu saišu šķelšanos. Bromelīns paātrina šo saišu hidrolīzi, pārvēršot sarežģītas olbaltumvielu molekulas mazākos peptīdos un brīvās aminoskābēs. Šāda veida reakcija ir raksturīga proteolītiskajiem enzīmiem (sauktiem arī par proteināzēm), kuriem ir būtiska loma gremošanu, šūnu atjaunošanos un iekaisuma regulēšanu.

Katrs enzīms darbojas, samazinot reakcijas aktivācijas enerģiju, kas ir minimālā enerģija, kas nepieciešama ķīmiskai transformācijai. Bez fermentiem, piemēram, bromelīna, olbaltumvielu sadalīšanās dzīvās sistēmās būtu pārāk lēna, lai uzturētu normālas fizioloģiskās funkcijas. Samazinot šo enerģijas barjeru, bromelīns nodrošina ātru un efektīvu olbaltumvielu molekulu hidrolīzi vieglos apstākļos, piemēram, ķermeņa temperatūrā un neitrālā pH līmenī.

Ķīmiski bromelīns darbojas kā cisteīna proteāze, kas nozīmē, ka cisteīna aminoskābes atlikums tā aktīvajā vietā ir atbildīgs par katalīzi. Kad bromelīns saskaras ar proteīna substrātu, cisteīna sēra atoms veido pagaidu kovalento saiti ar peptīdu saites oglekli. Tas vājina peptīdu saiti un ļauj ūdens molekulai to sadalīt, atbrīvojot mazākus polipeptīdus vai atsevišķas aminoskābes. Pēc reakcijas fermenta struktūra tiek atjaunota, gatava katalizēt citu ciklu.

Šī katalītiskā efektivitāte un precizitāte atspoguļo enzīmu-bioloģisko katalizatoru noteicošās īpašības, kas nodrošina īpašas bioķīmiskas transformācijas ar ievērojamu ātrumu un selektivitāti.

Uz olbaltumvielām{0}} balstīta struktūra

Vēl viena būtiska iezīme, kas pierāda bromelīna identitāti kā fermentu, ir tā molekulārā struktūra, kuras pamatā ir olbaltumvielas{0}}. Tāpat kā visi fermenti, arī bromelīns sastāv no garām aminoskābju ķēdēm, kas salocītas unikālā trīsdimensiju formā. Salocīšanas modelis nav nejaušs,{4}}tas ir ļoti svarīgs fermenta funkcionalitātei. Šajā struktūrā veidojas atsevišķs reģions, ko sauc par aktīvo vietu, kur substrāti saistās un tiek ķīmiski pārveidoti.

Aktīvās vietnes precīzā ģeometrija ļaujtīrs beztaras bromelīnsatpazīt specifiskus proteīna substrātus un efektīvi katalizēt to hidrolīzi. Šī bloķēšanas-un-atslēgas saikne starp fermentu un substrātu izskaidro, kāpēc bromelīns iedarbojas tikai uz noteikta veida peptīdu saitēm.

Ja bromelīns tiek pakļauts nelabvēlīgiem apstākļiem,{0}}tādiem kā augsts karstums, ārkārtējs skābums vai sārmaina vide,{1}}tā smalkā proteīna struktūra var denaturēties. Denaturācija izjauc locīšanas modeli, mainot aktīvās vietas formu un padarot fermentu neaktīvu. Šī jutība pret vides faktoriem ir skaidrs rādītājs, ka bromelīns, tāpat kā citi fermenti, patiešām ir proteīns, kura struktūra nosaka tā katalītisko funkciju.

Turpretim ķīmiskie katalizatori, kas izgatavoti no metāliem vai neorganiskiem savienojumiem, nezaudē savu funkciju šādos vieglos apstākļos, vēl vairāk pastiprinot bromelīna klasifikāciju kā bioloģisku fermentu, nevis sintētisku katalizatoru.

Substrāta specifika

Tīrs beztaras bromelīnsarī parāda galveno īpašību, kas raksturīga visiem fermentiem: substrāta specifiku. Tas nozīmē, ka tas iedarbojas tikai uz noteiktām molekulām vai ķīmisko saišu veidiem. Bromelains dod priekšroku peptīdu saitēm blakus aminoskābēm lizīnam, alanīnam un glicīnam, norādot uz selektīvu katalītisko mehānismu. Šāda specifika ir būtiska bioloģiskajai kontrolei, nodrošinot, ka fermenti veic tikai paredzētās reakcijas, nekaitējot citām dzīvībai svarīgām šūnu struktūrām.

Šis selektīvais raksturs ir fermentatīvās aktivitātes pazīme un galvenā atšķirība starp fermentiem un vispārējiem ķīmiskajiem katalizatoriem. Tā kā ķīmiskie katalizatori bieži reaģē ar ļoti dažādiem savienojumiem, bromelīns iedarbojas tikai uz specifiskiem proteīniem vai peptīdu sekvencēm, kas atbilst tā aktīvās vietas struktūrai.

Spēja selektīvi atlasīt proteīnus padara bromelīnu noderīgu ne tikai gremošanā, bet arī medicīnā un rūpniecībā. Piemēram, pārtikas rūpniecībā bromelīns mīkstina gaļu, hidrolizējot muskuļu proteīnus, savukārt medicīnā tas atbalsta audu atjaunošanos, sadalot bojātās olbaltumvielas. Šīs pielietošanas iespējas ir iespējamas tikai bromelīna enzīmam{2}}īpašās darbības dēļ.

Reakcijas katalīze bez patēriņa

Visu fermentu, tostarp bromelīna, raksturīgā iezīme ir tā, ka tie darbojas kā katalizatori, tos neizraisot vai neatgriezeniski nemainot to veicinātās reakcijas. Šī īpašība ļauj vienai enzīma molekulai katalizēt tūkstošiem reakcijas ciklu, padarot fermentatīvos procesus gan efektīvus, gan ilgtspējīgus.

Katrā reakcijā bromelīns īslaicīgi mijiedarbojas ar proteīna substrātu, veido enzīmu{0}}substrāta kompleksu un atbrīvo reakcijas produktus, kad hidrolīze ir pabeigta. Pēc tam ferments atgriežas sākotnējā formā, gatavs katalizēt nākamo reakciju. Šī atkārtojamība atšķir fermentus no parastajiem reaģentiem, kas tiek patērēti ķīmisko reakciju laikā.

Piemēram, proteīnu gremošanas laikā,tīrs beztaras bromelīnsnepārtraukti sadala uztura olbaltumvielas mazākos peptīdos, līdz tiek pārveidotas visas pieejamās substrāta molekulas. Visā šī procesa laikā ferments paliek neskarts un funkcionē tik ilgi, kamēr vides apstākļi, piemēram, temperatūra un pH, paliek tā optimālajā diapazonā.

Šī atkārtota izmantošana un katalītiskā noturība apstiprina bromelīna kā patiesa enzīma lomu. Bez šīs spējas tās praktiskā pielietošana pārtikas pārstrādē, farmācijā un veselības aprūpē nebūtu ekonomiski iespējama.

Kādi efektiBromelīnsEnzīmsAaktivitāte?

Papildus tā mehānismam vairākas citas pierādījumu līnijas un īpašības apstiprina bromelīna fermentatīvo aktivitāti.

Bromelīna fermentatīvo aktivitāti ietekmē vairāki savstarpēji saistīti faktori. Temperatūras un pH jutīgums atspoguļo tā proteīnu{1}}dabību, savukārt kofaktoru un metāla jonu klātbūtne parāda, kā tā katalītiskā cisteīna vieta ir ķīmiski jāaizsargā, lai saglabātu aktivitāti. Turklāt bromelīna aktivitāti var precīzi noteikt un modelēt, apstiprinot tā kā patiesa enzīma statusu.

KāEkstrakts Bromelīns?

Tīrs beztaras bromelīnsir atrodams visā ananāsu augā, bet visvairāk ir stublājā un augļos. Ekstrakcijas process parasti ietver šādas darbības:

• Sasmalcināšana un presēšana:

Kātiņu vai augļus sasmalcina, lai atbrīvotu sulu, kas satur bromelīnu.

• Centrifugēšana:

Sulu centrifugē, lai noņemtu nešķīstošās vielas.

• Attīrīšana:

Fermentu attīra, izmantojot tādas metodes kā izgulsnēšana ar amonija sulfātu, ultrafiltrāciju un hromatogrāfiju.

• Žāvēšana:

Attīrītais bromelīns tiek liofilizēts{0}}žāvēts aBromelīna enzīmspulvera formā.

Ekstrahētais bromelīna enzīms pulveris saglabā savu fermentatīvo aktivitāti, un to var standartizēt, pamatojoties uz fermentatīvām vienībām, kuras parasti izsaka kā GDU (želatīna sagremošanas vienības) vai FCCPU (Food Chemicals Codex Protease Units).

Secinājums:

Bromelīns viennozīmīgi ir enzīms, precīzāk, proteolītisko (olbaltumvielu{0}}gremošanas) enzīmu komplekss, kas iegūts no ananāsiem. Tas atbilst visiem zinātniskajiem kritērijiem, kas nosaka fermentu - tas ir balstīts uz olbaltumvielām-, katalizē specifiskas bioķīmiskas reakcijas (olbaltumvielu hidrolīzi), paliek nemainīgs pēc katalīzes un uzrāda augstu substrāta specifiskumu. Tā bioloģiskās un rūpnieciskās lomas, sākot no gremošanas palīglīdzekļiem un beidzot ar pretiekaisuma terapiju, izriet no šī fermentatīvā rakstura.

Kā dabisks enzīms ar plašu{0}}pielietojumu, bromelīns izceļas gan kā vērtīgs bioķīmisks savienojums, gan droša, efektīva uztura bagātinātāju sastāvdaļa.

Guanjie Biotech ir lielapjoma bromelīna enzīmu pulvera piegādātājs, kas piedāvā augstas -tīrības pakāpes, stabilu un aktīvu bromelīna pulveri rūpnieciskiem, uztura un kosmētikas preparātiem. Ja jūs interesē mūsu produkts, laipni lūdzam sazināties ar mums vietnēinfo@gybiotech.com.

Atsauces

[1] Maurers, HR (2001). Bromelīns: bioķīmija, farmakoloģija un izmantošana medicīnā. Cellular and Molecular Life Sciences, 58(9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelīns: pārskats. Natural Product Radiance, 7(4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT un James, CL (2005). Dabīgo bromelīna preparātu proteināzes aktivitāte un stabilitāte. International Immunopharmacology, 5(4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB un Majid, FAA (2010). Bromelaina kā pretvēža līdzekļa darbība un potenciāls: pašreizējie pierādījumi un perspektīvas. Cancer Letters, 290(2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY, & Zhang, W. (2008). Ananāsu proteāzes (bromelaina) terapeitiskā pielietošana: pārskats. Pakistan Journal of Nutrition, 7 (4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S., & Shraddha, K. (2012). Bromelīna īpašības un terapeitiskais pielietojums: pārskats. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., et al. (2016). Bromelīna iespējamā loma klīniskos un terapeitiskos lietojumos. Biomedical Reports, 5(3), 283–288.