Enzyme Là Gì Và Có Tầm Quan Trọng Như Thế Nào?

“Enzyme là gì?” Đây hiện là một trong những chủ đề sức khỏe được nhiều người quan tâm và không phải ai cũng nắm rõ những kiến thức quan trọng về chất sinh học này.. Thực tế cho thấy enzyme đóng vai trò rất quan trọng đối với sự sống hàng ngày của chúng ta, và áp dụng vào rất nhiều lĩnh vực.

Hãy cùng VIVITA.VN trả lời câu hỏi enzyme là gì và tìm hiểu tất tần tật những kiến thức về chất xúc tác này nhé.

Enzyme là gì?

Enzyme (còn được gọi thông thường là men) là các protein đóng vai trò làm chất xúc tác sinh học. Hầu như tất cả các quá trình trao đổi chất ở bất cứ sự sống nào như cơ thể người, động vật hay thực vật đều cần sự xúc tác của enzyme.

Enzyme thúc đẩy phản ứng hóa sinh bằng cách liên kết và biến đổi cấu trúc của các phân tử. Sự xúc tác này là các quá trình tổng hợp, phân giải, vận chuyển chất, đào thải độc, cung cấp năng lượng… nhằm mục đích duy trì sự sống cho cơ thể.

Thành phần cấu tạo của enzyme

Enzyme được cấu tạo từ các L – α – axit amin kết hợp với nhau bởi liên kết peptit. Đa số enzyme có cấu tạo dạng hình cầu (dạng hạt). Enzyme có hai dạng cơ bản: là enzyme đơn thành phần (chỉ cấu tạo bởi protein) và enzyme đa thành phần (được cấu tạo bởi apoenzyme và cofactors).

Apoenzyme là gì?

Apoenzyme là thành phần protein trong một enzyme. Apoenzyme không hoạt động xúc tác, không đầy đủ và không thể bắt đầu phản ứng. Nghĩa là nó không thể thực hiện phản ứng sinh hóa và nó chỉ hoàn chỉnh cho đến khi có sự tham gia của cofactors hay còn gọi là các đồng yếu tố.

Thế nên, sự hiện diện của đồng yếu tố (cofactors) tại vị trí hoạt động của apoenzyme là rất cần thiết. Bởi vì chúng cung cấp các nhóm hoặc vị trí mà phần protein của enzyme không có để tiến hành xúc tác cho các phản ứng. Các đồng yếu tố được chia làm ba nhóm khác nhau, trong đó có coenzyme. Vậy coenzyme là gì?

Coenzyme là gì?

Coenzyme chính là thành phần không phải protein – là một loại đồng yếu tố (cofactor) –  cấu thành các enzyme trong cơ thể sống.

Coenzyme là những phân tử nhỏ, không phải protein, liên kết lỏng lẻo với một loại enzyme để cung cấp vị trí chuyển giao cho hoạt động của enzyme đó. Coenzyme thường là vitamin hoặc có nguồn gốc từ vitamin. Nó là một phân tử phụ trợ cần thiết và tham gia kết nối trực tiếp để enzyme hoạt động hoàn toàn trên cơ chất.

Tính chất của enzyme là gì?

• Enzyme có tính đặc hiệu cao, thể hiện ở các cấp độ khác nhau. Mỗi enzyme chỉ xúc tác cho một kiểu phản ứng, một cơ chất hay một loại đồng phân nhất định của cơ chất đó.
• Mang đầy đủ thuộc tính lý hóa của protein. Đa số enzyme có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn.
• Tan trong nước, dung dịch muối loãng, glycerin và các dung môi hữu cơ có cực khác. Khi tan sẽ tạo ra thành dung dịch keo.
• Không bền, dễ bị biến tính (tức là mất khả năng hoạt động) dưới tác dụng của nhiệt độ cao, môi trường axit hay bazơ.
• Tính lưỡng tính: tùy độ pH của môi trường mà tồn tại ở các dạng: cation, anion hay trung hòa điện.
• Enzyme không bị biến đổi hay mất đi và có thể sử dụng nhiều lần trong các phản ứng của tế bào. Sau phản ứng enzyme được giải phóng.

Cơ chế hoạt động của enzyme

Cơ thể con người chúng ta có hơn 5.000 loại enzyme, chúng mang đến 25.000 tác dụng khác nhau. Mọi hoạt động sống của chúng ta đều được duy trì nhờ vào hoạt động của các enzyme. Cơ chế hoạt động của enzyme bao gồm 3 giai đoạn chính như sau:

• Cơ chất liên kết với enzyme để hình thành phức hệ enzyme – cơ chất. Sự liên kết này làm cho phân tử cơ chất linh hoạt hơn, dễ tham gia phản ứng hơn.
• Xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng.
• Enzyme xúc tác phản ứng biến đổi cơ chất thành sản phẩm, sau đó giải phóng enzyme dưới dạng hạt tự do

Điều kiện thuận lợi cho hoạt động của enzyme là gì?

Để enzyme hoạt động và thực hiện chức năng của nó cần đến các điều kiện sau:

• Vì có tính đặc hiệu cao nên enzyme cần có một cơ chất thích hợp để hoạt động. Một enzyme và một cơ chất nhất định của nó có sự liên kết chặt chẽ với nhau, từ đó, enzyme sẽ hoạt động như một chất xúc tác theo cơ chế chìa khóa-ổ khóa.
• Enzyme cần có một môi trường với độ axit hoặc kiềm phù hợp. Ví dụ như, enzyme tiết ra trong dạ dày thì thường hoạt động trong nồng độ pH thấp. Còn enzyme tiết ra trong ruột non thường hoạt động trong điều kiện pH cao hơn.

Các loại enzyme trong hệ tiêu hóa 

Nếu xét về chức năng của các loại enzyme, chúng ta có thể phân enzyme thành 3 loại chính như sau:

Enzyme chuyển hóa

Enzym chuyển hóa được sản sinh trong các tế bào, với nhiệm vụ chính là giúp cơ thể tổng hợp năng lượng và sử dụng năng lượng để sống và hoạt động. Chúng được tiết ra chủ yếu trong tuyến tụy.

Loại enzym này đóng vai trò chủ yếu trong xây dựng các tế bào mới và sửa chữa, bảo trì các tế bào, các mô và các cơ quan của cơ thể bị hư hại. Chức năng thứ hai của enzyme chuyển hóa là nhằm loại bỏ độc tố ra khỏi cơ thể. Ngoài ra chúng còn xử lý các chất dinh dưỡng từ thức ăn, và phân phối đến mọi cơ quan trong cơ thể để bổ sung cho các tế bào.

Enzyme tiêu hóa

Enzyme tiêu hóa được tiết ra trong tuyến nước bọt, dạ dày, tuyến tụy và ruột non, nhằm giúp cơ thể tiêu hóa thực phẩm. Nếu cơ thể con người không có sự cân bằng của các enzyme tiêu hoá trong cơ thể, sẽ dẫn đến nhiều vấn đề liên quan đến tiêu hoá như trào ngược axit, ợ hơi hoặc cảm giác đau dạ dày sau bữa ăn.

Enzyme tiêu hóa bao gồm 5 loại là Protease, Amylase, Lactase, Cellulase và Lipase.

Enzyme protease là gì?

Enzym tiêu hóa protein gọi là protease được tạo ra một cách tự nhiên từ tuyến tụy và đưa vào ruột non thông qua một ống ngắn. Enzyme protease tham gia phản ứng cả trong tế bào sống và cả khi được tách khỏi tế bào sống, tiêu hao năng lượng rất ít, hiệu suất và tốc độ cao.

Enzyme protease có thể tham gia xúc tác các phản ứng trong và ngoài cơ thể, là chất xúc tác để thủy phân protein thành những phân tử thấp và các amino acid. Chúng không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của mọi sinh vật mà còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghệ chế biến thực phẩm, y học, công nghệ gen và bảo vệ môi trường.

Đối với vấn đề của hệ tiêu hóa, chúng ta có thể bổ sung enzyme protease cho cơ thể để tăng tốc độ tiêu hóa protein khi mức độ tiêu hóa protein trong đường ruột thấp. Vì lúc này, có thể xuất hiện tình trạng viêm và co thắt, sản sinh quá nhiều chất nhầy, thậm chí chảy máu.

Enzyme amylase là gì?

Enzyme amylase được sản xuất chủ yếu bởi tuyến tụy và các tuyến nước bọt, cùng với một phần ở gan, niêm mạc ruột non, buồng trứng và vòi trứng. Enzyme amylase đóng vai trò là chất xúc tác, giúp cho quá trình tiêu hóa và hấp thu tinh bột ở ruột non diễn ra dễ dàng hơn. Enzyme amylase thủy phân liên kết alpha của các carbohydrate phức tạp thành những cơ chất đơn giản như glucose và maltose và dễ hấp thu hơn.

Enzyme amylase là một trong những enzyme có nhiều ứng dụng trong các ngành như công nghiệp, y tế và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt đối với ngành công nghiệp thực phẩm.

Enzyme lactase

Các enzyme lactase nằm trên bề mặt của các tế bào lót ruột non và là một loại enzyme rất cần thiết để để cơ thể có thể tiêu hóa hoàn toàn sữa nguyên chất. Enzyme lactase có nhiệm vụ phân tách đường sữa thành glucose và galactose dễ hấp thu.

Enzyme cellulase

Cellulose là thành phần cơ bản của tế bào thực vật, vì vậy nó có mặt trong mọi loại rau quả cũng như trong các nguyên liệu, phế liệu của các ngành trồng trọt và lâm nghiệp. Tuy nhiên, người và động vật không có khả năng phân giải cellulose. Vì thế, cơ thể chúng ta cần đến enzyme cellulase như một phức hệ enzyme xúc tác thủy phân và chuyển hóa cellulose thành các sản phẩm hòa tan.

Enzyme lipase là gì?

Enzyme lipase là một enzym do tụy sản xuất, giúp chuyển hóa mỡ và triglycerid thành glycerol và acid béo. Các enzyme này xúc tác cho quá trình thủy phân chất béo và giúp tách biệt chất béo thành các axit béo đơn. Vì vậy chúng đóng vai trò thiết yếu trong quá trình tiêu hóa, vận chuyển và xử lý các chất béo trong chế độ ăn uống trong hầu hết các sinh vật sống.

Enzyme thực phẩm (hay enzyme hữu cơ)

Enzyme thực phẩm là những enzyme có trong thực phẩm tươi sống được đưa vào cơ thể qua thức ăn. Enzyme này thường cần đến sự kết hợp của các vitamin và khoáng chất và trở thành các co-enzym để hoạt động đúng chức năng của chúng.

Vai trò của enzyme là gì?

Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

Enzyme xúc tác phản ứng sinh hóa trong tế bào. Nhờ enzyme mà các quá trình sinh hóa trong cơ thể có thể tăng tốc lên hàng triệu lần. Enzyme trong cơ thể càng nhiều thì các quá trình chuyển hóa diễn ra với tốc độ càng nhanh. Từ đó, cơ thể sống được duy trì và có đủ năng lượng cho mọi hoạt động sống.

Chất ức chế enzyme và cơ chế ức chế ngược

Các tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hoá vật chất thông qua điều khiển enzyme bằng các chất hoạt hóa hay ức chế. Các chất ức chế sẽ vô hiệu hóa hoạt động của enzyme, ngược lại các chất hoạt hoá sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme.

Các chất ức chế đặc hiệu khi liên kết với enzyme sẽ làm biến đổi cấu hình của enzyme. Từ đó khiến cho enzyme không liên kết được với cơ chất và không thực hiện được chức năng của mình. Các chất ức chế enzyme được ứng dụng trong việc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hoặc thay đổi cân bằng tiêu hóa để điều hòa hoạt động sống của cơ thể.

Thiếu hụt enzyme có nguy hiểm không?

Mọi hoạt động trong cơ thể chúng ta đều cần có sự tham gia của enzyme. Do đó, sự thiếu hụt enzyme sẽ khiến chúng ta gặp nhiều vấn đề về sức khỏe, thậm chí dẫn đến những biến chứng nghiêm trọng.

Sự thiếu hụt các loại enzyme tiêu hóa sẽ làm giảm hoặc vô hiệu hóa sự phân giải thực phẩm. Khi không thể hấp thụ dưỡng chất, cơ thể sẽ cạn kiệt năng lượng, trở nên mệt mỏi, thiếu sức sống. Nếu tình trạng này kéo dài có thể xuất hiện các triệu chứng mệt mỏi kinh niên, trào ngược dạ dày thực quản, khó tiêu, đầy hơi, táo bón, các rối loạn về ruột, xơ vữa động mạch,.. Nguy hiểm nhất là sự suy giảm chức năng hoạt động của các cơ quan trong cơ thể.

Vì vậy chúng ta luôn phải đảm bảo cung cấp đủ lượng enzyme cho cơ thể, đồng thời theo dõi định kỳ sức khỏe của chính mình để phát hiện những vấn đề sức khỏe tiềm ẩn sớm nhất.

Enzyme có trong thực phẩm nào?

Hệ tiêu hóa của chúng ta hoạt động được là nhờ sự phối hợp của nhiều cơ quan trong các quá trình khác nhau để cung cấp năng lượng cho hoạt động sống. Trong các quá trình này luôn cần đến sự xúc tác của các enzyme tiêu hóa, giúp phân giải các cơ chất để cơ thể có thể dễ dàng hấp thụ.

Nếu cơ thể không thể sản xuất lượng enzyme tiêu hóa cần thiết, quá trình tiêu hóa của cơ thể sẽ không thể diễn ra một cách ổn định, các phân tử thức ăn không thể được hấp thu đúng cách. Điều này có thể dẫn đến rối loạn tiêu hóa và dần dần đưa đến những hệ lụy nghiêm trọng cho sức khỏe. Chính vì vậy, ngoài các enzyme trong cơ thể, chúng ta có thể bổ sung enzyme tiêu hóa từ những thực phẩm tươi sống giàu enzyme để giúp cải thiện tiêu hóa.

Một số loại thực phẩm phổ biến và giàu enzyme tiêu hóa có thể kể đến:

• Dứa: là một loại trái cây nhiệt đới thơm ngon giàu enzyme, đặc biệt, là nhóm enzyme tiêu hóa bromelain. Những enzyme này thuộc loại protease, có tác dụng hỗ trợ quá trình tiêu hóa và hấp thu protein.

• Đu đủ: cũng chứa protease giúp tiêu hóa protein. Ngoài ra còn chứa một nhóm protease khác được gọi là papain, được biết đến như một chất làm mềm thịt và bổ sung tiêu hóa.

• Xoài: chứa các enzyme amylase tiêu hóa giúp thủy phân tinh bột thành đường như glucose và maltose.

• Mật ong: chứa nhiều loại enzyme tiêu hóa, bao gồm diastase, amylase, invertase và protease giúp phân hủy protein, tinh bột thành maltose, đường glucose và maltose.

• Chuối: là một nguồn chất xơ tuyệt vời, chứa amylase và glucosidase, hai nhóm enzyme tiêu hóa tinh bột phức tạp thành đường dễ hấp thụ.

• Bơ: là loại trái cây độc đáo ở chỗ chứa nhiều chất béo lành mạnh và ít đường. Chúng chứa enzyme tiêu hóa lipase giúp tiêu hóa các phân tử chất béo

• Nấm sữa kefir: chứa nhiều enzyme tiêu hóa, bao gồm lipase, protease và lactase.

• Dưa bắp cải: được coi là một loại thực phẩm chứa nhiều vi khuẩn đường ruột và các enzyme tiêu hóa giúp tăng cường sức khỏe và khả năng miễn dịch tiêu hóa của bạn

• Kim chi: giúp cung cấp các enzyme protease, lipase và amylase mang đến nhiều lợi ích sức khỏe.

• Miso: bổ sung nhiều loại enzyme tiêu hóa, bao gồm cả lactase, lipase, protease và amylase. Đây là một gia vị phổ biến trong ẩm thực Nhật Bản làm bằng cách lên men đậu nành với muối và koji, một loại nấm.

• Quả kiwi: có một nguồn enzyme tiêu hóa tuyệt vời, đặc biệt là một loại protease có tên là actinidin hỗ trợ tiêu hóa.

• Gừng: chứa protease zingibain, giúp tiêu hóa protein vào các khối xây dựng của chúng.

Kết luận

Enzyme là một chất xúc tác các phản ứng hóa sinh bằng cách liên kết và biến đổi cấu trúc của các phân tử. Enzyme có vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa vật chất nên việc thiếu hụt enzyme sẽ gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe của chúng ta. Vì thế, hiểu rõ về enzyme sẽ giúp chúng ta ứng dụng được vào cuộc sống hằng ngày cũng như nhằm nâng cao sức khỏe của chính mình.

Hy vọng những chia sẻ của VIVITA.VN trên đây sẽ giúp các bạn có thêm những kiến thức bổ ích về enzyme. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, bạn đọc vui lòng bình luận bên dưới bài viết hoặc liên hệ hotline 1900 2061 để được các Dược sĩ giải đáp.

Xem thêm: Viên Uống Coenzyme Q10 có tốt không? Mua ở đâu để có giá tốt?