<< Go Back

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")
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 เอนไซม์ฟีนิลอะลานีน ไฮดรอกซิเลส (phenylalanine hydroxylase) ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของฟีนิลอะลานีนเป็นผลให้เกิดการสะสมฟีนิลอะลานีนมากและจะแสดงออกมาใน ความผิดปรกติทางจิต (mental retardation)
- เหมือนตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไป เอนไซม์ ทำงานโดยการลดพลังงานกระตุ้น (activation energy)

ให้เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ยังเร่งให้เกิดเร็วขึ้นซึ่งสามารถทำให้เร็วได้ถึงหนึ่งในหลายล้านส่วน

-เอนไซม์ ไม่มีผลต่อความสมดุล (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 ยับยั้งเอนไซม์ที่เป็นตัวนำส่งการอักเสบโปรสตาแกลนดิน ทำให้เกิดการระงับความเจ็บปวดและการอักเสบ
- เอนไซม์ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันเช่น ผงซักฟอกที่ไปเร่งปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดผ้า (เช่นการทำลายรอยเปื้อนที่เกิดจากแป้ง)
- มี เอนไซม์ มากกว่า 5,000 ตัว ที่มีชื่อแตกต่างกันโดยการตั้งชื่อจะลงท้ายด้วย -ase และตัวชื่อ เอนไซม์ จะตั้งชื่อตามสารที่มันจะเปลี่ยน เช่น แลคเตส (lactase) เป็น เอนไซม์ ที่เร่งการสะลายตัวของแลคโตส (lactose)

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์

- ปฏิกิริยาของเอนไซม์จะดำเนินไปได้อย่างไรนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ ดังนี้
1. อุณหภูมิ เอนไซม์แต่ละชนิด มีความไวต่ออุณหภูมิแตกต่างกัน อุณหภูมิที่เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุด (optimum temperature) โดยทั่วไปอยู่ประมาณ 25-40 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปปฏิกิริยาจะลดลงทั้งนี้เพราะ เอนไซม์ซึ่งเป็นโปรตีนจะเกิดการเสียสภาพ (denature) จึงเข้ารวมกับซับสเตรตไม่ได้
2. ความเป็นกรดเป็นด่าง มีผลต่อปฏิกิริยาของเอนไซม์ เอนไซม์ แต่ละชนิดจะทำงานได้ดีที่สุด ในสภาวะที่มีความเป็นกรดเป็นด่างพอเหมาะ (optimum pH) ซึ่งอาจแตกต่างกัน เช่น ซูเครสทำงานได้ดีที่สุดที่ pH =6.2 ลิเพส =7.0 เพปชิน = 1.5-2.5 ทริปชิน =8-11
3. ปริมาณของเอนไซม์ ถ้ามีเอนไซม์มากจะทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น อย่างรวดเร็ว แต่ถ้าเอนไซม์มากเกินพอ ความเร็วของปฏิกิริยาจะไม่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้เพราะ ไม่มีซับสเตรตเหลือพอที่จะเข้าทำปฏิกิริยา
4. 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 โปรตีเอส (protease) เป็นผลผลิตนอกเซลล์ของ แบคทีเรีย ใช้สำหรับแช่ผ้าก่อนซักและ  ใช้ซักผ้า  เพื่อกำจัดคราบโปรตีนออกจากผ้า หมายเหตุ: เอนไซม์อะไมเลส และ โปรตีเอสที่ใช้เป็นผงซักฟอก  ทำให้เกิดโรคภูมิแพ้ในผู้ใช้ ถึงแม้จะแก้ไข  โดยการทำเอน  แคปซูเลชันแล้วก็ตาม
เอนไซม์อะไมเลส (Amylase enzymes) ผงซักฟอกสำหรับเครื่อง  ใช้กำจัดคราบแป้งติดแน่น  
อุตสาหกรรมขนมปัง (Baking industry) เชื้อรา (Fungus) แอลฟ่า-อะไมเลส เอนไซม์: ตามปกติจะหมดฤทธิ์ที่ อุณหภูมิประมาณ 50 องศาเซลเซียส ในระหว่างกระบวนการทำขนมปัง เร่งปฏิกิริยาการสะลายตัว  ของแป้งไปเป็นน้ำตาล การทำงานของยีส ในน้ำตาล จะได้ คาร์บอน ไดออกไซด์ ใช้ในการผลิตขนมปังขาว
เอนไซม์โปรตีเอส (Protease enzymes) ผู้ผลิตขนมปังกรอบใช้มัน  ลดระดับโปรตีนในแป้ง  
อาหารเด็ก(Baby food) ทริปซิน (Trypsin) ช่วยย่อยอาหาร  ก่อนเด็กรับประทาน  
อุตสาหกรรมสุรา
(Brewing industry)
เอนไซม์จากข้าวบาร์เลย์ที่ปล่อยออกมา  ในระหว่างขั้นตอนการหมัก  ในกระบวนการผลิตเบียร์ มันจะทำหน้าที่สะลายแป้งและ  โปรตีนเป็น น้ำตาล กรดอะมิโน และเพปไทด์ที่ยีส  ใช้ในกระบวนการหมัก
ปัจจุบัน มีการนำเอนไซม์ที่ผลิตด้วย  กระบวนการทางอุตสาหกรรม มาใช้ในการหมักทำสุราอย่างกว้างขวาง แทนเอนไซม์จากธรรมชาติที่พบในข้าวบาร์เลย์:
อะไมเลส, กลูคาเนส, โปรตีเอส แยกสะลายพอลิแซคคาไรด์  และโปรตีนใน มอลท์
บีต้ากลูโคซิเดส (Betaglucosidase) ปรับปรุงคุณลักษณะการกรอง  
อะไมโลกลูโคซิเดส (Amyloglucosidase) เบียร์ แคลอรีต่ำ
โปรตีเอส (Proteases) กำจัดความขุ่น  ระหว่างการเก็บเบียร์
การทำน้ำผลไม้
(Fruit juices)
เซลลูเลส (Cellulases), เปกติเนส (pectinases) ทำให้น้ำผลไม้ใส
อุตสาหกรรมนม
(Dairy industry)
เรนนิน (Rennin), ได้จากกระเพราะอาหารของลูก สัตว์เคี้ยวเอื้อง (วัว,ควาย,กวาง,อูฐ) การผลิตเนย แยกสะลายโปรตีน หมายเหตุ: ตามอายุของสัตว์ที่เพิ่มขึ้น  การผลิตเรนนินจะน้อยลง และจะถูกแทนที่ด้วยโปรตีเอสอื่น ซึ่งก็คือ เปปซิน (pepsin)  ไม่เหมาะสำหรับการผลิต
การผลิตเอนไซม์ทางจุลินทรีย์ ปัจจุบันเพิ่มปริมาณการใช้มากขึ้น  ในอุตสาหกรรมนม
เนยโรควิฟอร์ต
ไลเปส (Lipase) ใช้ในระหว่างการผลิต เนยโรควิฟอร์ต (Roquefort cheese) เพื่อเร่งการสุกของ เนยเดนิสบลู (Danish_Blue_cheese)
แลคเตส (Lactases) แยกสะลายแลคโตส เป็น กลูโคส และ แกแลคโตส
อุตสาหกรรมแป้ง
(Starch industry)
อะไมเลส (Amylases), อะไมโลกลูโคซิดีเอส (amyloglucosideases) และ กลูโคอะไมเลส (glucoamylases) เปลี่ยนแป้งไปเป็น กลูโคส และ หลายรูปแบบของ น้ำเชื่อม (Inverted sugar syrup)
กลูโคสไอโซเมอเรส (Glucose isomerase) เปลี่ยนน้ำตาล กลูโคส ในฟรุคโตส (fructose) (น้ำเชื่อมที่มีฟรุคโตสสูง  ได้จากวัสดุคล้ายแป้ง  มีความหวานสูงแต่ แคลอรี ต่ำ
เอนไซม์ที่ทำให้หยุดการเคลื่อนไหว
(Immobilised enzymes)
การผลิตน้ำเชื่อมที่มีฟรุคโตสสูง หมายเหตุ: ถึงแม้กระบวนการนี้จะใช้กัน  อย่างแพร่หลายใน USA และ ญี่ปุ่น, แต่กฎหมายใน EEC ก็จำกัดการใช้เพื่อปกป้องชาวนา ซูการ์บีต (sugar beet)
อุตสาหกรรมยาง
(Rubber industry)
คาตาเลส (Catalase) การเติม ออกซิเจน จาก เพอร์ออกไซด์ เพื่อเปลี่ยน ยางลาเท็กซ์ ไปเป็นโฟมรับเบอร์  
อุตสาหกรรมกระดาษ (Paper industry) อะไมเลส เพื่อย่อยสะลายแป้งให้มี ความหนืด (viscosity)ลดลง สำหรับการผลิตกระดาษ
อุตสาหกรรมถ่ายรูป (Photographic industry) โปรตีเอส (ficin) ใช้ละลาย เยลาติน (gelatin) ออกจากฟิล์ม เพื่อการนำเงิน กลับมาใช้ใหม่  

แนวทางการแก้ไขอาการข้างต้น

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


                       https://th.wikipedia.org/wiki/เอนไซม์

<< Go Back