Was sind enzyme?
Enzyme gehören zu den faszinierendsten Molekülen der Natur. Es handelt sich um Proteine, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. Diese Bausteine bilden lange Ketten, die sich zu einer ganz bestimmten dreidimensionalen Form falten – und genau diese Form macht jedes Enzym einzigartig.
Ihre wichtigste Eigenschaft: Enzyme sind biologische Katalysatoren. Das bedeutet, sie beschleunigen chemische Reaktionen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Ein Enzym geht also unverändert aus der Reaktion hervor und kann seine Aufgabe immer wieder von Neuem übernehmen. Ohne solche Katalysatoren würden viele Reaktionen nur sehr langsam ablaufen.
Typisch für Enzyme ist außerdem ihre hohe Spezifität: Jedes Enzym passt nur zu einem bestimmten Partner, dem sogenannten Substrat. Häufig wird das mit einem Schlüssel und einem Schloss verglichen – so wie ein Schlüssel nur in das passende Schloss greift, erkennt ein Enzym nur das Substrat, das genau zu seiner Form passt. Deshalb arbeiten Enzyme so zielgerichtet.
Enzymklassen im Überblick
Enzyme gibt es in großer Vielfalt, und sie lassen sich nach der Art der Reaktion ordnen, die sie ermöglichen. International werden sie in sechs große Hauptklassen eingeteilt. Für das Verständnis genügt ein vereinfachter Überblick:
Eine besonders große und bekannte Gruppe sind die Hydrolasen. Sie haben die Aufgabe, größere Moleküle mithilfe von Wasser in kleinere Bausteine zu zerlegen. Zu dieser Gruppe gehören viele Enzyme, die in Natur und Technik eine Rolle spielen.
Innerhalb der Hydrolasen findet sich die Untergruppe, um die es auf dieser Seite geht: die Proteasen – auch Peptidasen genannt. Sie sind darauf spezialisiert, Proteine in kleinere Einheiten zu zerlegen.
Der Begriff „proteolytisch" setzt sich aus „Protein" und dem griechischen Wort „lysis" (Spaltung) zusammen – proteolytische Enzyme sind also Enzyme, die Proteine spalten. Sie werden auch als Proteasen oder Peptidasen bezeichnet.
Wie werden Enzyme gewonnen?
So unterschiedlich die Enzyme sind, so verschieden sind auch die Wege, sie zu gewinnen. Grundsätzlich lassen sich drei Hauptquellen unterscheiden:
- Pflanzliche Gewinnung: Manche Enzyme werden direkt aus Pflanzen gewonnen. Bromelain etwa wird aus der Ananas extrahiert, Papain aus dem Saft der Papaya. Das Pflanzenmaterial wird dabei aufbereitet und das Enzym anschließend herausgelöst und gereinigt.
- Tierische Gewinnung: Andere Enzyme stammen aus tierischen Quellen. Pankreatin wird beispielsweise aus der Bauchspeicheldrüse gewonnen.
- Mikrobielle Gewinnung: Ein moderner und zunehmend wichtiger Weg ist die Herstellung mithilfe von Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilzen. In einem kontrollierten Verfahren – der Fermentation – produzieren diese Mikroorganismen die gewünschten Enzyme, die anschließend gewonnen und aufgereinigt werden.
Allen Verfahren gemeinsam ist ein sorgfältiger Reinigungs- und Aufbereitungsprozess, an dessen Ende ein möglichst reines und gut charakterisiertes Enzym steht.
Qualität und Charakterisierung von Enzymen
F.I.P. Einheiten
magensaftresistenz
Stabilität
Vier Enzyme im Porträt
Bromelain
Enzym aus der Ananas
Bromelain
Bromelain ist ein Enzymgemisch, das aus der Ananas gewonnen wird – vor allem aus Stamm und Frucht der Pflanze. Es zählt zu den pflanzlichen proteolytischen Enzymen und ist für seine Fähigkeit bekannt, Proteine in kleinere Bestandteile zu zerlegen. Bromelain wird seit Langem erforscht und gehört zu den bekanntesten pflanzlichen Enzymen überhaupt.
Papain
Enzym aus der Papaya
Papain
Papain stammt aus dem Milchsaft der unreifen Papaya. Wie Bromelain ist es ein pflanzliches proteolytisches Enzym und in der Lage, Proteinketten an ihren Bindungen zu spalten. Schon traditionell ist Papain in vielen Kulturen bekannt, in denen die Papaya beheimatet ist.
Pankreatin
Enzymkomplex
Pankreatin
Pankreatin ist – anders als Bromelain und Papain – kein einzelnes Enzym, sondern ein Gemisch mehrerer Enzyme tierischen Ursprungs. Es enthält neben proteinspaltenden Enzymen auch solche, die auf Fette und Kohlenhydrate ausgerichtet sind. Diese Kombination macht Pankreatin zu einem vielseitigen Enzymkomplex.
DigeZyme®
veganer Enzymkomplex
DigeZyme®
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