¿Para qué son las enzimas? Secretos de los catalizadores biológicos de la vida

Ecología de la salud. Las enzimas son compuestos químicos que hacen posible los organismos vivos. Sin ellos, la vida en nuestro planeta sería imposible. Estos biocatalíticos sorprendentes aceleran las reacciones bioquímicas miles de millones de veces, garantizando el funcionamiento normal de todos los sistemas corporales, desde la digestión hasta la respiración celular.

¿Qué son las enzimas y cómo funcionan?
Las enzimas son catalizadores biológicos de la naturaleza proteica, que aceleran significativamente las reacciones bioquímicas sin ser consumidas. Hay más de 3.000 enzimas diferentes en el cuerpo humano, cada una de las cuales tiene su propia función única. Las enzimas hacen posible casi todos los procesos de vida – desde la simple degradación de los alimentos hasta los procesos más complejos de síntesis del ADN y el ARN.
El principio de funcionamiento de las enzimas es sorprendentemente preciso. Cada enzima tiene un centro activo único, que corresponde perfectamente a un sustrato específico (sustancia a la que se dirige la acción de la enzima) sobre el principio del "bloqueo clave". Al mismo tiempo, la actividad de las enzimas está estrictamente regulada por el cuerpo, lo que garantiza el funcionamiento coordinado de todos los procesos bioquímicos.
Historia del estudio de enzimas
La historia del estudio de las enzimas comenzó en 1833, cuando los chemistas franceses Anselm Payen y Jean-François Persault aislaron la primera enzima de la malta - amilasa. El término "enzima" proviene de la palabra latina "fermentum", que significa "starter". Más tarde, en 1878, el fisiólogo alemán Wilhelm Kühne propuso el término enzima (del griego en zyme - "en levadura"), que también se utiliza para referirse a enzimas.
En 1926, el bioquímico estadounidense James Sumner primero aisló y cristalizó la enzima urease, demostrando su naturaleza proteica. Por este descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1946. Desde entonces, el estudio de las enzimas se ha convertido en una de las áreas clave en bioquímica y biología molecular.

Clasificación enzimática
En la bioquímica moderna se adopta una clasificación internacional de enzimas, subdividiéndolas en seis clases principales dependiendo del tipo de reacciones catalícitas:

1. Oxydoreductase catalizar reacciones redox
2. Transferencias catalizar la transferencia de grupos funcionales entre moléculas
3. Hidrolas catalizar reacciones de hidrolisis (proporción de agua)
4. Liazy catalizar la ruptura de los bonos sin hidrolisis
5. isomerase catalizar cambios estructurales o geométricos en moléculas
6. Ligas cataliza la combinación de dos moléculas para formar nuevos enlaces químicos

El papel de las enzimas en el cuerpo humano
El papel de las enzimas en el cuerpo humano es difícil de sobreestimar. Están involucrados en todos los procesos vitales:

Sistema digestivo
Las enzimas digestivas son quizás las enzimas más famosas. Son producidas por las glándulas salivales, estómago, páncreas y intestino delgado. Amylase contenida en la saliva comienza a romper el almidón en la boca. En el estómago, la pepsin descompone proteínas. En el intestino delgado, las enzimas pancreáticas completan el desglose de todos los componentes alimenticios – proteínas, grasas y carbohidratos – en moléculas simples que pueden ser absorbidas en la sangre.
Signos de deficiencia de enzimas digestivas

• Sentirse heavi después de comer
• Bloating and increased gas formation
• Quemadura de corazón y picor
• Trastornos de heces (diarrea o estreñimiento)
• Partículas de alimentos sin digerir en las heces
• Sentimiento de saturación rápida
• Dolor o malestar en el estómago

Metabolismo e intercambio energético
Las enzimas juegan un papel clave en el metabolismo – el agregado de todas las reacciones químicas en el cuerpo. Están involucrados en el ciclo Krebs, glucolisis, beta-oxidación de ácidos grasos y otras vías metabólicas, proporcionando energía a las células en forma de ATP. Sin enzimas, estas reacciones serían demasiado lentas para sostener la vida.
Si no hubiera enzimas en nuestro cuerpo, el proceso de digerir una comida regular tardaría unos 50 años en lugar de unas pocas horas.
Funciones de desintoxicación y protección
El hígado contiene muchas enzimas involucradas en la desintoxicación de sustancias dañinas. Por ejemplo, el citocromo P450 neutraliza toxinas y drogas. Catalase y superoxida dismutase protegen las células del estrés oxidativo neutralizando los radicales libres. Estas enzimas antioxidantes son la línea de defensa más importante del cuerpo.
Síntesis de ADN, ARN y proteínas
Enzymes proporcionan replicación de ADN (polimerasa de ADN), transcripción (polimerasa de ARN) y traducción (sintetas de aminoacilo-tRNA). Sin ellos, sería imposible reproducir información genética y sintetizar proteínas – la base de la vida.
Factores que afectan la actividad enzimática
La actividad de las enzimas depende de muchos factores que pueden aumentar y reducir su eficiencia:
Principales factores que afectan la actividad de las enzimas:

• Temperatura. Para cada enzima hay una temperatura óptima a la que su actividad es máxima. Para enzimas en el cuerpo humano, esto es generalmente 37°C (temperatura corporal normal).
• p H Cada enzima tiene un rango óptimo de pH. Por ejemplo, la pepsin gástrica está activa en un ambiente ácido (pH 1,5-3.5) y enzimas pancreáticas en un entorno alcalino (pH 7.5-8.5).
• Concentración de sustratos La tasa de reacción enzimática aumenta con un aumento de la concentración del sustrato a un determinado límite.
• Presencia de activadores e inhibidores Algunas sustancias pueden aumentar o disminuir la actividad de las enzimas.
• Hidratación Una cantidad suficiente de agua es necesaria para el funcionamiento normal de las enzimas.

Enzimas en la nutrición y la industria alimentaria
Enzimas son ampliamente utilizados en la industria alimentaria. Se utilizan en la producción de queso (renina), cerveza (amilasa y proteasa), productos de panadería (amilasa), jugos (pectinasas) y muchos otros productos. Los procesos de fermentación que subyacen a la producción de vino, cerveza, productos lácteos también se proporcionan por actividad enzimática.
En términos de una dieta saludable, es importante entender que el tratamiento térmico destruye las enzimas naturales que se encuentran en los alimentos crudos. Por lo tanto, la inclusión en la dieta de frutas frescas, verduras, granos germinados y nueces puede contribuir al enriquecimiento del cuerpo con enzimas naturales.
Alimentos ricos en enzimas naturales:

• piña - contiene bromelaína, que descompone proteínas
• papaya Contiene papaína que mejora la digestión
• kiwi - contiene actinidina, que contribuye a la degradación de las proteínas
• avocado Contiene lipasa que descompone grasas
• banana - contiene amilasa y maltase para el desglose de carbohidratos
• miel - contiene amilasa, diástasis e invertas
• Sauerkraut y alimentos fermentados rica en varias enzimas debido al proceso de fermentación
• Semillas brotes contienen muchas enzimas activas necesarias para la germinación

Fermentoterapia: tratamiento con fármacos enzimáticos
Los preparados enzimáticos son ampliamente utilizados en la medicina para tratar diversas enfermedades. Las enzimas pancreáticas más comunes que se utilizan para la pancreatitis, fibrosis quística y otras afecciones acompañadas de insuficiencia de función pancreática. Ayudan a compensar la deficiencia de sus propias enzimas digestivas y mejorar la absorción de nutrientes.
¡Es importante recordar!
Los preparativos de la enzima deben ser recetados por un médico. La automedicación puede conducir a la supresión de la producción de sus propias enzimas y a la formación de la dependencia de las drogas. Antes de comenzar cualquier suplemento de enzima, asegúrese de consultar a un gastroenterólogo.

La terapia de enzimas sistémicas es una dirección que utiliza combinaciones de enzimas proteolíticas (limpiantes proteínas) para tratar enfermedades inflamatorias, lesiones e inmunidad deteriorada. Medicamentos como Wobenzyme contienen un complejo de enzimas vegetales y animales, que, entrando en el torrente sanguíneo, tienen efectos antiinflamatorios, inmunomoduladores y antitrombóticos.
Cómo mantener la actividad enzimática saludable
Recomendaciones prácticas para mantener una actividad enzima sana:

1. Mejilla tu comida. El proceso digestivo comienza en la boca, donde la amilasa saliva comienza a romper los carbohidratos.
2. Come frutas y verduras crudas Contienen enzimas naturales que les ayudan a digerir.
3. Incluye alimentos fermentados en tu dieta - Yogur, kefir, sauerkraut, kombucha, kimchi.
4. Mantener una microflora intestinal saludable Las buenas bacterias ayudan en la producción de ciertas enzimas.
5. Evite comer demasiado. Esto pone una carga excesiva en las enzimas digestivas.
6. Maneja el estrés. El estrés crónico afecta negativamente la producción de enzimas digestivas.
7. Limite su consumo de alcohol - puede interrumpir la actividad de las enzimas del páncreas y el hígado.
8. Mantener el equilibrio de agua Una cantidad suficiente de agua es necesaria para el funcionamiento normal de las enzimas.
9. Participación regular en la actividad física Esto mejora el metabolismo y el funcionamiento del sistema digestivo en su conjunto.

El futuro de la fermentología: direcciones prometedoras
La ciencia moderna está explorando activamente el potencial de las enzimas para resolver diversos problemas de medicina y biotecnología. Entre las áreas prometedoras se encuentran la creación de enzimas artificiales con propiedades especificadas, el uso de enzimas para la bioremediación (limpiando el medio ambiente de la contaminación), el desarrollo de biosensores de enzimas para el diagnóstico de enfermedades.
De particular interés es el uso de enzimas en oncología. Algunas enzimas son capaces de reconocer y destruir células cancerosas o activar medicamentos antitumor directamente en el tumor, lo que reduce los efectos tóxicos de la quimioterapia en tejidos sanos.
El estudio de las enzimas abre nuevos horizontes para comprender los mecanismos de vida y desarrollar tratamientos para diversas enfermedades. Tal vez las enzimas serán la clave para resolver muchos de los problemas de la medicina moderna.
Conclusión
Enzymes son increíbles biomoléculas sin las cuales la vida como sabemos sería imposible. Garantizan el curso normal de todos los procesos bioquímicos en el cuerpo, desde la digestión hasta la síntesis del ADN. Comprender el papel de las enzimas y los factores que influyen en su actividad nos permite acercarnos más conscientemente a la salud y la nutrición.
La inclusión en la dieta de alimentos ricos en enzimas naturales, organización adecuada de la nutrición, un estilo de vida saludable - todo esto contribuye a mantener la actividad óptima de los sistemas enzimáticos del cuerpo. En casos de deficiencia de enzimas, la medicina moderna ofrece métodos eficaces de terapia de enzimas, que, sin embargo, deben ser utilizados bajo la supervisión de un especialista.
Cuidar la salud de sus propios sistemas enzimáticos es una inversión en longevidad y calidad de vida, que seguramente dará fruto en forma de bienestar, energía y sin problemas digestivos.
Glosario de términos
Enzyme (enzyme)
El catalizador biológico de la naturaleza proteica, que acelera las reacciones químicas en el cuerpo sin consumirse.
substrato
Una sustancia que sufre transformación bajo la acción de una enzima.
Centro activo
El área de la molécula de enzima interactúa directamente con el sustrato y proporciona catalisis.
Coenzimas
Componentes no proteínas necesarios para el funcionamiento de ciertas enzimas.
Inhibidores de enzima
Sustancias que reducen o bloquean completamente la actividad de las enzimas.
Activadores Enzyme
Sustancias que aumentan la actividad de las enzimas.
pepsin
Enzima digestiva producida en el estómago y descompone proteínas en péptidos.
amilaza
Una enzima que descompone el almidón y el glicógeno en azúcares simples.
lipaza
Una enzima que descompone grasas (triglicéridos) a glicerol y ácidos grasos.
Protease
Una enzima que descompone proteínas en péptidos y aminoácidos más pequeños.
Enzimopatía
Una enfermedad causada por una violación de la actividad de ciertas enzimas en el cuerpo.
Fermentoterapia
Un método de tratamiento con fármacos enzimáticos.