1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng enzyme trong y dược

41 37 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Ứng Dụng Công Nghệ Enzyme Trong Y Dược
Tác giả Nguyễn Thị Cẩm Phương, Trần Thị Thủy Tiên, Phùng Thị Mỹ Trinh, Nguyễn Hoàng Phương Trúc, Huỳnh Thị Thanh Tuyền
Người hướng dẫn TS. Đỗ Việt Hà
Trường học Trường Đại Học Nông Lâm
Chuyên ngành Công Nghệ Enzyme
Thể loại seminar
Năm xuất bản 2021
Thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 41
Dung lượng 616,33 KB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (7)
    • 1.1. Định nghĩa enzyme (7)
    • 1.2. Nguồn thu nhận enzyme (7)
      • 1.2.1. Thu nhận enzyme từ nguồn thực vật (7)
        • 1.2.1.1. Thu nhận enzyme amylase (8)
        • 1.2.1.2. Thu nhận enzyme bromelain từ thực vật (E.C.3.4.4.24) (8)
        • 1.2.1.3. Thu nhận enzyme papain (E.C.3.4.4.10) (8)
      • 1.2.2. Thu nhận enzyme từ nguồn động vật (8)
        • 1.2.2.1. Enzyme protease (8)
        • 1.2.2.2. Enzyme protease kiềm (8)
      • 1.2.3. Thu nhận enzyme từ vi sinh vật (9)
    • 1.3. Công nghệ enzyme (9)
    • 1.4. Ứng dụng và lợi ích chung (9)
  • CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ENZYME VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC (11)
    • 2.1. Giới thiệu về enzyme trong y dược (11)
    • 2.2. Ứng dụng trong y học (12)
    • 2.3. Ứng dụng trong sản xuất thuốc (16)
    • 3.1. Enzyme amylase (19)
      • 3.1.1. Phân loại (19)
      • 3.1.2. Vai trò của enzyme amylase trong y dược (21)
    • 3.2. Enzyme protease (21)
      • 3.2.1. Khái niệm và đặc tính (21)
      • 3.2.2. Lịch sử (22)
      • 3.2.3. Cấu tạo (23)
      • 3.2.4. Phân loại (24)
      • 3.2.5. Ứng dụng enzyme protease trong y dược (26)
        • 3.2.5.1. Cần thiết cho tiêu hóa (26)
        • 3.2.5.2. Cho phép hấp thụ acid amin (27)
        • 3.2.5.3. Tăng cường chức năng miễn dịch (27)
        • 3.2.5.4. Ngăn ngừa cục máu đông và xơ cứng động mạch (27)
        • 3.2.5.5. Tăng tốc sửa chữa mô (28)
        • 3.2.5.6. Ngăn ngừa ung thư ruột kết (28)
    • 3.3. Bromelain (28)
      • 3.3.1. Khái niệm (29)
      • 3.3.2. Hoạt tính của bromelain (29)
      • 3.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính bromelain (30)
        • 3.3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ (30)
        • 3.3.3.2. Ảnh hưởng của pH (30)
        • 3.3.3.3. Ảnh hưởng bởi các ion kim loại (30)
      • 3.3.4. Ứng dụng trong y dược (31)
        • 3.3.4.1. Ứng dụng điều trị các vấn đề về tiêu hóa (31)
        • 3.3.4.2. Ứng dụng chống viêm hiệu quả (31)
        • 3.3.4.3. Ứng dụng cải thiện chứng đau thắt ngực (31)
        • 3.3.4.4. Ứng dụng điều trị hen suyễn (31)
        • 3.3.4.5. Ứng dụng điều trị viêm xoang mãn tính (32)
        • 3.3.4.6. Ứng dụng trong việc ngăn ngừa ung thư (32)
      • 3.3.5. Phản ứng phụ của Bromelain (32)
    • 3.4. Enzyme trypsin (33)
      • 3.4.1. Khái niệm (33)
      • 3.4.2. Tác dụng (33)
      • 3.4.3. Ứng dụng trypsin vào điều trị bệnh (34)
  • CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ (39)
    • 4.1. Kết luận (39)
    • 4.2. Xu hướng (39)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (41)

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM SEMINAR Môn CÔNG NGHỆ ENZYME ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ENZYME TRONG Y DƯỢC GVHD TS Đỗ Việt Hà Nhóm 4 Lớp DH18HT Sinh viên thực hiện TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2021 1 Nguyễn Thị Cẩm Phương 18139155 2 Trần Thị Thủy Tiên 18139195 3 Phùng Thị Mỹ Trinh 18139207 4 Nguyễn Hoàng Phương Trúc 18139210 5 Huỳnh Thị Thanh Tuyền 18139220 MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2 1 1 Định nghĩa.

TỔNG QUAN

Định nghĩa enzyme

Enzyme là những chất xúc tác sinh học do tế bào sống tạo ra, có khả năng tăng tốc độ và hiệu suất của các phản ứng hóa sinh, đồng thời vẫn giữ nguyên khả năng xúc tác sau khi phản ứng kết thúc Hai đặc trưng cơ bản của enzyme là khả năng xúc tác và tính bền vững sau phản ứng.

Enzyme là protein có hoạt tính xúc tác:

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong việc xúc tác hầu hết các phản ứng hóa học trong cơ thể sống, giúp các quá trình chuyển hóa diễn ra một cách nhịp nhàng và cân đối Chúng đảm bảo sự trao đổi liên tục giữa cơ thể và môi trường bên ngoài, từ đó duy trì sự tồn tại của sinh vật.

Enzyme có hiệu suất xúc tác cực kỳ lớn:

Enzyme có hiệu suất xúc tác vượt trội, có thể tăng tốc độ phản ứng gấp hàng triệu lần so với các chất xúc tác vô cơ và hữu cơ khác Chẳng hạn, enzyme saccarose có thể làm tăng tốc độ phản ứng thủy phân saccarose lên đến 2.10^12 lần so với acid Đặc biệt, enzyme hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhẹ nhàng, ở áp suất và nhiệt độ bình thường của cơ thể, cùng với pH gần với pH sinh lý Hơn nữa, enzyme còn có khả năng chọn lọc cao đối với loại phản ứng và các chất mà nó tác động.

α-amylase chỉ có khả năng cắt các liên kết α-1,4-glucozit trong phân tử tinh bột, trong khi glucoamylase có thể phân cắt cả liên kết α-1,4 và α-1,6 từ đầu không khử của phân tử tinh bột.

Do những đặc điểm trên, việc nghiên cứu và ứng dụng enzyme có ý nghĩa to lớn về mặt lý thuyết cũng như về mặt thực tế áp dụng

Nguồn thu nhận enzyme

1.2.1 Thu nhận enzyme từ nguồn thực vật

Enzyme thực vật đã được con người nghiên cứu và ứng dụng từ lâu, đặc biệt là trong các ngành sản xuất Hiện nay, enzyme từ thực vật, chủ yếu là nhóm amylase và protease, được thu nhận để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau.

Amylase là enzyme phổ biến trong tự nhiên và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm để làm lỏng tinh bột Enzyme này được chiết xuất từ hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn, trong đó amylase từ malt được thu nhận nhiều nhất và chủ yếu được sử dụng trong sản xuất bia.

1.2.1.2 Thu nhận enzyme bromelain từ thực vật (E.C.3.4.4.24)

Bromelain là một nhóm enzyme thực vật chứa sulfhydryl, có khả năng phân giải protein, được chiết xuất chủ yếu từ họ Bromeliaceae, đặc biệt là từ thân và trái cây dứa.

Bromelain, một enzyme có vai trò quan trọng trong y học, đã được nghiên cứu rộng rãi Nó được biết đến với khả năng hỗ trợ tiêu hóa, hoạt động hiệu quả trong môi trường axit của dạ dày và môi trường kiềm của ruột non Bên cạnh đó, bromelain còn có tác dụng kháng viêm, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

1.2.1.3 Thu nhận enzyme papain (E.C.3.4.4.10) Được tách từ nhựa trái đu đủ xanh, papain thuộc nhóm enzyme thủy phân có nguồn gốc thực vật được nghiên cứu nhiều nhất về tính chất và cơ chế hoạt động

1.2.2 Thu nhận enzyme từ nguồn động vật

Protease acid đóng vai trò quan trọng trong hệ tiêu hóa của người và động vật, với hai enzyme chính là pepsin và rennin, đặc biệt nổi bật với khả năng đông tụ sữa Các enzyme này chủ yếu được chiết xuất từ dạ dày của các loài động vật như heo, dê và bò.

Pancreatin có ở trong tụy của động vật máu nóng và người ta thường trích pancreatin từ tụy tạng của heo

Trypsin là một enzyme có mặt trong dịch tụy của người và động vật, hoạt động trong môi trường kiềm tại ruột, do đó được gọi là protease kiềm tính Enzyme này có vai trò quan trọng trong việc tiếp tục quá trình thủy phân các protein thức ăn sau khi chúng đã được thủy phân một phần ở dạ dày Ngoài ra, trypsin cũng tồn tại với một lượng nhỏ trong máu, góp phần vào quá trình tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng.

Chymotrypsin là một protease kiềm quan trọng được tiết ra từ tuyến tụy, hoạt động sau trypsin Nó được sản xuất dưới dạng không hoạt động gọi là chymotrypsinogen, và chuyển đổi thành dạng hoạt động chymotrypsin nhờ tác động của trypsin.

1.2.3 Thu nhận enzyme từ vi sinh vật

Vi sinh vật khác biệt so với động vật và thực vật, chủ yếu ở chỗ chúng là cơ thể đơn bào Sự đặc trưng này dẫn đến những tính chất riêng biệt, chẳng hạn như quá trình trao đổi chất giữa tế bào vi sinh vật và môi trường xung quanh diễn ra trực tiếp Nhờ đó, vi sinh vật có khả năng thích ứng nhanh chóng với sự thay đổi của môi trường sống.

Vi sinh vật ngày càng trở thành nguồn sản xuất enzyme chủ yếu trong công nghiệp Chúng đóng vai trò quyết định trong hình thái sản xuất enzyme hiện nay, khẳng định tầm quan trọng của vi sinh vật trong lĩnh vực này.

Nghiên cứu về vi khuẩn E.coli cho thấy trong vòng 24 giờ, chúng có khả năng chuyển hóa khối lượng cơ chất gấp hơn một ngàn lần trọng lượng cơ thể Để đạt được khả năng chuyển hóa ấn tượng này, E.coli cần tổng hợp một lượng enzyme rất lớn.

Công nghệ enzyme

Công nghệ enzyme, thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học hiện đại, chuyên sản xuất các chế phẩm enzyme Sự phát triển của ngành công nghiệp enzyme gắn liền với nghiên cứu trong sản xuất và hiểu biết sâu sắc về vi sinh vật, hóa sinh, hóa lý, hóa keo, di truyền và đặc biệt là enzyme.

Ứng dụng và lợi ích chung

Hiện nay, sản xuất chế phẩm enzyme đang phát triển mạnh mẽ trên quy mô công nghiệp, với sự gia tăng đáng kể về khối lượng, chủng loại và lĩnh vực ứng dụng.

Có hàng nghìn chế phẩm enzyme trên thị trường toàn cầu, được khai thác và tinh chế đạt tiêu chuẩn công nghiệp Các chế phẩm enzyme này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, hóa học, thực phẩm, mỹ phẩm, nông nghiệp và hơn thế nữa Đặc biệt, enzyme đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, giúp cải thiện chất lượng và an toàn thực phẩm.

Trong sản xuất siro và các sản phẩm chứa đường, các nước Châu Âu và Châu Mỹ hiện đang phát triển mạnh mẽ việc sản xuất siro đường fructose từ bột bắp (ngô) thông qua phương pháp enzyme Enzyme được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất bánh mì, bánh kẹo, bia và nhiều sản phẩm khác Cụ thể, enzyme pectinase được sử dụng trong sản xuất nước quả và rượu vang, cũng như trong chế biến thịt, sữa, nước mắm, thủy phân protein, chất béo và cellulose.

Trong phân tích và trong y học: ứng dụng enzyme trong chữa bệnh, chẩn đoán bệnh

Trong kỹ thuật di truyền

Ngoài việc ứng dụng enzyme trong sản xuất chất tẩy rửa, enzyme còn được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt, chế biến dầu và chất béo, cũng như trong công nghiệp da.

CÔNG NGHỆ ENZYME VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC

Giới thiệu về enzyme trong y dược

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong y học, đặc biệt trong các phương pháp định lượng và định tính enzyme trong hóa học lâm sàng và phòng thí nghiệm chẩn đoán Chẳng hạn, enzyme được sử dụng để phân tích nồng độ các cơ chất như glucose, urea và cholesterol Một ví dụ điển hình là việc định lượng urea thông qua enzyme urease.

Enzyme không chỉ được sử dụng trong công nghiệp mà còn có vai trò quan trọng trong y học, như protease giúp điều trị tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, thông đường hô hấp, và chống viêm, đồng thời hỗ trợ tiêu hóa protein Amylase, khi kết hợp với coenzyme A, cytochrome C, ATP, và carboxylase, được dùng để điều trị các bệnh tim mạch và thần kinh, cũng như phối hợp với enzyme thủy phân để khắc phục tình trạng thiếu enzyme tiêu hóa.

Tầm quan trọng của enzyme trong y học

Enzyme là một loại protein có chức năng như chất xúc tác, giúp tăng tốc độ các phản ứng hóa học Chúng hiện diện ở nhiều nơi, từ đáy đại dương cho đến bên trong cơ thể con người.

Enzyme là các chất xúc tác sinh học được chiết xuất từ vi khuẩn và nấm mốc, giúp tăng tốc độ phản ứng hóa học một cách hiệu quả mà không tiêu tốn nhiều năng lượng Chúng không thay đổi sau khi hoàn tất phản ứng, giữ nguyên tính chất ban đầu.

Sử dụng enzyme trong vệ sinh thiết bị y tế

Chất tẩy rửa enzyme, được phát triển từ nhiều thập kỷ trước, chuyên dụng cho việc làm sạch các thiết bị y tế tái sử dụng Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chúng có hiệu suất vượt trội hơn so với các chất tẩy rửa không chứa enzyme trong ứng dụng này.

Hai loại enzyme chính được sử dụng để làm sạch các thiết bị y tế hiện nay là protease và lipase

Protease và lipase là hai enzyme quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ, với protease tập trung vào việc phá vỡ protein trong máu, trong khi lipase xử lý chất béo từ mô mỡ Ngoài ra, amylase và cellulase cũng thường được sử dụng để phân hủy tinh bột và cellulose, giúp loại bỏ các polymer này Những enzyme này đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý chất thải con người, đặc biệt là trong phân.

Kết hợp nhiều enzyme với một chất tẩy rửa có công thức phù hợp có thể giúp phân hủy nhiều loại đất và chất thải của con người.

Ứng dụng trong y học

a Ứng dụng trong chữa bệnh

Enzyme cũng như một số chất dùng trong chữa bệnh cho người có những đặc tính không phù hợp chung như sau:

- Khối lượng phân tử lớn, khó qua màng tế bào

- Dễ dàng bị phân hủy trong đường tiêu hóa

- Dễ bị mất hoạt tính sinh học do hoạt động ức chế của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô

- Có thể biểu hiện như một kháng nguyên

Enzyme có những đặc điểm đặc biệt và được công nhận như một loại thuốc chữa bệnh hiệu quả Hiện nay, enzyme chủ yếu được sử dụng để điều trị các bệnh lý khác nhau.

- Enzyme như chất cho thêm vào cơ chế để chữa bệnh kém tiêu hóa đối với người

- Enzyme được sử dụng như chất làm sạch vết thương và làm lành vết thương

- Enzyme được sử dụng trong các phản ứng miễn dịch

Chất tăng tốc điều trị, thường là các enzyme, được sử dụng để thay thế sự thiếu hụt enzyme ở bệnh nhân, như trong trường hợp điều trị bệnh chảy máu bằng các yếu tố đông máu Ngược lại, các protease có thể được áp dụng để phân hủy fibrin, nhằm ngăn chặn sự hình thành các cục máu đông nguy hiểm.

Enzyme được sử dụng để hỗ trợ tiêu hóa, bổ sung amylase, lipase và protease tự nhiên từ tuyến tụy Đối với những người không dung nạp lactose, việc bổ sung enzyme lactase giúp tránh chướng bụng và cải thiện khả năng tiêu hóa.

Các enzyme, với vai trò là chất xúc tác sinh học đặc hiệu, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các tác nhân điều trị hiệu quả nhằm điều trị các bệnh chuyển hóa.

Mặc dù enzyme có tiềm năng lớn trong y học, nhưng việc phân phối chúng giữa các tế bào trong cơ thể gặp nhiều khó khăn Điều này là lý do chính khiến enzyme chưa được ứng dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh di truyền ở người Hiện nay, nhiều phương pháp đang được phát triển để cải thiện khả năng nhắm mục tiêu enzyme, chẳng hạn như sử dụng enzyme β-galactose được kết nối cộng hóa trị để tập trung vào tế bào gan, hoặc kết hợp enzyme với kháng thể đặc hiệu nhằm giảm thiểu phản ứng phụ không mong muốn Enzyme có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học.

Các protein lạ có thể gây ra phản ứng miễn dịch nghiêm trọng khi cơ thể tiếp xúc liên tục Một số nghiên cứu đã thử nghiệm cách ngụy trang protein để giảm thiểu nhược điểm này, bằng cách sửa đổi hóa trị để khiến chúng trông như phân tử không phải protein Asparaginase, được cải tiến bằng cách gắn hóa trị của glycol nhựa tổng hợp, đã chứng minh hiệu quả chống khối u mà không gây tính sinh miễn dịch Sự hiện diện của chất độc và vật liệu có hại trong protein điều trị cần được loại bỏ hoàn toàn Điều này thúc đẩy việc sử dụng enzyme động vật, mặc dù chúng có giá trị cao hơn so với enzyme vi sinh vật.

Khoảng thời gian hiệu quả giữa các vòng tuần hoàn chỉ kéo dài vài phút, điều này đã được thử nghiệm dễ dàng hơn so với nhược điểm miễn dịch Việc ngụy trang sửa đổi giá trị nạn nhân hóa cũng đã chứng minh được hiệu quả Nhiều phương pháp khác đã đạt được thành công, đặc biệt là những phương pháp liên quan đến sự phân hủy.

Các protein được bao bọc trong liposome nhân tạo và vi cầu nhân tạo có khả năng kéo dài thời gian sống trong tuần hoàn của enzyme Tuy nhiên, việc sử dụng các phương pháp này có thể dẫn đến tăng phản ứng miễn dịch và nguy cơ hình thành cục máu đông.

Enzyme được sử dụng để điều trị rối loạn:

Chúng được sử dụng trong ba trường hợp:

- Để phá vỡ các cục máu đông bên trong

- Để làm tan sự xơ cứng của thành mạch máu

- Để làm tan vết sưng tấy để thúc đẩy quá trình chữa lành

Trong các rối loạn như huyết áp thấp, chấn thương đầu hoặc cột sống, cục máu đông có thể hình thành, gây cản trở dòng chảy máu đến các cơ quan quan trọng Điều này có thể đe dọa tính mạng, đặc biệt khi xảy ra trong não hoặc tim, nơi cần cung cấp oxy và năng lượng liên tục Để giải quyết vấn đề này, cần làm tan các cục máu đông, thường được thực hiện bằng cách sử dụng các enzyme có khả năng phá vỡ chúng.

Xơ vữa động mạch là tình trạng mà thành mạch máu trở nên cứng và dày, có thể gây ra các vấn đề về tim nếu không được điều trị kịp thời Để khắc phục tình trạng này, việc giảm lượng chất béo hấp thụ và làm tan các chất dày đã hình thành là rất quan trọng Các enzyme như serratiopeptidase và các enzyme khác có hiệu quả trong việc này Ngoài ra, để chữa lành vết thương và giảm sưng đau, các enzyme như trypsin, chymotrypsin và serratiopeptidase cũng được sử dụng để làm tan vết sưng tấy.

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ quá trình trao đổi chất, đặc biệt ở bệnh nhân lớn tuổi Những người này thường gặp khó khăn trong tiêu hóa do thiếu hụt enzyme tiêu hóa, dẫn đến hệ thống tiêu hóa không hoạt động hiệu quả trong việc xử lý thức ăn.

Trong những trường hợp như suy dinh dưỡng, táo bón hay đầy hơi, việc hỗ trợ tiêu hóa là rất quan trọng Một trong những giải pháp hiệu quả là sử dụng enzyme papain qua đường uống sau bữa ăn, giúp quá trình tiêu hóa diễn ra dễ dàng hơn.

Enzyme được sử dụng để hỗ trợ phân phối thuốc

Một số loại thuốc cần thâm nhập vào các mô sâu hơn để đạt hiệu quả cao, vì vậy enzyme được sử dụng cùng với thuốc tiêm vào cơ để hỗ trợ quá trình này Một trong những enzyme quan trọng là hyaluronidase, đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng xâm nhập của thuốc vào mô.

Hiện nay trong y học đã xuất hiện lĩnh vực mới gọi là chẩn đoán enzyme, có nhiệm vụ:

- Phân tích xác định nồng độ cơ chất như glucose, cholesterol… với sự hỗ trợ của enzyme

- Xác định hoạt tính xúc tác của enzyme trong mẫu sinh vật

- Xác định nồng độ cơ chất với sự hỗ trợ của thuốc thử enzyme đánh dấu

- Dùng enzyme để định lượng các chất, phục vụ công việc xét nghiệm chẩn đoán bệnh, ví dụ dùng để kiểm tra glucose nước tiểu rất nhạy

Enzyme, như protease, được sử dụng trong y học để điều trị nhiều vấn đề sức khỏe, bao gồm tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, thông đường hô hấp và chống viêm Ngoài ra, enzyme còn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường tiêu hóa protein và là thành phần chính trong các loại thuốc da liễu và mỹ phẩm.

Bệnh nhân tiểu đường sử dụng dải giấy tẩm enzyme aldohexose để theo dõi lượng glucose trong cơ thể Sự hiện diện của các enzyme không bình thường có thể giúp chẩn đoán các bệnh lý Chẳng hạn, khi gan bị tổn thương, enzyme sẽ rò rỉ vào máu Việc xét nghiệm máu để phát hiện các enzyme này sẽ giúp xác định tình trạng tổn thương gan.

Enzyme để chẩn đoán rối loạn

Ứng dụng trong sản xuất thuốc

Enzyme dược phẩm là các chất xúc tác sinh học protein, giúp tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể sống Chúng có thể được sử dụng như thuốc với hai đặc điểm quan trọng, giúp enzyme dược phẩm vượt trội hơn so với các loại thuốc hóa học khác.

- Enzyme liên kết và hành động trên các mục tiêu của nó với ái lực và tính đặc hiệu lớn

- Enzyme là chất xúc tác và chuyển đổi nhiều phân tử mục tiêu thành các sản phẩm mong muốn

Tính năng đặc biệt của enzyme dược phẩm giúp chúng mạnh mẽ hơn thuốc thông thường, nhờ khả năng thực hiện hóa sinh trị liệu trong cơ thể mà các phân tử nhỏ không thể làm được.

- Amylase, Diastase and Pepsin: Dùng như chất hỗ trợ tiêu hóa

- Beta Glucanase: Tiêu hóa chất xơ từ thực vật

- Bromelain: Giảm sưng và đau

- Papain: Enzyme Proteolytic được sử dụng như một chất chống viêm

- Lactase: Được sử dụng để điều trị không dung nạp

- Lactose Serratiopeptidase: Loại bỏ cục máu đông

- Nattokinase: Hỗ trợ máu loãng hơn

- Lysozyme: Tác nhân kháng khuẩn

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong y dược, đặc biệt trong các phương pháp định lượng và định tính enzyme trong hóa học lâm sàng và phòng thí nghiệm chẩn đoán Chúng được sử dụng để phân tích nồng độ cơ chất như glucose, urea và cholesterol, ví dụ như định lượng urea bằng enzyme urease Ngoài ra, enzyme còn được ứng dụng làm thuốc, như protease được sử dụng trong điều trị tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, thông đường hô hấp, chống viêm, và tăng cường tiêu hóa protein, cũng như là thành phần trong các loại thuốc da liễu và mỹ phẩm.

Hình 2.1: Ứng dụng trong sản xuất thuốc chữa bệnh

Trong y học, protease được sử dụng để tạo ra môi trường dinh dưỡng nhằm nuôi cấy vi sinh vật, từ đó sản xuất kháng sinh và các chất kháng độc Bên cạnh đó, enzyme protease cũng được áp dụng để cô đặc và tinh chế huyết thanh kháng độc, góp phần trong việc điều trị bệnh.

Amylase có thể được sử dụng kết hợp với coenzyme A, cytochrome C, ATP và carboxylase để phát triển thuốc điều trị các bệnh tim mạch và thần kinh Ngoài ra, amylase cũng có thể phối hợp với enzyme thủy phân để điều trị tình trạng thiếu enzyme tiêu hóa.

Enzyme dược phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các loại thuốc mới, bao gồm thuốc điều trị bệnh Alzheimer và các loại thuốc chống dị ứng nguy hiểm do thực phẩm như đậu phộng, hải sản, cũng như các phản ứng từ thuốc hoặc vết đốt côn trùng.

CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI ENZYME ĐIỂN HÌNH ĐƯỢC SỬ DỤNG

Enzyme amylase

Amylase là enzyme quan trọng cho hệ tiêu hóa, thuộc nhóm enzyme thủy phân, với alpha-amylase (α-amylase) là dạng chủ yếu, giúp phân giải polysaccharide như tinh bột và glycogen thành glucose và maltose Enzyme này có mặt ở người, động vật có vú, hạt thực vật, vi khuẩn và một số loại nấm, đóng vai trò thiết yếu trong quá trình tiêu hóa Ở người, amylase được tìm thấy trong nước bọt và dịch tiêu hóa Ngoài vai trò sinh học, amylase còn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là thực phẩm và y dược.

Amylase (CAS 9014-71-5), còn được gọi là 1,4-α-D-glucan glucanohydrolase hoặc glycogenase, là một loại calci metalloenzyme Trong cơ thể con người, amylase có mặt ở cả nước bọt và tuyến tụy, với dạng α-amylase là chủ yếu Ngoài ra, α-amylase cũng được tìm thấy trong thực vật, nấm (bao gồm ascomycetes và basidiomycetes) và vi khuẩn thuộc chi Bacillus.

Cơ chế tác dụng của α-Amylase cho thấy rằng enzyme này, từ nhiều nguồn khác nhau, có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside trong phân tử cơ chất như tinh bột và glycogen một cách ngẫu nhiên α-Amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà còn tác động đến hạt tinh bột nguyên với tốc độ chậm Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase diễn ra qua nhiều giai đoạn khác nhau.

Trong giai đoạn dextrin hóa, một số phân tử cơ chất bắt đầu bị thủy phân, dẫn đến sự hình thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin) Quá trình này làm giảm nhanh độ nhớt của hồ tinh bột, khi cả amylose và amylopectin đều bị dịch hóa một cách nhanh chóng.

- Sang giai đoạn 2 ( giai đoạn đường hóa ): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủyphân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine

α-amylase hoạt động tại các vị trí ngẫu nhiên trên chuỗi tinh bột, phân giải các saccharide dài thành maltotriose và maltose từ amylose, hoặc maltose, glucose và "giới hạn dextrin" từ amylopectin Enzyme này hoạt động nhanh hơn beta và gamma amylase do khả năng tác động ở bất kỳ vị trí nào trên cơ chất Trong cơ thể động vật, α-amylase là enzyme tiêu hóa chính với độ pH tối ưu từ 6,7 đến 7.

β-amylase, còn được gọi là 1,4-α-D-glucan maltohydrolase, glycogenase và saccharogen amylase, được tổng hợp bởi vi khuẩn, nấm và thực vật Cả α-amylase và β-amylase đều có mặt trong hạt, với amylase ở dạng không hoạt động trước khi nảy mầm; α-amylase và protease xuất hiện khi quá trình nảy mầm bắt đầu Nhiều vi khuẩn sản xuất amylase để phân giải tinh bột ngoại bào Trong khi đó, các mô động vật không chứa β-amylase, nhưng nó có thể xuất hiện trong các vi sinh vật trong đường tiêu hóa Độ pH tối ưu cho β-amylase nằm trong khoảng 4 - 5.

Cơ chế tác dụng của β-Amylase: β-Amylase là một enzyme ngoại bào

Quá trình phân giải polysaccharide bắt đầu từ đầu không khử của các nhánh ngoài cùng cơ chất, trong đó β-Amylase chịu trách nhiệm cắt đứt các liên kết α-1,4-glucoside Tuy nhiên, khi gặp liên kết α-1,4 glucoside gần kề với α-1,6glucoside, enzyme này sẽ ngừng hoạt động Phần còn lại là dextrin lớn chứa nhiều liên kết α-1,6 glucoside, được gọi là β-dextrin β-Amylase xúc tác quá trình thủy phân liên kết glycosid thứ hai, tạo ra hai đơn vị glucose (maltose) tại một thời điểm Trong quá trình chín của trái cây, enzyme này phá vỡ tinh bột thành maltose, mang lại hương vị ngọt ngào cho trái cây γ-Amylase, còn được biết đến với nhiều tên gọi khác như glucan 1,4-α-glucosidase và glucoamylase, cũng tham gia vào quá trình này.

Glucohydrolase là enzyme có khả năng cắt các liên kết glycosid trong amylose và amylopectin, tạo ra glucose γ-Amylase có độ pH tối ưu acid, hoạt động hiệu quả nhất ở pH khoảng 3, là enzyme mạnh nhất trong nhóm amylase.

γ-Amylase hoạt động bằng cách thủy phân các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu không khử, giải phóng β-D-glucose Ngoài ra, enzyme này cũng có khả năng thủy phân các liên kết α-1,6 và α-1,3, nhưng với tốc độ chậm hơn, khoảng 10 đến 30 lần.

3.1.2 Vai trò của enzyme Amylase trong y dược

Amylase có vai trò quan trọng trong y tế thông qua liệu pháp thay thế enzyme tuyến tụy (PERT) Nó là một thành phần chính trong sản phẩm Sollpura (liprotamase), giúp phân hủy saccharide thành các loại đường đơn giản, theo thông tin từ Anthera Pharmaceuticals.

Enzyme Amylase, kết hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP và carboxylase, được sử dụng trong việc điều chế thuốc điều trị các bệnh tim mạch và thần kinh Đồng thời, amylase cũng phối hợp với enzyme thủy phân để điều trị tình trạng thiếu enzyme tiêu hóa Đặc biệt, amylase từ vi khuẩn có ưu điểm bền vững hơn trong môi trường acid của dạ dày so với amylase từ động vật và vi nấm Amylase từ Bacillus subtilis được ứng dụng trong sản xuất thuốc giúp cải thiện tiêu hóa, đặc biệt trong trường hợp khó tiêu.

Việc bổ sung enzyme tiêu hóa đã được áp dụng từ lâu cho những người mắc bệnh tiêu hóa mãn tính Đối với bệnh nhân xơ nang, enzyme tuyến tụy giúp chuyển hóa protein, chất béo và các chất dinh dưỡng khác mà cơ thể không thể tự tiêu hóa Người bị viêm tụy mãn tính cũng có thể sử dụng enzyme để hỗ trợ tiêu hóa chất béo Hơn nữa, ngay cả khi không thiếu hụt enzyme cụ thể, việc bổ sung enzyme tiêu hóa vẫn mang lại lợi ích cho sức khỏe.

Enzyme protease

3.2.1 Khái niệm và đặc tính

Enzyme Protease là một loại enzyme protein do sinh vật tổng hợp, đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng hóa sinh học Enzyme này được sản xuất trong tế bào sống, có tính chất không độc hại và thân thiện với môi trường Protease tham gia vào các phản ứng cả trong tế bào và khi đã được tách rời khỏi tế bào sống.

Xúc tác có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy các phản ứng hóa học cả trong và ngoài cơ thể, từ giai đoạn đầu đến khi giải phóng hoàn toàn năng lượng từ các hợp chất hóa học Trong chuỗi chuyển hóa, dù là hở hay khép kín, sản phẩm của phản ứng trước sẽ trở thành cơ chất cho phản ứng tiếp theo.

Phản ứng enzyme có thể diễn ra ngoài tế bào, chẳng hạn như trong ống nghiệm, với đặc điểm tiêu hao năng lượng rất ít nhưng vẫn đạt hiệu suất và tốc độ cao.

Có tính chọn lọc cao

Chịu sự điều khiển bởi gen và các điều kiện phản ứng

Protease là enzyme xúc tác quá trình thủy phân protein thành các phân tử nhỏ hơn và amino acid, đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển và sinh sản của sinh vật Ngoài ra, chúng còn quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm, y học, công nghệ gen và bảo vệ môi trường.

Protease là enzyme quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm Enzyme này đã góp phần lớn vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người Hiện nay, công nghệ thu nhận protease từ vi sinh vật đang trong quá trình phát triển, mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu và ứng dụng tiềm năng của enzyme này.

Vào thế kỷ XVIII, nhà khoa học Pháp Reaunur đã thực hiện một thí nghiệm đơn giản và phát hiện rằng dịch dạ dày của chim ăn thịt có khả năng tiêu hóa thịt.

Năm 1857, Corvisart tách trypsine từ dịch tụy là protease đầu tiên thu nhận được dàng chế phẩm, trong chế phẩm còn lẫn nhiều protein

Năm 1862, Danilevxki đã áp dụng phương pháp hấp phụ trên colondion để tách trypsine khỏi amylase tụy tạng, một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu tinh chế enzyme và protein.

Năm 1872, Hommarsten đã tách được chế phẩm chymotrysine

Năm 1874, Group-Besanez công bố đã nhận được protease từ hạt của một loại đậu

Vào năm 1889, Wurtz đã chỉ ra rằng các bộ phận khác nhau của cây đu đủ chứa protease, và khi sử dụng cồn để kết tủa, sẽ thu được một chế phẩm không tinh khiết được gọi là papain.

Enzyme protease là enzyme thủy phân các liên kết peptide (-CO-NH-) trong phân tử protein giải phóng các acid amin, pepton hoặc dittripepton

Hình 3.1: Cấu tạo enzyme protease

Cấu trúc bậc bốn của protein ảnh hưởng đến khả năng phân giải cơ chất bởi protease, trong đó dạng monomer và dimer dễ bị phân giải hơn so với dạng tetramer.

Protease là enzyme thiết yếu cho sự sống, đóng vai trò quan trọng trong nhiều chức năng từ cấp độ tế bào đến cơ quan và toàn bộ cơ thể Chúng được phân bố rộng rãi trong các sinh vật, bao gồm vi sinh vật như vi khuẩn, nấm và virus, cũng như thực vật như đu đủ và dứa, và động vật như gan và dạ dày bê.

Protease vi sinh vật có những đặc điểm nổi bật so với protease động vật và thực vật Hệ protease vi sinh vật là một hệ thống phức tạp với nhiều enzyme tương đồng về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử, điều này làm cho việc tách chúng thành dạng tinh thể đồng nhất trở nên khó khăn Bên cạnh đó, do sự đa dạng của các enzyme trong hệ thống, protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi, cho phép sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng hơn.

Cơ chế hoạt động của các protease vi sinh vật khác nhau, nhưng tất cả đều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo một cơ chế chung.

E: enzyme, S: cơ chất, ES: phức chất enzyme – cơ chất, ES’: phức chất trung gian enzyme – cơ chất acyl hóa, P1: sản phẩm đầu tiên của chuỗi phản ứng ( nhóm amin tự do mới được tạo thành), P2: sản phẩm thứ hai của chuỗi phản ứng ( nhóm carboxyl tự do mới được tạo thành)

Protease (peptidase) thuộc phân lớp 4 của lớp thứ 3 (E.C.3.4)

Hình 2.2: Sơ đồ phân loại protease

Enzyme protease có thể được phân loại dựa vào vị trí tác dụng của chúng lên các peptide trong phân tử protein Theo đó, protease được chia thành hai nhóm chính: exopeptidase.

Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, được phân thành 2 loại:

Amino peptidase: xúc tác thuỷ phân liên kết peptide ở đầu N tự do của chuỗi poly peptide để giải phóng ra một amino acid, một dipeptide hoặc một tripeptide

Carboxy peptidase: xúc tác thuỷ phân liên kết peptide ở đầu C của chuỗi poly peptide và giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptide b Endo peptidase:

Dựa vào động lực học của cơ chế xúc tác được chia thành 4 nhóm:

Serin proteinase là loại enzyme chứa nhóm –OH từ gốc serine trong trung tâm hoạt động, đóng vai trò quan trọng trong quá trình xúc tác của enzyme.

Nhóm này bao gồm 2 nhóm nhỏ chymotripsin và subtilisin Nhóm Chymotripsin: bao gồm các enzyme động vật như chymotripsin, tripsin, elastase Nhóm subtilisin bao gồm

2 loại enzyme vi khuẩn như subtilisin carlsberg, subtilisin BPN Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và thể hiện đặc hiệu cơ chất tương đối rộng

Bromelain

Bromelain là một loại enzyme protein có nguồn gốc từ quả dứa, thuộc nhóm protease thực vật với mã số EC 3.4.22.33 Enzyme này được chiết xuất chủ yếu từ thân và trái dứa trong họ bromeliaceae Mỗi bộ phận của dứa chứa bromelain với pH tối ưu và cấu trúc khác nhau, điều này ảnh hưởng đến tính chất và công dụng của enzyme.

Bromelain là một enzyme có khả năng thủy phân protein thành acid amin, mang lại lợi ích cho hệ tiêu hóa Enzyme này hoạt động hiệu quả trong cả môi trường acid của dạ dày và môi trường kiềm của ruột non, do đó có thể thay thế cho các enzyme tiêu hóa như pepsin và trypsin.

Bromelain là một nhóm endoprotease có mặt trong toàn bộ cây dứa, nhưng tập trung nhiều nhất ở quả Chất này có khả năng phân cắt các liên kết peptid nội phân tử của protein, giúp chuyển đổi protein thành các đoạn nhỏ gọi là peptide Thành phần chính của bromelain bao gồm nhóm sulfurhydryl, có tác dụng thủy giải protein.

Thịt quả dứa chứa hoạt tính bromelain chỉ từ 3 tháng trước khi chín, với nồng độ cao nhất đạt được khoảng 20 ngày trước khi quả chín Mặc dù khi trái dứa chín, hoạt tính bromelain có giảm, nhưng nó vẫn tồn tại một phần.

Nghiên cứu cho thấy bromelain có hoạt tính khác nhau tùy thuộc vào cơ chất Cụ thể, khi cơ chất là hemoglobin, bromelain có khả năng phân giải mạnh gấp 4 lần so với papain Tuy nhiên, khi cơ chất là casein, khả năng phân giải của hai enzyme này tương đương nhau Đối với các cơ chất tổng hợp, bromelain lại có khả năng phân giải yếu hơn papain.

Bromelain có 3 hoạt tính khác nhau: peptidase, amidase và esterase, hoạt tính esterase ở bromelain hơn papain và ficin

Bromelain operates by initially binding with proteins to undergo preliminary hydrolysis, resulting in the formation of polypeptides and amino acids The interaction of proteins with the enzyme's –SH group leads to esterification, after which the imidazole group de-esterifies to release the enzyme, amino acids, and peptides.

3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính bromelain

Bromelain, giống như các loại chất sinh học khác, chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại, các nhóm chức, cũng như phương pháp ly trích và tinh sạch.

3.3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ trong phản ứng xúc tác bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thời gian tác động; thời gian dài hơn có thể làm thay đổi nhiệt độ và ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme Ngoài ra, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất và dạng tồn tại của enzyme cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Bromelain ở dạng tinh khiết thì nhạy với nhiệt: ở 5 o C, pH = 4 -10, bromelain có hoạt tính cao nhất trên casein trong 24h; ở 55 o C, pH=6 trong 20 phút, hoạt tính giảm 50%

3.3.3.2 Ảnh hưởng của pH pH là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme pH thích hợp nhất đối với bromelain không ổn định mà phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian phản ứng, bản chất và nồng độ cơ chất, độ tinh sạch của enzyme, bản chất của dung dịch đệm, sự có mặt của chất tăng hoạt pH tối ưu của bromelain thường nằm trong khoảng 5-8 tùy thuộc vào cơ chất

3.3.3.3 Ảnh hưởng bởi các ion kim loại

Các ion kim loại thường gắn với phân tử protein tại các trung tâm hoạt động, do đó ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme

Bromelain, a member of the cysteine protease group, has an active site characterized by the presence of –SH groups, which are essential for its activation Key activators of bromelain include compounds such as KCN, thioglycolic acid, cysteine, sulfides, disulfides, and cyanides.

Bromelain is inhibited by ions or compounds with a stronger affinity for the –SH group, including oxidizing agents, halogenating agents, and alkylating agents such as iodoacetate, bromoacetate, chloroacetophenol, hydrogen peroxide (H2O2), and methyl bromide.

Các ion kim loại như: Fe, Cu, Ag, Sb, Zn có xúc tác làm ổn định cấu trúc phân tử bromelain

3.3.4.1 Ứng dụng điều trị các vấn đề về tiêu hóa

Enzyme bromelain có khả năng phân giải protein, nên được sử dụng rộng rãi như một enzyme tiêu hóa, giúp cơ thể hấp thu chất dinh dưỡng hiệu quả hơn Loại enzyme này còn hỗ trợ điều trị các vấn đề tiêu hóa, bao gồm viêm ruột, viêm loét đại tràng, chứng khó tiêu và táo bón Đặc biệt, bromelain rất có lợi cho những người mệt mỏi hoặc mới ốm dậy, giúp hệ tiêu hóa hoạt động trơn tru hơn khi được bổ sung.

Bệnh viêm ruột và viêm loét đại tràng thường gây ra khó tiêu và có thể liên quan đến nhiễm khuẩn Helicobacter pylori, dẫn đến loét dạ dày Ngoài ra, ung thư ruột kết, táo bón, bệnh Crohn, chứng ợ nóng và tiêu chảy cũng là những vấn đề tiêu hóa phổ biến mà nhiều người gặp phải.

3.3.4.2 Ứng dụng chống viêm hiệu quả

Enzyme này không chỉ hỗ trợ điều trị tiêu hóa mà còn có đặc tính chống viêm và giảm đau mạnh mẽ, giúp ích cho bệnh nhân bị đau khớp cấp tính hoặc mãn tính Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong việc giảm triệu chứng sưng mô mềm và cứng khớp, đặc biệt là ở khớp gối và vai.

3.3.4.3 Ứng dụng cải thiện chứng đau thắt ngực

Enzyme bromelain có khả năng phân hủy fibrin, nguyên nhân gây đông máu, giúp cải thiện triệu chứng của cơn đau thắt ngực và viêm tắc tĩnh mạch Nó hiệu quả trong điều trị các bệnh tim mạch như bệnh động mạch ngoại biên, đau tim và huyết áp cao Bromelain ức chế khả năng kết dính của tiểu cầu, từ đó giảm hình thành cục máu đông và các vấn đề liên quan đến tim mạch.

3.3.4.4 Ứng dụng điều trị hen suyễn

Bromelain còn có khả năng làm loãng chất nhầy Vì thế rất có lợi đối với những bệnh nhân hen và bị viêm phế quản mãn tính

3.3.4.5 Ứng dụng điều trị viêm xoang mãn tính

Enzyme trypsin

Trypsin là enzyme tiêu hóa quan trọng trong hệ tiêu hóa của nhiều loài động vật có xương sống, đóng vai trò thủy phân protein Enzyme này được sản xuất bởi tuyến tụy dưới dạng tiền enzyme gọi là trypsinogen, sau đó được kích hoạt tại ruột non để trở thành dạng hoạt động, giúp phân tách chuỗi protein thành các dạng nhỏ hơn để cơ thể dễ dàng hấp thụ Quá trình này được gọi là sự phân giải protein bởi trypsin hay quá trình trypsin hóa Các protein đã được tiêu hóa bằng trypsin được gọi là protein đã xử lý.

Trypsin, được phát hiện lần đầu bởi nhà khoa học Wilhelm Kuhne vào năm 1876, hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ sinh học và y học để điều trị bệnh.

Enzyme trypsin chủ yếu hoạt động tại tá tràng, nơi nó đóng vai trò xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết peptide, giúp phân giải protein thành các peptide nhỏ hơn Sau đó, các peptide này sẽ tiếp tục được thủy phân thành acid amin bởi các enzyme tiêu hóa khác, cho phép chúng hấp thụ vào dòng máu qua niêm mạc ruột non.

Men trypsin đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa thức ăn, đặc biệt trong việc phân giải và hấp thụ protein Enzyme trypsin giúp phá vỡ các protein có phân tử lượng lớn, cho phép chúng được hấp thụ vào máu qua lớp niêm mạc ruột.

Cơ chế hoạt động: Phân cắt các liên kết amide, liên kết peptide, liên kết carbon

3.4.3 Ứng dụng trypsin vào điều trị bệnh

Trypsin là enzyme quan trọng giúp hỗ trợ tiêu hóa cho những bệnh nhân thiếu hụt enzyme cần thiết Ngoài ra, trypsin còn được sử dụng kết hợp với bromelain và rutin trong điều trị viêm xương khớp, mang lại hiệu quả tích cực trong việc giảm triệu chứng và cải thiện sức khỏe khớp.

Một số bệnh nhân sau chấn thương có thể sử dụng trypsin để thoa trực tiếp lên vết thương và vết loét, giúp loại bỏ mô chết và tăng tốc độ hồi phục Enzyme này cũng được áp dụng trong sản phẩm thuốc xịt theo toa để điều trị vết loét miệng, kết hợp với peru balsam và chiết xuất dầu thầu dầu Ngoài ra, trypsin còn có nhiều ứng dụng khác.

Trypsin hiện có dưới dạng uống và dùng tại chỗ để hỗ trợ chữa lành vết thương theo chỉ định của bác sĩ Liều dùng của trypsin có thể khác nhau tùy thuộc vào từng bệnh nhân, với liều lượng chủ yếu dựa trên tuổi tác, tình trạng sức khỏe và các yếu tố khác Việc điều trị bằng men trypsin có thể gây ra tác dụng phụ và tương tác với một số thành phần nhất định.

Bảng tổng hợp các enzyme được tìm hiểu trong bài:

Tên enzyme Nguồn gốc Cơ chế Vai trò trong y dược

Enzyme amylase, hay còn gọi là α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase), là một enzyme quan trọng có mặt trong nước bọt và dịch tiết của hệ tiêu hóa ở người Enzyme này đóng vai trò chính trong việc phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside bên trong phân tử cơ chất như tinh bột, giúp quá trình tiêu hóa diễn ra hiệu quả hơn.

Amylase cũng có các ứng dụng y tế trong việc sử dụng liệu pháp thay thế enzyme

30 được tìm thấy trong thực vật, nấm

Ascomycetes và basidiomycetes, cùng với vi khuẩn Bacillus, có khả năng phân hủy glycogen một cách ngẫu nhiên và không theo trật tự nhất định Enzyme α-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà còn có khả năng thủy phân hạt tinh bột nguyên với tốc độ chậm Tuyến tụy (PERT) là một trong những thành phần trong Sollpura (liprotamase), giúp phân hủy saccharide thành các loại đường đơn giản.

Amylase phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa β-Amylase (β-1,4-glucan- maltohydrolase) β-Amylase là một Enzyme ngoại bào (exoenzyme)

Tiến trình phân giải polysaccharide bắt đầu từ các nhánh ngoài cùng của cơ chất Enzyme β-Amylase có khả năng cắt đứt các liên kết α-1,4 glucoside, tuy nhiên, khi gặp liên kết α-1,4 glucoside gần kề với liên kết α-1,6 glucoside, enzyme này sẽ ngừng hoạt động.

31 còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa rất nhiềuliên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin γ-Amylase (glucoamylase hay α-1,4-glucan- glucohydrolase)

Amyloglucosidase có khả năng giải phóng β-D-glucose thông qua quá trình thủy phân lặp lại các liên kết α-1,4 trong mạch α-glucan từ đầu không khử Ngoài ra, enzyme này cũng có thể thủy phân các liên kết α-1,6 và α-1,3, tuy nhiên với tốc độ chậm hơn.

Vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virus), thực vật (đu đủ, dứa,…), động vật ( gan, dạ dày bê,…)

Các protease vi sinh vật hoạt động theo những cơ chế khác nhau, nhưng đều có khả năng xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide Cơ chế chung của quá trình này là sự phân giải các liên kết peptide, giúp chuyển đổi protein thành các peptide nhỏ hơn.

Phân hủy protein thành các acid amin

Trong phản ứng enzym, các ký hiệu được sử dụng bao gồm E cho enzyme, S cho cơ chất, ES cho phức chất enzyme – cơ chất, và ES’ cho phức chất trung gian enzyme – cơ chất acyl hóa Sản phẩm đầu tiên của chuỗi phản ứng là P1, đại diện cho nhóm amin tự do mới được tạo thành, trong khi sản phẩm thứ hai, P2, là nhóm carboxyl tự do mới được hình thành.

Bromelain Dịch quả dứa Đầu tiên bromelain kết hợp với protein và thủy phân sơ bộ cho ra polypeptide và acid amin

Protein kết hợp với nhóm –SH của enzyme khiến

Có khả năng điều trị và hỗ trợ điều trị các bệnh khác nhau

33 nó bị ester hóa rồi nhóm imidazole sẽ khử ester để giải phóng enzyme, acid amin và peptide

Trong hệ tiêu hóa của nhiều loại động vật có xương sống

Phân cắt các liên kết amide, liên kết peptide, liên kết carbon – carbon

Thủy phân liên kết peptide trong suốt quá trình tiêu hóa protein ở ruột non

Ngày đăng: 13/06/2022, 08:43

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
3. Khoa Kỹ thuật – Công nghệ Trường Đại học Văn Hiến, 1/11/2020, “Ứng dụng của enzyme trong đời sống” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứng dụng của enzyme trong đời sống
6. “Sollpura”, Anthera Pharmaceuticals Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sollpura
7. “Ứng dụng của enzyme trong y học”, Duy Tan University Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứng dụng của enzyme trong y học
4. Effects of pH (Introduction to Enzymes) Khác
5. Amylase, Beta I.U.B.: 3.2.1.2 C.A.S.: 9000-91-3 Khác
8. Enzyme trypsin, Bring technology to life Khác
9. Enzyme trypsin: Những điều cần biết, Vinmec International Hospital Khác
10. Enzyme bromelain, Duy Tân University Khác
11. Enzyme protease, Trường Đại học An Giang Khác
12. Enzyme protease: Khái niệm, cấu tạo, phân loại và ứng dụng, Science VietNam Khác
13. Tạp chí Khoa học và Công nghệ,”Enzyme công nghiệp thế kỉ XXI”, 22/04/2021 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1: Ứng dụng trong sản xuất thuốc chữa bệnh - Ứng dụng enzyme trong y dược
Hình 2.1 Ứng dụng trong sản xuất thuốc chữa bệnh (Trang 17)
Hình 3.1: Cấu tạo enzyme protease - Ứng dụng enzyme trong y dược
Hình 3.1 Cấu tạo enzyme protease (Trang 23)
Hình 2.2: Sơ đồ phân loại protease - Ứng dụng enzyme trong y dược
Hình 2.2 Sơ đồ phân loại protease (Trang 25)
Bảng tổng hợp các enzyme được tìm hiểu trong bài: - Ứng dụng enzyme trong y dược
Bảng t ổng hợp các enzyme được tìm hiểu trong bài: (Trang 34)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w