ล งก ข ามภาษา ในบทความน ม ไว ให ผ อ านและผ ร วมแก ไขบทความศ กษาเพ มเต มโดยสะดวก เน องจากว ก พ เด ยภาษาไทยย งไม ม บทความด

เอนไซม์ (อังกฤษ: enzyme) เป็นโปรตีน 99 เปอร์เซนต์ เป็น ส่วนใหญ่ ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมี เป็นคำในภาษากรีก ένζυμο หรือ énsymo ซึ่งมาจาก én ("ที่" หรือ "ใน") และ simo ("en:leaven" หรือ "en:yeast")

แผนภาพแบบริบบินของเอนไซม์ไทรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรส

ผลึกเอนไซม์แฟกเตอร์ ดี ที่ควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน

เอนไซม์มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต เพราะว่าปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ในเซลล์จะเกิดช้ามาก หรือถ้าไม่มีเอนไซม์อาจทำให้ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยากลายเป็นสารเคมีชนิดอื่น ซึ่งถ้าขาดเอนไซม์ระบบการทำงานของเซลล์จะผิดปกติ (malfunction) เช่น

การผ่าเหล่า (mutation)
การผลิตมากเกินไป (overproduction)
ผลิตน้อยเกินไป (underproduction)
การขาดหายไป (deletion)

ดังนั้นการขาดเอนไซม์ที่สำคัญอาจทำให้เกิดโรคร้ายแรงได้ การผ่าเหล่าอาจจะเกิดขึ้นในโครงสร้างบางส่วนของเอนไซม์ หรืออาจเป็นบางส่วนของโปรตีน เช่น

โครงสร้างปฐมภูมิ (primary structure)
โครงสร้างทุติยภูมิ ( secondary structure)
โครงสร้างตติยภูมิ (tertiary structure)
โครงสร้างจตุรภูมิ (quaternary structure)

ตัวอย่างเช่น ฟีนิลคีโตนูเรีย (phenylketonuria) เกิดจากการงานบกพร่องของ เอนไซม์ (phenylalanine hydroxylase) ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของฟีนิลอะลานีนเป็นผลให้เกิดการสะสมฟีนิลอะลานีนมากและจะแสดงออกมาใน (mental retardation)

เหมือนตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไป เอนไซม์ ทำงานโดยการลดพลังงานกระตุ้น (activation energy)

ให้เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ยังเร่งให้เกิดเร็วขึ้นซึ่งสามารถทำให้เร็วได้ถึงหนึ่งในหลายล้านส่วน

เอนไซม์ ไม่มีผลต่อ (equilibrium) ของปฏิกิริยาเคมี
เอนไซม์ ไม่มีผลต่อพลังงานสัมพัทธ์ (relative energy) ระหว่างสารที่ได้จากปฏิกิริยา (products) และสารที่ทำปฏิกิริยา (reagents)
เมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นแล้ว เอนไซม์ จะมีความจำเพาะต่อปฏิกิริยาหนึ่งปฏิกิริยาใดมากกว่า
การทำงานของ เอนไซม์ จะถูกแทรกแซงได้โดยโมเลกุลของสารประกอบอื่นได้ ถ้าโมเลกุลของสารประกอบที่มาแทรกแซงทำให้การทำงานของ เอนไซม์ ดีขึ้น เราเรียกสารประกอบนั้นว่า แอกติเวเตอร์ (activators) และถ้าโมเลกุลของสารประกอบที่มาแทรกแซงทำให้การทำงานของ เอนไซม์ ลดลง เราเรียกสารประกอบนั้นว่า อินฮิบิเตอร์ (Inhibitors) อินฮิบิเตอร์ ที่ทำให้เอนไซม์หยุดทำงานถาวรเรียกว่าอินฮิบิเตอร์ สังหาร (Suicide inhibitors) อินฮิบิเตอร์ มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น ยาหลายตัวเป็นเอ็นไซม์อินฮิบิเตอร์ เช่น แอสไพริน ยับยั้งเอนไซม์ที่เป็นตัวนำส่งการอักเสบ โปรสตาแกลนดิน ทำให้เกิดการระงับความเจ็บปวดและการอักเสบ
เอนไซม์ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันเช่น ผงซักฟอกที่ไปเร่งปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดผ้า (เช่นการทำลายรอยเปื้อนที่เกิดจากแป้ง)
มี เอนไซม์ มากกว่า 5,000 ตัว ที่มีชื่อแตกต่างกันโดยการตั้งชื่อจะลงท้ายด้วย -ase และตัวชื่อ เอนไซม์ จะตั้งชื่อตามสารที่มันจะเปลี่ยน เช่น (lactase) เป็น เอนไซม์ ที่เร่งการสะลายตัวของแล็กโทส (lactose)

นิรุกติศาสตร์ และประวัติ

คำว่า enzyme มาจากภาษากรีกที่แปลว่า "ในการหมัก"
ในช่วงระหว่างปี และปี 1800s มีการค้นพบการย่อยเนื้อ โดยสารคัดหลั่งจากกระเพาะและการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลโดยสารสกัดจากพืชและน้ำลาย
มีการศึกษาการหมักน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์โดยยีสต์ ซึ่งหลุยส์ ปาสเตอร์ได้สรุปว่าการหมักถูกเร่งปฏิกิริยาโดย "เชื้อหมัก" (ferments) ในยีสและคิดว่ามันเกิดเฉพาะในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น
ในปี ค.ศ. 1897 (Hans Buchner) และ เอดูอาร์ท บูคเนอร์ (Eduard Buchner) ได้ทดลองนำสารสกัดจากยีส ไปหมักน้ำตาลโดยไม่มีเซลล์ที่มีชีวิตของยีสต์อยู่ด้วย ปรากฏว่าน้ำตาลยังคงถูกหมักเป็นแอลกอฮอล์เหมือนเดิมถึงแม้ไม่มีเซลล์ที่มีชีวิตของยีสก็ตาม ตั้งแต่นั้นมาคำว่า "เอนไซม์" ก็ถูกใช้เรียกสารเคมีที่อยู่ในสารสกัดจากยีสซึ่งนำมาหมักน้ำตาล ตัวอย่างเอนไซม์ เช่น อะไมเลส (amylase)

โครงสร้าง 3 มิติ (3D-Structure)

ในเอนไซม์ก็เช่นเดียวกับโปรตีนอื่น การทำงานของมันจะถูกกำหนดโดยโครงสร้าง ดังนี้:

โปรตีน โมเลกุลเดี่ยว คือ ประกอบด้วยโซ่พอลิเพปไทด์อันเดียว ที่เกิดจาก อะมิโน แอซิด (amino acid) ประมาณ 100 โมเลกุลหรือมากกว่า หรือ
โอลิโกเมอริก โปรตีน (oligomeric protein) ประกอบด้วยโซ่พอลิเพปไทด์หลายเส้น มีทั้งที่เหมือนและแตกต่างมารวมเชื่อมต่อเป็นหน่วยเดียวกัน

ในโปรตีนแต่ละ มอนอเมอร์ จะมีลักษณะเป็นโซ่ยาวของ อะมิโน แอซิด ซึ่งจะพับและทบกันไปมาเป็นโครงสร้าง 3 มิติในแต่ละ มอนอเมอร์ จะเชื่อมต่อและเกาะกันด้วยแรง นอน-โควาเลนต์ (non-covalent interactions) และเกิดเป็น มัลติเมอริก โปรตีน (multimeric protein)

เอนไซม์ส่วนใหญ่จะมีโมเลกุลขนาดใหญ่กว่า ซับสเตรต (substrates) ที่มันจะทำหน้าที่เร่ง และส่วนที่เล็กมากของเอนไซม์เท่านั้น คือขนาดประมาณ 10 อะมิโน แอซิด ที่เข้าจับกับซับสเตรต ตำแหน่งที่เชื่อมต่อกับซับสเตรตแล้วเกิดปฏิกิริยานี้เรียกว่าบริเวณกัมมันต์ (active site) ของเอนไซม์ บางเอนไซม์มีแอคทีฟ ไซต์มากกว่าหนึ่ง และบางเอนไซม์มีแอคตีฟ ไซต์สำหรับ โคแฟกเตอร์ (cofactor) ด้วย บางเอนไซม์มีตำแหน่งเชื่อมต่อที่ใช้ควบคุมการเพิ่มหรือลดฤทธิ์ ของเอนไซม์ด้วย

ความเฉพาะเจาะจง (Specificity)

เอนไซม์จะมีความเฉพาะกับปฏิกิริยาที่มันจะเร่งและซับสเตรต ที่มันจะเกาะ รูปร่างและมุมองศาของของการเข้าหากันของ เอนไซม์ และซับสเตรตมีบทบาทสำคัญต่อความเฉพาะเจาะจง

ข้อสมมติฐาน "ล๊อคก์ & คีย์" ("Lock and key" hypothesis)

เอนไซม์ เป็นสิ่งเฉพาะเจาะจงมาก ข้อสมมติฐานนี้ถูกเสนอโดย (Emil Fischer) ในปี 1894 โดยระบุว่า เอนไซม์ มีรูปร่างเฉพาะที่จะเกาะกับ นั้น ๆ เท่านั้น ซึ่งมีลักษณะเหมือนลูกกุญแจกับแม่กุญแจ และข้อสมมติฐานล๊อคก์ & คีย์' ยังบอกอีกว่าการเกาะของ เอนไซม์ และ จะเกิดเป็นสารประกอบอายุสั้น ซึ่งเรียกว่า ชอร์ต-ไลฟ์ เอนไซม์ ซับเตรต คอมเพล็ก (short-lived enzyme-substrate complex)

ข้อสมมติฐานเหนี่ยวนำให้เหมาะสม (Induced fit hypothesis)

ในปี 1958 (Daniel Koshland) ได้เสนอปรับปรุง ข้อสมมติฐานล๊อคก์ & คีย์เอนไซม์มีโครงสร้างที่ยืดหยุ่น แอกตีฟ ไซต์ ของเอนไซม์ จะถูกปรับแต่งให้ซับสเตรตเหมาะที่จะทำปฏิกิริยากับเอนไซม์ โซ่ข้างของกรดอะมิโน ซึ่งทำเป็นแอคทีฟ ไซต์ที่อัดแบบเป็นรูปร่างที่เหมาะกับเอนไซม์ที่จะทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยา ในบางกรณีโมเลกุลของ จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างเล็กน้อยเพื่อที่จะเข้าไปในแอคทีฟ ไซต์ให้ได้ เปรียบดังเช่นว่ามือเปลี่ยนแปลงรูปร่างของถุงมือขณะที่ถุงมือถูกสวมใส่

การดัดแปลง

เอนไซม์หลายตัวไม่ใช่มีเฉพาะโปรตีนแต่ยังมีส่วนที่ดัดแปลงอีก การดัดแปลงเหล่านี้เรียกว่า โพสต์ทรานสเลชันนัล (posttranslational) นั้นคือหลังจากการสังเคราะห์โซ่เพปไทด์จะมีการสังเคราะห์ส่วนเพิ่มเติมเข้าไปในโซ่เพปไทด์ เช่นส่วนของ

(phosphorylation)
(glycolisation)

ชนิดอื่นของการดัดแปลงแบบ โพสต์ทรานสเลชันนัล คือ การแยกออก และ การเข้าต่อกับโซ่เพปไทด์ เช่น (chymotrypsin) (protease) ที่ใช้ในการย่อยอาหารโปรตีนจะถูกสร้างในรูป อินแอกตีฟ ชื่อ (chymotrypsinogen) ที่ ตับอ่อน ก่อน และถูกส่งไปที่ กระเพาะอาหาร (stomach) เพื่อแอกติเวตให้ทำงานได้ต่อไป ที่เป็นเช่นนี้ก็เพื่อป้องกันไม่ให้เอนไซม์ถูกระบบย่อยอาหารของตับอ่อนหรือเนื้อเยื้ออื่นทำลาย รูปแบบการทำตัวตั้งต้น ที่ไม่ออกฤทธิ์เรียกว่า (zymogen)

เอนไซม์ โคแฟคเตอร์

เอนไซม์บางตัวไม่มีความจำเป็นต้องมีส่วนเพิ่มเติมสำหรับการออกฤทธิ์ให้เต็มที่ แต่อย่างไรก็ดีมีหลายที่ไม่มีฤทธิ์ทางเคมีและต้องการมีส่วนเพิ่มเติมเพื่อให้สามารถออกฤทธิ์ได้ เอนไซม์ โคแฟคเตอร์ คือส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนของเอนไซม์แต่มีความสำคัญต่อการการออกฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาของมัน โคแฟคเตอร์ มี 3 ประเภท ดังนี้

(activator)
โคเอนไซม์ (coenzyme)
(prosthetic group)

แอกติเวเตอร์ (Activators)

เอนไซม์ต้องการไอออน อินทรีย์ เป็น โคแฟคเตอร์ อินทรีย์ไอออนเหล่านี้เรียก แอกติเวเตอร์ โดยหลักใหญ่แล้วพวกมันจะมีโลหะที่เป็น โมโนวาเวเลนต์ หรือ ไดวาเลนต์ แคตไอออน ที่จะเกาะเอนไซม์อย่างหลวม ๆ หรืออย่างแน่นหนาตัวอย่างเช่น แคลเซียม ไอออน ที่เรียกว่า แฟคเตอร์ IV ถูกต้องการสำหรับการแอกติเวต (thrombokinase) แล้วจะเปลี่ยนไปเป็น (prothrombin) และไปเป็น (thrombin)

โปรสทีติกกรุป (Prosthetic groups)

โคแฟคเตอร์ที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ใช่โปรตีนที่เกาะกับโมเลกุลของเอนไซม์อย่างแน่นหนาเรียกว่า โปรสทีติกกรุปมันเชื่อมต่อส่วนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาทั้งหมด โคเอนไซม์ที่มีโลหะหนัก มีหน้าที่คล้ายกับ NAD และ NADP ที่จับ ไฮโดรเจน อยู่ (Heme) เป็นโปรสทีติกกรุปที่ทำหน้าที่จับอิเล็กตรอนในระบบ (cytochrome)

โคเอนไซม์ (Coenzymes)

โคแฟคเตอร์ของเอนไซม์บางตัวเป็น ที่ไม่ใช่โปรตีน เรียกว่า โคเอนไซม์ ซึ่งไม่ได้เกาะกับโมเลกุลของเอนไซม์เหมือน โปรสทีติกกรุป การเป็นอนุพันธ์ของ ไวตามิน พวกมันจะทำหน้าที่เป็น แคร์ริเออร์เพื่อการเคลื่อนย้าย อะตอม ฟังก์ชันนัลกรุป จากเอนไซม์ไปยัง ซับเตรต ตัวอย่างธรรมดาคือ (เป็นสารที่ได้มาจาก ซึ่งเป็นสมาชิกของ ) และ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวขนย้าย ไฮโดรเจน และ ที่ขนย้าย กรุป

ส่วนโปรตีนของเอนไซม์ที่ไม่ออกฤทธิ์นี้เรียกว่า จะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเฉพาะในที่มีโคแฟคเตอร์ที่ไม่ใช่โปรตีนเท่านั้น พร้อมด้วยโคแฟคเตอร์ของมันประกอบด้วย (holoenzyme) นั้นคือ แอคตีฟเอนไซม์ โคเอ

อุณหพลศาสตร์ของเอนไซม์

รูปปฏิกิริยาที่มีตัวเร่ง แสดงพลังงานนีเวียยู (energy niveau) ที่แต่ละขั้นของปฏิกิริยาซับสเตรต (A และ B) ธรรมดาแล้วต้องการพลังงานมากที่จะให้ถึงทรานซิชัน สเตต (TS) ซึ่งเมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้นก็จะได้ผลิตภัณฑ์สุดท้าย (C และ D) เอนไซม์จะทำให้ ทรานซิชัน สเตต มีสเถียรภาพ ลดพลังงานนีเวียยู ของ ทรานซิชัน สเตตที่ซึ่งพลังงานถูกต้องการใช้เพื่อที่จะข้ามให้พ้นสิ่งกีดขวาง เพราะว่าถ้ายิ่งต้องการพลังงานนีเวียยูน้อยลงมันก็ง่ายที่จะไปถึงและเกิดปฏิกิริยาได้ง่ายและบ่อยขึ้น และยังอัตราเร่งของปฏิกิริยาได้มากขึ้นด้วย

ปฏิกิริยาทั้งหมดที่ถูกเร่งโดยเอนไซม์จะต้องเป็นไปได้เอง ("spontaneous") ซึ่งจะมี (Gibbs free energy) สุทธิเป็นลบ กับเอนไซม์มันก็มันก็เกิดปฏิกิริยาไปในทิศทางเดียวกับอันที่ไม่มีเอนไซม์ และก็เร็วกว่าด้วย อย่างไรก็ดีปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองโดยไม่ต้องมีตัวเร่ง อาจจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันมากกว่าปฏิกิริยาที่มีตัวเร่ง อย่างไรก็ดีเอนไซม์สามารถเร่งปฏิกิริยาได้ 2 หรือมากกว่าในเวลาเดียวกัน เพื่อว่าปฏิกิริยาที่ชอบอุณหพลศาสตร์จะได้สามารถใช้ขับเคลื่อน ("drive") ปฏิกิริยาที่ไม่ชอบอุณหพลศาสตร์ได้ ตัวอย่างเช่น การย่อยสะลายสารประกอบพลังงานสูง อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต บ่อยครั้งใช้ขับเคลื่อนปฏิกิริยาที่ไม่ชอบใช้พลังงาน

หลายปฏิกิริยาที่เร่งโดยเอนไซม์ย้อนกลับ

\mathrm {Substrate\ A+Substrate\ B\leftrightarrow Product\ C+Product\ D}

เอนไซม์จะเร่งปฏิกิริยาไปข้างหน้าและกลับหลังอย่างเท่า ๆ กัน มันจะไม่ทำให้เกิด (equilibrium) ด้วยตัวของมันเอง เพียงแต่อัตราเร็วเท่านั้นที่มันมีผล ยกตัวอย่างเช่น (carbonic anhydrase) จะเร่งปฏิกิริยาตามสมการข้างล่างนี้ ตามเงื่อนไขของเวลา

\mathrm {CO_{2}+H_{2}O{}^{\mathrm {\quad Carbonic\ anhydrase} }\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!{\overrightarrow {\qquad \qquad \qquad \qquad }}H_{2}CO_{3}}

(ใน - CO₂ ความเข้มข้นสูง)

\mathrm {H_{2}CO_{3}{}^{\mathrm {\quad Carbonic\ anhydrase} }\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!{\overrightarrow {\qquad \qquad \qquad \qquad }}CO_{2}+H_{2}O}

(ใน ปอด - CO₂ ความเข้มข้นต่ำ)

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์

ปฏิกิริยาของเอนไซม์จะดำเนินไปได้อย่างไรนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ ดังนี้

อุณหภูมิ เอนไซม์แต่ละชนิด มีความไวต่ออุณหภูมิแตกต่างกัน อุณหภูมิที่เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุด (optimum temperature) โดยทั่วไปอยู่ประมาณ 25-40 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปปฏิกิริยาจะลดลงทั้งนี้เพราะ เอนไซม์ซึ่งเป็นโปรตีนจะเกิดการเสียสภาพ (denature) จึงเข้ารวมกับซับสเตรตไม่ได้
ความเป็นกรดเป็นด่าง มีผลต่อปฏิกิริยาของเอนไซม์ เอนไซม์ แต่ละชนิดจะทำงานได้ดีที่สุด ในสภาวะที่มีความเป็นกรดเป็นด่างพอเหมาะ (optimum pH) ซึ่งอาจแตกต่างกัน เช่น ซูเครสทำงานได้ดีที่สุดที่ pH =6.2 ลิเพส =7.0 เพปชิน = 1.5-2.5 ทริปชิน =8-11
ปริมาณของเอนไซม์ ถ้ามีเอนไซม์มากจะทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น อย่างรวดเร็ว แต่ถ้าเอนไซม์มากเกินพอ ความเร็วของปฏิกิริยาจะไม่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้เพราะ ไม่มีซับสเตรตเหลือพอที่จะเข้าทำปฏิกิริยา
ปริมาณซับสเตรต มีผลเช่นเดียวกับปริมาณของเอนไซม์คือถ้าเพิ่ม ซับสเตรตมากเกินไป ปฏิกิริยาก็จะไม่เกิดเร็วขึ้น เพราะปริมาณเอนไซม์มีไม่เพียงพอ

นอกจากปัจจัยทั้งสี่ที่กล่าวมาแล้วยังมีสารบางชนิดที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์ เช่นสารที่ทำให้การทำงานของเอนไซม์ลดลง เรียกว่า ตัวยับยั้ง (inhibitor) ส่วนสาร ที่เร่งการทำงานของเอนไซม์ได้ดีขึ้น เรียกว่า ตัวเร่งเร้า (activator) ตัวยับยั้งบางตัวจะรวมกับเอนไซม์ที่แหล่งกัมมันต์ ทำให้เอนไซม์ไม่สามารถรวมกับ ซับสเตรตได้ ตัวยับยั้งแบบนี้เรียกว่าคอมเพทิทีฟอินฮิบิเตอร์ (competitive inhibitor) ซึ่งจะมีรูปร่างโมเลกุลคล้ายกับซับสเตรต

การประยุกต์ในอุตสาหกรรม

การใช้ประโยชน์

เอนไซม์ที่ใช้

การใช้

หมายเหตุ และ ตัวอย่าง

ผงซักฟอกทางชีวภาพ

เริ่มแรก (protease) เป็นผลผลิตนอกเซลล์ของ แบคทีเรีย

ใช้สำหรับแช่ผ้าก่อนซักและใช้ซักผ้าเพื่อกำจัดคราบโปรตีนออกจากผ้า

หมายเหตุ: เอนไซม์อะไมเลส และ โปรตีเอสที่ใช้เป็นผงซักฟอกทำให้เกิดโรคภูมิแพ้ในผู้ใช้ ถึงแม้จะแก้ไขโดยการทำเอนแคปซูเลชันแล้วก็ตาม

เอนไซม์อะไมเลส (Amylase enzymes)

ผงซักฟอกสำหรับเครื่องใช้กำจัดคราบแป้งติดแน่น

(Baking industry)

เชื้อรา (Fungus) แอลฟ่า-อะไมเลส เอนไซม์: ตามปกติจะหมดฤทธิ์ที่ อุณหภูมิประมาณ 50 องศาเซลเซียส ในระหว่างกระบวนการทำขนมปัง

เร่งปฏิกิริยาการสะลายตัวของแป้งไปเป็นน้ำตาล การทำงานของ ในน้ำตาล จะได้ คาร์บอน ไดออกไซด์ ใช้ในการผลิตขนมปังขาว

แอลฟ่า-อะไมเลสเร่งปฏิกิริยาการปลดปล่อยน้ำตาลพอลิเมอร์จากแป้ง

เอนไซม์โปรตีเอส (Protease enzymes)

ผู้ผลิตขนมปังกรอบใช้มันลดระดับโปรตีนในแป้ง

(Baby food)

ทริปซิน (Trypsin)

ช่วยย่อยอาหารก่อนเด็กรับประทาน

(Brewing industry)

เอนไซม์จากข้าวบาร์เลย์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างขั้นตอนการหมักในกระบวนการผลิตเบียร์

มันจะทำหน้าที่สะลายแป้งและโปรตีนเป็น น้ำตาล กรดอะมิโน และเพปไทด์ที่ใช้ในกระบวนการหมัก

ข้าวบาร์เลย์ที่กำลังงอก ใช้ในการผลิตข้าวมอลต์เพื่อทำเป็นเบียร์ต่อไป

ปัจจุบัน มีการนำเอนไซม์ที่ผลิตด้วยกระบวนการทางอุตสาหกรรม มาใช้ในการหมักทำสุราอย่างกว้างขวาง แทนเอนไซม์จากธรรมชาติที่พบในข้าวบาร์เลย์:

อะไมเลส, กลูคาเนส, โปรตีเอส

ย่อยสลายพอลิแซคคาไรด์และโปรตีนใน มอลท์

บีต้ากลูโคซิเดส (Betaglucosidase)

ปรับปรุงคุณลักษณะการกรอง

อะไมโลกลูโคซิเดส (Amyloglucosidase)

เบียร์ แคลอรีต่ำ

โปรตีเอส (Proteases)

กำจัดความขุ่นระหว่างการเก็บเบียร์

(Fruit juices)

เซลลูเลส (Cellulases), เปกติเนส (pectinases)

ทำให้น้ำผลไม้ใส

(Dairy industry)

เรนนิน (Rennin), ได้จากกระเพราะอาหารของลูก สัตว์เคี้ยวเอื้อง (วัว,ควาย,กวาง,อูฐ)

การผลิตเนย ย่อยสลายโปรตีน

หมายเหตุ: ตามอายุของสัตว์ที่เพิ่มขึ้นการผลิตเรนนินจะน้อยลง และจะถูกแทนที่ด้วยโปรตีเอสอื่น ซึ่งก็คือ เปปซิน (pepsin) ไม่เหมาะสำหรับการผลิต

การผลิตเอนไซม์ทางจุลินทรีย์

ปัจจุบันเพิ่มปริมาณการใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมนม

(Lipase)

ใช้ในระหว่างการผลิต (Roquefort cheese) เพื่อเร่งการสุกของ (Danish Blue cheese)

แลคเตส (Lactases)

ย่อยสลายแลคโตส เป็น กลูโคส และ แกแลคโตส

อุตสาหกรรมแป้ง (Starch industry)

อะไมเลส (Amylases), อะไมโลกลูโคซิดีเอส (amyloglucosideases) และ กลูโคอะไมเลส (glucoamylases)

เปลี่ยนแป้งไปเป็น กลูโคส และ หลายรูปแบบของ (Inverted sugar syrup)

กลูโคส

กลูโคสไอโซเมอเรส (Glucose isomerase)

เปลี่ยนน้ำตาล กลูโคส ในฟรุคโตส (fructose) (น้ำเชื่อมที่มีฟรุคโตสสูงได้จากวัสดุคล้ายแป้งมีความหวานสูงแต่ แคลอรี ต่ำ

เอนไซม์ที่ทำให้หยุดการเคลื่อนไหว (Immobilised enzymes)

การผลิตน้ำเชื่อมที่มีฟรุคโตสสูง

หมายเหตุ: ถึงแม้กระบวนการนี้จะใช้กันอย่างแพร่หลายใน USA และ ญี่ปุ่น, แต่กฎหมายใน EEC ก็จำกัดการใช้เพื่อปกป้องชาวนา (sugar beet)

อุตสาหกรรมยาง (Rubber industry)

(Catalase)

การเติม ออกซิเจน จาก เพื่อเปลี่ยน ไปเป็นโฟมรับเบอร์

อุตสาหกรรมกระดาษ (Paper industry)

เพื่อย่อยสะลายแป้งให้มี ความหนืด (viscosity)ลดลง สำหรับการผลิตกระดาษ

อุตสาหกรรมถ่ายรูป (Photographic industry)

โปรตีเอส (ficin)

ใช้ละลาย (gelatin) ออกจาก เพื่อการนำเงิน กลับมาใช้ใหม่

แนวทางการแก้ไขอาการข้างต้น

เอนไซม์ส่วนใหญ่พบมากในพืชตะกูลถั่ว เช่น ถั่วงอก, ถั่วลิสง, ถั่วแขก, ถั่วเขียว, ถั่วแดง, ถั่วเหลือง ช่วยยับยั้งอาการ mutation, overproduction, undrproduction, deletion, ที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีในการรับประทานอาหารในแต่ละวัน เอนไซม์จะเสื่อมคุณภาพเมื่อโดนความร้อนสูงมากพอ

อ้างอิง

Koshland D. The Enzymes, v. I, ch. 7, Acad. Press, New York, 1959
Perutz M. Proc. Roy. Soc., B 167, 448, 1967
M.V. Volkenshtein, R.R. Dogonadze, A.K. Madumarov, Z.D. Urushadze, Yu.I. Kharkats. Theory of Enzyme Catalysis.- Molekuliarnaya Biologia, Moscow, 6, 1972, pp. 431-439 (In Russian, English summary)
M.V. Volkenshtein, R.R. Dogonadze, A.K. Madumarov, Z.D. Urushadze, Yu.I. Kharkats. Electronic and Conformational Interactions in Enzyme Catalysis.- In: E.L. Andronikashvili (Ed.), Konformatsionnie Izmenenia Biopolimerov v Rastvorakh, Publishing House "", Moscow, 1973, pp. 153-157 (In Russian, English summary)
R.R. Dogonadze, Z.D. Urushadze, V.K. Khidureli. Calculation of Kinetic Parameters of Reactions with the Conformational Transformations.- In: E.L. Andronikashvili (Ed.), Konformatsionnie Izmenenia Biopolimerov v Rastvorakh, Publishing House "Metsniereba", Tbilisi, 1975, pp. 368-375 (In Russian)

ดูเพิ่ม

แหล่งข้อมูลอื่น

ExPASy enzyme database, links to sequence data, entries in other databases and to related literature searches
PDBsum 2005-12-19 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน links to the known 3-D structure data of enzymes in the
BRENDA, comprehensive compilation of information and literature references about all known enzymes; requires payment by commercial users
Weizmann Institute's Genecards Database 2005-01-22 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, extensive database of protein properties and their associated genes.
Cytochrome P450 enzymes 2004-08-16 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน site lists over 4000 versions of enzymes from this cytochrome in plants and animals