Типы протеолитических ферментов

Типы протеолитических ферментов

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ (протеазы), ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз (протео-лиз) пептидных связей. Место расщепления пептидной связи в полипептидной цепи определяется позиционной и субстратной специфичностью фермента и пространств. структурой гидролизуемого субстрата (белка или пептида).

Различают экзопептидазы, расщепляющие связи вблизи С- или N-конца цепи (соотв. карбоксипептидазы и аминопеп-тидазы)и эндопептидазы (протеиназы), гидролизующие связи, удаленные от концевых остатков (напр., трипсин). Лишь ограниченное число протеолитических ферментов обладает строгой субстратной специфичностью. К ним относят, напр., ренин, гидроли-зующий связь между остатками лейцина в положениях 10 и 11 в ангиотензиногене (предшественник ангиотензина пептида, участвующего в регуляции кровяного давления), или энтеропептидазу отщепляющую N-концевой гексапептид в трипсиногене (предшественник трипсина). Специфичность большинства протеолитических ферментов определяется в осн. структурой аминокислотного остатка, расположенного рядом с расщепляемой связью. Ферменты трипсинового типа катализируют гидролиз связей, образованных карбоксильной группой основных аминокислот (остатками лизина и аргинина). Для мн. ферментов (химотрипсин, пепсин, субтилизины и др.) важно наличие вблизи расщепляемой связи объемистых гидрофобных остатков (фенилаланина, тирозина, триптофана и лейцина). Протеолитические ферменты типа эластазы (фермент поджелудочной железы) гидролизуют связи, образованные аминокислотными остатками с небольшой боковой группой (напр., остатками аланина и серина). Место расщепления зависит от расположения пептидной связи в пространств. структуре субстрата-легче всего гидролизуются связи на р-изгибах цепи, к-рые расположены на пов-сти молекулы. Углеводные цепи в гликопротеинах могут препятствовать доступу фермента к данной связи.

Многие протеолитические ферменты прочно ассоциированы с клеточными мембранами и поэтому действуют только на определенные белки (т. наз. компартментализация). К ним относят, напр., сигнальные протеазы, участвующие в транспорте белков во внеклеточное пространство. В зависимости от локализации фермента протеолиз происходит при разл. рН. Так, протеолитические ферменты желудка (напр., пепсин, гастриксин) функционируют при рН 1,5-2, лизосомные ферменты-при рН 4-5, а протеолитические ферменты сыворотки крови, тонкого кишечника и др.-при нейтральных или слабощелочных значениях рН. Нек-рые протеолитические ферменты используют в качестве кофактора ионы металлов-Са 2+ , Mg 2+ и др.

Дефектные и чужеродные белки деградируют в клетке при участии АТФ-зависимой системы протеолиза. У эукариот (все организмы, кроме бактерий и синезеленых водорослей) эта система включает низкомол. белок убикитин, образующий с белками-субстратами конъюгат, и протеазы, расщепляющие этот конъюгат.

П ротеолитические ферменты играют важную роль во мн. процессах, происходящих в организме, напр. при оплодотворении, биосинтезе белка, свертывании крови и фибринолизе, иммунном ответе (активации системы комплемента), гормональной регуляции. Во мн. этих случаях фермент расщепляет в субстрате лишь одну или неск. связей (ограниченный протеолиз). Активность протеолитических ферментов регулируется на посттрансляц. стадии путем активации их неактивных предшественников (зи-могенов), а также действием прир. ингибиторов ферментов ( a 2 -макроглобулина, a 1 антитрипсина, секреторного панк-реатич. ингибитора и др.). Нарушения механизмов регуляции активности протеолитических ферментов-причина мн. тяжелых заболеваний (мышечной дистрофии, аутоиммунных заболеваний, эмфиземы легких, панкреатитов и др.).

П ротеолитические ферменты применяют в медицине, напр. для коррекции нарушений пищеварения, заживления ран и ожогов и др. Их также используют для получения смесей аминокислот, применяемых для парэнтерального питания, в произ-ве гормональных препаратов и нек-рых антибиотиков, в пищ. и кожевенной пром-сти, произ-ве моющих ср-в.

Протеолитические ферменты (синоним: протеазы) — белки, пептид-гидролазы, ферменты класса гидролаз, расщепляющие пептидные связи между аминокислотами в белках и пептидах.

Протеолитические ферменты играют важнейшую роль в переваривании белков пищи в желудке и кишечнике человека. Большинство протеолитических ферментов органов пищеварения продуцируется в виде проферментов. Физиологический смысл этого заключается в том, чтобы акт продукции фермента (профермента) был отделен от акта его активации — превращения в фермент и, таким образом, белки тканей, продуцирующих ферменты, не подвергались воздействию этих самых ферментов.

Классификация протеолитических ферментов

Протеазы подразделяются на:

  • экзопептидазы (пептидазы), гидролизующие (расщепляющие), преимущественно, внешние пептидые связи в белках и пептидах
  • эндопептидазы (протеиназы), гидролизующие, преимущественно, внутренние пептидые связи

К эндопептидазам относятся наиболее важные для желудочного пищеварения протеолитические ферменты пепсин, гастриксин и химозин, а также вырабатываемые в виде проферментов поджелудочной железой и участвующие в кишечном пищеварении трипсин, химотрипсин и эластаза.

Экзопептидазами являются протеолитические ферменты карбоксипептидаза А и карбоксипептидаза В, также присутствующие в панкреатическом соке. К экзопептидазам относятся ферменты кишечного сока: аминопептидазы (аланин-аминопептидаза и лейцин-аминопептидаза) и дипептидазы (глицилглицин-дипептидаза, глициллейцин-дипептидаза, пролиназа и пролидаза).

Протеазы разделяют на шесть групп, в зависимости от строения активного центра:

  • сериновые; в активном центре этих протеаз присутствует серин; сериновые протеазы — трипсин, химотрипсин и эластаза составляют 44% от общего количества белка экзокринной части поджелудочной железы
  • треониновые
  • цистеиновые
  • аспартильные — желудочные протеазы пепсин, гастриксин, катапепсины Д и Е и другие
  • металлопротеазы — например, карбоксипептидазы А и В являются Zn-металлопротеазами
  • глютаминовые
Читайте также:  Этапы бега на короткие дистанции

Протеолитические ферменты в лекарствах

Протеолетические ферменты (протеазы) является активным компонентам во многих ферментных препаратах, применяемых для коррекции секреторной дисфункции желудка и нарушений процесса пищеварения в тонкой кишке.

Первый тип лекарств, содержащих протеолетические ферменты,— экстракты слизистой оболочки желудка, основным действующим веществом которых является пепсин. Он, а также другие содержащиеся в слизистой оболочки желудка пептидазы, расщепляют практически все природные белки. Эти лекарства используются преимущественно при гастрите с пониженной кислотностью и не рекомендуются при лечении заболеваний ЖКТ с повышенной кислотностью.

Второй тип содержащих протеолетические ферменты лекарств — комплексные препараты, содержащие основные ферменты поджелудочной железы домашних животных. Такие лекарства способствуют купированию клинических признаков внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, к которым относят снижение аппетита, тошнота, урчание в животе, метеоризм, стеаторею, креаторею и амилорею. Самым популярным лекарством, содержащим комплекс панкреатических ферментов, включающим протеазы, является панкреатин. Кроме него, имеется множество других препаратов, содержащих протеолетические ферменты, ряд из них приведена в таблице (Саблин О.А., Бутенко Е.В.):

Ферменты способствуют бесчисленным ежедневным реакциям в вашем организме, поддерживая вас живыми и процветающими. Они выполняют много функций, в том числе помогают расщеплять пищу для получения энергии.

В частности, протеолитические ферменты помогают расщеплять и переваривать белок. Они содержатся в организме, а также в некоторых продуктах и пищевых добавках.

Добавки протеолитических ферментов в последнее время приобрели популярность благодаря их многочисленным полезным свойствам.

В этой статье рассматривается потенциальная польза протеолитических ферментов для здоровья, где они содержатся и как их использовать.

Протеолитические ферменты – что это такое, каково их действие, полезные свойства и в каких продуктах они содержатся

Что такое протеолитические ферменты?

Протеолитические ферменты необходимы для многих важных процессов в вашем организме. Их также называют пептидазами, протеазами или протеиназами.

В организме человека они вырабатываются поджелудочной железой и желудком.

Хотя протеолитические ферменты наиболее известны своей ролью в переваривании диетического белка, они также выполняют много других важных задач.

Например, они необходимы для деления клеток, свертывания крови, иммунной функции и рециркуляции белка, среди других жизненно важных процессов (1).

Как и люди, растения также на протяжении всего жизненного цикла зависят от протеолитических ферментов.

Эти ферменты не только необходимы для правильного роста и развития растений, они также помогают поддерживать их здоровье, выступая в качестве защитного механизма от вредителей, таких как насекомые (2, 3).

Интересно, что люди могут получить пользу от приема протеолитических ферментов растительного происхождения.

В результате добавки протеолитических ферментов могут содержать как ферменты животного, так и растительного происхождения.

Протеолитические ферменты – это особые типы ферментов, которые играют важную роль в переваривании белков, иммунной функции и других жизненно важных процессах. Ваш организм производит их, но вы также можете потреблять их, употребляя определенные продукты или принимая добавки.

Источники протеолитических ферментов

Три основных протеолитических фермента, вырабатываемых естественным путем в вашей пищеварительной системе – это пепсин, трипсин и химотрипсин.

Ваш организм производит их, чтобы помочь расщепить пищевые белки, такие как мясо, яйца и рыба, на более мелкие фрагменты, называемые аминокислотами. Они могут тогда быть должным образом переварены и усвоены.

Протеолитические ферменты можно найти в определенных продуктах, а также они доступны в виде добавок.

Пищевые источники

Двумя лучшими пищевыми источниками протеолитических ферментов являются папайя и ананас.

Папайя содержит фермент папаин, также известный как протеиназа папайи. Папаин содержится в листьях, корнях и плодах растения папайи.

Папаин является мощным протеолитическим ферментом. Фактически, он использовался на протяжении тысячелетий в качестве смягчителя мяса благодаря своей способности расщеплять белок (4).

Между тем ананасы содержат мощный протеолитический фермент, называемый бромелайн.

Бромелайн содержится во фруктах, кожуре и сладком соке растения ананаса и веками использовался коренными жителями Центральной и Южной Америки в качестве естественного средства для лечения ряда заболеваний (5).

Вы можете получить папаин и бромелайн, съев сырую папайю и ананас, соответственно. Вы также можете купить эти протеолитические ферменты в форме концентрированных добавок.

Читайте также:  Samsung gear fit2 pro sm r365

Хотя ананасы и папайя являются наиболее распространенными источниками протеолитических ферментов, вот другие продукты, содержащие протеолитические ферменты (6, 7, 8):

Добавки протеолитических ферментов

Добавки протеолитических ферментов выпускаются в форме капсул, жевательных таблеток, порошков и таблеток.

Некоторые добавки содержат протеолитический фермент одного типа, в то время как другие содержат комбинацию.

Бромелайн, папаин, панкреатин, трипсин и химотрипсин являются протеолитическими ферментами, которые обычно включают в смеси в добавки.

Производители получают протеолитические ферменты из растений и животных.

Например, трипсин и химотрипсин, полученные из свиней и коров, являются одними из наиболее распространенных протеолитических ферментов животного происхождения, добавляемых в смеси добавок, в то время как папаин и бромелайн получают из фруктов.

При покупке добавок протеолитических ферментов, ищите информацию об их активности. Некоторые бренды только перечисляют вес каждого фермента в миллиграммах, что не информирует покупателя об их активности.

Предлагаемые уровни активности зависят от фермента, и все еще обсуждаются. Тем не менее заслуживающие доверия бренды будут указывать единицы активности, и вы можете сравнить единицы активности конкретного фермента между брендами (9).

Обычные единицы маркировки активности протеолитических ферментов включают HUT, USP и SAP.

Добавки протеолитических ферментов доступны во многих формах и могут содержать как растительные, так и животные ферменты. Ищите бренды, которые перечисляют активность своих ферментов в единицах активности на этикетке.

Потенциальные полезные свойства протеолитических ферментов

Прием добавок протеолитических ферментов связан с рядом полезных эффектов в отношение здоровья.

Могут улучшить пищеварение

Одним из наиболее распространенных применений протеолитических ферментов является улучшение переваривания и усвоения диетического белка.

Заместительная ферментная терапия поджелудочной железы (ЗФТ) часто используется при лечении недостаточности поджелудочной железы, муковисцидоза, некоторых видов рака, таких как рак поджелудочной железы, колоректальный рак и рак желудка, или после операций на желудке или поджелудочной железе (10, 11, 12, 13).

Прием добавок протеолитических ферментов помогает людям с дефицитом или недостатком этих ферментов при расщеплении диетического белка.

Как пищевые продукты, так и добавки, содержащие протеолитические ферменты, могут помочь улучшить усвоение белка.

Несколько исследований на животных показали, что экстракт киви помогает улучшить расщепление и усвоение белков, особенно мяса, молока, сыра, рыбы и яиц (14, 15).

Другое исследование показало, что, когда люди с несварением принимали добавки, содержащие протеолитические ферменты, они испытывали значительное улучшение при вздутии живота, болях в животе, отрыжке, изжоге и потере аппетита (16).

Могут уменьшить воспаление

Несколько исследований показали, что протеолитические ферменты эффективны в уменьшении воспаления и симптомов, связанных с воспалительными заболеваниями.

Одно исследование показало, что инъекция протеолитических ферментов химотрипсина, трипсина и серратиопептидазы крысам уменьшает воспаление больше, чем аспирин (17).

Было выявлено, что некоторые типы этих ферментов являются безопасным и эффективным средством для лечения артрита.

Обзор 10 исследований показал, что протеолитический фермент бромелайн был эффективен в уменьшении таких симптомов, как боль, отек и скованность суставов у людей с остеоартрозом (18).

Другое исследование показало, что добавка, содержащая бромелайн и трипсин, была так же эффективна, как и традиционные противовоспалительные препараты, в уменьшении боли, связанной с остеоартрозом (19).

Бромелайн также эффективен в уменьшении воспаления и облегчении симптомов у людей с синуситом – заболеванием, которое вызывает воспаление носовых пазух (20).

Могут способствовать исцелению и быстрому восстановлению

Прием добавок протеолитических ферментных может быть эффективным способом ускорения заживления ран.

Например, исследования на животных показали, что как папаин, так и бромелайн ускоряют заживление ран и ускоряют рост новых тканей при непосредственном нанесении на кожу (21, 22).

Кроме того, было обнаружено, что протеолитические ферменты сокращают время восстановления после операции.

Одно исследование с участием 24 человек, которые только что перенесли хирургическую стоматологическую операцию, показало, что прием добавки, содержащей 5 мг протеолитического фермента серрапептазы, уменьшал отек и интенсивность боли (23).

Некоторые исследования показали, что послеоперационное лечение бромелайном может помочь уменьшить отеки и синяки после косметической операции (24, 25).

Могут помочь при синдроме раздраженного кишечника и воспалительном заболевании кишечника

Несколько исследований показали, что протеолитические ферменты могут уменьшать распространенные симптомы, связанные с синдромом раздраженного кишечника (СРК), такие как вздутие живота, газы, запоры и боли в животе.

Например, одно исследование с участием 126 человек с СРК показало, что добавка, содержащая папаин, приводит к значительному улучшению при запорах, вздутии живота и болезненных дефекациях (26).

Читайте также:  Могут ли очки исправить зрение

Другое исследование, в котором участвовали 90 человек с СРК, показало, что добавка пищеварительных ферментов, включающая протеолитические ферменты, облегчает такие симптомы, как вздутие живота, газы и боль в животе (27).

Кроме того, было выявлено, что бромелайн уменьшает воспаление у людей с воспалительными заболеваниями кишечника, включая язвенный колит и болезнь Крона (28).

Могут уменьшить болезненность мышц

Продолжительность болезненности мышц может составлять до четырех дней после тренировки.

Протеолитические ферменты могут помочь уменьшить болезненность мышц и ускорить восстановление мышц после интенсивной тренировки.

В одном небольшом исследовании на мужчинах смесь протеолитических ферментов, содержащая бромелайн и куркумин, значительно снижала мышечную чувствительность и боль после тренировки по сравнению с плацебо (29).

Другое исследование показало, что люди, которые потребляли добавки, содержащие трипсин, бромелайн, папаин и химотрипсин до и после бега с горы, испытывали мышечную меньшую слабость и более быстрое восстановление мышц, чем те, кто принимал плацебо (30).

Некоторые протеолитические ферменты могут обладать противораковыми свойствами

Исследования в пробирке и на животных показали, что некоторые протеолитические ферменты могут помочь бороться с раковыми клетками.

Одно исследование в пробирке продемонстрировало, что бромелайн ингибирует рост и вызывает гибель клеток рака желудка и толстой кишки человека (31).

Аналогичное исследование показало, что бромелайн, извлеченный из стеблей ананаса, оказывал противораковое действие на клетки рака толстой кишки. Предполагается, что как бромелайн, так и содержащие бромелайн продукты, такие как ананас, могут помочь предотвратить рак толстой кишки (32).

Другое недавнее исследование в пробирке показало, что как бромелайн, так и папаин останавливали рост и вызывали гибель клеток в раковых клетках желчного протока человека (33).

Хотя эти результаты являются многообещающими, для изучения эффективности и безопасности протеолитических ферментов при лечении некоторых видов рака необходимы исследования на людях.

Протеолитические ферменты могут помочь перевариванию белка, уменьшить симптомы синдрома раздраженного кишечника, уменьшить воспаление, облегчить болезненность мышц и ускорить восстановление после операции. Исследования также предполагают, что они могут даже помочь бороться с раковыми клетками.

Применение протеолитических ферментов

Вы можете использовать протеолитические ферменты разными способами, в зависимости от ваших целей.

Если вы хотите естественным образом увеличить потребление этих впечатляющих ферментов, сфокусируйтесь на добавлении в свой рацион большего количества продуктов, богатых протеолитическими ферментами.

Папайя, ананас, киви и ферментированные продукты – все это отличные источники.

Если вы желаете принимать добавку протеолитических ферментов, обязательно приобретите ее у известного бренда, который добровольно проверяет свои продукты на активность и качество.

Активность каждого фермента в единицах активности, а не только в весе, должна быть четко указана на этикетке.

Существует бесчисленное множество добавок протеолитических ферментов, каждая с различными комбинациями ферментов.

Поскольку они могут сильно различаться по составу, оптимальную дозировку и продолжительность приема вы можете узнать непосредственно на упаковке отдельно взятого средства.

Прежде чем начинать прием добавок всегда консультируйтесь с врачом.

Вы можете получить протеолитические ферменты, употребляя папайю, ананас, киви и ферментированные продукты, или можете принимать добавки. Обязательно ознакомьтесь с информацией на упаковке перед покупкой добавок, проверяя активность, качество, тип фермента и инструкции по дозировке.

Потенциальный вред и побочные эффекты

Протеолитические ферменты обычно считаются безопасными, но у некоторых людей они могут вызывать побочные эффекты.

Возможно, у вас могут возникнуть проблемы с желудочно-кишечным трактом, такие как диарея, тошнота и рвота, особенно если вы принимаете очень высокие дозы (34).

Хотя пищевые добавки чаще вызывают побочные эффекты, употребление большого количества фруктов с высоким содержанием протеолитических ферментов также может вызвать расстройство пищеварения.

Также могут возникнуть аллергические реакции. Например, у людей, которые имеют аллергию на ананас, также может быть аллергия на бромелайн, и его прием может вызвать побочные реакции, такие как кожная сыпь (35).

Кроме того, протеолитические ферменты, такие как бромелайн и папаин, могут мешать разжижающим кровь препаратам. Папаин также может повышать концентрацию определенных антибиотиков в крови (36).

Поэтому прежде чем принимать протеолитические ферменты важно проконсультироваться с врачом.

Чтобы воспользоваться полезными свойствами протеолитических ферментов, потребляйте больше богатых ими продуктов или принимайте высококачественную добавку. У некоторых людей они могут вызывать побочные эффекты, в том числе расстройство пищеварения, и могут реагировать с некоторыми лекарствами.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector