Strukturformel eines VerdauungsenzymsStrukturformel eines VerdauungsenzymsEnzyme, veraltet auch als Fermente bezeichnet, sind meist hochmolekulare Proteine. Sie wirken in den Körperzellen als Biokatalysatoren, indem sie die Stoffumwandlung unter physikalisch ungünstigen Bedingungen (niedriger Druck und Temperatur) ermöglichen. Wie alle Katalysatoren beschleunigen Enzyme chemische Reaktionen, indem sie die für die Stoffumwandlung benötigte Aktivierungsenergie senken. Im Vergleich zu unkatalysierten Reaktionen wird die Stofftransformation so um das tausend- bis millionenfache gesteigert und viele lebensnotwendige Prozesse so überhaupt erst ermöglicht. Erlischt die enzymatische Funktion, dann erlischt auch das Leben.

Die Effektivität von Enzymen, Stoffumwandlungen zu ermöglichen, wird als Enzymaktivität bezeichnet. Sie ist ein Maß für die katalytische Aktivität der Enzyme und spiegelt den Substratumsatz pro Zeiteinheit wider. Kenngröße der Enzymaktivität ist das Katal (kat). Dabei entspricht 1 kat einem Umsatz von 1 mol, d. h. 6 × 1023 Substratmolekülen pro Sekunde (mol × s-1). Eine in der medizinischen Literatur häufiger gebräuchliche Größe ist die Internationale Einheit (U). Dabei entspricht ein U dem Umsatz von 1 µmol Substrat pro Minute (µmol × min s-1 oder 16,7 × 10-9 kat). Ein weiteres im biomedizinischen Umfeld gebräuchliches Maß für die Enzymaktivität ist die F.I.P-​Einheit (Fédération International Pharmaceutique). Dabei entspricht 1 F.I.P-​Einheit der Enzymmenge, die in 1 Minute unter Standardbedingungen 1 µmol eines definierten Substrat umsetzt.

Enzyme arbeiten hochspezifisch, indem sie nur bestimmte Substrate umsetzen (sog. Substratspezifität) und eine ausgeprägte Wirkungsspezifität aufweisen, d. h. nur eine bestimmte Stoffumwandlung ermöglichen. Damit sie ihre volle Aktivität entfalten können, sind viele von ihnen auf „Aktivatoren“ angewiesen. Diese zusätzlich benötigten Komponenten werden als Cofaktoren bezeichnet. Hierbei handelt es sich einerseits – wie im Fall der Metalloenzyme oder metallaktivierten Enzyme – um Mineralstoffe wie Magnesium, Eisen oder Kupfer. Andere Enzyme benötigen dagegen organische oder metallorganische Cofaktoren, die als Coenzyme bezeichnet werden. Viele Vitamine sind Bestandteile von Coenzymen.

Darstellung einer enzymatischen Spaltung

Darstellung einer enzymatischen Spaltung

Durch Multi-Enzymkomplexe kann die Verdauungsleistung sowohl von Personen mit einer verminderten Verdauungsleistung, als auch von Personen mit einer vollfunktionsfähigen Verdauung verbessert werden, um eine höhere Absorption von Nährstoffen zu erreichen.

Hierbei bieten gewisse pflanzlich und mikrobiell gewonnene Enzyme den Vorteil, dass sie gegenüber den Magensäften stabil sind und daher auch während der Vorverdauungsphase (ca. 0,5 bis 5,0 h) im Magen aktiv sein können, so dass eine effektivere Aufspaltung der Nahrung erfolgen kann.

Die Fa. Intercell Pharma bietet u. a. deshalb ausschließlich nicht tierische Enzyme an. Dabei steht eine Auswahl von 15 verschiedenen Enzymen zur Verfügung mit denen spezifische Formulierungen entwickelt werden.

 

Funktionen von Enzymen

Die für die Aufspaltung der Nahrung erforderlichen Enzyme zählen zur Klasse der Hydrolasen. Sie katalysieren unter Anlagerung von Wasser die Spaltung von höhermolekularen Nährsubstraten in kleinere Bruchstücke – eine Voraussetzung für die Aufnahme der Nährstoffe durch die Darmwand. Je nach zu spaltendem Nährstoffsubstrat wird unterschieden zwischen:

  • Lipasen spalten die mit der Nahrung zugeführten Lipide, vorwiegend Neuralfette, in ihre monomeren Bausteine (Fettsäuren, Glycerin bzw. Monoglyceride).
  • Glycosidasen spalten Kohlenhydratstrukturen, darunter Zweifachzucker wie Maltose (Enzym: Maltase), Grenzdextrinen (Sucrase bzw. Sucrase-Isomaltase), Stärke und Stärkebruchstücke (α-Amalyse) und höhermolekulare Galactoseverbindungen (α-Galactosidase). Eine Glycodidase mit ausgesprochener Substratspezifität ist Lactase, ein milchzuckerspaltendes Enzym.
  • Proteasen spalten die Peptidbindung zwischen Aminosäuren. Bekannte pflanzliche Vertreter sind Bromelain und Papain. Bromelain gehört zur Gruppe der Cysteinproteasen und wird aus der Ananaspflanze und aus Ananasfrüchten gewonnen. Papain ist ebenfalls eine Cysteinprotease. Ausgangsmaterial sind die Kerne, grüne Schalen und der Milchsaft unreifer Papaya-Früchte. Beide Proteasen sind sowohl im Gastrointestinaltrakt topisch als auch nach dosisabhängiger Absorption systemisch im gesamten Körper effektiv.

 

Gut zu wissen!

  • Bei Personen, die Probleme mit der Verdauung von Lactose haben, verbessert Lactase die Lactoseverdauung.
  • Durch Multi-Enzymkomplexe kann die Verdauungsleistung sowohl von Personen mit einer verminderten Verdauungsleistung, als auch von Personen mit einer vollfunktionsfähigen Verdauung verbessert werden, um eine höhere Absorption von Nährstoffen zu erreichen.
  • Hierbei bieten gewisse pflanzlich und mikrobiell gewonnene Enzyme den Vorteil, dass sie gegenüber den Magensäften stabil sind und daher auch während der Vorverdauungsphase (ca. 0,5 bis 5,0 h) im Magen aktiv sein können, so dass eine effektivere Aufspaltung der Nahrung erfolgen kann.

 

Information zur Produktionstechnologie

  • Die Fa. Intercell Pharma bietet ausschließlich nicht tierische Enzyme an. Dabei steht eine Auswahl von 15 verschiedenen Enzymen zur Verfügung mit denen spezifische Formulierungen entwickelt werden.

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