Что такое ферменты и в каких продуктах они есть
Ферменты – это “рабочие лошадки” нашего организма. Если
заглянуть в академический справочник, то можно выяснить, что слово
ферменты в переводе с латыни, означают закваску. И именно благодаря
такой вот закваске, в нашем организме ежесекундно происходит огромное
количество химических процессов.
Каждый их этих химических процессов имеет свою специализацию. Во
время одного, перевариваются белки, во время другого – жиры, ну а
третий отвечает за усвоение углеводов. Кроме того, ферменты способны
преобразовывать одно вещество в другое, более важное для организма
в настоящий момент.
Продукты богатые ферментами:
Общая характеристика ферментов
Открытие ферментов произошло в 1814 году, благодаря превращению крахмала
в сахар. Такое превращение случилось в результате воздействия фермента
амилазы, выделенного из проростков ячменя.
В 1836 году был открыт фермент, названный в последствии пепсином. Он вырабатывается в нашем желудке самостоятельно, и при помощи соляной кислоты активно расщепляет белки. Пепсин активно используется и в сыроварении.
А в дрожжевой трансформации спиртовое брожение вызывает фермент под названием зимаза.
По химической структуре ферменты относятся к классу белков. Это биокатализаторы, осуществляющие превращение веществ в организме.
Ферменты по своему назначению делятся на 6 групп: лиазы, гидролазы, оксидоредуктазы, трансферазы, изомеразы и лигазы.
В 1926 году энзимы были впервые выделены из живых клеток и получены в кристаллическом виде. Таким образом, появилась возможность использовать их в составе медицинских препаратов для улучшения способности организма к перевариванию пищи.
Сегодня науке известно большое количество всевозможных ферментов, некоторые из которых выпускаются фармацевтической промышленностью в качестве медикаментов и БАДов.
Большой востребованностью сегодня пользуется панкреатин, извлекаемый из поджелудочной железы крупного рогатого скота, бромелайн (ананасовый энзим), папаин, полученный их экзотического фрукта папайи.
А в жирных продуктах растительного происхождения, например, в авокадо, и в поджелудочной железе животных и человека содержится фермент липаза, участвующий в расщеплении жиров.
Суточная потребность в ферментах
Общее количество ферментов, необходимых организму для полноценного функционирования в течение суток, рассчитать сложно, из-за большого количества энзимов, существующих в нашем организме в самых разных количествах.
Если в желудочном соке содержится мало протеолитических ферментов, тогда количество продуктов содержащих необходимые ферменты следует увеличить.
Панкреатин, например, назначается в размере, начиная от 576 мг в день и заканчивая, при необходимости, увеличенной в 4 раза дозировкой этого медицинского препарата.
Потребность в ферментах возрастает:
- при вялой работе желудочно-кишечного тракта;
- при некоторых заболеваниях органов пищеварения;
- лишнем весе;
- слабом иммунитет;.
- интоксикациях организма;
- в преклонном возрасте, когда собственные ферменты хуже вырабатываются.
Потребность в ферментах снижается:
- в случае повышенного количества протеолитических ферментов желудочного сока;
- индивидуальной непереносимости продуктов и препаратов, содержащих ферменты.
Полезные свойства ферментов и их влияние на организм
Ферменты участвуют в процессе пищеварения, помогая организму перерабатывать пищу. Они нормализуют обмен веществ, способствуя снижению веса. Укрепляют иммунитет, выводят из организма токсины.
Способствуют обновлению клеток организма и ускоряют процесс самоочищения организма. Преобразовывают питательные вещества в энергию. Ускоряют заживление ран.
Кроме того, пища богатая ферментами, увеличивает количество антител, которые успешно борются с инфекциями, укрепляя тем самым наш иммунитет.
Присутствие в пище пищеварительных ферментов способствует ее переработке и надлежащему всасыванию питательных веществ.
Взаимодействие с эссенциальными элементами
Тесно взаимодействуют с энзимами главные компоненты нашего организма – белки, жиры, углеводы. Витамины также способствуют более активной работе некоторых ферментов.
Для активности ферментов необходимо кислотно-щелочное равновесие организма, наличие коферментов (производных витаминов) и кофакторов.
А также отсутствие ингибиторов – определенных веществ, продуктов обмена, подавляющих активность ферментов во время химических реакций.
Признаки недостатка ферментов в организме:
- нарушения в работе желудочно-кишечного тракта;
- общая слабость;
- недомогание;
- боль в суставах;
- ахилический гастрит;
- повышенный нездоровый аппетит.
Признаки избытка ферментов в организме:
- головная боль;
- раздражительность;
- аллергии.
Факторы, влияющие на содержание ферментов в организме
Регулярное употребление продуктов, содержащих ферменты, помогает восполнить недостаток необходимых энзимов в организме.
Но для их полноценного усвоения и жизнестойкости, необходимо обеспечить определенное кислотно-щелочное равновесие, свойственное только здоровому организму.
Кроме того, при некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, определенные виды ферментов перестают вырабатываться организмом в достаточном количестве. В этом случае на помощь приходят БАДы и некоторые медицинские препараты.
Ферменты для красоты и здоровья
Поскольку ферменты занимаются трансформацией одних соединений в другие, более важные, то их функционирование предопределяет не только здоровье всего нашего организма,
но также и влияет на внешний вид кожи, волос, ногтей, оптимальный вес тела.
Поэтому, употребляя продукты, содержащие ферменты, можно не только наладить общее питание всего организма, но также и усилить свою внешнюю красоту и привлекательность.
Недаром говорят, что красота – это, в первую очередь, отличное здоровье всего организма!
Достоверность информации
0
Другие популярные нутриенты:
Источник
Переваривание пищи – сложный процесс, в котором участвуют пищеварительные ферменты (энзимы).
В процессе пищеварения экзокринные железы в организме выделяют секрет, богатый ферментами. Именно они обеспечивают расщепление и всасывание поступающих с едой питательных компонентов.
Отдельные группы ферментов вырабатываются полезными микроорганизмами, постоянно обитающими в просвете кишечника.
Выделяют 3 основных класса ферментов:
- Протеазы. Необходимы для гидролиза белков до пептидов и аминокислот.
- Липазы. Обеспечивают разложение жиров до глицерина и жирных кислот.
- Амилазы. Нужны для переваривания углеводов.
Если организм человека не в состоянии вырабатывать достаточное количество ферментов, то процессы переваривания пищи нарушаются, еда перестает усваиваться организмом, а в самом кишечнике наблюдается активация процессов брожения и усиление роста патогенной микрофлоры.
Чтобы улучшить пищеварение, необходимо принимать специальные препараты или употреблять пищу, содержащую естественные ферменты.
Рассмотрим список из 10 самых полезных продуктов питания, богатых натуральными ферментами.
1. Ананас
Ананас полезен для пищеварительной системы, поскольку содержит особую группу протеолитических ферментов под названием бромелайн.
Согласно научным данным, бромелайн обеспечивает переваривание белковых веществ.
Данный фермент не только улучшает пищеварение, но и оказывает фибринолитическое, антитромботическое, противовоспалительное и противоотёчное действие. Следовательно, он рекомендован больным с нарушениями свёртывания крови, наличием отёчного синдрома кардиогенного или нефрогенного происхождения, а также при аутоиммунных заболеваниях.
Бромелайн эффективен в целях лечения бронхита, синусита; может применяться как профилактическое средство при тромбофлебите. Имеются отдельные данные, что фермент препятствует пролиферации раковых клеток и угнетает процессы естественного старения.
Учёные из Индии также подчёркивают, что бромелайн способен ускорять заживление ран, повышать активность местных и общих факторов иммунитета.
Ананасы имеют в своём составе особую группу протеолитических ферментов – бромелайн. Подобные биологически активные вещества не только нормализуют пищеварительные процессы, но и оказывают благоприятное воздействие на здоровье многих систем организма.
2. Манго
В составе манго имеется фермент амилаза, обеспечивающий расщепление сложных углеводов до простых сахаров – глюкозы и мальтозы.
По данным бразильских ученых, активность амилазы в составе манго повышается по мере созревания плода. Углеводы, которые образуются в плоде в процессе фотосинтеза, постепенно разрушаются ферментами, что обеспечивает накопление простых сахаров.
Таким образом, чем более спелое манго, тем больше в нём ферментов.
Амилаза в норме вырабатывается поджелудочной железой, а также содержится в слюнной жидкости. Поэтому манго также рекомендован лицам с атрофическими патологиями ротовой полости и при экзокринной недостаточности поджелудочной железы.
Таким образом, манго является важным источником фермента амилазы, обеспечивающей переваривание сложных углеводов. Показано употреблять фрукт при различных заболеваниях поджелудочной железы.
3. Папайя
Фрукт богат папаином – ферментом растительного происхождения, действие которого схоже с бромелайном.
По данным исследований, использование папайи при наличии диспепсических расстройств (запоры, тошнота, метеоризм) способствует улучшению общего состояния.
Папайю также следует употреблять лицам с синдромом раздражённого кишечника.
Папайю нельзя кушать беременным женщинам, поскольку фрукт повышает тонус гладкой мускулатуры и может стать причиной выкидыша или преждевременных родов.
Осторожно! Научные исследования, проведённые в Австрии, обнаружили, что папаин является сильным аллергеном, способным индуцировать воспалительную реакцию при местном воздействии.
Папайя способна улучшать пищеварение, и снижать выраженность диспепсических расстройств. Однако фрукт категорически запрещено употреблять при отягощённом аллергологическом анамнезе и во время беременности.
4. Мёд
Мёд богат множеством полезных веществ, в том числе пищеварительными ферментами (до 10%).
Основными биологически активными веществами, по мнению учёных, являются: диастазы, амилазы, протеазы и инвертазы (разрушают сахарозу до глюкозы и фруктозы).
Мёд улучшает расщепление и последующее всасывание практических всех поступающих с пищей основных веществ (крахмал, сахароза, белки), за исключением жиров.
Также, по мнению итальянских косметологов, высокое содержание пищеварительных ферментов благоприятно влияет на кожные покровы (особенно при местном применении). Отмечается смягчение и увлажнение кожи, замедление образования морщин, снижение риска развития инфекционно-воспалительных заболеваний.
Важно отметить, что полезными свойствами обладает только натуральный мёд, который не был подвержен термической обработке (температура более 60 градусов способствует разрушению ферментативных компонентов).
Мёд содержит большое количество пищеварительных ферментов, которые оказывают положительное влияние не только на пищеварительную систему, но и на кожные покровы.
5. Банан
По данным ученых, банан имеет в своём составе две группы ферментов: амилазу и глюкозидазу. Они обеспечивают разрушение сложных углеводов (например, крахмала) до усваиваемых моносахаридов.
Согласно научным представлениям, ферменты наиболее активны только в зрелых и сладких бананах. Зелёные фрукты практически бесполезны для пищеварения, однако содержат больше витаминов.
Банан также имеет в своём составе колоссальное количество клетчатки. Клетчатка — это пребиотическое вещество, то есть она является пищей для полезной микрофлоры кишечника и ускоряет продвижение химуса в просвете желудочно-кишечного тракта.
Бананы, за счёт содержания амилазы и глюкозидазы, улучшают расщепление сложных углеводов, а также благоприятно сказываются на численности «полезных» бактерий в кишечнике.
6. Авокадо
Авокадо практически не содержит сахара (можно есть при сахарном диабете), но имеет в своём составе множество ценных жиров.
Фрукт богат липазой – ферментом, обеспечивающим усвоение жира, поступившего с пищей.
Использовать авокадо рекомендуется при заболеваниях поджелудочной железы, так как именно она вырабатывает основной объём липазы в организме человека.
Отдельные исследования обнаружили, что в составе авокадо имеются и другие ферменты. Например, полифенолоксидаза придаёт фрукту коричневый цвет, но на процессы переваривания пищи влияния не оказывает.
Учёные также рекомендуют употреблять авокадо при муковисцидозе.
Таким образом, авокадо содержит липазу – фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и глицерина. Потребление фрукта положительно скажется на процессе пищеварения при патологиях поджелудочной железы.
7. Кефир
Кефир – один самых распространённых в мире кисломолочных напитков, который крайне полезен для всего организма, а особенно для здоровья желудка и кишечника.
Согласно исследованиям, в кефире имеются такие ферменты: липазы, протеазы и лактазы. Больше всего ценится лактаза – фермент, который гидролизирует лактозу в молоке и улучшает её усвоение при различных отклонениях, сопровождающихся непереносимостью лактозы.
По данным бразильских учёных, кефир содержит массу полезных молочнокислых и уксуснокислых бактерий.
В процессе брожения кефира бактерии разрушают сахара до углекислого газа и органических кислот, которые необходимы для дальнейшего роста и размножения полезных микроорганизмов.
Кефир – это мощнейший пробиотик.
Кефир содержит массу ферментов (лактазы, липазы, протеазы), которые положительно воздействуют на переваривание пищи. Напиток также дополнительно обогащает кишечник «полезными» бактериями.
8. Квашеная капуста
В процессе брожения капусты образуется множество полезных ферментов, способных улучшить пищеварение.
По данным ряда исследований, в продукте имеется масса молочнокислых бактерий (Lactobacillus plantarum, L. pentosus, L. brevis, L. acidophilus, L. fermentum, Leuconostoc fallax и др.), которые крайне важны для протекания пищеварительных процессов, адекватной работы гладкой мускулатуры кишечника и поддержания постоянства иммунной системы.
Британские работы демонстрируют, что употребление квашеной капусты устраняет ряд диспепсических расстройств (вздутие живота, нарушения стула по типу запоров или диареи). Приём продукта способствует быстрому достижению ремиссии при таких патологиях, как болезнь Крона или неспецифический язвенный колит.
Квашеная капуста – ферментированный продукт на основе обычной капусты, который содержит ряд пищеварительных ферментов и множество полезных микроорганизмов, крайне важных для здоровья желудочно-кишечного тракта.
9. Имбирь
Имбирь, согласно научным данным, содержит зингабаин – фермент, способный расщеплять белки. Данный вид протеаз широко распространён в пищевой промышленности, используется для приготовления творога и десертов.
Исследования показывают, что имбирь, воздействуя на гладкую мускулатуру пищеварительной системы, значительно повышает скорость опорожнения желудка.
Индийские учёные выявили, что имбирь значительно ускоряет продукцию и выделение в просвет желудочно-кишечного тракта собственных ферментов.
Имбирь содержит зингибаин, отвечающий за расщепление белков, а также повышает продукцию собственных ферментов в организме человека.
10. Кимчи
Кимчи – это ферментированное блюдо корейской кухни, которое представляет собой пекинскую капусту с множеством пряностей.
Кимчи, по мнению исследователей, имеет в своём составе бактерии вида Bacullus, которые способны продуцировать протеазы, амилазы и липазы, расщепляющие белки, углеводы и жиры соответственно.
Корейское блюдо также богато антиоксидантами, замедляющими образование злокачественных клеток и процессы старения.
Регулярное добавление кимчи в рацион может благоприятно отразиться на уровне общего холестерина и его атерогенных фракций, а также снизить риск развития сердечно-сосудистых осложнений.
Исследование, проведённое корейскими учёными, доказало, что кимчи способствует снижению липопротеинов низкой плотности. Чем выше изначальный уровень липопротеидов, тем более выражен положительный эффект.
Кимчи – полезный ферментированный продукт, способствующий нормализации процессов пищеварения и профилактике сердечно-сосудистых патологий.
Заключение
Таким образом, добавление в рацион продуктов, содержащих ферменты, может благоприятно сказаться на процессах пищеварения, особенно при заболеваниях поджелудочной железы, а также при наличии патологий слизистых оболочек различных отделов желудочно-кишечного тракта.
Источник
Ферменты – это особый вид протеинов, которым природой отведена роль катализаторов разных химических процессов.
Этот термин постоянно на слуху, правда, далеко не все понимают, что такое фермент или энзим, какие функции выполняет это вещество, а также чем отличаются ферменты от энзимов и отличаются ли вообще. Все это сейчас и узнаем.
Без этих веществ ни люди, ни животные не смогли бы переваривать пищу. А впервые к применению ферментов в быту человечество прибегло более 5 тысяч лет тому назад, когда наши предки научились хранить молоко в «посуде» из желудков животных. В таких условиях под воздействием сычужного фермента молоко превращалось в сыр. И это только один из примеров работы энзима в качестве катализатора, ускоряющего биологические процессы. Сегодня ферменты незаменимы в промышленности, они важны для производства сахара, маргаринов, йогуртов, пива, кожи, текстиля, спирта и даже бетона. В моющих средствах и стиральных порошках также присутствуют эти полезные вещества – помогают выводить пятна при низких температурах.
История открытия
Энзим в переводе с греческого означает «закваска». А открытию этого вещества человечество обязано голландцу Яну Баптисту Ван-Гельмонту, жившему в XVI веке. В свое время он весьма заинтересовался спиртовым брожением и в ходе исследования нашел неизвестное вещество, ускоряющее этот процесс. Голландец назвал его fermentum, что в переводе означает «брожение». Затем, почти тремя веками позже, француз Луи Пастер, также наблюдая за процессами брожения, пришел к выводу, что ферменты – не что иное, как вещества живой клетки. А через некоторое время немец Эдуард Бухнер добыл фермент из дрожжей и определил, что это вещество не является живым организмом. Он также дал ему свое название – «зимаза». Еще несколькими годами позже другой немец Вилли Кюне предложил все белковые катализаторы разделить на две группы: ферменты и энзимы. Причем вторым термином он предложил называть «закваску», действия которой распространяются вне живых организмов. И лишь 1897 год положил конец всем научным спорам: оба термины (энзим и фермент) решено использовать как абсолютные синонимы.
Структура: цепь из тысяч аминокислот
Все ферменты являются белками, но не все белки – ферменты. Как и другие протеины, энзимы состоят из аминокислот. И что интересно, на создание каждого фермента уходит от ста до миллиона аминокислот, нанизанных, словно жемчуг на нить. Но эта нить не бывает ровной – обычно изогнута в сотни раз. Таким образом, создается трехмерная уникальная для каждого фермента структура. Меж тем, молекула энзима – сравнительно крупное образование, и лишь небольшая часть его структуры, так называемый активный центр, участвует в биохимических реакциях.
Каждая аминокислота соединена с другой определенным типом химической связи, а каждый фермент имеет свою уникальную последовательность аминокислот. Для создания большинства из них используются примерно по 20 видов. Даже незначительные изменения последовательности аминокислот могут кардинально менять внешний вид и «таланты» фермента.
Биохимические свойства
Хотя при участии ферментов в природе происходит огромное количество реакций, но все они могут быть разделены на 6 категорий. Соответственно, каждая из этих шести реакций протекает под влиянием определенного типа ферментов.
Реакции при участии энзимов:
- Окисление и восстановление.
Ферменты, участвующие в этих реакциях, называются оксидоредуктазами. В качестве примера можно вспомнить как, алкогольдегидрогеназы преобразуют первичные спирты в альдегид.
- Реакция переноса группы.
Ферменты, благодаря которым происходят эти реакции, называются трансферазами. Они обладают умением перемещать функциональные группы от одной молекулы к другой. Так происходит, например, когда аланинаминотрансферазы перемещают альфа-аминогруппы между аланином и аспартатом. Также трансферазы перемещают фосфатные группы между АТФ и другими соединениями, а из остатков глюкозы создают дисахариды.
- Гидролиз.
Гидролазы, участвующие в реакции, умеют разрывать одинарные связи, добавляя элементы воды.
- Создание или удаление двойной связи.
Этот вид реакций негидролитическим путем происходит при участии лиазы.
- Изомеризация функциональных групп.
Во многих химических реакциях положение функциональной группы изменяется в пределах молекулы, но сама молекула состоит из того же количества и типов атомов, что были до начала реакции. Иными словами, субстрат и продукт реакции являются изомерами. Такого типа трансформации возможны под влиянием ферментов изомеразы.
- Образование одинарной связи с устранением элемента воды.
Гидролазы разрушают связь, добавляя в молекулу элементы воды. Лиазы осуществляют обратную реакцию, удаляя водную часть из функциональных групп. Таким образом, создают простую связь.
Как работают в организме
Ферменты ускоряют практически все химические реакции, происходящие в клетках. Они имеют жизненно важное значение для человека, облегчают пищеварение и ускоряют метаболизм.
Некоторые из этих веществ помогают разрушать слишком большие молекулы на более мелкие «куски», которые организм сможет переварить. Другие наоборот связывают мелкие молекулы. Но ферменты, говоря научным языком, обладают высокой селективностью. Это значит, что каждое из этих веществ способно ускорять только определенную реакцию. Молекулы, с которыми «работают» ферменты, называются субстратами. Субстраты в свою очередь создают связь с частью фермента, именуемой активным центром.
Существуют два принципа, объясняющие специфику взаимодействия ферментов и субстратов. В так называемой модели «ключ-замок» активный центр фермента занимает в субстрате место строго определенной конфигурации. Согласно другой модели, оба участника реакции, активный центр и субстрат, меняют свои формы, чтобы соединиться.
По какому бы принципу ни происходило взаимодействие результат всегда одинаковый – реакция под воздействием энзима протекает во много раз быстрее. Вследствие такого взаимодействия «рождаются» новые молекулы, которые потом отделяются от фермента. А вещество-катализатор продолжает выполнять свою работу, но уже при участии других частиц.
Гипер- и гипоактивность
Бывают случаи, когда энзимы выполняют свои функции с неправильной интенсивностью. Чрезмерная активность вызывает чрезмерное формирование продукта реакции и дефицит субстрата. В результате – ухудшение самочувствия и серьезные болезни. Причиной гиперактивности энзима может быть как генетическое нарушение, так и избыток витаминов или микроэлементов, используемых в реакции.
Гипоактивность ферментов может даже стать причиной смерти, когда, например, энзимы не выводят из организма токсины либо возникает дефицит АТФ. Причиной такого состояния также могут быть мутированные гены или, наоборот, гиповитаминоз и дефицит других питательных веществ. Кроме того, пониженная температура тела аналогично замедляет функционирование энзимов.
Катализатор и не только
Сегодня можно часто услышать о пользе ферментов. Но что такое эти вещества, от которых зависит работоспособность нашего организма?
Энзимы – это биологические молекулы, жизненный цикл которых не определяется рамками от рождения и смерти. Они просто работают в организме до тех пор, пока не растворятся. Как правило, это происходит под воздействием других ферментов.
В процессе биохимической реакции они не становятся частью конечного продукта. Когда реакция завершена, фермент покидает субстрат. После этого вещество готово снова приступить к работе, но уже на другой молекуле. И так продолжается столько, сколько необходимо организму.
Уникальность ферментов в том, что каждый из них выполняет только одну, ему отведенную функцию. Биологическая реакция происходит только тогда, когда фермент находит правильный для него субстрат. Это взаимодействие можно сравнить с принципом работы ключа и замка – только правильно подобранные элементы смогут «сработаться». Еще одна особенность: они могут работать при низких температурах и умеренном рН, а в роли катализаторов являются более стабильными, чем любые другие химические вещества.
Ферменты в качестве катализаторов ускоряют процессы метаболизма и другие реакции.
Как правило, эти процессы состоят из определенных этапов, каждый из которых требует работы определенного энзима. Без этого цикл преобразования или ускорения не сможет завершиться.
Пожалуй, из всех функций ферментов наиболее известна – роль катализатора. Это значит, что энзимы комбинируют химические реагенты таким образом, чтобы снизить энергетические затраты, необходимые для более быстрого формирования продукта. Без этих веществ химические реакции протекали бы в сотни раз медленнее. Но на этом способности энзимов не исчерпываются. Все живые организмы содержат энергию, необходимую им для продолжения жизни. Аденозинтрифосфат, или АТФ, это своего рода заряженная батарейка, которая снабжает клетки энергией. Но функционирование АТФ невозможно без ферментов. И главный энзим, производящий АТФ, – синтаза. Для каждой молекулы глюкозы, которая трансформируется в энергию, синтаза производит около 32-34 молекул АТФ.
Помимо этого, энзимы (липаза, амилаза, протеаза) активно применяются в медицине. В частности, служат компонентом ферментативных препаратов, таких как «Фестал», «Мезим», «Панзинорм», «Панкреатин», применяемых для лечения несварения желудка. Но некоторые энзимы способны также влиять на кровеносную систему (растворяют тромбы), ускорять заживление гнойных ран. И даже в противораковой терапии также прибегают к помощи ферментов.
Факторы, определяющие активность энзимов
Поскольку энзим способен ускорять реакции во много раз, его активность определяется так называемым числом оборотов. Этот термин обозначает количество молекул субстрата (реагирующего вещества), которую способна трансформировать 1 молекула фермента за 1 минуту. Однако существует ряд факторов, определяющих скорость реакции:
- Концентрация субстрата.
Увеличение концентрации субстрата ведет к ускорению реакции. Чем больше молекул действующего вещества, тем быстрее протекает реакция, поскольку задействовано больше активных центров. Однако ускорения возможно только до тех пор, пока не задействуются все молекулы фермента. После этого, даже повышение концентрации субстрата не приведет к ускорению реакции.
- Температура.
Обычно повышение температуры ведет к ускорению реакций. Это правило работает для большинства ферментативных реакций, но только до тех пор, пока температура не поднимется выше 40 градусов по Цельсию. После этой отметки скорость реакции, наоборот, начинает резко снижаться. Если температура опустится ниже критической отметки, скорость ферментативных реакций повысится снова. Если температура продолжает расти, ковалентные связи рушатся, а каталитическая активность фермента теряется навсегда.
- Кислотность.
На скорость ферментативных реакций также влияет показатель рН. Для каждого фермента существует свой оптимальный уровень кислотности, при котором реакция проходит наиболее адекватно. Изменение уровня рН сказывается на активности фермента, а значит, и скорости реакции. Если изменения слишком велики, субстрат теряет способность связываться с активным ядром, а энзим больше не может катализировать реакцию. С восстановлением необходимого уровня рН, активность фермента также восстанавливается.
Ферменты для пищеварения
Ферменты, присутствующие в человеческом организме, можно разделить на 2 группы:
- метаболические;
- пищеварительные.
Метаболические «работают» над нейтрализацией токсических веществ, а также способствуют выработке энергии и белков. Ну и, конечно, ускоряют биохимические процессы в организме.
За что отвечают пищеварительные – понятно из названия. Но и здесь срабатывает принцип селективности: определенный тип ферментов влияет только на один вид пищи. Поэтому для улучшения пищеварения можно прибегнуть к маленькой хитрости. Если организм плохо переваривает что-то из еды, значит надо дополнить рацион продуктом, содержащим фермент, который способен расщепить трудно перевариваемую пищу.
Пищевые ферменты – катализаторы, которые расщепляют продукты питания до состояния, в котором организм способен поглощать из них полезные вещества. Пищеварительные энзимы бывают нескольких типов. В человеческом организме разные виды ферментов содержатся на разных участках пищеварительного тракта.
Ротовая полость
На этом этапе на пищу воздействует альфа-амилаза. Она расщепляет углеводы, крахмалы и глюкозу, которые содержатся в картофеле, фруктах, овощах и других продуктах питания.
Желудок
Здесь пепсин расщепляет белки до состояния пептидов, а желатиназа – желатин и коллаген, содержащиеся в мясе.
Поджелудочная железа
На этом этапе «работают»:
- трипсин – отвечает за расщепление белков;
- альфа-химотрипсин – помогает усвоению протеинов;
- эластазы – расщепляют некоторые виды белков;
- нуклеазы – помогают расщеплять нуклеиновые кислоты;
- стеапсин – способствует усвоению жирной пищи;
- амилаза – отвечает за усвоение крахмалов;
- липаза – расщепляет жиры (липиды), содержащиеся в молочных продуктах, орехах, маслах и мясе.
Тонкая кишка
Над пищевыми частицами «колдуют»:
- пептидазы – расщепляют пептидные соединения к уровню аминокислот;
- сахараза – помогает усваивать сложные сахара и крахмалы;
- мальтаза – расщепляет дисахариды к состоянию моносахаридов (солодовый сахар);
- лактаза – расщепляет лактозу (глюкозу, содержащуюся в молочных продуктах);
- липаза – способствует усвоению триглицеридов, жирных кислот;
- эрепсин – воздействует на протеины;
- изомальтаза – «работает» с мальтозой и изомальтозой.
Толстый кишечник
Здесь функции ферментов выполняют:
- кишечная палочка – отвечает за переваривание лактозы;
- лактобактерии – влияют на лактозу и некоторые другие углеводы.
Кроме названных энзимов, существуют еще:
- диастаза – переваривает растительный крахмал;
- инвертаза – расщепляет сахарозу (столовый сахар);
- глюкоамилаза – превращает крахмал в глюкозу;
- альфа-галактозидаза – способствует перевариванию бобов, семян, соевых продуктов, корневых овощей и листовых;
- бромелайн – фермент, полученный из ананасов, способствует расщеплению разных видов белков, эффективен при разных уровнях кислотности среды, обладает противовоспалительными свойствами;
- папаин – фермент, выделенный из сырой папайи, способствует расщеплению мелких и крупных протеинов, эффективен в широком диапазоне субстратов и кислотности.
- целлюлаза – расщепляет целлюлозу, растительные волокна (в человеческом организме не обнаружена);
- эндопротеаза – расщепляет пептидные связи;
- экстракт бычьей желчи – энзим животного происхождения, стимулирует моторику кишечника;
- панкреатин – фермент животного происхождения, ускоряет переваривание жиров и белков;
- панкрелипаза – животный фермент, способствует усвоению белков, углеводов и липидов;
- пектиназа – расщепляет полисахариды, содержащиеся во фруктах;
- фитаза – способствует усвоению фитиновой кислоты, кальция, цинка, меди, марганца и других минералов;
- ксиланаза – расщепляет глюкозу из зерновых.
Катализаторы в продуктах
Ферменты имеют решающее значение для здоровья, поскольку помогают организму расщеплять пищевые компоненты до состояния, пригодного для использования питательных веществ. Кишечник и поджелудочная железа производят широкий спектр ферментов. Но кроме этого, многие из полезных веществ, способствующих пищеварению, содержатся также и в некоторых продуктах.
Ферментированные продукты являются практически идеальным источником полезных бактерий, необходимых для правильного пищеварения. И в то время, когда аптечные пробиотики «работают» только в верхнем отделе пищеварительной системы и часто не добираются до кишечника, эффект от ферментативных продуктов ощущается во всем желудочно-кишечном тракте.
Например, абрикосы содержат в себе смесь полезных энзимов, в том числе инвертазу, которая отвечает за расщепление глюкозы и способствует быстрому высвобождению энергии.
Натуральным источником липазы (способствует более быстрому перевариванию липидов) может послужить авокадо. В организме это вещество производит поджелудочная железа. Но дабы облегчить жизнь этому органу, можно побаловать себя, например, салатом с авокадо – вкусно и полезно.
Кроме того, что банан, пожалуй, самый известный источник калия, он также поставляет в организм амилазу и мальтазу. Амилаза содержится также в хлебе, картофеле, крупах. Мальтаза способствует расщеплению мальтозы, так называемого солодового сахара, который в обилии представлен в пиве и кукурузном сиропе.
Другой экзотический фрукт – ананас содержит в себе целый набор энзимов, в том числе и бромелайн. А он, согласно некоторым исследованиям, еще и обладает противораковыми и противовоспалительными свойствами.