Je bromelain enzým?

Áno, bromelaín je enzým. presnejšie povedané,čistý voľne ložený bromelaínje zmes proteolytických enzýmov (enzýmov štiepiacich bielkoviny), ktoré sa prirodzene nachádzajú v ananásoch (Ananas comosus). Tento komplex enzýmov bol široko študovaný pre svoje biologické aktivity a aplikácie v medicíne, potravinách a doplnkoch zdravia. Prečo je teda bromelaín enzým?

Čo je Bromelain?

Čistý hromadný bromelaínVýraz "proteolytické enzýmy" označuje skupinu proteolytických enzýmov odvodených hlavne zo stonky a plodu rastliny ananás. Prvýkrát bol izolovaný koncom 19. storočia a odvtedy je uznávaný ako prírodný komplex enzýmov s rôznymi biologickými vlastnosťami. Dva hlavné typy bromelaínu sú.

• Stem Bromelain (EC 3.4.22.32)

Stem Bromelain sa extrahuje zo stoniek ananásu a bežne sa používa v komerčných enzýmových produktoch.

•Ovocný bromelaín (EC 3.4.22.33)

Ovocie Bromelain sa nachádza v ovocí, aj keď v menšom množstve, a je tiež biologicky aktívny.

Oba typy zdieľajú podobné enzymatické aktivity, ale mierne sa líšia zložením a molekulovou hmotnosťou. Bromelaín obsahuje viaceré tiolendopeptidázy, fosfatázy, glukozidázy, peroxidázy, celulázy a niekoľko inhibítorov proteáz.

Pojem enzým sa vzťahuje na biologický katalyzátor-zvyčajne proteín{1}}, ktorý urýchľuje chemické reakcie v živých organizmoch bez toho, aby sa spotreboval.Čistý hromadný bromelaínpresne zodpovedá tejto definícii, pretože katalyzuje rozklad (hydrolýzu) peptidových väzieb v proteínoch, čím uľahčuje trávenie a iné biochemické reakcie.

Prečo je bromelaín klasifikovaný ako enzým?

 

Bromelaín je široko uznávaný ako enzým, pretože vykazuje všetky základné charakteristiky, ktoré definujú enzymatickú aktivitu-katalýzu, zloženie na báze proteínov{1}}, substrátovú špecifickosť a stabilitu počas viacerých reakčných cyklov. Bromelaín pochádza z rastliny ananás (Ananas comosus) a patrí do triedy proteolytických enzýmov, ktoré sa špecializujú na štiepenie bielkovín na menšie peptidy a aminokyseliny. Poďme sa teda porozprávať o dôvodečistý voľne ložený bromelaínje klasifikovaný ako enzým.

Enzymatická povaha

Najzákladnejší dôvod, prečo sa bromelaín považuje za enzým, spočíva v jeho schopnosti katalyzovať špecifické biochemické reakcie-konkrétne štiepenie peptidových väzieb v proteínoch. Bromelaín urýchľuje hydrolýzu týchto väzieb, premieňa komplexné proteínové molekuly na menšie peptidy a voľné aminokyseliny. Tento typ reakcie je charakteristický pre proteolytické enzýmy (tiež nazývané proteinázy), ktoré hrajú zásadnú úlohu pri trávení, oprave buniek a regulácii zápalu.

Každý enzým funguje tak, že znižuje aktivačnú energiu reakcie, čo je minimálna energia potrebná na uskutočnenie chemickej transformácie. Bez enzýmov, ako je bromelaín, by bol rozklad bielkovín v živých systémoch príliš pomalý na udržanie normálnych fyziologických funkcií. Znížením tejto energetickej bariéry umožňuje bromelín rýchlu a účinnú hydrolýzu proteínových molekúl za miernych podmienok, ako je telesná teplota a neutrálne pH.

Chemicky pôsobí bromelín ako cysteínová proteáza, čo znamená, že zvyšok cysteínovej aminokyseliny v jeho aktívnom mieste je zodpovedný za katalýzu. Keď sa bromelaín stretne s proteínovým substrátom, cysteínový atóm síry vytvorí dočasnú kovalentnú väzbu s uhlíkom peptidovej väzby. To oslabuje peptidovú väzbu a umožňuje molekule vody ju rozdeliť, čím sa uvoľnia menšie polypeptidy alebo jednotlivé aminokyseliny. Po reakcii sa štruktúra enzýmu obnoví a je pripravený katalyzovať ďalší cyklus.

Táto katalytická účinnosť a presnosť odrážajú definujúce vlastnosti enzýmov{0}}biologických katalyzátorov, ktoré umožňujú špecifické biochemické transformácie s pozoruhodnou rýchlosťou a selektivitou.

Štruktúra-proteínu

Ďalšou definujúcou vlastnosťou, ktorá dokazuje identitu bromelaínu ako enzýmu, je jeho molekulárna štruktúra-založená na proteíne. Rovnako ako všetky enzýmy, aj bromelín sa skladá z dlhých reťazcov aminokyselín poskladaných do jedinečného trojrozmerného tvaru. Vzor skladania nie je náhodný,-je rozhodujúci pre funkčnosť enzýmu. V rámci tejto štruktúry sa vytvára odlišná oblasť nazývaná aktívne miesto, kde sa substráty viažu a podliehajú chemickej transformácii.

Presná geometria aktívneho miesta umožňuječistý voľne ložený bromelaínrozpoznať špecifické proteínové substráty a účinne katalyzovať ich hydrolýzu. Tento zámkový-a{2}}kľúčový vzťah medzi enzýmom a substrátom vysvetľuje, prečo bromelaín pôsobí iba na určité typy peptidových väzieb.

Keď je bromelaín vystavený nepriaznivým podmienkam-ako je vysoké teplo, extrémna kyslosť alebo zásadité prostredie-, jeho jemná proteínová štruktúra sa môže denaturovať. Denaturácia narušuje vzor skladania, mení tvar aktívneho miesta a robí enzým neaktívnym. Táto citlivosť na faktory prostredia je jasným indikátorom toho, že bromelaín, podobne ako iné enzýmy, je skutočne proteín, ktorého štruktúra určuje jeho katalytickú funkciu.

Na rozdiel od toho chemické katalyzátory vyrobené z kovov alebo anorganických zlúčenín nestrácajú svoju funkciu za takýchto miernych podmienok, čo ešte viac posilňuje klasifikáciu bromelaínu ako biologického enzýmu a nie ako syntetického katalyzátora.

Špecifickosť substrátu

Čistý hromadný bromelaíntiež vykazuje kľúčovú charakteristiku spoločnú pre všetky enzýmy: substrátovú špecifickosť. To znamená, že pôsobí len na určité molekuly alebo typy chemických väzieb. Bromelaín vykazuje preferenciu pre peptidové väzby v blízkosti aminokyselín lyzín, alanín a glycín, čo naznačuje selektívny katalytický mechanizmus. Takáto špecifickosť je nevyhnutná pre biologickú kontrolu, ktorá zabezpečuje, že enzýmy vykonávajú len zamýšľané reakcie bez poškodenia iných životne dôležitých bunkových štruktúr.

Táto selektívna povaha je charakteristickým znakom enzymatickej aktivity a hlavným rozdielom medzi enzýmami a všeobecnými chemickými katalyzátormi. Zatiaľ čo chemické katalyzátory často reagujú so širokou škálou zlúčenín, bromelaín pôsobí iba na špecifické proteíny alebo peptidové sekvencie, ktoré zodpovedajú štruktúre jeho aktívneho miesta.

Schopnosť selektívne zacieliť na proteíny robí bromelaín užitočným nielen pri trávení, ale aj v medicínskych a priemyselných aplikáciách. Napríklad v potravinárskom priemysle bromelín zmäkčuje mäso hydrolýzou svalových bielkovín, zatiaľ čo v medicíne podporuje obnovu tkaniva rozkladom poškodených bielkovín. Tieto aplikácie sú možné len vďaka-špecifickému správaniu enzýmu bromelaínu.

Reakčná katalýza bez spotreby

Charakteristickým znakom všetkých enzýmov, vrátane bromelaínu, je, že pôsobia ako katalyzátory bez toho, aby boli spotrebované alebo trvalo menené v reakciách, ktoré uľahčujú. Táto vlastnosť umožňuje jedinej molekule enzýmu katalyzovať tisíce reakčných cyklov, vďaka čomu sú enzymatické procesy efektívne a udržateľné.

Pri každej reakcii bromelaín dočasne interaguje s proteínovým substrátom, vytvára enzýmový -substrátový komplex a po dokončení hydrolýzy uvoľňuje reakčné produkty. Potom sa enzým vráti do svojej pôvodnej formy a je pripravený katalyzovať ďalšiu reakciu. Táto opakovateľnosť odlišuje enzýmy od bežných reaktantov, ktoré sa spotrebúvajú počas chemických reakcií.

Napríklad pri trávení bielkovín,čistý voľne ložený bromelaínnepretržite rozkladá bielkoviny z potravy na menšie peptidy, kým sa nepremenia všetky dostupné molekuly substrátu. Počas tohto procesu zostáva enzým neporušený a funkčný, pokiaľ podmienky prostredia, ako je teplota a pH, zostávajú v optimálnom rozsahu.

Táto opätovná použiteľnosť a katalytická perzistencia potvrdzujú úlohu bromelaínu ako skutočného enzýmu. Bez tejto schopnosti by jeho praktické využitie v potravinárstve, farmácii a zdravotníctve nebolo ekonomicky realizovateľné.

Aké účinkyBromelínEnzýmAaktivity?

Okrem mechanizmu, niekoľko ďalších línií dôkazov a charakteristík potvrdzuje enzymatickú aktivitu bromelaínu.

Enzymatická aktivita bromelaínu je ovplyvnená viacerými vzájomne prepojenými faktormi. Jeho citlivosť na teplotu a pH odzrkadľuje jeho proteínovú-povahu, zatiaľ čo prítomnosť kofaktorov a kovových iónov demonštruje, ako musí byť jeho katalytické cysteínové miesto chemicky chránené, aby sa zachovala aktivita. Okrem toho možno aktivitu bromelaínu presne kvantifikovať a modelovať, čím sa potvrdzuje jeho status skutočného enzýmu.

Ako na toExtrakt bromelain?

Čistý hromadný bromelaínsa nachádza v celej ananásovej rastline, ale najhojnejšie sa vyskytuje v stonke a plodoch. Proces extrakcie zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:

• Drvenie a lisovanie:

Stonka alebo plod sa rozdrví, aby sa uvoľnila šťava obsahujúca bromelaín.

• Centrifugácia:

Šťava sa odstredí, aby sa odstránili nerozpustné látky.

• Čistenie:

Enzým sa čistí použitím techník, ako je zrážanie síranom amónnym, ultrafiltrácia a chromatografia.

• Sušenie:

Vyčistený bromelaín sa lyofilizuje-na aEnzým bromelaínprášková forma.

Extrahovaný enzým bromelaín prášok si zachováva svoju enzymatickú aktivitu a môže byť štandardizovaný na základe enzymatických jednotiek, zvyčajne vyjadrených ako GDU (Jednotky trávenia želatíny) alebo FCCPU (Jednotky proteázy Food Chemicals Codex).

Záver:

Bromelaín je jednoznačne enzým, presnejšie komplex proteolytických (bielkoviny -tráviacich) enzýmov odvodených z ananásu. Spĺňa všetky vedecké kritériá definujúce enzým -, je založený na bielkovinách-, katalyzuje špecifické biochemické reakcie (hydrolýzu bielkovín), po katalýze zostáva nezmenený a vykazuje vysokú substrátovú špecifickosť. Jeho biologické a priemyselné úlohy, od podpory trávenia až po protizápalovú terapiu, vyplývajú z tejto enzymatickej povahy.

Ako prírodný enzým so širokým{0}}použitím bromelaín vyniká ako cenná biochemická zlúčenina a zároveň bezpečná a účinná zložka doplnkov.

Guanjie Biotech je veľkoobjemový dodávateľ bromelaínového enzýmového prášku, ktorý ponúka vysoko{0}}čistý, stabilný a aktívny bromelaínový prášok pre priemyselné, nutraceutické a kozmetické prípravky. Ak máte záujem o náš produkt, kontaktujte nás na adreseinfo@gybiotech.com.

Referencie

[1] Maurer, HR (2001). Bromelain: biochémia, farmakológia a lekárske využitie. Cellular and Molecular Life Sciences, 58(9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelain: Prehľad. Žiarenie prírodného produktu, 7 (4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT a James, CL (2005). Proteinázová aktivita a stabilita prírodných bromelaínových prípravkov. International Immunopharmacology, 5(4), 783–793.

[4] Chobotová, K., Vernallis, AB, & Majid, FAA (2010). Činnosť a potenciál bromelainu ako proti-rakovinového činidla: súčasné dôkazy a perspektívy. Rakovinové listy, 290 (2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY, & Zhang, W. (2008). Terapeutická aplikácia ananásovej proteázy (bromelaínu): prehľad. Pakistan Journal of Nutrition, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S., & Shraddha, K. (2012). Vlastnosti a terapeutické použitie bromelaínu: prehľad. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., a kol. (2016). Potenciálna úloha bromelaínu v klinických a terapeutických aplikáciách. Biomedical Reports, 5(3), 283–288.