Bromelain có phải là enzyme không?

Đúng, bromelain là một loại enzyme. Chính xác hơn,số lượng lớn bromelain nguyên chấtlà hỗn hợp các enzyme phân giải protein (enzym phân hủy protein) được tìm thấy tự nhiên trong quả dứa (Ananas comosus). Phức hợp enzyme này đã được nghiên cứu rộng rãi về các hoạt động sinh học và ứng dụng trong y học, thực phẩm và thực phẩm bổ sung sức khỏe. Vậy tại sao bromelain lại là một loại enzyme?

Bromelain là gì?

Bromelain nguyên chất số lượng lớnđề cập đến một nhóm enzyme phân giải protein có nguồn gốc chủ yếu từ thân và quả của cây dứa. Nó được phân lập lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19 và từ đó được công nhận là phức hợp enzyme tự nhiên với các đặc tính sinh học đa dạng. Hai loại bromelain chính là.

• Thân cây Bromelain (EC 3.4.22.32)

Bromelain gốc được chiết xuất từ ​​thân cây dứa và được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm enzyme thương mại.

•Trái cây Bromelain (EC 3.4.22.33)

Bromelain trái cây được tìm thấy trong trái cây, mặc dù ít hơn và cũng có hoạt tính sinh học.

Cả hai loại đều có hoạt tính enzyme tương tự nhau nhưng khác nhau đôi chút về thành phần và trọng lượng phân tử. Bromelain chứa nhiều thiol endopeptidase, phosphatase, glucosidase, peroxidase, cellulase và một số chất ức chế protease.

Thuật ngữ enzyme dùng để chỉ chất xúc tác sinh học-thường là protein-giúp tăng tốc các phản ứng hóa học trong cơ thể sống mà không bị tiêu thụ.Bromelain nguyên chất số lượng lớnphù hợp chính xác với định nghĩa này vì nó xúc tác sự phân hủy (thủy phân) các liên kết peptide trong protein, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiêu hóa và các phản ứng sinh hóa khác.

Tại sao Bromelain được phân loại là Enzyme?

 

Bromelain được công nhận rộng rãi là một loại enzyme vì nó thể hiện tất cả các đặc tính thiết yếu xác định hoạt động xúc tác của enzyme, thành phần dựa trên protein, tính đặc hiệu của cơ chất và tính ổn định trong nhiều chu kỳ phản ứng. Có nguồn gốc từ cây dứa (Ananas comosus), bromelain thuộc nhóm enzyme phân giải protein chuyên phân hủy protein thành các peptide và axit amin nhỏ hơn. Vậy hãy nói về lý dosố lượng lớn bromelain nguyên chấtđược phân loại là enzyme.

Bản chất enzyme

Lý do cơ bản nhất khiến bromelain được coi là enzyme nằm ở khả năng xúc tác các phản ứng sinh hóa cụ thể-cụ thể là sự phân cắt các liên kết peptit trong protein. Bromelain tăng tốc độ thủy phân các liên kết này, biến các phân tử protein phức tạp thành các peptide nhỏ hơn và axit amin tự do. Loại phản ứng này là đặc trưng của enzyme phân giải protein (còn gọi là proteinase), đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa, sửa chữa tế bào và điều hòa tình trạng viêm.

Mỗi enzyme hoạt động bằng cách giảm năng lượng kích hoạt của phản ứng, đây là năng lượng tối thiểu cần thiết để xảy ra quá trình biến đổi hóa học. Nếu không có các enzyme như bromelain, quá trình phân hủy protein trong hệ thống sống sẽ diễn ra quá chậm để duy trì các chức năng sinh lý bình thường. Bằng cách giảm rào cản năng lượng này, bromelain cho phép thủy phân nhanh chóng và hiệu quả các phân tử protein trong điều kiện ôn hòa như nhiệt độ cơ thể và độ pH trung tính.

Về mặt hóa học, bromelain hoạt động như một cysteine ​​protease, nghĩa là dư lượng axit amin cysteine ​​ở vị trí hoạt động của nó chịu trách nhiệm xúc tác. Khi bromelain gặp cơ chất protein, nguyên tử lưu huỳnh của cystein tạo thành liên kết cộng hóa trị tạm thời với carbon của liên kết peptide. Điều này làm suy yếu liên kết peptide và cho phép phân tử nước tách nó ra, giải phóng các polypeptide nhỏ hơn hoặc các axit amin riêng lẻ. Sau phản ứng, cấu trúc của enzyme được phục hồi, sẵn sàng xúc tác cho một chu trình khác.

Hiệu suất xúc tác và độ chính xác này phản ánh các đặc tính xác định của-các chất xúc tác sinh học enzyme cho phép thực hiện các chuyển đổi sinh hóa cụ thể với tốc độ và độ chọn lọc vượt trội.

Cấu trúc dựa trên protein-

Một đặc điểm xác định khác chứng minh sự nhận dạng của bromelain với tư cách là một enzym là cấu trúc phân tử dựa trên protein của nó. Giống như tất cả các enzym, bromelain được tạo thành từ các chuỗi axit amin dài được gấp lại thành hình dạng ba{2}}độc đáo. Kiểu gấp không phải là ngẫu nhiên-mà nó rất quan trọng đối với chức năng của enzym. Trong cấu trúc này, một vùng riêng biệt gọi là vị trí hoạt động được hình thành, nơi các chất nền liên kết và trải qua quá trình biến đổi hóa học.

Hình học chính xác của trang hoạt động cho phépsố lượng lớn bromelain nguyên chấtđể nhận biết các cơ chất protein cụ thể và xúc tác quá trình thủy phân chúng một cách hiệu quả. Mối quan hệ khóa-và-khóa này giữa enzyme và cơ chất giải thích tại sao bromelain chỉ tác động lên một số loại liên kết peptit nhất định.

Khi bromelain tiếp xúc với các điều kiện không thuận lợi-chẳng hạn như nhiệt độ cao, axit cực độ hoặc môi trường kiềm-cấu trúc protein mỏng manh của nó có thể bị biến tính. Sự biến tính làm gián đoạn kiểu gấp, làm thay đổi hình dạng của vị trí hoạt động và khiến enzyme không hoạt động. Sự nhạy cảm với các yếu tố môi trường này là một dấu hiệu rõ ràng rằng bromelain, giống như các enzyme khác, thực sự là một loại protein có cấu trúc xác định chức năng xúc tác của nó.

Ngược lại, các chất xúc tác hóa học làm từ kim loại hoặc hợp chất vô cơ không bị mất chức năng trong những điều kiện ôn hòa như vậy, điều này càng củng cố thêm việc phân loại bromelain là enzyme sinh học chứ không phải là chất xúc tác tổng hợp.

Tính đặc hiệu của chất nền

Bromelain nguyên chất số lượng lớncũng thể hiện một đặc tính quan trọng chung cho tất cả các enzyme: tính đặc hiệu của cơ chất. Điều này có nghĩa là nó chỉ hoạt động trên một số phân tử hoặc loại liên kết hóa học nhất định. Bromelain thể hiện sự ưa thích các liên kết peptide gần các axit amin lysine, alanine và glycine, cho thấy cơ chế xúc tác chọn lọc. Tính đặc hiệu như vậy rất cần thiết cho việc kiểm soát sinh học, đảm bảo rằng các enzyme chỉ thực hiện các phản ứng đã định mà không làm hỏng các cấu trúc tế bào quan trọng khác.

Bản chất chọn lọc này là dấu hiệu đặc trưng của hoạt động enzym và là điểm khác biệt lớn giữa enzym và các chất xúc tác hóa học nói chung. Trong khi các chất xúc tác hóa học thường phản ứng với nhiều loại hợp chất thì bromelain chỉ tác dụng lên các protein hoặc chuỗi peptide cụ thể phù hợp với cấu trúc của vị trí hoạt động của nó.

Khả năng nhắm mục tiêu có chọn lọc các protein làm cho bromelain không chỉ hữu ích trong tiêu hóa mà còn trong các ứng dụng y tế và công nghiệp. Ví dụ, trong ngành công nghiệp thực phẩm, bromelain làm mềm thịt bằng cách thủy phân các protein trong cơ, trong khi trong y học, nó hỗ trợ sửa chữa mô bằng cách phá vỡ các protein bị hư hỏng. Những ứng dụng này chỉ có thể thực hiện được nhờ hoạt động đặc hiệu-của enzyme bromelain.

Xúc tác phản ứng không tiêu thụ

Một đặc điểm xác định của tất cả các enzyme, bao gồm cả bromelain, là chúng hoạt động như chất xúc tác mà không bị tiêu thụ hoặc thay đổi vĩnh viễn trong các phản ứng mà chúng tạo điều kiện. Đặc tính này cho phép một phân tử enzyme duy nhất xúc tác cho hàng nghìn chu kỳ phản ứng, làm cho các quá trình enzyme vừa hiệu quả vừa bền vững.

Trong mỗi phản ứng, bromelain tạm thời tương tác với cơ chất protein, tạo thành phức hợp cơ chất enzyme và giải phóng sản phẩm phản ứng sau khi quá trình thủy phân hoàn tất. Sau đó, enzyme trở lại dạng ban đầu, sẵn sàng xúc tác cho phản ứng tiếp theo. Độ lặp lại này giúp phân biệt enzyme với các chất phản ứng thông thường được tiêu thụ trong các phản ứng hóa học.

Ví dụ, trong quá trình tiêu hóa protein,số lượng lớn bromelain nguyên chấtliên tục phân hủy protein trong chế độ ăn thành các peptide nhỏ hơn cho đến khi tất cả các phân tử cơ chất có sẵn được chuyển đổi. Trong suốt quá trình này, enzym vẫn còn nguyên vẹn và hoạt động miễn là các điều kiện môi trường như nhiệt độ và độ pH vẫn nằm trong phạm vi tối ưu của nó.

Khả năng tái sử dụng và tính bền vững của xúc tác này khẳng định vai trò của bromelain như một enzyme thực sự. Nếu không có khả năng này, các ứng dụng thực tế của nó trong chế biến thực phẩm, dược phẩm và chăm sóc sức khỏe sẽ không khả thi về mặt kinh tế.

Tác dụng gìBromelainEnzymeAhoạt động?

Ngoài cơ chế của nó, một số bằng chứng và đặc điểm khác xác nhận hoạt động enzyme của bromelain.

Hoạt động enzyme của Bromelain bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố liên kết với nhau. Độ nhạy nhiệt độ và độ pH của nó phản ánh bản chất dựa trên protein- của nó, trong khi sự hiện diện của các đồng yếu tố và ion kim loại cho thấy vị trí cysteine ​​xúc tác của nó phải được bảo vệ về mặt hóa học như thế nào để duy trì hoạt động. Hơn nữa, hoạt động của bromelain có thể được định lượng và mô hình hóa chính xác, xác nhận trạng thái của nó như một enzyme thực sự.

Làm cách nào đểTrích xuất Bromelain?

Bromelain nguyên chất số lượng lớnđược tìm thấy khắp cây dứa, nhưng nhiều nhất ở thân và quả. Quá trình trích xuất thường bao gồm các bước sau:

• Nghiền và ép:

Thân hoặc quả được nghiền nát để tiết ra nước ép có chứa bromelain.

• Ly tâm:

Nước ép được ly tâm để loại bỏ các chất không hòa tan.

• Thanh lọc:

Enzym này được tinh chế bằng các kỹ thuật như kết tủa amoni sunfat, siêu lọc và sắc ký.

• Sấy khô:

Bromelain tinh khiết được đông lạnh-khô thànhEnzim bromelaindạng bột.

Enzim bromelain được chiết xuất bột vẫn giữ được hoạt tính enzyme và có thể được tiêu chuẩn hóa dựa trên các đơn vị enzyme, thường được biểu thị dưới dạng GDU (Đơn vị tiêu hóa Gelatin) hoặc FCCPU (Đơn vị Protease Codex Hóa chất Thực phẩm).

Phần kết luận:

Bromelain rõ ràng là một loại enzyme, chính xác hơn là một phức hợp các enzyme phân giải protein (tiêu hóa{0}}protein) có nguồn gốc từ dứa. Nó đáp ứng tất cả các tiêu chí khoa học xác định enzyme - nó dựa trên protein, xúc tác các phản ứng sinh hóa cụ thể (thủy phân protein), không thay đổi sau khi xúc tác và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất cao. Vai trò sinh học và công nghiệp của nó, từ hỗ trợ tiêu hóa đến liệu pháp chống{5}}viêm, phát sinh từ bản chất enzym này.

Là một enzyme tự nhiên có-công dụng đa dạng, bromelain nổi bật vừa là một hợp chất sinh hóa có giá trị vừa là một thành phần bổ sung an toàn, hiệu quả.

Guanjie Biotech là nhà cung cấp bột enzyme bromelain số lượng lớn, cung cấp bột bromelain có độ tinh khiết cao, ổn định và hoạt tính cho các công thức công nghiệp, dinh dưỡng và mỹ phẩm. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi tạiinfo@gybiotech.com.

Tài liệu tham khảo

[1] Maurer, Nhân sự (2001). Bromelain: hóa sinh, dược lý và sử dụng y tế. Khoa học đời sống tế bào và phân tử, 58(9), 1234–1245.

[2] Bhattacharyya, BK (2008). Bromelain: Tổng quan. Sự rạng rỡ của sản phẩm tự nhiên, 7(4), 359–363.

[3] Hale, LP, Greer, PK, Trinh, CT, & James, CL (2005). Hoạt động proteinase và sự ổn định của các chế phẩm bromelain tự nhiên. Dược lý miễn dịch quốc tế, 5(4), 783–793.

[4] Chobotova, K., Vernallis, AB, & Majid, FAA (2010). Hoạt động và tiềm năng của Bromelain như một tác nhân chống-ung thư: bằng chứng và quan điểm hiện tại. Thư của Ung thư, 290(2), 148–156.

[5] Tochi, BN, Wang, Z., Xu, SY, & Zhang, W. (2008). Ứng dụng điều trị của protease dứa (bromelain): đánh giá. Tạp chí Dinh dưỡng Pakistan, 7(4), 513–520.

[6] Pavan, R., Jain, S., & Shraddha, K. (2012). Tính chất và ứng dụng điều trị của bromelain: đánh giá. Nghiên cứu Công nghệ sinh học Quốc tế, 2012, 976203.

[7] Rathnavelu, V., và cộng sự. (2016). Vai trò tiềm năng của bromelain trong các ứng dụng lâm sàng và điều trị. Báo cáo y sinh, 5(3), 283–288.