Da li je bromelain enzim?

Da, bromelain je enzim. tačnije,čisti bromelainje mješavina proteolitičkih enzima (enzima koji razgrađuju proteine) koji se prirodno nalaze u ananasu (Ananas comosus). Ovaj kompleks enzima je široko proučavan zbog svojih bioloških aktivnosti i primjene u medicini, hrani i zdravstvenim suplementima. Pa zašto je bromelain enzim?

Šta je bromelain?

Čisti bromelainodnosi se na grupu proteolitičkih enzima koji se uglavnom dobijaju iz stabljike i ploda biljke ananasa. Prvi put je izolovan krajem 19. veka i od tada je prepoznat kao prirodni enzimski kompleks sa različitim biološkim svojstvima. Dvije glavne vrste bromelaina su.

• Matični bromelain (EC 3.4.22.32)

Bromelain iz stabljike se ekstrahuje iz stabljika ananasa i obično se koristi u komercijalnim enzimskim proizvodima.

• Voćni bromelain (EC 3.4.22.33)

Voće Bromelain se nalazi u plodu, iako u manjem obilju, a također je biološki aktivan.

Oba tipa dijele slične enzimske aktivnosti, ali se malo razlikuju po sastavu i molekularnoj težini. Bromelain sadrži višestruke tiol endopeptidaze, fosfataze, glukozidaze, peroksidaze, celulaze i nekoliko inhibitora proteaze.

Termin enzim odnosi se na biološki katalizator-obično protein-koji ubrzava hemijske reakcije u živim organizmima, a da se ne konzumira.Čisti bromelainodgovara ovoj definiciji upravo zato što katalizuje razgradnju (hidrolizu) peptidnih veza u proteinima, olakšavajući probavu i druge biohemijske reakcije.

Zašto je bromelain klasifikovan kao enzim?

 

Bromelain je široko poznat kao enzim jer pokazuje sve bitne karakteristike koje definiraju enzimsku aktivnost-katalizu, sastav na bazi proteina-, specifičnost supstrata i stabilnost kroz više ciklusa reakcije. Izveden iz biljke ananasa (Ananas comosus), bromelain pripada klasi proteolitičkih enzima koji su specijalizovani za razlaganje proteina na manje peptide i aminokiseline. Pa hajde da pričamo o razlogučisti bromelainje klasifikovan kao enzim.

Enzimska priroda

Najosnovniji razlog zašto se bromelain smatra enzimom leži u njegovoj sposobnosti da katalizira specifične biohemijske reakcije-naime, cijepanje peptidnih veza u proteinima. Bromelain ubrzava hidrolizu ovih veza, pretvarajući složene proteinske molekule u manje peptide i slobodne aminokiseline. Ova vrsta reakcije je karakteristična za proteolitičke enzime (takođe zvane proteinaze), koji igraju vitalnu ulogu u probavi, obnavljanju stanica i regulaciji upale.

Svaki enzim funkcionira tako što smanjuje aktivacijsku energiju reakcije, što je minimalna energija potrebna za kemijsku transformaciju. Bez enzima poput bromelaina, razgradnja proteina u živim sistemima bila bi prespora da bi se održale normalne fiziološke funkcije. Smanjenjem ove energetske barijere, bromelain omogućava brzu i efikasnu hidrolizu proteinskih molekula pod blagim uslovima kao što su tjelesna temperatura i neutralni pH.

Hemijski, bromelain djeluje kao cisteinska proteaza, što znači da je cistein aminokiselinski ostatak u njegovom aktivnom mjestu odgovoran za katalizu. Kada bromelain naiđe na proteinski supstrat, atom sumpora cisteina formira privremenu kovalentnu vezu sa ugljenikom peptidne veze. To slabi peptidnu vezu i omogućava molekuli vode da je podijeli, oslobađajući manje polipeptide ili pojedinačne aminokiseline. Nakon reakcije, struktura enzima se obnavlja, spremna da katalizira još jedan ciklus.

Ova katalitička efikasnost i preciznost odražavaju definirajuća svojstva enzima-bioloških katalizatora koji omogućavaju specifične biohemijske transformacije sa izuzetnom brzinom i selektivnošću.

Proteinska{0}}struktura

Još jedna karakteristika koja dokazuje identitet bromelaina kao enzima je njegova molekularna struktura{0}}bazirana na proteinima. Kao i svi enzimi, bromelain se sastoji od dugih lanaca aminokiselina presavijenih u jedinstven trodimenzionalni oblik. Šablon savijanja nije nasumičan-već je ključan za funkcionalnost enzima. Unutar ove strukture formira se posebna regija koja se zove aktivno mjesto, gdje se supstrati vezuju i prolaze kroz hemijsku transformaciju.

Precizna geometrija aktivnog mjesta omogućavačisti bromelainda prepoznaju specifične proteinske supstrate i efikasno kataliziraju njihovu hidrolizu. Ovaj ključ-i-odnos između enzima i supstrata objašnjava zašto bromelain djeluje samo na određene vrste peptidnih veza.

Kada je bromelain izložen nepovoljnim uslovima-kao što su visoka toplota, ekstremna kiselost ili alkalna sredina-njegova delikatna struktura proteina može postati denaturisana. Denaturacija narušava obrazac savijanja, mijenjajući oblik aktivnog mjesta i čineći enzim neaktivnim. Ova osjetljivost na faktore okoline je jasan pokazatelj da je bromelain, kao i drugi enzimi, zaista protein čija struktura određuje njegovu katalitičku funkciju.

Nasuprot tome, hemijski katalizatori napravljeni od metala ili neorganskih jedinjenja ne gube svoju funkciju u tako blagim uslovima, što dodatno pojačava klasifikaciju bromelaina kao biološkog enzima, a ne kao sintetičkog katalizatora.

Specifičnost supstrata

Čisti bromelaintakođer prikazuje ključnu karakteristiku zajedničku svim enzimima: specifičnost supstrata. To znači da djeluje samo na određene molekule ili vrste kemijskih veza. Bromelain pokazuje preferenciju za peptidne veze u blizini aminokiselina lizina, alanina i glicina, što ukazuje na selektivni katalitički mehanizam. Takva specifičnost je neophodna za biološku kontrolu, osiguravajući da enzimi izvode samo predviđene reakcije bez oštećenja drugih vitalnih ćelijskih struktura.

Ova selektivna priroda je obilježje enzimske aktivnosti i glavna razlika između enzima i općih kemijskih katalizatora. Dok hemijski katalizatori često reaguju sa širokim spektrom jedinjenja, bromelain deluje samo na specifične proteine ​​ili peptidne sekvence koje odgovaraju strukturi njegovog aktivnog mesta.

Sposobnost selektivnog ciljanja proteina čini bromelain korisnim ne samo u probavi, već iu medicinskoj i industrijskoj primjeni. Na primjer, u prehrambenoj industriji, bromelain omekšava meso hidroliziranjem mišićnih proteina, dok u medicini podržava obnovu tkiva razlažući oštećene proteine. Ove primjene su moguće samo zbog ponašanja{2}}specifičnog enzima bromelaina.

Reakciona kataliza bez potrošnje

Definirajuća karakteristika svih enzima, uključujući bromelain, je da djeluju kao katalizatori bez da se troše ili trajno mijenjaju u reakcijama koje olakšavaju. Ovo svojstvo omogućava jednom molekulu enzima da katalizuje hiljade reakcionih ciklusa, čineći enzimske procese efikasnim i održivim.

U svakoj reakciji, bromelain privremeno stupa u interakciju sa proteinskim supstratom, formira enzim{0}}kompleks supstrata i oslobađa produkte reakcije kada se hidroliza završi. Nakon toga, enzim se vraća u prvobitni oblik, spreman da katalizira sljedeću reakciju. Ova ponovljivost razlikuje enzime od običnih reaktanata, koji se troše tokom hemijskih reakcija.

Na primjer, tokom varenja proteina,čisti bromelainkontinuirano razgrađuje dijetetske proteine ​​u manje peptide sve dok se svi dostupni molekuli supstrata ne pretvore. Tokom ovog procesa, enzim ostaje netaknut i funkcionalan sve dok uslovi okoline kao što su temperatura i pH ostaju unutar optimalnog opsega.

Ova mogućnost ponovne upotrebe i katalitička postojanost potvrđuju ulogu bromelaina kao pravog enzima. Bez ove sposobnosti, njena praktična primena u preradi hrane, farmaciji i zdravstvu ne bi bila ekonomski izvodljiva.

What EffectsBromelainEnzimAaktivnost?

Osim njegovog mehanizma, nekoliko drugih dokaza i karakteristika potvrđuju enzimsku aktivnost bromelaina.

Na enzimsku aktivnost bromelaina utiču višestruki međusobno povezani faktori. Njegova osjetljivost na temperaturu i pH odražava njegovu prirodu zasnovanu na proteinima-, dok prisustvo kofaktora i metalnih jona pokazuje kako njegovo katalitičko cisteinsko mjesto mora biti hemijski zaštićeno da bi se održala aktivnost. Nadalje, aktivnost bromelaina može se precizno kvantificirati i modelirati, potvrđujući njegov status pravog enzima.

How ToEkstrakt Bromelain?

Čisti bromelainnalazi se u cijeloj biljci ananasa, ali je najzastupljeniji u stabljici i plodu. Proces ekstrakcije obično uključuje sljedeće korake:

• drobljenje i presovanje:

Stabljika ili plod se drobi kako bi se pustio sok koji sadrži bromelain.

• Centrifugiranje:

Sok se centrifugira kako bi se uklonili nerastvorljivi materijali.

• Pročišćavanje:

Enzim se pročišćava tehnikama kao što su precipitacija amonijum sulfatom, ultrafiltracija i hromatografija.

• Sušenje:

Pročišćeni bromelain se zamrzava{0}}suši u aBromelain enzimu obliku praha.

Ekstrahovani enzim bromelain prah zadržava svoju enzimsku aktivnost i može se standardizirati na osnovu enzimskih jedinica, obično izraženih kao GDU (jedinice za varenje želatina) ili FCCPU (jedinice proteaze kodeksa prehrambenih kemikalija).

zaključak:

Bromelain je nedvosmisleno enzim, tačnije kompleks proteolitičkih (protein{0}}probavnih) enzima dobijenih iz ananasa. Zadovoljava sve naučne kriterijume koji definišu enzim - baziran je na proteinima-, katalizuje specifične biohemijske reakcije (hidrolizu proteina), ostaje nepromenjen nakon katalize i pokazuje visoku specifičnost supstrata. Njegove biološke i industrijske uloge, od pomoći probavi do antiinflamatorne terapije, proizlaze iz ove enzimske prirode.

Kao prirodni enzim sa -širokom primjenom, bromelain se ističe i kao vrijedno biohemijsko jedinjenje i kao siguran, efikasan dodatak prehrani.

Guanjie Biotech je dobavljač bromelainskog enzima u prahu, koji nudi visoku-čistoću, stabilan i aktivan bromelain u prahu za industrijske, nutraceutske i kozmetičke formulacije. Ako ste zainteresovani za naš proizvod, dobrodošli da se raspitate kod nas nainfo@gybiotech.com.

Reference

[1] Maurer, HR (2001). Bromelain: biohemija, farmakologija i medicinska upotreba. Cellular and Molecular Life Sciences, 58(9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelain: Pregled. Sjaj prirodnog proizvoda, 7(4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT, i James, CL (2005). Proteinazna aktivnost i stabilnost preparata prirodnog bromelaina. International Immunopharmacology, 5(4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB, i Majid, FAA (2010). Aktivnost i potencijal bromelaina kao agensa protiv raka: trenutni dokazi i perspektive. Cancer Letters, 290(2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY, & Zhang, W. (2008). Terapijska primjena proteaze ananasa (bromelaina): pregled. Pakistan Journal of Nutrition, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S., & Shraddha, K. (2012). Osobine i terapijska primjena bromelaina: pregled. Biotechnology Research International, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., et al. (2016). Potencijalna uloga bromelaina u kliničkoj i terapijskoj primjeni. Biomedicinski izvještaji, 5(3), 283–288.