The hydrolytické enzymy nebo hydrolázy, jsou molekuly, které katalyzují hydrolýzní reakce (hydro = voda; lýza = ruptura), to znamená, že katalyzují chemickou reakci mezi molekulou vody a jinou nebo jinými molekulami.
Hydrolázy, stejně jako většina enzymů, jsou proteinové povahy, což znamená, že jsou složeny z jednoho nebo více polypeptidových nebo aminokyselinových řetězců.
Enzymy jsou přítomny téměř ve všech biochemických reakcích v živých organismech. Jsou odpovědní za urychlení těchto reakcí snížením energetické úrovně reakce..
Například většina trávicích enzymů je hydrolytická. Ty jsou odpovědné za urychlení rozpadu komplexních molekul v bolusu..
Výsledkem rozkladu jsou jednodušší formy, které jsou snadno absorbovány organismy. Enzymy plní nejen životně důležité funkce v organismech, ale mají také lékařský a ekonomický význam.
Rejstřík článků
Enzymy jsou obecně velké proteinové molekuly s regulovanou aktivitou. Všechny mají specifický 3D tvar. Pracují při nízkých koncentracích.
Během reakce se nemodifikují, takže je lze získat beze změn jejich molekulární nebo proteinové struktury. Mohou zpracovávat substráty proměnnou rychlostí, která může zahrnovat tisíce molekul za minutu.
Jsou specifické a mohou být mimo jiné denaturovány a / nebo ovlivněny změnami teploty, pH, koncentrací substrátů..
Hydrolytické enzymy jsou největší skupinou známých enzymů. Existuje více než 200 hydroláz, které katalyzují reakce, které štěpí vazby uhlík - kyslík, uhlík - dusík, uhlík - uhlík, fosfor - kyslík (anhydrid kyseliny fosforečné), dokonce vazby fosfor - dusík.
Dalšími důležitými charakteristikami hydrolytických enzymů jsou jejich široká substrátová specificita a to, že jsou stereoselektivní..
Klasifikace hydrolytických enzymů je založena především na povaze hydrolyzované vazby a substrátu. Taxonomická terminologie označuje hydrolázy nebo hydrolytické enzymy tomuto typu enzymů.
Na druhé straně jsou běžné názvy enzymů tvořeny příponou -Rukojeť, například cholinesteráza, esterázy a proteázy.
A konečně, podle Mezinárodní unie pro biochemii a molekulární biologii jsou enzymy klasifikovány podle čísel zvaných EC (enzymová komise).
Hydrolázy patří do skupiny 3 (EC3). Ty se dále dělí podle typu vazby, kterou hydrolyzují. Například pokud enzymy hydrolyzují lineární amidy, jejich počet je EC3.5.1 a pokud hydrolyzují serinové proteázy, jejich počet je EC3.4.16.21.
Cholinesteráza je jedním z nejdůležitějších známých hydrolytických enzymů. Hydrolyzuje acetylcholin a přeměňuje ho na cholin a kyselinu octovou.
Tato specifická reakce působí po přenosu nervového impulsu a zastaví působení molekul neurotransmiteru (acetylcholinu).
Jednou z nejvíce studovaných enzymatických reakcí je degradace potravin v organismech. Je známo, že během trávení jsou lipázové enzymy odpovědné za hydrolýzu lipidů a proteázy způsobují rozklad proteinů za účelem získání aminokyselin.
Hydrolytické enzymy jsou zodpovědné za rozbíjení nebo dělení velkých molekul a jejich přeměnu na jednodušší formy. Získané molekuly budou použity při syntéze, vylučování odpadu nebo jako zdroje uhlíku k získání energie..
Vynikající charakteristikou trávicích hydrolytických enzymů je to, že jsou extracelulární a že se při průchodu trávicím traktem mísí s jídlem..
Tyto enzymy jsou produkovány buňkami, které lemují žaludek, střeva a další orgány, jako je pankreas..
Lysosomy jsou hlavními protagonisty buněčného trávení. V těchto buněčných strukturách je obsaženo více než 50 specifických hydrolytických enzymů..
Tyto enzymy plní funkci trávení složité organické hmoty a přeměňují ji na jednodušší molekuly, například jako: monosacharidy nebo aminokyseliny.
Technologický a vědecký pokrok za posledních 20 let vedl k důležitým objevům v molekulární oblasti mechanismů fungování sloučenin..
Ze šesti typů známých enzymů jsou nejvíce používané (60%) hydrolytické v biokatalytických procesech farmaceutického průmyslu.
Lipázy jsou hydrolytické enzymy, které transformují triacylglycerol na glycerol a volné mastné kyseliny. Tyto enzymy se používají ve farmaceutickém průmyslu k vývoji profenů (protizánětlivých léků), které působí proti revmatoidním chorobám, artritidě, bolestem dolní části zad atd..
Jiné lipázy se používají k vývoji sloučenin, jako je chirální synthon (fungicidní) a lotrafiban, což je lék používaný k prevenci trombotických epizod..
V současné době jsou hydrolázy základními enzymy při výrobě různých potravinářských výrobků, a to díky mnoha aplikacím, které mají téměř ve všech dnešních průmyslových procesech..
Zajímavou oblastí související s použitím hydrolytických enzymů je syntéza nebo produkce lignocelulózové biomasy. Tato biomasa má v průmyslu velký potenciál pro získávání biopaliv.
Na druhé straně proteázy, enzymy, které katalyzují hydrolýzu peptidových sloučenin, mají vysoké použití v potravinářském průmyslu, zejména při přípravě hydrolyzátů sójových proteinů..
Slouží také ke zlepšení kvality chleba, v sladidlech, při snižování hořké chuti různých potravin, dokonce i jako změkčovadla masa.
Zemědělský průmysl používá pektinázy. Jedná se o skupinu enzymů schopných štěpit vysoce rozvětvené kyselé a neutrální polymery (pektinové skupiny) nacházející se v buněčné stěně rostlin..
Nejpoužívanější pektinázy na úrovni průmyslového zemědělství pocházejí z mikroorganismu zvaného Aspergillus niger a používají se pro fermentaci v ponořených kulturách a pro fermentaci pevných substrátů.
Pektinázy se také používají při výrobě džusů nebo ovocných šťáv a slouží ke snížení zákalu nebo vyčeření a ke zlepšení jejich kvality. Používají se také k výrobě džemů a ovocných řízků..
Trávicí proteázy čistí oblečení od začátku minulého století. Na konci minulého století většina detergentů obsahovala trávicí enzymy, jako jsou amylázy a lipázy..
Je dobře známo, že použití těchto enzymů v detergentním průmyslu zvyšuje účinnost mycího procesu. Snižují spotřebu vody, jsou biologicky odbouratelné a zajišťují úplné čištění.
Bacillus licheniformis Y Aspergillus flavus Produkují proteázy používané k výrobě detergentů. Získaný produkt se používá k odstranění skvrn proteinového původu, jako je například krev.
Houby produkují celulázy. Celulázy slouží jako prací prostředek k odstranění skvrn od půdy nebo zbytků rostlin. Jiné enzymy, jako jsou lipázy, se používají k odstranění skvrn olejového původu, jako je mastnota nebo rtěnka. Houba Aspergillus oryzae se průmyslově používá k výrobě těchto enzymů.
Zatím žádné komentáře