Ali je bromelain encim?

Da, bromelain je encim. Natančneje,čisti bromelain v razsutem stanjuje mešanica proteolitičnih encimov (encimov, ki razgrajujejo beljakovine), ki jih naravno najdemo v ananasu (Ananas comosus). Ta encimski kompleks je bil obsežno raziskan zaradi njegovih bioloških aktivnosti in uporabe v medicini, hrani in zdravstvenih dodatkih. Zakaj je torej bromelain encim?

Kaj je bromelain?

Čisti bromelain v razsutem stanjuse nanaša na skupino proteolitičnih encimov, pridobljenih predvsem iz stebla in sadeža rastline ananasa. Prvič je bil izoliran v poznem 19. stoletju in je bil od takrat priznan kot naravni encimski kompleks z različnimi biološkimi lastnostmi. Dve glavni vrsti bromelaina sta.

• Steblo bromelaina (EC 3.4.22.32)

Stebelni bromelain se pridobiva iz stebel ananasa in se pogosto uporablja v komercialnih encimskih izdelkih.

• Sadni bromelain (EC 3.4.22.33)

Sadje Bromelain se nahaja v sadju, čeprav v manjših količinah, in je tudi biološko aktiven.

Obe vrsti imata podobno encimsko aktivnost, vendar se nekoliko razlikujeta v sestavi in ​​molekulski masi. Bromelain vsebuje več tiolnih endopeptidaz, fosfataz, glukozidaz, peroksidaz, celulaz in več zaviralcev proteaz.

Izraz encim se nanaša na biološki katalizator-običajno beljakovino-, ki pospeši kemične reakcije v živih organizmih, ne da bi se porabil.Čisti bromelain v razsutem stanjuustreza tej definiciji prav zato, ker katalizira razgradnjo (hidrolizo) peptidnih vezi v beljakovinah, kar olajša prebavo in druge biokemične reakcije.

Zakaj je bromelain razvrščen kot encim?

 

Bromelain je splošno priznan kot encim, ker kaže vse bistvene značilnosti, ki opredeljujejo encimsko aktivnost-katalizo, sestavo-na osnovi beljakovin, specifičnost substrata in stabilnost v več reakcijskih ciklih. Bromelain, pridobljen iz rastline ananasa (Ananas comosus), spada v razred proteolitičnih encimov, ki so specializirani za razgradnjo beljakovin v manjše peptide in aminokisline. Pogovorimo se torej o razlogučisti bromelain v razsutem stanjuje razvrščen kot encim.

Encimska narava

Najbolj temeljni razlog, da bromelain velja za encim, je njegova sposobnost kataliziranja specifičnih biokemičnih reakcij-in sicer cepitve peptidnih vezi v beljakovinah. Bromelain pospeši hidrolizo teh vezi in spremeni kompleksne beljakovinske molekule v manjše peptide in proste aminokisline. Ta vrsta reakcije je značilna za proteolitične encime (imenovane tudi proteinaze), ki igrajo ključno vlogo pri prebavi, obnavljanju celic in uravnavanju vnetja.

Vsak encim deluje tako, da zniža aktivacijsko energijo reakcije, kar je minimalna energija, potrebna za kemično transformacijo. Brez encimov, kot je bromelain, bi bila razgradnja beljakovin v živih sistemih prepočasna za vzdrževanje normalnih fizioloških funkcij. Z zmanjšanjem te energetske pregrade bromelain omogoča hitro in učinkovito hidrolizo beljakovinskih molekul v blagih pogojih, kot sta telesna temperatura in nevtralen pH.

Kemično bromelain deluje kot cisteinska proteaza, kar pomeni, da je aminokislinski ostanek cisteina v njegovem aktivnem mestu odgovoren za katalizo. Ko bromelain naleti na proteinski substrat, atom žvepla cisteina tvori začasno kovalentno vez z ogljikom peptidne povezave. To oslabi peptidno vez in omogoči molekuli vode, da jo razcepi, pri čemer se sprostijo manjši polipeptidi ali posamezne aminokisline. Po reakciji je struktura encima obnovljena in pripravljena za katalizacijo drugega cikla.

Ta katalitična učinkovitost in natančnost odražata odločilne lastnosti encimov-bioloških katalizatorjev, ki omogočajo specifične biokemične transformacije z izjemno hitrostjo in selektivnostjo.

Struktura-na osnovi beljakovin

Druga odločilna značilnost, ki dokazuje identiteto bromelaina kot encima, je njegova molekularna struktura,-ki temelji na beljakovinah. Tako kot vsi encimi je bromelain sestavljen iz dolgih verig aminokislin, zvitih v edinstveno tri-dimenzionalno obliko. Vzorec zlaganja ni naključen-je ključnega pomena za delovanje encima. Znotraj te strukture se oblikuje posebna regija, imenovana aktivno mesto, kjer se substrati vežejo in podvržejo kemični transformaciji.

Natančna geometrija aktivnega mesta omogočačisti bromelain v razsutem stanjuza prepoznavanje specifičnih proteinskih substratov in učinkovito kataliziranje njihove hidrolize. Ta povezava-in-ključ med encimom in substratom pojasnjuje, zakaj bromelain deluje samo na določene vrste peptidnih vezi.

Ko je bromelain izpostavljen neugodnim pogojem-kot so visoka vročina, ekstremna kislost ali alkalna okolja-lahko postane njegova občutljiva beljakovinska struktura denaturirana. Denaturacija poruši vzorec zvijanja, spremeni obliko aktivnega mesta in povzroči neaktivnost encima. Ta občutljivost na okoljske dejavnike je jasen pokazatelj, da je bromelain, tako kot drugi encimi, res protein, katerega struktura določa njegovo katalitično funkcijo.

Nasprotno pa kemični katalizatorji iz kovin ali anorganskih spojin ne izgubijo svoje funkcije v tako blagih pogojih, kar še dodatno utrjuje klasifikacijo bromelaina kot biološkega encima in ne sintetičnega katalizatorja.

Specifičnost substrata

Čisti bromelain v razsutem stanjuprikazuje tudi ključno lastnost, ki je skupna vsem encimom: specifičnost substrata. To pomeni, da deluje samo na določene molekule ali vrste kemičnih vezi. Bromelain daje prednost peptidnim vezem v bližini aminokislin lizina, alanina in glicina, kar kaže na selektivni katalitični mehanizem. Takšna specifičnost je bistvenega pomena za biološki nadzor, ki zagotavlja, da encimi izvajajo le predvidene reakcije, ne da bi poškodovali druge vitalne celične strukture.

Ta selektivna narava je značilnost encimske aktivnosti in velika razlika med encimi in splošnimi kemičnimi katalizatorji. Medtem ko kemični katalizatorji pogosto reagirajo z najrazličnejšimi spojinami, bromelain deluje samo na specifične proteine ​​ali peptidne sekvence, ki se ujemajo s strukturo njegovega aktivnega mesta.

Sposobnost selektivnega ciljanja na beljakovine naredi bromelain uporaben ne le pri prebavi, ampak tudi v medicini in industriji. Na primer, v prehrambeni industriji bromelain mehča meso s hidrolizacijo mišičnih beljakovin, medtem ko v medicini podpira obnovo tkiva z razgradnjo poškodovanih beljakovin. Te uporabe so možne samo zaradi-specifičnega delovanja bromelainovega encima.

Reakcijska kataliza brez porabe

Značilnost vseh encimov, vključno z bromelainom, je, da delujejo kot katalizatorji, ne da bi se porabili ali trajno spremenili v reakcijah, ki jih omogočajo. Ta lastnost omogoča, da ena sama molekula encima katalizira na tisoče reakcijskih ciklov, zaradi česar so encimski procesi učinkoviti in trajnostni.

V vsaki reakciji bromelain začasno interagira z beljakovinskim substratom, tvori encim-substratni kompleks in sprošča reakcijske produkte, ko je hidroliza končana. Nato se encim vrne v prvotno obliko in je pripravljen za katalizacijo naslednje reakcije. Ta ponovljivost razlikuje encime od običajnih reaktantov, ki se porabljajo med kemijskimi reakcijami.

Med prebavo beljakovin npr.čisti bromelain v razsutem stanjunenehno razgrajuje prehranske beljakovine v manjše peptide, dokler se ne pretvorijo vse razpoložljive molekule substrata. Skozi ta proces ostane encim nedotaknjen in funkcionalen, dokler okoljski pogoji, kot sta temperatura in pH, ostanejo znotraj svojega optimalnega območja.

Ta možnost ponovne uporabe in katalitična obstojnost potrjujeta vlogo bromelaina kot pravega encima. Brez te sposobnosti njegove praktične uporabe v predelavi hrane, farmaciji in zdravstvu ne bi bile ekonomsko izvedljive.

Kakšni učinkiBromelainEencimAdejavnost?

Poleg njegovega mehanizma več drugih dokazov in značilnosti potrjuje encimsko aktivnost bromelaina.

Na encimsko aktivnost bromelaina vpliva več med seboj povezanih dejavnikov. Njegova občutljivost na temperaturo in pH odražata njegovo naravo,-ki temelji na beljakovinah, medtem ko prisotnost kofaktorjev in kovinskih ionov dokazuje, kako mora biti njegovo katalitsko cisteinsko mesto kemično zaščiteno, da ohrani aktivnost. Poleg tega je mogoče bromelainovo aktivnost natančno kvantificirati in modelirati, kar potrjuje njegov status pravega encima.

KakoIzvleček Bromelain?

Čisti bromelain v razsutem stanjuNajdemo ga po vsej rastlini ananasa, največ pa ga je v steblu in plodu. Postopek ekstrakcije običajno vključuje naslednje korake:

• Drobljenje in stiskanje:

Steblo ali plod zdrobimo, da sprostimo sok, ki vsebuje bromelain.

• Centrifugiranje:

Sok centrifugiramo, da odstranimo netopne snovi.

• Čiščenje:

Encim se očisti s tehnikami, kot so obarjanje z amonijevim sulfatom, ultrafiltracija in kromatografija.

• Sušenje:

Očiščen bromelain se liofilizira-v aEncim bromelainobliki prahu.

Ekstrahiran encim bromelain prašek ohrani svojo encimsko aktivnost in ga je mogoče standardizirati na podlagi encimskih enot, običajno izraženih kot GDU (enote za prebavo želatine) ali FCCPU (enote proteaze kodeksa živilskih kemikalij).

Zaključek:

Bromelain je nedvoumno encim, natančneje kompleks proteolitičnih (-prebavljivih) encimov, pridobljenih iz ananasa. Izpolnjuje vsa znanstvena merila, ki opredeljujejo encim - temelji na beljakovinah-, katalizira specifične biokemične reakcije (hidrolizo beljakovin), po katalizi ostane nespremenjena in kaže visoko substratno specifičnost. Njegove biološke in industrijske vloge, od pomoči pri prebavi do protiv-vnetne terapije, izhajajo iz te encimske narave.

Bromelain kot naravni encim s širokim-razponom uporabe izstopa kot dragocena biokemična spojina ter varna in učinkovita sestavina dodatka.

Guanjie Biotech je dobavitelj bromelainskega encima v prahu, ki ponuja -čist, stabilen in aktiven bromelain v prahu za industrijske, prehranske in kozmetične formulacije. Če vas zanima naš izdelek, se obrnite na nas nainfo@gybiotech.com.

Reference

[1] Maurer, HR (2001). Bromelain: biokemija, farmakologija in medicinska uporaba. Celične in molekularne znanosti o življenju, 58 (9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelain: pregled. Izžarevanje naravnega izdelka, 7 (4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT, & James, CL (2005). Proteinazna aktivnost in stabilnost naravnih bromelainskih pripravkov. Mednarodna imunofarmakologija, 5 (4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB, & Majid, FAA (2010). Bromelainova aktivnost in potencial kot sredstvo proti-raku: trenutni dokazi in perspektive. Cancer Letters, 290 (2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY, & Zhang, W. (2008). Terapevtska uporaba ananasove proteaze (bromelain): pregled. Pakistan Journal of Nutrition, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S. in Shraddha, K. (2012). Lastnosti in terapevtska uporaba bromelaina: pregled. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., et al. (2016). Potencialna vloga bromelaina v kliničnih in terapevtskih aplikacijah. Biomedicinska poročila, 5 (3), 283–288.