آنزیم یکی از مواد بیولوژیکی مهم در چرخه حیات است که امکان انجام بسیاری از واکنش‌های شیمیایی را فراهم می‌کند. کاربرد این مولکول فقط به زیست شناسی خلاصه نمی‌شود و در صنایع تجاری هم قابل استفاده است. در این مقاله، قصد داریم به اطلاعات مهمی در مورد انواع آنزیم و کاربردهای آن در صنایع مختلف بپردازیم.
آنزیم چیست؟
آنزیم یک کاتالیست است که نقش بیولوژیکی دارد و سرعت انجام واکنش‌های شیمیایی را افزایش می‌دهد. آنزیم‌ها از جنس پروتئین و نوکلئیک اسید (ریبوزوم) هستند. این پروتئین زنجیره‌ای برای این که به درستی وظیفه خود را انجام دهد باید به شکل سه‌بعدی درآید. در واقع، آنزیم زنجیره‌ای از آمینواسیدها (پلیپپتید) است که در هم پیچیده شده‌اند. آنزیم‌ها توسط مولکول‌هایی به نام راه‌انداز و مهارکننده تولید می‌شوند.
انواع آنزیم بر اساس IUB
تقسیم‌بندی‌های متفاوتی از آنزیم‌ها ارائه شده است که کامل‌ترین آنها دسته‌بندی IUB است. در این دسته‌بندی آنزیم‌ها براساس نوع واکنشی که در آن نقش کاتالیزگر دارند به 6 گروه تقسیم می‌شوند. هیدرولازها یکی از مهمترین این مواد هستند که با اضافه کردن آب، پیوندهای بین مولکولی را هیدرولیز می‌کنند. در ادامه لیست کامل این آنزیم‌ها را مشاهده می‌کنید:
- هیدرولازها
- لیگازها
- ایزومراز‌ها
- لیازها
- اکسیدوردوکتازها
- ترانسفرازها
عملکرد و خاصیت آنزیم
عملکرد آنزیم‌ها با توجه به نوع آمینواسید و شکل آن تغییر می‌کند. به طور کلی، همه آنزیم‌ها نقش کاتالیزگر در واکنش‌های سلولی را ایفا می‌کنند. بنابراین، ادامه حیات جانداران به فعال بودن آنها گره خورده است. مهمترین ویژگی‌های این مواد حیاتی شامل: کاهش انرژی فعال‌سازی واکنش و کاهش گرمای واکنش میشود. لازم بهه ذکر است که تغییر PH محیط و حرارت شدید باعث اختلال در عملکرد آنزیم‌ها میشود.
نقش آنزیم‌ها در بدن موجودات زنده: بدن برای این که بتواند از انرژی مولکول‌های بزرگ مانند کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها استفاده کند باید آنها را به قطعات کوچک‌تری تقسیم کند. برای انجام این واکنش‌ها حضور انواع آنزیم‌های گوارشی ضروری است تا با تسریع واکنش، انرژی مورد نیاز را در اختیار سلول‌های بدن قرار دهند. این آنزیم‌ها نقش مهمی در متابولیسم بدن و هضم غذا ایفا می‌کنند.
کاربرد آنزیم ها در صنایع غذایی
آنزیم‌هایی که در صنایع غذایی استفاده می‌شوند شامل آنزیم‌های گیاهی، حیوانی و میکروبی هستند. این آنزیم‌ها در ابتدا برای بهبود فرم خمیر و تسریع فرآیند تخمیر نان کاربرد داشته اما امروزه کاربردهای وسیع‌تری مثل: تولید لبنیات، نان، نوشابه، میوهها و سبزیجات دارند. مهمترین وظایف آنزیم‌ها در تهیه مواد غذایی عبارتند از:
فرم دهی خمیر: هر آنزیم برای انجام وظیفه خود به یک بستر نیاز دارد. خمیر نان بستر فعالیت آنزیم پروتئاز است. فعالیت این آنزیم در مواد اولیه تولید بیسکویت و نان باعث میشود تا خمیر فرم پذیری راحتی در دستگاه داشته باشد. یکی از موادی که در تولید بیسکوییت کاربرد زیادی دارد مالتودکسترین است. اگر قصد کسب اطلاعات بیشتر در این مورد را دارید می‌توانید به صفحه خرید عمده مالتودکسترین مراجعه کنید.
بهبود طعم مواد غذایی: آنزیم گلوکز اکسیداز یکی از آنزیم‌های مهم در تولید مواد قنادی است. این آنزیم علاوه بر این که باعث افزایش حجم خمیر میشود، طعم آن را نیز بهبود می‌بخشد. در نتیجه فعالیت این ماده، گلوکز و اکسیژن به آب اکسیژنه و گلوکونولاکتون تبدیل می‌شوند.
بالا بردن زمان ماندگاری محصول: افزایش طول عمر محصولات غذایی اصلی‌ترین کاربرد آنزیم در صنایع غذایی است. آنزیم آلفامیلاز را می‌توان یکی از پرفروش‌ترین آنزیم‌ها در صنایع غذایی و نساجی دانست. این آنزیم در گروه هیدرولازها جای دارد. به واسطه فعالیت این آنزیم پیوندهای گلیکوسیدیک درون نشاسته‌ای شکسته می‌گردد و باعث افزایش ماندگاری محصولات غذایی از جمله نان میشود. لازم به ذکر است که مواد دیگری هم این ویژگی را دارند. به عنوان مثال سوربات پتاسیم «آنزیم آفلامیلاز» ندارد اما یکی از بهترین مواد نگهدارنده برای صنایع غذایی است.
افزایش حجم نان: آنزیم لیپاز به طور طبیعی در بدن ترشح میشود و وظیفه اصلی آن هضم چربی‌ها است. این آنزیم یک نوع گلیکوپروتئین هست که انواع آنزیم‌های مختلف را شامل میشود. آنزیم لیپاز کاربرد گسترده‌ای در تولید آرد، شوینده‌ها و سایر موادغذایی دارد. در تولید نان نیز از این ماده استفاده میشود.
تولید محصولات لبنی: آنزیم‌های لاکتاز و کاتالاز دو عامل اصلی در تولید فرآورده‌های لبنی مانند شیر، خامه و بستنی هستند. این آنزیم‌ها باعث افزایش غلظت شیر و بهبود طعم آن می‌شوند. لاکتاز باعث افزایش طعم شیرینی بستنی شده و حالت آن را حفظ می‌کنند. برای خرید لبنیات سالم شناخت انواع آنزیم‌های خوراکی ضروری است.
تولید فرآورده‌های گوشتی: برای تولید فرآورده‌های گوشتی که طعم و رنگ خوبی دارند، استفاده از آنزیم‌های غذایی ضروری است. آنزیم‌های پاپائین و بروملین دو آنزیم اصلی در این صنعت هستند که بافت، رنگ و طعم گوشت گاو و گوسفند را بهبود می‌بخشند. علاوه بر این، آنزیم‌ها در تولید سوسیس، کالباس و ژامبون استفاده می‌شوند. سدیم سیترات هم یکی از مواد نگهدارنده‌ای است که در فراورده‌های گوشتی کاربرد دارد.
آنزیم ها چه کاربردی در صنایع دارویی دارند؟
دسته‌ای از آنزیم‌ها خاصیت دارویی داشته و در نابودی ویروس‌ها و میکروب‌ها نقش دارند. بدن در حالت طبیعی این آنزیم‌ها را تولید می‌کند اما در برخی از افراد این آنزیم‌ها تولید نمی‌شوند. بنابراین، لازم است برای افزایش مقاومت بدن خود از داروهای آنزیمی استفاده کنند. برای آگاهی از کاربرد آنزیم در صنایع دارویی ادامه مطلب را از دست ندهید.
داروهای خوردنی و استنشاقی: برای درمان بیمارانی که قادر به هضم قند ساکاروز نیستند نوع خاصی از داروهای آنزیمی به کار می‌رود. این دارو خوراکی است و طریقه مصرف راحتی دارد. امروزه، در صنعت داروسازی تولید داروهای آنزیمی کبدی بسیار رایج است. این دارو شامل انواع آنزیم‌های لیپاز، پروتئاز و آمیلاز میشود. افرادی که کبد آنها توانایی تولید این آنزیم‌ها را ندارد از آن استفاده می‌کنند.
درمان بیماری های عفونی: تعدادی از آنزیم‌های زیستی دارای خاصیت آنتی باکتریال هستند و در درمان بیماری‌های عفونی نقش دارند. لیزوزوم یکی از این آنزیم‌ها است که با تخریب دیواره‌های باکتری و عوامل بیماری‌زا موجب از بین رفتن بیماری میشود. در سال‌های اخیر پژوهش‌های گسترده‌ای در زمینه استفاده از آنزیم‌ها برای مهار بیماری HIV صورت گرفته که نتایج امیدوار کننده‌ای داشته است.
ترمیم بافت‌های آسیب دیده: گروه دیگری از آنزیم‌ها با هدف کمک به بازسازی بافت‌های آسیب دیده پوستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با انجام آزمایشات فراوان مشخص شد گروهی از آنزیم‌های پروتئولیتیک اثربخشی بیشتری دارند. به عنوان مثال، یک نوع ژل پانسمانی که در پزشکی کاربرد دارد از آنزیم‌های موجود آناناس ساخته شده است.
درمان بیماری های نادر و سرطان: درمان سرطان و بیماری‌های نادر یکی از حوزه‌هایی است که استفاده از آنزیم‌های دارویی در آن بسیار مهم است. استفاده از آنزیم‌های دارویی برای تخریب سلول‌های سرطانی مانند ملانوما به عنوان روشی امن شناخته میشود. این روش عوارض جانبی شیمی درمانی را ندارد. آنزیم بادی مونوکلونال یکی از آنزیم‌های دارویی مورد استفاده در درمان سرطان هست.
کاربرد آنزیم‌ها در صنایع آرایشی
کاربرد گسترده آنزیم‌ها به صنایع آرایشی و بهداشتی نیز کشیده شده است. آنزیم‌ها در ساخت لایه‌بردار‌ها و اسکراب‌های بدن کاربرد دارند. این آنزیم‌ها با شکستن پیوندهای بین سلول‌های مرده پوست باعث لایه برداری صحیح می‌شوند. پروتئاز یکی از آنزیم‌هایی است که در تولید محصولات مراقبتی کاربرد دارد. آنزیم‌های گیاه پاپایا و موز هم در این حوزه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آنزیم‌ها از مهمترین مولکول‌های زیستی هستند که امکان حیات را برای موجودات زنده فراهم کرده‌اند. امروزه، ما درک بهتری از این مولکول‌ها داریم و می‌توانیم از آنها در صنایع مختلف استفاده کنیم. در این مطلب، به معرفی انواع آنزیم‌ها و کاربردهای آن در صنایع مختلف پرداخته‌ایم. علاوه بر این اگر به دنبال یک راهنمای جامع در مورد آنزیم‌ها هستید حتما از گروه مشاورین ما در شرکت واردات مواد اولیه غذایی راویس اطلاعات مورد نیاز خود را کسب کنید.
بدون دیدگاه