Какие продукты способствуют выработке ферментов
10 продуктов, богатых ферментами для улучшения пищеварения и работы всего ЖКТ
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.
Ферменты, используемые в пищевой промышленности
Что такое ферменты?
Ферменты - это белки, которые действуют как катализаторы для всех живых организмов - микроорганизмов, растений, животных и людей. Катализаторы - это соединения, которые увеличивают скорость химических реакций в биологических системах. Очень небольшое количество ферментов может увеличить скорость реакции до десяти миллионов раз. Ферменты действуют в узком наборе условий, таких как температура и pH (кислотность), и могут подавляться различными способами.
Ферменты классифицируются по типу реакции, которую они катализируют, и веществу (называемому субстратом), на которое они действуют. Принято добавлять суффикс «аза» к названию основного субстрата, на который действует фермент. Например, на лактозу действует лактаза, на белки - протеазы, а на липиды - липазы. Кроме того, многие давно используемые ферменты имеют общие названия, такие как папаин от папайи, который используется для размягчения мяса.
История использования ферментов в производстве пищевых продуктов
Ферменты, извлеченные из съедобных растений и тканей пищевых животных, а также ферменты, вырабатываемые микроорганизмами (бактериями, дрожжами и грибами), веками использовались в производстве пищевых продуктов.Реннет - это пример смеси натуральных ферментов из желудка телят или других домашних животных, которая веками использовалась в сыроварении. Реннет содержит фермент протеазу, который коагулирует молоко, заставляя его разделяться на твердые вещества (творог) и жидкости (сыворотка). В качестве альтернативы, на протяжении веков ферменты, производимые дрожжами, использовались для сбраживания виноградного сока с целью производства вина.
Современное производство пищевых ферментов
В двадцатом веке ферменты начали выделять из живых клеток, что привело к их крупномасштабному коммерческому производству и более широкому применению в пищевой промышленности.Сегодня микроорганизмы являются важнейшим источником коммерческих ферментов. Хотя микроорганизмы не содержат тех же ферментов, что и растения или животные, обычно можно найти микроорганизм, который производит родственный фермент, который будет катализировать желаемую реакцию. Производители ферментов оптимизировали микроорганизмы для производства ферментов с помощью естественного отбора и классических методов разведения.
Прямая генетическая модификация (биотехнология) включает в себя наиболее точные методы оптимизации микроорганизмов для производства ферментов.Эти методы используются для получения высокоурожайных производственных организмов. Биотехнология также предоставляет инструменты для получения генетической последовательности от растения, животного или микроорганизма, из которых производство ферментов в промышленных масштабах является недостаточным, для передачи микроорганизму, который имеет безопасную историю производства ферментов для использования в пищевых продуктах.
Хотя продуцирующий организм генетически модифицирован, производимый им фермент - нет. Ферменты, полученные с помощью биотехнологии, идентичны тем, которые встречаются в природе.Кроме того, ферменты, продуцируемые микроорганизмами, экстрагируются и очищаются перед использованием в производстве пищевых продуктов. Генетически модифицированные микроорганизмы полезны с коммерческой точки зрения, но не выживают в природе.
Регулирование ферментов в Канаде
В Канаде ферменты, которые используются в пищевой промышленности, регулируются как пищевые добавки. Фермент соответствует определению пищевой добавки, приведенному в разделе B.01.001 Правил пищевых продуктов и медикаментов , когда это влияет на характеристики пищевых продуктов и / или они или их побочные продукты становятся частью пищевых продуктов. При определении того, остаются ли остатки фермента в пище или на ней, учитываются физические остатки фермента, а не активность фермента.
Как и в случае с другими пищевыми добавками, Министерство здравоохранения Канады отвечает за предпродажную оценку безопасности ферментов и одобрение их использования в пищевых продуктах. Ферменты, разрешенные для использования в пищевых продуктах, продаваемых в Канаде, наряду с разрешенными источниками каждого фермента, перечислены в Списке разрешенных пищевых ферментов , опубликованном на веб-сайте Министерства здравоохранения Канады.
Безопасность исходного организма является основным фактором при оценке ферментного продукта. Пищевые животные и съедобные растения имеют историю безопасного использования в качестве источников ферментов для пищевой промышленности. Микроорганизм, используемый для производства пищевых ферментов, должен быть хорошо охарактеризован и не продуцировать какие-либо патогены, токсины или антибиотики. Обычно это почвенные микроорганизмы, воздействию которых люди обычно подвергаются через окружающую среду и пищу, и которые в прошлом были безопасны при производстве пищевых ферментов.В оценке безопасности Министерства здравоохранения Канады учитываются тесты на токсичность ферментного продукта и процесс, используемый для коммерческого производства фермента.
Оценка безопасности фермента, продуцируемого генетически модифицированным микроорганизмом, расширяет описанный выше подход. В этом случае Министерство здравоохранения Канады также рассматривает методику передачи генетического материала, а также безопасность генетического материала, который был введен и экспрессирован в производственном микроорганизме.Для завершения анализа безопасности геном продуцирующего микроорганизма должен быть полностью охарактеризован.
.пищевых ферментов
Пищевые ферментыDuPont ™ Danisco® идеально подходят для улучшения свежести продуктов, оптимизации производства, добавления текстуры, обеспечения постоянного качества и снижения затрат. Более того, они также позволят вам сократить потребление воды, энергии и отходов.
Ферменты также могут способствовать более здоровому питанию, позволяя производить продукты, не содержащие лактозу, с пониженным содержанием сахара и обогащенные пребиотической клетчаткой.
Что такое пищевые ферменты DuPont ™ Danisco®?
Ферменты - это маленькие двигатели природы.Эти микроскопические белки, присутствующие в растениях, животных и микроорганизмах, действуют как катализаторы тысяч химических реакций, происходящих во всех живых клетках.
Благодаря современной биотехнологии и знаниям пищевые ферменты DuPont ™ Danisco® имитируют естественные ферментативные процессы, а также ускоряют их. Результатом являются ферменты, которые выглядят так, как они выглядят в природе, но с ускоряющим эффектом, который способствует добавлению ценности, ранее недостижимым функциям пищевых продуктов.
Длительное воздействие
Примерно 30% нашей еды ежегодно выбрасывается, образуя около 1,3 миллиарда тонн пищевых отходов. Это составляет глобальные потери примерно в 1 триллион долларов США. Ферменты DuPont могут помочь продлить срок хранения продуктов, уменьшая количество пищевых отходов. Это позволяет избежать потери ресурсов и выбросов в окружающую среду, связанных с разложением пищевых отходов.
Хотите узнать, как выглядит самая выдающаяся версия вашей еды?
Узнайте больше о наших продуктах ниже.
.Что такое пищеварительные ферменты и как они работают?
Природные пищеварительные ферменты являются жизненно важной частью вашей пищеварительной системы. Без них ваше тело не может расщеплять продукты, чтобы полностью усвоить питательные вещества.
Недостаток пищеварительных ферментов может привести к разнообразным желудочно-кишечным (ЖКТ) симптомам. Это также может привести к истощению, даже если вы придерживаетесь здорового питания.
Определенные состояния здоровья могут мешать выработке пищеварительных ферментов. В этом случае вы можете добавить пищеварительные ферменты перед едой, чтобы помочь вашему организму эффективно переваривать пищу.
Продолжайте читать, чтобы узнать больше о пищеварительных ферментах, о том, что происходит, когда вам не хватает их, и что вы можете с этим поделать.
Ваше тело вырабатывает ферменты в пищеварительной системе, включая ротовую полость, желудок и тонкий кишечник. Наибольшая доля приходится на работу поджелудочной железы.
Пищеварительные ферменты помогают организму расщеплять углеводы, жиры и белки. Это необходимо для усвоения питательных веществ и поддержания оптимального здоровья. Без этих ферментов питательные вещества в вашей пище тратятся.
Когда недостаток пищеварительных ферментов приводит к плохому пищеварению и недоеданию, это называется экзокринной недостаточностью поджелудочной железы (EPI). Когда это произойдет, альтернативой может стать замена пищеварительных ферментов.
Некоторые пищеварительные ферменты требуют рецепта врача, а другие продаются без рецепта.
Пищеварительные ферменты заменяют естественные ферменты, помогая расщеплять углеводы, жиры и белки. После расщепления пищи питательные вещества всасываются в ваше тело через стенку тонкой кишки и распределяются по кровотоку.
Поскольку они созданы для имитации ваших естественных ферментов, их следует принимать непосредственно перед едой. Таким образом, они могут делать свою работу, когда пища попадает в ваш желудок и тонкий кишечник. Если не брать их с едой, от них не будет никакой пользы.
Основными типами ферментов являются:
- Амилаза: Расщепляет углеводы или крахмалы на молекулы сахара. Недостаток амилазы может привести к диарее.
- Липаза: Работает с желчью печени, расщепляя жиры.Если у вас недостаточно липазы, вам не хватит жирорастворимых витаминов, таких как A, D, E и K.
- Протеаза: Расщепляет белки на аминокислоты. Это также помогает предотвратить попадание бактерий, дрожжей и простейших в кишечник. Нехватка протеазы может привести к аллергии или интоксикации кишечника.
Ферментные препараты и добавки выпускаются во многих формах с различными ингредиентами и дозировками.
Заместительная терапия панкреатическими ферментами (PERT) доступна только по рецепту.Эти лекарства обычно изготавливают из поджелудочной железы свиньи. Они подлежат утверждению и регулированию Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA).
Некоторые рецептурные ферменты содержат панкрелипазу, которая состоит из амилазы, липазы и протеазы. Эти лекарства обычно покрыты оболочкой, чтобы кислоты желудка не переваривали лекарство до того, как оно попадет в кишечник.
Дозировка варьируется от человека к человеку в зависимости от веса и пищевых привычек. Ваш врач захочет начать с минимально возможной дозы и при необходимости внести коррективы.
Безрецептурные ферментные добавки можно найти везде, где продаются диетические добавки, в том числе в Интернете. Они могут быть сделаны из поджелудочной железы животных или растений, таких как плесень, дрожжи, грибы или фрукты.
Пищеварительные ферменты, отпускаемые без рецепта, не классифицируются как лекарства, поэтому для их поступления на рынок не требуется одобрения FDA. Ингредиенты и дозировки в этих продуктах могут отличаться от партии к партии.
Если у вас EPI, вам могут понадобиться пищеварительные ферменты. Вот некоторые из условий, при которых вам может не хватать пищеварительных ферментов:
- хронический панкреатит
- кисты поджелудочной железы или доброкачественные опухоли
- закупорка или сужение поджелудочной железы или желчных протоков
- рак поджелудочной железы
- хирургия поджелудочной железы
- кистозный фиброз
- диабет
Если у вас EPI, пищеварение может быть медленным и неудобным.Это также может привести к недоеданию. Симптомы могут включать:
- вздутие живота
- чрезмерное газообразование
- спазмы после еды
- диарея
- желтый, жирный стул, который плавает
- стул с неприятным запахом
- потеря веса, даже если вы хорошо питаетесь
Даже если у вас нет EPI, у вас могут быть проблемы с некоторыми продуктами. Непереносимость лактозы - хороший тому пример. Добавка с лактазой, отпускаемая без рецепта, может помочь вам переваривать продукты, содержащие лактозу.Или, если у вас есть проблемы с перевариванием бобов, вам может помочь добавка альфа-галактозидазы.
Наиболее частым побочным эффектом пищеварительных ферментов является запор. Другие могут включать:
- тошноту
- спазмы в животе
- диарею
Если у вас есть признаки аллергической реакции, немедленно обратитесь к врачу.
Окружающая среда в пищеварительной системе требует тонкого баланса. Ферменты могут не работать, если среда в тонком кишечнике слишком кислая из-за недостатка бикарбоната.Другая проблема может заключаться в том, что вы принимаете неправильную дозу или соотношение ферментов.
Некоторые лекарства могут влиять на пищеварительные ферменты, поэтому важно сообщить врачу обо всех лекарствах и добавках, которые вы принимаете в настоящее время.
Если вы принимаете ферменты и у вас возникли проблемы, обратитесь к врачу.
Некоторые продукты содержат пищеварительные ферменты, в том числе:
- авокадо
- бананы
- имбирь
- мед
- кефир
- киви
- манго
- папайя
- ананасы
- квашеная капуста
Если вы испытываете частые или постоянные проблемы с пищеварением или у вас есть признаки РПИ, как можно скорее обратитесь к врачу. Возможно, вы не получаете всех питательных веществ, необходимых для поддержания хорошего здоровья.
Есть много расстройств желудочно-кишечного тракта, которые могут вызывать ваши симптомы. Попытки угадать, какие ферменты вам нужны и в какой дозе, могут привести к проблемам. По этим причинам важно получить диагноз и обсудить варианты с врачом.
Если вам нужна замена пищеварительных ферментов, вы можете обсудить плюсы и минусы рецептурных препаратов по сравнению с безрецептурными продуктами.
Пищеварительные ферменты необходимы для питания и хорошего здоровья в целом. Они помогают вашему организму усваивать питательные вещества из продуктов, которые вы едите. Без них определенные продукты могут вызвать неприятные симптомы, пищевую непереносимость или недостаток питательных веществ.
Некоторые расстройства желудочно-кишечного тракта могут приводить к недостатку ферментов, но заместительная ферментная терапия может быть эффективным вариантом.
Поговорите со своим врачом о своих желудочно-кишечных симптомах, возможных причинах и о том, является ли заместительная ферментная терапия для вас хорошим выбором.
.Роль микробного фермента аспарагиновой протеазы в пищевой промышленности и производстве напитков
Протеазы представляют одну из трех крупнейших групп промышленных ферментов и составляют около 60% от общего объема продаж ферментов в мире. Согласно Номенклатурному комитету Международного союза биохимии и молекулярной биологии, протеазы подразделяются на ферменты класса 3, гидролазы, и подкласса 3.4, пептидогидролазы или пептидазы. Протеазы обычно делятся на два основных класса в зависимости от места их действия, то есть экзопептидазы и эндопептидазы.Протеазы также были разделены на четыре класса в зависимости от их каталитического действия: аспарагиновая, цистеиновая, металло- и сериновая протеазы. Однако недавно были определены три новые системы: протеасомная система на основе треонина, система глутамат-глутамин эколизина и система серин-глутамат-аспартат седолизина. Аспарагиновые протеазы (EC 3.4.23) представляют собой пептидазы, которые обладают различной активностью и специфичностью. Он имеет два остатка аспарагиновой кислоты (Asp32 и Asp215) в их активном центре, которые полезны для их каталитической активности.Большинство аспарагиновых протеаз проявляют лучшую ферментативную активность при низком pH (pH от 3 до 4) и имеют изоэлектрические точки в диапазоне pH от 3 до 4,5. Они ингибируются пепстатином. Неспособность протеаз растений и животных удовлетворить существующую глобальную потребность в ферментах привела к возрастанию интереса к микробным протеазам. Микробные протеазы предпочтительнее протеаз растений, поскольку они обладают большинством характеристик, необходимых для их биотехнологического применения. Аспарагиновые протеазы обнаруживаются в плесени и дрожжах, но редко в бактериях.Ферменты аспарагиновой протеазы из микробных источников в основном делятся на две группы: (i) пепсиноподобные ферменты, продуцируемые Aspergillus , Penicillium , Rhizopus и Neurospora , и (ii) ренин-подобные ферменты, производимые Endothia и Mucor spp., Например Mucor miehei , M. pusillus и Endothia parasitica . Аспарагиновые протеазы микробного происхождения находят широкое применение в пищевой промышленности и производстве напитков.К ним относятся фермент свертывания молока для производства сыра, деградация комплекса мутности белка во фруктовых соках и алкогольных напитках, а также изменение пшеничной клейковины в хлебе путем протеолиза.
1. Введение
Ферменты - это белки, вырабатываемые живыми организмами, которые очень эффективно катализируют химические реакции и не наносят вред окружающей среде. Они обладают существенными преимуществами перед химическими катализаторами в своей специфичности, высокой каталитической активности, способности работать при умеренных температурах и возможности производства в больших количествах [1].Текущий высокий спрос на более эффективное использование возобновляемых ресурсов и бремя, лежащее на промышленности, которая вынуждена работать в рамках экологически безопасного процесса, стимулировали производство нового фермента-катализатора [1].
Протеазы представляют собой одну из трех основных групп промышленных ферментов и занимают 60% от общего объема продаж ферментов в мире [1]. Они имеют широкий спектр применения в различных отраслях промышленности для изменения вкуса, текстуры и внешнего вида продукта, а также при утилизации отходов. Помимо этого, они находят широкое применение в пищевой промышленности, стиральных порошках, обработке кожи, процессах биоремедиации и фармацевтической промышленности.Их деполимеризационная активность также играет важную роль в питании. Промышленность Novo в Дании входит в число основных производителей протеаз в мире, занимая 40% рынка протеаз. Он производит три типа протеаз, такие как Aquaderm, NUE и Pyrase, которые используются для замачивания, обезволашивания и взбивания, соответственно [1].
Все клетки, ткани и организмы нуждаются в протеолизе для роста и метаболизма. Даже вирус, самореплицирующийся организм на основе мельчайших нуклеиновых кислот, обычно требует либо протеолиза клетки-хозяина, либо ферментов, кодируемых его собственным генетическим материалом, для обработки исходных продуктов вирусных генов.Микроорганизмы можно использовать как отличный источник протеазы. Неспособность протеаз растений и животных удовлетворить текущую глобальную потребность в ферментах повысила интерес к микробной протеазе. Микробные протеазы предпочтительнее других источников, поскольку они обладают почти всеми характеристиками, необходимыми для их биотехнологического применения [1].
Согласно Номенклатурному комитету Международного союза биохимии и молекулярной биологии, протеазы подразделяются на ферменты класса 3, гидролазы и подкласс 3.4, пептидные гидролазы или пептидазы. Термин «пептидаза» рекомендован Номенклатурным комитетом Международного союза биохимии и молекулярной биологии как синоним «пептидогидролаза» для любого фермента, который гидролизует пептидные связи [1, 3].
Однако протеазы не действуют в соответствии с универсальной системой номенклатуры ферментов из-за их высокого структурного разнообразия и специфичности. В настоящее время протеазы классифицируются по трем основным критериям: (i) тип катализируемой реакции, (ii) химическая природа каталитического сайта и (iii) эволюционная связь со структурой [1].В настоящее время термин «пептидаза» также используется эквивалентно с «протеазой» и «протеиназой». Пептидаза была ограничена ферментами, включенными в подклассы EC 3.4.11–19, экзопептидазами в Номенклатуре ферментов (1984), в то время как термин «протеиназы» ранее использовался для ферментов, включенных в подклассы EC 3.4.21–99, имеющих то же самое. что означает «эндопептидаза». Однако многие ученые по-прежнему предпочитают термины «протеаза» и «протеиназа» [3].
1.1. Классификация протеаз
Протеазы обычно делятся на две основные группы в зависимости от места их действия, то есть экзопептидазы и эндопептидазы.Экзопептидазы - это те протеазы, которые расщепляют пептидные связи, проксимальные к амино- или карбоксиконцам субстрата (расщепляют N- или C-концевые пептидные связи полипептидной цепи), тогда как эндопептидазы расщепляют пептидные связи, удаленные от концов субстрата (расщепляют внутренние пептидные связи) [3, 4]. Протеазы также подразделяются на кислотные, щелочные и нейтральные протеазы в зависимости от pH, при котором они активны [1].
На основе их каталитического действия протеазы также были разделены на четыре категории: аспарагиновая, цистеиновая, металло- и сериновая протеазы.Однако недавно были определены три новые системы: протеасомная система на основе треонина, система глутамат-глутамин эколизина и система серин-глутамат-аспартат седолизина [2].
1.1.1. Сериновые протеазы
Сериновые протеазы (EC 3.4.21) описаны с помощью сериновой группы в их активном сайте. Их много и они распространены среди вирусов, бактерий и эукариот, что указывает на их полезность для организмов. Сериновые протеазы находятся в группах экзопептидазы, эндопептидазы, олигопептидазы и омегапептидазы [4, 5].Большинство нейтральных и щелочных протеаз, которые являются коммерческими сериновыми протеазами, продуцируются бактериями рода Bacillus . Подобные сериновые ферменты также могут быть получены из других бактерий, таких как Thermus caldophilus и Desulfurococcus mucosus , Streptomyces , Aeromonas и Escherichia . Такие виды грибов, как Aspergillus oryzae , аналогичным образом продуцируют несколько сериновых протеаз [1] (Таблица 1).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
