De hydrolytische enzymen of hydrolasen, zijn moleculen die hydrolysereacties katalyseren (hydro = water; lysis = breuk), dat wil zeggen, ze katalyseren een chemische reactie tussen een watermolecuul en een ander of ander molecuul.
Hydrolasen zijn, zoals de meeste enzymen, van nature eiwit, wat betekent dat ze zijn samengesteld uit een of meer polypeptide- of aminozuurketens.
Enzymen zijn aanwezig in bijna alle biochemische reacties in levende organismen. Ze zijn verantwoordelijk voor het versnellen van deze reacties door het energieniveau van de reactie te verlagen..
De meeste spijsverteringsenzymen zijn bijvoorbeeld hydrolytisch. Deze zijn verantwoordelijk voor het versnellen van de afbraak van complexe moleculen in de bolus..
Ontleding resulteert in eenvoudigere vormen die gemakkelijk door organismen worden opgenomen. Enzymen vervullen niet alleen vitale functies in organismen, maar zijn ook van medisch en economisch belang.
Artikel index
Enzymen zijn over het algemeen grote eiwitmoleculen met gereguleerde activiteit. Ze hebben allemaal een specifieke 3D-vorm. Deze werken bij lage concentraties.
Ze worden niet gewijzigd tijdens de reactie, dus ze kunnen worden teruggewonnen zonder veranderingen in hun moleculaire of eiwitstructuur. Ze kunnen substraten verwerken met een variabele snelheid die duizenden moleculen per minuut kan bevatten.
Ze zijn specifiek en kunnen gedenatureerd worden en / of beïnvloed worden door onder meer veranderingen in temperatuur, pH, concentraties van de substraten..
Hydrolytische enzymen vormen op hun beurt de grootste bekende groep enzymen. Er zijn meer dan 200 hydrolasen die reacties katalyseren die koolstof - zuurstof, koolstof - stikstof, koolstof - koolstof, fosfor - zuurstof (fosforanhydride) bindingen, zelfs fosfor - stikstofbindingen breken.
Andere belangrijke kenmerken van hydrolytische enzymen zijn hun brede substraatspecificiteit en dat ze stereoselectief zijn..
De classificatie van hydrolytische enzymen is voornamelijk gebaseerd op de aard van de gehydrolyseerde binding en het substraat. De taxonomische terminologie duidt hydrolasen of hydrolytische enzymen aan voor dit type enzymen.
Aan de andere kant bestaan de algemene namen van enzymen uit het achtervoegsel -handvat, bijvoorbeeld cholinesterase, esterases en proteasen.
Ten slotte worden enzymen volgens de International Union of Biochemistry and Molecular Biology geclassificeerd door nummers genaamd EC (enzymcommissie).
Hydrolasen behoren tot groep 3 (EC3). Deze zijn op hun beurt onderverdeeld volgens het type binding dat ze hydrolyseren. Als enzymen bijvoorbeeld lineaire amiden hydrolyseren, is hun aantal EC3.5.1 en als ze serineproteasen hydrolyseren, is hun aantal EC3.4.16.21..
Cholinesterase is een van de belangrijkste bekende hydrolytische enzymen. Hydrolyseert acetylcholine en zet het om in choline en azijnzuur.
Deze specifieke reactie werkt na de overdracht van de zenuwimpuls en stopt de werking van de neurotransmittermoleculen (acetylcholine).
Een van de meest bestudeerde enzymatische reacties is die van de afbraak van voedsel in organismen. Het is bekend dat lipase-enzymen tijdens de spijsvertering verantwoordelijk zijn voor het hydrolyseren van lipiden en dat proteasen de afbraak van eiwitten veroorzaken om aminozuren te verkrijgen..
Hydrolytische enzymen zijn verantwoordelijk voor het breken of delen van grote moleculen en deze om te zetten in eenvoudiger vormen. Deze verkregen moleculen zullen worden gebruikt bij de synthese, uitscheiding van afval of als koolstofbronnen om energie te verkrijgen..
Een opmerkelijk kenmerk van hydrolytische enzymen in de spijsvertering is dat ze extracellulair zijn en dat ze zich vermengen met voedsel terwijl ze door het spijsverteringskanaal gaan..
Deze enzymen worden geproduceerd door cellen die de maag, darmen en andere organen zoals de alvleesklier bekleden..
Lysosomen zijn de belangrijkste protagonisten van cellulaire spijsvertering. Er zijn meer dan 50 specifieke hydrolytische enzymen in deze cellulaire structuren..
Deze enzymen vervullen de functie van het verteren van complexe organische materie en veranderen het in eenvoudigere moleculen, bijvoorbeeld als: monosacchariden of aminozuren.
De technologische en wetenschappelijke vooruitgang van de afgelopen 20 jaar hebben geleid tot belangrijke ontdekkingen op moleculair gebied van de werkingsmechanismen van verbindingen..
Van de zes soorten bekende enzymen worden de hydrolytische het meest gebruikt (60%) in de biokatalytische processen van de farmaceutische industrie.
Lipasen zijn hydrolytische enzymen die triacylglycerol omzetten in glycerol en vrije vetzuren. Deze enzymen worden in de farmaceutische industrie gebruikt om profenen (ontstekingsremmende geneesmiddelen) te ontwikkelen die werken tegen reumatoïde ziekten, artritis, lage rugpijn, enz..
Andere lipasen worden gebruikt om verbindingen te ontwikkelen zoals chirale synthon (een antischimmelmiddel) en lotrafiban, een medicijn dat wordt gebruikt om trombotische episodes te voorkomen..
Momenteel zijn hydrolasen essentiële enzymen bij de productie van verschillende voedingsproducten, vanwege de vele toepassingen die ze tegenwoordig in bijna alle industriële processen hebben.
Een aandachtsgebied met betrekking tot het gebruik van hydrolytische enzymen is de synthese of productie van lignocellulose biomassa. Deze biomassa heeft in de industrie een groot potentieel om biobrandstoffen te verkrijgen.
Aan de andere kant hebben proteasen, enzymen die de hydrolyse van peptideverbindingen katalyseren, een hoge toepassing in de voedingsindustrie, vooral bij de bereiding van soja-eiwithydrolysaten..
Ze dienen ook om de kwaliteit van brood te verbeteren, in zoetstoffen, door de bittere smaken van verschillende voedingsmiddelen te verminderen, zelfs als vleesvermalsers.
De agrarische industrie gebruikt pectinasen. Dit is een groep enzymen die sterk vertakte zure en neutrale polymeren (pectinegroepen) in de celwand van planten kunnen afbreken..
De meest gebruikte pectinasen op industrieel landbouwniveau zijn afkomstig van het zogenaamde micro-organisme Aspergillus niger en worden gebruikt voor fermentatie in ondergedompelde culturen en fermentatie van vaste substraten.
Pectinasen worden ook gebruikt bij de productie van sappen of vruchtensappen en dienen om de troebelheid te verminderen of te zuiveren, waardoor de kwaliteit ervan verbetert. Ze worden ook gebruikt voor de productie van jam en fruitpulp..
Het is bekend dat spijsverteringsproteasen kleding reinigen sinds het begin van de vorige eeuw. Tegen het einde van de vorige eeuw bevatten de meeste wasmiddelen spijsverteringsenzymen zoals amylasen en lipasen..
Het is algemeen bekend dat het gebruik van deze enzymen in de wasmiddelenindustrie het wasproces efficiënter maakt. Ze verminderen het waterverbruik, zijn biologisch afbreekbaar en zorgen voor een totale reiniging.
Bacillus licheniformis Y Aspergillus flavus Ze produceren proteasen die worden gebruikt voor de productie van wasmiddelen. Het verkregen product wordt gebruikt voor het verwijderen van vlekken van proteïne-oorsprong zoals bijvoorbeeld bloed.
Schimmels produceren cellulasen. Cellulasen dienen als wasmiddel om vuilvlekken of plantenresten te verwijderen. Andere enzymen zoals lipasen worden gebruikt om vlekken van oleïne-oorsprong, zoals vet of lippenstift, te verwijderen. De champignon Aspergillus oryzae wordt industrieel gebruikt om deze enzymen te produceren.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.