Onko bromelain entsyymi?

Kyllä, bromelaiini on entsyymi. Tarkemminpuhdasta bulkkibromelainiaon sekoitus proteolyyttisiä entsyymejä (entsyymejä, jotka hajottavat proteiineja), joita esiintyy luonnollisesti ananaksissa (Ananas comosus). Tätä entsyymikompleksia on tutkittu laajasti sen biologisten toimintojen ja sovellusten vuoksi lääketieteessä, ruoassa ja terveyslisissä. Joten miksi bromelaiini on entsyymi?

Mikä on bromelain?

Puhdasta bulkkibromelainiaTermi "ananaskasvin" viittaa proteolyyttisten entsyymien ryhmään, joka on peräisin pääasiassa ananaskasvin varresta ja hedelmästä. Se eristettiin ensimmäisen kerran 1800-luvun lopulla, ja siitä lähtien se on tunnustettu luonnolliseksi entsyymikompleksiksi, jolla on erilaisia ​​biologisia ominaisuuksia. Bromelainin kaksi päätyyppiä ovat.

• Varsibromelain (EC 3.4.22.32)

Varsi Bromelain uutetaan ananaksen varresta ja sitä käytetään yleisesti kaupallisissa entsyymituotteissa.

•Fruit Bromelain (EC 3.4.22.33)

Hedelmä Bromelainia löytyy hedelmistä, vaikkakin vähemmän, ja se on myös biologisesti aktiivinen.

Molemmilla tyypeillä on samanlainen entsymaattinen aktiivisuus, mutta ne eroavat hieman koostumuksesta ja molekyylipainosta. Bromelain sisältää useita tioliendopeptidaaseja, fosfataaseja, glukosidaaseja, peroksidaaseja, sellulaaseja ja useita proteaasi-inhibiittoreita.

Termi entsyymi tarkoittaa biologista katalyyttiä-tyypillisesti proteiinia-, joka nopeuttaa kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa ilman, että sitä kulutetaan.Puhdasta bulkkibromelainiasopii tähän määritelmään juuri siksi, että se katalysoi proteiinien peptidisidosten hajoamista (hydrolyysiä), mikä helpottaa ruoansulatusta ja muita biokemiallisia reaktioita.

Miksi bromelain luokitellaan entsyymeiksi?

 

Bromelain tunnetaan laajalti entsyyminä, koska sillä on kaikki olennaiset ominaisuudet, jotka määrittelevät entsymaattisen aktiivisuuden-katalyysin, proteiini-pohjaisen koostumuksen, substraattispesifisyyden ja stabiilisuuden useiden reaktiosyklien aikana. Ananaskasvista (Ananas comosus) johdettu bromelaiini kuuluu proteolyyttisten entsyymien luokkaan, joka on erikoistunut hajottamaan proteiineja pienemmiksi peptideiksi ja aminohapoiksi. Puhutaanpa siis syystäpuhdasta bulkkibromelainialuokitellaan entsyymiksi.

Entsymaattinen luonto

Perimmäisin syy siihen, miksi bromelainia pidetään entsyyminä, on sen kyky katalysoida tiettyjä biokemiallisia reaktioita -eli proteiinien peptidisidosten katkeamista. Bromelaiini nopeuttaa näiden sidosten hydrolyysiä ja muuttaa monimutkaiset proteiinimolekyylit pienemmiksi peptideiksi ja vapaiksi aminohapoiksi. Tämäntyyppinen reaktio on ominaista proteolyyttisille entsyymeille (kutsutaan myös proteinaaseiksi), joilla on elintärkeä rooli ruoansulatuksessa, solujen korjauksessa ja tulehduksen säätelyssä.

Jokainen entsyymi toimii alentamalla reaktion aktivaatioenergiaa, joka on vähimmäisenergia, joka tarvitaan kemiallisen muutoksen tapahtumiseen. Ilman bromelainin kaltaisia ​​entsyymejä proteiinien hajoaminen elävissä järjestelmissä olisi liian hidasta ylläpitääkseen normaaleja fysiologisia toimintoja. Vähentämällä tätä energiaestettä bromelaiini mahdollistaa proteiinimolekyylien nopean ja tehokkaan hydrolyysin miedoissa olosuhteissa, kuten kehon lämpötilassa ja neutraalissa pH:ssa.

Kemiallisesti bromelaiini toimii kysteiiniproteaasina, mikä tarkoittaa, että sen aktiivisessa kohdassa oleva kysteiiniaminohappotähde on vastuussa katalyysistä. Kun bromelaiini kohtaa proteiinisubstraatin, kysteiinin rikkiatomi muodostaa väliaikaisen kovalenttisen sidoksen peptidisidoksen hiilen kanssa. Tämä heikentää peptidisidosta ja sallii vesimolekyylin pilkkoa sen vapauttaen pienempiä polypeptidejä tai yksittäisiä aminohappoja. Reaktion jälkeen entsyymin rakenne palautuu ja on valmis katalysoimaan uutta sykliä.

Tämä katalyyttinen tehokkuus ja tarkkuus heijastavat entsyymi{0}}biologisten katalyyttien määrittäviä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat tietyt biokemialliset muunnokset huomattavalla nopeudella ja selektiivisyydellä.

Proteiiniin perustuva{0}}rakenne

Toinen määrittävä piirre, joka todistaa bromelainin identiteetin entsyyminä, on sen proteiini{0}}pohjainen molekyylirakenne. Kuten kaikki entsyymit, bromelaiini koostuu pitkistä aminohappoketjuista, jotka on laskostettu ainutlaatuiseen kolmiulotteiseen muotoon. Taittokuvio ei ole satunnainen-se on ratkaisevan tärkeää entsyymin toiminnalle. Tämän rakenteen sisällä muodostuu erillinen alue, nimeltään aktiivinen kohta, jossa substraatit sitoutuvat ja käyvät läpi kemiallisen muutoksen.

Aktiivisen sivuston tarkka geometria salliipuhdasta bulkkibromelainiatunnistamaan spesifisiä proteiinisubstraatteja ja katalysoimaan niiden hydrolyysiä tehokkaasti. Tämä entsyymin ja substraatin välinen lukko-ja-avainsuhde selittää, miksi bromelaiini vaikuttaa vain tietyntyyppisiin peptidisidoksiin.

Kun bromelain altistuu epäsuotuisille olosuhteille, -kuten korkealle kuumuudelle, äärimmäiselle happamuudelle tai emäksiselle ympäristölle-sen herkkä proteiinirakenne voi denaturoitua. Denaturaatio häiritsee laskostumiskuviota, muuttaa aktiivisen kohdan muotoa ja tekee entsyymistä inaktiiviseksi. Tämä herkkyys ympäristötekijöille on selvä osoitus siitä, että bromelaiini, kuten muutkin entsyymit, on todellakin proteiini, jonka rakenne määrää sen katalyyttisen toiminnan.

Sitä vastoin metalleista tai epäorgaanisista yhdisteistä valmistetut kemialliset katalyytit eivät menetä toimintaansa niin miedoissa olosuhteissa, mikä vahvistaa entisestään bromelainin luokittelua biologiseksi entsyymiksi synteettisen katalyytin sijaan.

Substraatin spesifisyys

Puhdasta bulkkibromelainiaSillä on myös kaikille entsyymeille yhteinen avainominaisuus: substraattispesifisyys. Tämä tarkoittaa, että se vaikuttaa vain tiettyihin molekyyleihin tai kemiallisiin sidostyyppeihin. Bromelain suosii peptidisidoksia lähellä aminohappoja lysiiniä, alaniinia ja glysiiniä, mikä osoittaa selektiivisen katalyyttisen mekanismin. Tällainen spesifisyys on välttämätön biologiselle kontrollille, jolla varmistetaan, että entsyymit suorittavat vain aiotut reaktiot vahingoittamatta muita elintärkeitä solurakenteita.

Tämä selektiivisyys on entsymaattisen aktiivisuuden tunnusmerkki ja suuri ero entsyymien ja yleisten kemiallisten katalyyttien välillä. Kemialliset katalyytit reagoivat usein monien erilaisten yhdisteiden kanssa, kun taas bromelaiini vaikuttaa vain tiettyihin proteiineihin tai peptidisekvensseihin, jotka vastaavat sen aktiivisen kohdan rakennetta.

Kyky kohdentaa selektiivisesti proteiineja tekee bromelainista hyödyllisen paitsi ruuansulatuksessa myös lääketieteellisissä ja teollisissa sovelluksissa. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa bromelaiini pehmentää lihaa hydrolysoimalla lihasproteiineja, kun taas lääketieteessä se tukee kudosten korjausta hajottamalla vaurioituneita proteiineja. Nämä sovellukset ovat mahdollisia vain bromelainin entsyymi{2}}spesifisen käyttäytymisen vuoksi.

Reaktiokatalyysi ilman kulutusta

Kaikkien entsyymien, mukaan lukien bromelainin, määrittävä piirre on se, että ne toimivat katalyytteinä ilman, että ne kuluvat tai muuttuvat pysyvästi edistämissään reaktioissa. Tämä ominaisuus sallii yhden entsyymimolekyylin katalysoida tuhansia reaktiojaksoja, mikä tekee entsymaattisista prosesseista sekä tehokkaita että kestäviä.

Jokaisessa reaktiossa bromelaiini on tilapäisesti vuorovaikutuksessa proteiinisubstraatin kanssa, muodostaa entsyymi-substraattikompleksin ja vapauttaa reaktiotuotteet, kun hydrolyysi on valmis. Sen jälkeen entsyymi palaa alkuperäiseen muotoonsa, valmiina katalysoimaan seuraavaa reaktiota. Tämä toistettavuus erottaa entsyymit tavallisista reagensseista, joita kulutetaan kemiallisten reaktioiden aikana.

Esimerkiksi proteiinien pilkkomisen aikanapuhdasta bulkkibromelainiahajottaa jatkuvasti ravinnon proteiineja pienemmiksi peptideiksi, kunnes kaikki saatavilla olevat substraattimolekyylit muuttuvat. Koko tämän prosessin ajan entsyymi pysyy ehjänä ja toimivana niin kauan kuin ympäristöolosuhteet, kuten lämpötila ja pH, pysyvät sen optimaalisella alueella.

Tämä uudelleenkäytettävyys ja katalyyttinen pysyvyys vahvistavat bromelainin roolin todellisena entsyyminä. Ilman tätä kykyä sen käytännön sovellukset elintarvikejalostuksessa, lääkkeissä ja terveydenhuollossa eivät olisi taloudellisesti kannattavia.

Mitä vaikutuksiaBromelainEnzymeAaktiivisuus?

Sen mekanismin lisäksi useat muut todisteet ja ominaisuudet vahvistavat bromelainin entsymaattisen aktiivisuuden.

Bromelainin entsymaattiseen aktiivisuuteen vaikuttavat useat toisiinsa liittyvät tekijät. Sen lämpötila- ja pH-herkkyys heijastelee sen proteiini-pohjaista luonnetta, kun taas kofaktorien ja metalli-ionien läsnäolo osoittaa, kuinka sen katalyyttinen kysteiinikohta on suojattava kemiallisesti aktiivisuuden ylläpitämiseksi. Lisäksi bromelainin aktiivisuus voidaan kvantifioida tarkasti ja mallintaa, mikä vahvistaa sen aseman todellisena entsyyminä.

MitenOte Bromelain?

Puhdasta bulkkibromelainiasitä esiintyy koko ananaskasvissa, mutta sitä on runsain varressa ja hedelmissä. Poistoprosessi sisältää tyypillisesti seuraavat vaiheet:

• Murskaus ja puristus:

Varsi tai hedelmä murskataan bromelaiinia sisältävän mehun vapauttamiseksi.

• Sentrifugointi:

Mehu sentrifugoidaan liukenemattomien aineiden poistamiseksi.

• Puhdistus:

Entsyymi puhdistetaan käyttämällä tekniikoita, kuten ammoniumsulfaattisaostusta, ultrasuodatusta ja kromatografiaa.

• Kuivaus:

Puhdistettu bromelain pakastekuivataan{0}}aBromelain-entsyymijauheen muodossa.

Uutettu bromelain-entsyymi jauhe säilyttää entsymaattisen aktiivisuutensa ja se voidaan standardoida entsymaattisten yksiköiden perusteella, jotka yleensä ilmaistaan ​​GDU:na (Gelatin Digestion Units) tai FCCPU:na (Food Chemicals Codex Protease Units).

Johtopäätös:

Bromelaiini on yksiselitteisesti entsyymi, tarkemmin sanottuna ananaksesta peräisin olevien proteolyyttisten (proteiini-sulatusentsyymien) kompleksi. Se täyttää kaikki entsyymin määrittelevät tieteelliset kriteerit - se on proteiini-pohjainen, katalysoi spesifisiä biokemiallisia reaktioita (proteiinihydrolyysi), pysyy muuttumattomana katalyysin jälkeen ja sillä on korkea substraattispesifisyys. Sen biologiset ja teolliset tehtävät ruuansulatuksen avustamisesta anti-inflammatoriseen hoitoon{5}} johtuvat tästä entsymaattisesta luonteesta.

Luonnollisena entsyyminä, jolla on monenlaisia ​​käyttötarkoituksia,{0}}bromelain erottuu sekä arvokkaana biokemiallisena yhdisteenä että turvallisena ja tehokkaana lisäainesosana.

Guanjie Biotech on bromelain-entsyymijauheen toimittaja, joka tarjoaa korkean-puhtauden, vakaata ja aktiivista bromelainjauhetta teollisiin, ravitsemus- ja kosmeettisiin formulaatioihin. Jos olet kiinnostunut tuotteestamme, tervetuloa tiedustelemaan meiltä osoitteessainfo@gybiotech.com.

Viitteet

[1] Maurer, HR (2001). Bromelain: biokemia, farmakologia ja lääketieteellinen käyttö. Cellular and Molecular Life Sciences, 58(9), 1234–1245.

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

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT ja James, CL (2005). Luonnollisten bromeliinivalmisteiden proteinaasiaktiivisuus ja stabiilius. International Immunopharmacology, 5(4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB ja Majid, FAA (2010). Bromelainin toiminta ja mahdollisuudet syövän vastaisena-lääkkeenä: nykyiset todisteet ja näkökulmat. Cancer Letters, 290(2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY ja Zhang, W. (2008). Ananasproteaasin (bromelainin) terapeuttinen käyttö: katsaus. Pakistan Journal of Nutrition, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S., & Shraddha, K. (2012). Bromelainin ominaisuudet ja terapeuttinen käyttö: katsaus. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., et ai. (2016). Bromelainin mahdollinen rooli kliinisissä ja terapeuttisissa sovelluksissa. Biomedical Reports, 5(3), 283–288.