Ферменты кожи лица человека

Ферменты кожи лица человека thumbnail

Медицинский эксперт статьи

Fact-checked

х

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

В живом организме каждую секунду происходит множество химических превращений — сложные молекулы распадаются на более простые вещества, из простых веществ синтезируются сложные молекулы, энергия, высвобождаемая в химических реакциях, превращается в тепловую энергию или энергию движения мышц и т.д. Если бы все эти реакции протекали самопроизвольно, организм превратился бы в колбе алхимика, готовую взорваться каждую секунду. Некоторые реакции шли бы страшно медленно, а другие, напротив, быстро переходили бы в неуправляемый взрыв. За темя чтобы реакции осуществлялись в нужной последовательности, с нужной скоростью и без образования побочных продуктов, следят особые молекулы — ферменты.

Фермент играет роль опытной свахи, которая устраивает браки там, где при естественном развитии событий не было бы никаких шансов на успех. Каждый фермент специализируется на какой-то одной реакции. В процессе реакции фермент не расходуется и, проводя подопечную молекулу по пути химического превращения, в итоге возвращается к своему исходному состоянию. В коже есть целый ряд ферментов, от работы которых зависит ее внешний вид.

Например:

  • антиокислительные ферменты, которые защищают кожу от свободных радикалов, каталаза, супероксиддисмутаза (СОД), лутатионпероксидаза;
  • тирозиназа, необходимая для синтеза меланина;
  • ферменты, расщепляющие связи между роговыми чешуйками в роговом слое (от активности этих ферментов зависит скорость слущивания чешуек с поверхности кожи);
  • ферменты, разрушающие межклеточное вещество дермы, — коллагеназа, эластаза, гиалуронидаза и т.д.
  • редуктаза — фермент, превращающий тестостерон в активную форму (дигидротестостерон).

От активности этого фермента зависит интенсивность секреции сальных желез. Обычно фермент состоит из большой белковой молекулы (апофермента) и маленькой функциональной группы, или активного центра (кофермента). В активный центр ряда ферментов входят ионы металлов — цинка, марганца, селена, железа, меди. Без ионов, входящих в активный центр, фермент работать не может. Например, дефицит селена вызывает нарушения в работе антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы. Коферментами являются многие витамины, поэтому даже легкие гиповитаминозы, не говоря уже о тяжелых авитаминозах, вызывают нарушения в работе важных ферментных систем.

trusted-source[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Источник

  • Особенности
  • Механизм работы
  • Показания
  • Противопоказания
  • Виды веществ
  • Этапы
  • Важные действия
  • Реабилитационный период
  • Курс
  • Домашнее применение
  • Клинические примеры
  • Преимущества
  • Выводы

Кожный покров человека нуждается в регулярном обновлении для сохранения молодости и красоты. С течением времени под воздействием внутренних и внешних факторов происходят торможение восстановления эпидермиса, потеря нормального уровня увлажнённости, что приводит к неровному рельефу, воспалительным процессам и возрастным изменениям. Для неагрессивного очищения и оздоровления кожи применяется энзимный пилинг, который за счёт биологических реакций решает поставленные задачи.

Что такое энзимный пилинг?

Энзимы — молекулы с протеиновой структурой, которые содержатся в коже и организме человека для усиления обменных механизмов и расщепления сложных веществ. Косметологический «коктейль» природных компонентов разрыхляет омертвевшие роговые наслоения и отшелушивает клетки без повреждения защитного барьера.

Энзимный пилинг — поверхностная и бережная процедура химического очищения кожного покрова, которая применяется более 50 лет для омоложения, снятия воспалений, удаления белковых загрязнений и усиленных выделений сальных и потовых желез на основе неагрессивных ферментов. Активные препараты создают методом усовершенствованной технологической очистки для ухода за чувствительной, проблемной или сухой кожей.

Особенности энзимных пилингов

  1. Ферменты имеют крупные размеры, поэтому действуют на наружные части эпидермиса и не повреждают микрочастицы.
  2. В отличие от кислот обеспечивают мягкое воздействие и улучшают проникновение эстетических средств без выраженной гиперемии и шелушения за счёт расщепления межклеточных связей.
  3. В отличие от скрабов не содержат абразивные крупинки, что исключает механическое трение, поэтому процедура проводится даже при сверхчувствительной коже.
  4. Используются в процедурах экспресс-ухода для достижения быстрого и видимого результата.
  5. Для усиления действия в состав пилингов и масок добавляются витамины, минералы, фруктовые кислоты, протеины, каолин.
  6. Энзимный пилинг сочетается с комплексными методиками: лазерная биоревитализация, мезотерапия, радиочастотный лифтинг, электропорация.
  7. Компоненты состава замедляют рост волос, поэтому применяются для восстановления после лазерной или электроэпиляции.
  8. Выраженное очищающее действие энзимов происходит при pH 5-5.5, когда стимулируется синтез фибробластов и нормализуется микроциркуляция кожи.
  9. Ферменты в продуктах нестабильные и нежные, неважно переносят изменения влажности, поэтому хранятся в прохладном тёмном месте, а при нанесении наоборот работают в достаточной влажности и тепле.
  10. Чрезмерное злоупотребление пилингами приводит к нарушению защитной мантии, что проявляется повышенной сухостью и жесткостью кожного покрова, поэтому важно соблюдать оптимальную частоту процедур.

Механизм работы ферментов

  1. Энзимы — специфические белковые субстанции, которые являются катализаторами — усилителями окислительно-восстановительных и метаболических процессов и влияют на скорость химических реакций во всех живых организмах.
  2. Выделяют более 5 000 уникальных ферментов в виде 6 разных групп. В косметологии широко используются гидролазы — энзимы, которые расщепляют вещества с помощью воды: протеазы (расщепляют белковые скопления), липазы (расщепляют жир), карбогидразы (расщепляют углеводы).
  3. В роговом слое находятся протеазы, которые отвечают за обновление и расщепление белков, регуляцию обменных механизмов в кератиноцитах — основных клетках эпидермиса, разрушают межклеточные связи — десмосомы, и формируют липидную основу.
  4. С течением времени деятельность протеаз для разрушения связей между чешуйками снижается, что приводит к утолщению эпидермиса, бугристости структуры и формированию недостаточного уровня увлажнения. Для нормализации клеточных процессов в этих случаях применяются энзимные пилинги.
  5. Ферментные составы растворяют омертвевшие клетки эпидермиса, разрушают белок — кератин в верхнем роговом слое и расщепляют функциональные связи между клетками. В результате происходит деликатное отшелушивание, обновление, нормализация микроциркуляции, клеточного дыхания и выравнивание текстуры.

Показания для энзимного пилинга

  • Жирная и себорейная кожа: комедоны, расширенные поры, легкая степень акне в составе комплексной терапии.
  • Профилактика преждевременных возрастных изменений.
  • Коррекция начальных признаков хроностарения: мимические морщины, тусклый цвет, неоднородный рельеф.
  • Чувствительная кожа со склонностью к воспалениям и раздражениям.
  • Купероз — сосудистая «сеточка».
  • Фотостарение — снижение тонуса, эластичности, сухость кожного покрова.
  • Гиперкератоз — повышенное ороговение эпидермиса.
  • Поверхностная гиперпигментация лица и тела.
  • Подготовка к глубоким и агрессивным методам воздействия: пластические операции, лазерная шлифовка, микронидлинг, химические пилинги.

Противопоказания для энзимного пилинга

  • Беременность (1 триместр).
  • Вирусные и грибковые процессы — герпес, ОРВИ, микроспория.
  • Повышенная температура тела.
  • Нарушения целостности кожного покрова: раны, ожоги, гнойничковые поражения.
  • Обострение хронических дерматозов: псориаз, экзема.
  • Доброкачественные и злокачественные новообразования.
  • Тяжелые патологии кроветворной, эндокринной систем.
  • Аутоиммунные заболевания: склеродермия, системная красная волчанка.
  • Свежий загар — менее 14 дней.
  • Индивидуальная непереносимость компонентов.

Виды веществ

Препараты для энзимного пилинга разнообразны, специфичны и отличаются по происхождению, классам и форме.

Происхождение

Растительные

  • Бромелайн — содержится в диком лимоне, ананасе и папайе. Ликвидирует воспаления, застои, заживляет, выравнивает рельеф. Обладает жиросжигающим, успокаивающим и иммунностимулирующим действиями.
  • Папаин — находится в млечном соке папайи. Расщепляет кератин, обеззараживает, замедляет рост волос. Даёт антиоксидантное и отшелушивающее воздействия.
  • Фицин — получается из стеблей и листьев инжира. Стимулирует неоколлагенез и удаляет омертвевшие клетки кожи.
  • Арбутин — выделяется из черники, толокнянки и брусники. Обладает осветляющим механизмом.
  • Актинидин — обнаруживается в киви. «Расплавляет» верхний пласт кожи, сужает поры и укрепляет сосуды.
  • Сорбаин — смесь лимонной вытяжки и папайи. Стимулирует кровообращение, метаболизм и обновляет клетки и ткани.

Животные — вследствие переработки слизистых и костных тканей

  • Трипсин — уменьшает отечность и воспаления, восстанавливает кровоснабжение клеток.
  • Пепсин — нормализует кожный микробиом и разглаживает морщины.
  • Панкреатин — восстанавливает структуру кожного покрова.
  • Коллагеназа — энзимный пилинг замедляет процессы старения.
  • Лизоцим — заживляет, подавляет размножение бактерий, активизирует местный иммунитет.

Бактериальные — выделяют при брожении некоторых микроорганизмов для глубокого проникновения в кожу

  • Субтилизин — регулирует работу сальных желез, регенерирует.
  • Траваза — отбеливает, размягчает эпидермис.

Молочные — содержат полезные аминокислоты для смягчения, питания и увлажнения

  • Казеин.
  • Щелочная и кислая протеиназа.
  • Лактоглобулин.
  • Лактальбумин.

Классы энзимного пилинга

  • Для регуляции обменных механизмов.
  • Для очищения и обновления кожного покрова.
  • Для коррекции недостатков и начальных признаков старения.

Форма

  • Порошковые — разбавляются водой или мицеллярным тоником и часто содержат каолин. Проявляют активность в тепле, поэтому состав наносится под влажное полотенце или пищевую пленку на 5-20 минут, затем смывается.
  • Гелевые — готовые составы, по которым возможен лёгкий массаж со временем экспозиции до 30 минут с последующим очищением водой. Например, Enzyme Scrub Mesomatrix.
  • Кремовые — крем-гоммаж. Наносится на 5-20 минут при помощи «скатывающихся» движений с последующим удалением водой.
  • Альгинатные — специальные маски, которые разводятся лосьоном или водой, находятся на коже в течение 20-30 минут и снимаются одним застывшим слоем. Например, Enzyme Peel alginate Mask, Mesomatrix.

Этапы проведения пилинга

  1. Подготовительный — консультация специалиста, сбор анамнеза, выявление возможных противопоказаний, соблюдение рекомендаций — исключение в течение 3-5 дней до процедуры препаратов с ретинолом, активной инсоляции и травмирования кожи.
  2. Аллергологический — тестовая проба на чувствительность. Нанесение до 20 минут на локтевой сгиб или внутреннюю поверхность запястья ферментной смеси с последующей оценкой отсутствия или наличия покраснения или раздражения.
  3. Очищающий — демакияж и тонизирование кожного покрова.
  4. Основной — применение состава. Подбор энзимов происходит с учётом особенностей кожного покрова. Компоненты наносятся плоской кистью в прямой последовательности: лицо — щеки — подбородок — нос — шея — декольте или шпателем на тело. Для усиления работы поверх пилинга проводится массаж-брашинг с последующим наложением пищевой плёнки или теплого компресса со временем экспозиции 15-30 минут.
  5. Завершающий — скатывание или смывание теплой водой. Щелочная нейтрализация осуществляется при наличии кислот в составах.
  6. Постпроцедурный — использование питательной маски, сыворотки, увлажняющих и солнцезащитных средств с SPF от 15. Например, крем-блок от загара и пигментных пятен, SPF 45.

Эффект энзимного пилинга

  • Восстановление водного баланса и насыщение клеток кислородом.
  • Стимулирование регенерации — омоложение, лифтинг и нормализация дермальных структур.
  • Обновление тканей — деликатное растворение и отшелушивание клеток эпидермиса.
  • Выравнивание кожной текстуры и мягкое осветление пигментных пятен.
  • Очищение и сужение пор.
  • Образование новых волокон коллагена и эластина — стимуляция фибробластов.
  • Удаление поверхностных токсинов и улучшение впитывающей способности кожного покрова.
  • Улучшение микроциркуляции и побуждение продукции новых кровеносных сосудов.
  • Возобновление липидного барьера и реформирование метаболизма эпидермиса.

Реабилитационный период

  • В течение 10-12 часов после энзимного пилинга не наносить декоративную косметику.
  • В течение 3-5 дней не использовать скрабы, агрессивные процедуры и не загорать.
  • Для восстановления гидролипидной мантии очищать кожу нежным молочком или пенкой.
  • Применять увлажняющие, питательные средства для нормализации клеточных структур.
  • Постоянно использовать кремы для защиты от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Курс энзимного пилинга

Частота процедур зависит от состояния кожного покрова:

  • при сухой и чувствительной коже методика применяется 1 раз в 10-14 дней;
  • при нормальной — 1-2 раза в 7 дней;
  • при жирной — 2-3 раза в неделю;
  • для поддержания эффекта эксфолиация проводится 1 раз в 6-12 месяцев с перерывом в 2-3 месяца.

Побочные эффекты

Гиперемия, покалывание, жжение — естественные реакции на действие компонентов, которые самостоятельно проходят через 30-50 минут после пилинга.

Герпетическая инфекция возникает при недостаточном сборе анамнеза и отсутствия противовирусной терапии при частых проявлениях.

Обострение акне после энзимного пилинга обозначается как возможная реакция при очищении кожного покрова или игнорировании рекомендаций.

Аллергический или себорейный дерматиты — ответные процессы без предварительно проведенной тестовой пробы, а также при несоблюдении техники процедуры и правильного ухода после методики.

Применение в домашних условиях

Энзимный пилинг показан для самостоятельного применения с целью дополнительной эксфолиации и восстановления. Процедура проводится после врачебной консультации с соблюдением аналогичных профессиональных этапов.

  1. Очищение и тонизирование кожи.
  2. Нанесение ферментативной смеси тонким слоем при помощи массажных движений на 10-30 минут под пищевую пленку или влажную салфетку.
  3. Смывание тёплой водой после завершения времени экспозиции.
  4. Применение завершающих уходовых компонентов: маски, сыворотки, увлажняющих кремов.
  5. Соблюдение постпроцедурных рекомендаций для энзимных пилингов.

Клинические примеры

Пациентка, 28 лет, чувствительная кожа, II фототип. Отмечаются плотные зоны с участками себореи, присутствует реактивность сосудов и мимические морщины.

Порядок применения: пилинги с использованием растительных и бактериальных ферментов и система регенерирующего домашнего ухода с солнцезащитными средствами.

Результат: после 8 процедур с периодичностью 1 раз в 12 дней произошло выравнивание кожи, уменьшение морщин и покраснений.

Пациентка, 33 года, III фототип. Наблюдается поверхностная пигментация и неравномерный тон кожи с расширенными порами.

Порядок использования: ферментные осветляющие, восстанавливающие смеси и домашний уход с увлажняющими и противовоспалительными компонентами.

Результат: осветление гиперпигментированных участков, сужение пор, восстановление цвета кожи после 12-недельного курса.

Преимущества энзимного пилинга

  • Универсальность — подходит для любого участка, типа кожи и возраста.
  • Всесезонность — не повышает чувствительность эпидермиса к солнцу.
  • Безопасность и удобство применения.
  • Безболезненность использования.
  • Атравматичность — мягкое и щадящее действие.
  • Результативность — быстрый и видимый эффект.
  • Отсутствие стрессового влияния на кожный покров и постпилингового восстановительного периода.
  • Минимальная вероятность аллергических проявлений.

Недостатки

  • Курсовая методика.
  • Риск индивидуальной гиперчувствительности.
  • Отсутствие выраженных достижений при глубоких дефектах и возрастных изменениях.

Выводы

Энзимный пилинг — эффективный натуральный инструмент в современной косметологии для улучшения текстуры лица и тела, активизации естественных процессов регенерации и коррекции поверхностных несовершенств. Процедура применяется круглогодично с 18 лет при всех типах кожи в виде курсовых методик или экспресс-уходах. Только при правильном подборе и выборе состава достигается ожидаемый результат в виде привлекательного и здорового внешнего вида.

Елена Кравченко

Елена Кравченко

Стаж работы — 11 лет. Эксперт по аппаратной косметологии и индивидуальным программам оздоровления. Обладательница многочисленных сертификатов по врачебной косметологии. Участница дерматологических семинаров, конгрессов.
Состоит в научном обществе дерматовенерологов В.Н. Тарновского. Преподаватель по аппаратной косметологии для лица и тела. Профессионал по административно-организационной медицинской деятельности. Специалист по подбору косметики и средствам ухода за кожей с синергическим подходом. Проводит обучающие семинары, мастер-классы, вебинары для косметологов и пациентов.

Источник

Ферменты – это особый вид протеинов, которым природой отведена роль катализаторов разных химических процессов.

Этот термин постоянно на слуху, правда, далеко не все понимают, что такое фермент или энзим, какие функции выполняет это вещество, а также чем отличаются ферменты от энзимов и отличаются ли вообще. Все это сейчас и узнаем.

Без этих веществ ни люди, ни животные не смогли бы переваривать пищу. А впервые к применению ферментов в быту человечество прибегло более 5 тысяч лет тому назад, когда наши предки научились хранить молоко в «посуде» из желудков животных. В таких условиях под воздействием сычужного фермента молоко превращалось в сыр. И это только один из примеров работы энзима в качестве катализатора, ускоряющего биологические процессы. Сегодня ферменты незаменимы в промышленности, они важны для производства сахара, маргаринов, йогуртов, пива, кожи, текстиля, спирта и даже бетона. В моющих средствах и стиральных порошках также присутствуют эти полезные вещества – помогают выводить пятна при низких температурах.

История открытия

Энзим в переводе с греческого означает «закваска». А открытию этого вещества человечество обязано голландцу Яну Баптисту Ван-Гельмонту, жившему в XVI веке. В свое время он весьма заинтересовался спиртовым брожением и в ходе исследования нашел неизвестное вещество, ускоряющее этот процесс. Голландец назвал его fermentum, что в переводе означает «брожение». Затем, почти тремя веками позже, француз Луи Пастер, также наблюдая за процессами брожения, пришел к выводу, что ферменты – не что иное, как вещества живой клетки. А через некоторое время немец Эдуард Бухнер добыл фермент из дрожжей и определил, что это вещество не является живым организмом. Он также дал ему свое название – «зимаза». Еще несколькими годами позже другой немец Вилли Кюне предложил все белковые катализаторы разделить на две группы: ферменты и энзимы. Причем вторым термином он предложил называть «закваску», действия которой распространяются вне живых организмов. И лишь 1897 год положил конец всем научным спорам: оба термины (энзим и фермент) решено использовать как абсолютные синонимы.

Структура: цепь из тысяч аминокислот

Все ферменты являются белками, но не все белки – ферменты. Как и другие протеины, энзимы состоят из аминокислот. И что интересно, на создание каждого фермента уходит от ста до миллиона аминокислот, нанизанных, словно жемчуг на нить. Но эта нить не бывает ровной – обычно изогнута в сотни раз. Таким образом, создается трехмерная уникальная для каждого фермента структура. Меж тем, молекула энзима – сравнительно крупное образование, и лишь небольшая часть его структуры, так называемый активный центр, участвует в биохимических реакциях.

Каждая аминокислота соединена с другой определенным типом химической связи, а каждый фермент имеет свою уникальную последовательность аминокислот. Для создания большинства из них используются примерно по 20 видов. Даже незначительные изменения последовательности аминокислот могут кардинально менять внешний вид и «таланты» фермента.

Биохимические свойства

Хотя при участии ферментов в природе происходит огромное количество реакций, но все они могут быть разделены на 6 категорий. Соответственно, каждая из этих шести реакций протекает под влиянием определенного типа ферментов.

Реакции при участии энзимов:

  1. Окисление и восстановление.

Ферменты, участвующие в этих реакциях, называются оксидоредуктазами. В качестве примера можно вспомнить как, алкогольдегидрогеназы преобразуют первичные спирты в альдегид.

  1. Реакция переноса группы.

Ферменты, благодаря которым происходят эти реакции, называются трансферазами. Они обладают умением перемещать функциональные группы от одной молекулы к другой. Так происходит, например, когда аланинаминотрансферазы перемещают альфа-аминогруппы между аланином и аспартатом. Также трансферазы перемещают фосфатные группы между АТФ и другими соединениями, а из остатков глюкозы создают дисахариды.

  1. Гидролиз.

Гидролазы, участвующие в реакции, умеют разрывать одинарные связи, добавляя элементы воды.

  1. Создание или удаление двойной связи.

Этот вид реакций негидролитическим путем происходит при участии лиазы.

  1. Изомеризация функциональных групп.

Во многих химических реакциях положение функциональной группы изменяется в пределах молекулы, но сама молекула состоит из того же количества и типов атомов, что были до начала реакции. Иными словами, субстрат и продукт реакции являются изомерами. Такого типа трансформации возможны под влиянием ферментов изомеразы.

  1. Образование одинарной связи с устранением элемента воды.

Гидролазы разрушают связь, добавляя в молекулу элементы воды. Лиазы осуществляют обратную реакцию, удаляя водную часть из функциональных групп. Таким образом, создают простую связь.

Как работают в организме

Ферменты ускоряют практически все химические реакции, происходящие в клетках. Они имеют жизненно важное значение для человека, облегчают пищеварение и ускоряют метаболизм.

Некоторые из этих веществ помогают разрушать слишком большие молекулы на более мелкие «куски», которые организм сможет переварить. Другие наоборот связывают мелкие молекулы. Но ферменты, говоря научным языком, обладают высокой селективностью. Это значит, что каждое из этих веществ способно ускорять только определенную реакцию. Молекулы, с которыми «работают» ферменты, называются субстратами. Субстраты в свою очередь создают связь с частью фермента, именуемой активным центром.

Существуют два принципа, объясняющие специфику взаимодействия ферментов и субстратов. В так называемой модели «ключ-замок» активный центр фермента занимает в субстрате место строго определенной конфигурации. Согласно другой модели, оба участника реакции, активный центр и субстрат, меняют свои формы, чтобы соединиться.

По какому бы принципу ни происходило взаимодействие результат всегда одинаковый – реакция под воздействием энзима протекает во много раз быстрее. Вследствие такого взаимодействия «рождаются» новые молекулы, которые потом отделяются от фермента. А вещество-катализатор продолжает выполнять свою работу, но уже при участии других частиц.

Гипер- и гипоактивность

Бывают случаи, когда энзимы выполняют свои функции с неправильной интенсивностью. Чрезмерная активность вызывает чрезмерное формирование продукта реакции и дефицит субстрата. В результате – ухудшение самочувствия и серьезные болезни. Причиной гиперактивности энзима может быть как генетическое нарушение, так и избыток витаминов или микроэлементов, используемых в реакции.

Гипоактивность ферментов может даже стать причиной смерти, когда, например, энзимы не выводят из организма токсины либо возникает дефицит АТФ. Причиной такого состояния также могут быть мутированные гены или, наоборот, гиповитаминоз и дефицит других питательных веществ. Кроме того, пониженная температура тела аналогично замедляет функционирование энзимов.

Катализатор и не только

Сегодня можно часто услышать о пользе ферментов. Но что такое эти вещества, от которых зависит работоспособность нашего организма?

Энзимы – это биологические молекулы, жизненный цикл которых не определяется рамками от рождения и смерти. Они просто работают в организме до тех пор, пока не растворятся. Как правило, это происходит под воздействием других ферментов.

В процессе биохимической реакции они не становятся частью конечного продукта. Когда реакция завершена, фермент покидает субстрат. После этого вещество готово снова приступить к работе, но уже на другой молекуле. И так продолжается столько, сколько необходимо организму.

Уникальность ферментов в том, что каждый из них выполняет только одну, ему отведенную функцию. Биологическая реакция происходит только тогда, когда фермент находит правильный для него субстрат. Это взаимодействие можно сравнить с принципом работы ключа и замка – только правильно подобранные элементы смогут «сработаться». Еще одна особенность: они могут работать при низких температурах и умеренном рН, а в роли катализаторов являются более стабильными, чем любые другие химические вещества.

Ферменты в качестве катализаторов ускоряют процессы метаболизма и другие реакции.

Как правило, эти процессы состоят из определенных этапов, каждый из которых требует работы определенного энзима. Без этого цикл преобразования или ускорения не сможет завершиться.

Пожалуй, из всех функций ферментов наиболее известна – роль катализатора. Это значит, что энзимы комбинируют химические реагенты таким образом, чтобы снизить энергетические затраты, необходимые для более быстрого формирования продукта. Без этих веществ химические реакции протекали бы в сотни раз медленнее. Но на этом способности энзимов не исчерпываются. Все живые организмы содержат энергию, необходимую им для продолжения жизни. Аденозинтрифосфат, или АТФ, это своего рода заряженная батарейка, которая снабжает клетки энергией. Но функционирование АТФ невозможно без ферментов. И главный энзим, производящий АТФ, – синтаза. Для каждой молекулы глюкозы, которая трансформируется в энергию, синтаза производит около 32-34 молекул АТФ.

Помимо этого, энзимы (липаза, амилаза, протеаза) активно применяются в медицине. В частности, служат компонентом ферментативных препаратов, таких как «Фестал», «Мезим», «Панзинорм», «Панкреатин», применяемых для лечения несварения желудка. Но некоторые энзимы способны также влиять на кровеносную систему (растворяют тромбы), ускорять заживление гнойных ран. И даже в противораковой терапии также прибегают к помощи ферментов.

Факторы, определяющие активность энзимов

Поскольку энзим способен ускорять реакции во много раз, его активность определяется так называемым числом оборотов. Этот термин обозначает количество молекул субстрата (реагирующего вещества), которую способна трансформировать 1 молекула фермента за 1 минуту. Однако существует ряд факторов, определяющих скорость реакции:

  1. Концентрация субстрата.

Увеличение концентрации субстрата ведет к ускорению реакции. Чем больше молекул действующего вещества, тем быстрее протекает реакция, поскольку задействовано больше активных центров. Однако ускорения возможно только до тех пор, пока не задействуются все молекулы фермента. После этого, даже повышение концентрации субстрата не приведет к ускорению реакции.

  1. Температура.

Обычно повышение температуры ведет к ускорению реакций. Это правило работает для большинства ферментативных реакций, но только до тех пор, пока температура не поднимется выше 40 градусов по Цельсию. После этой отметки скорость реакции, наоборот, начинает резко снижаться. Если температура опустится ниже критической отметки, скорость ферментативных реакций повысится снова. Если температура продолжает расти, ковалентные связи рушатся, а каталитическая активность фермента теряется навсегда.

  1. Кислотность.

На скорость ферментативных реакций также влияет показатель рН. Для каждого фермента существует свой оптимальный уровень кислотности, при котором реакция проходит наиболее адекватно. Изменение уровня рН сказывается на активности фермента, а значит, и скорости реакции. Если изменения слишком велики, субстрат теряет способность связываться с активным ядром, а энзим больше не может катализировать реакцию. С восстановлением необходимого уровня рН, активность фермента также восстанавливается.

Ферменты для пищеварения

Ферменты, присутствующие в человеческом организме, можно разделить на 2 группы:

  • метаболические;
  • пищеварительные.

Метаболические «работают» над нейтрализацией токсических веществ, а также способствуют выработке энергии и белков. Ну и, конечно, ускоряют биохимические процессы в организме.

За что отвечают пищеварительные – понятно из названия. Но и здесь срабатывает принцип селективности: определенный тип ферментов влияет только на один вид пищи. Поэтому для улучшения пищеварения можно прибегнуть к маленькой хитрости. Если организм плохо переваривает что-то из еды, значит надо дополнить рацион продуктом, содержащим фермент, который способен расщепить трудно перевариваемую пищу.

Пищевые ферменты – катализаторы, которые расщепляют продукты питания до состояния, в котором организм способен поглощать из них полезные вещества. Пищеварительные энзимы бывают нескольких типов. В человеческом организме разные виды ферментов содержатся на разных участках пищеварительного тракта.

Ротовая полость

На этом этапе на пищу воздействует альфа-амилаза. Она расщепляет углеводы, крахмалы и глюкозу, которые содержатся в картофеле, фруктах, овощах и других продуктах питания.

Желудок

Здесь пепсин расщепляет белки до состояния пептидов, а желатиназа – желатин и коллаген, содержащиеся в мясе.

Поджелудочная железа

На этом этапе «работают»:

  • трипсин – отвечает за расщепление белков;
  • альфа-химотрипсин – помогает усвоению протеинов;
  • эластазы – расщепляют некоторые виды белков;
  • нуклеазы – помогают расщеплять нуклеиновые кислоты;
  • стеапсин – способствует усвоению жирной пищи;
  • амилаза – отвечает за усвоение крахмалов;
  • липаза – расщепляет жиры (липиды), содержащиеся в молочных продуктах, орехах, маслах и мясе.

Тонкая кишка

Над пищевыми частицами «колдуют»:

  • пептидазы – расщепляют пептидные соединения к уровню аминокислот;
  • сахараза – помогает усваивать сложные сахара и крахмалы;
  • мальтаза – расщепляет дисахариды к состоянию моносахаридов (солодовый сахар);
  • лактаза – расщепляет лактозу (глюкозу, содержащуюся в молочных продуктах);
  • липаза – способствует усвоению триглицеридов, жирных кислот;
  • эрепсин – воздействует на протеины;
  • изомальтаза – «работает» с мальтозой и изомальтозой.

Толстый кишечник

Здесь функции ферментов выполняют:

  • кишечная палочка – отвечает за переваривание лактозы;
  • лактобактерии – влияют на лактозу и некоторые другие углеводы.

Кроме названных энзимов, существуют еще:

  • диастаза – переваривает растительный крахмал;
  • инвертаза – расщепляет сахарозу (столовый сахар);
  • глюкоамилаза – превращает крахмал в глюкозу;
  • альфа-галактозидаза – способствует перевариванию бобов, семян, соевых продуктов, корневых овощей и листовых;
  • бромелайн – фермент, полученный из ананасов, способствует расщеплению разных видов белков, эффективен при разных уровнях кислотности среды, обладает противовоспалительными свойствами;
  • папаин – фермент, выделенный из сырой папайи, способствует расщеплению мелких и крупных протеинов, эффективен в широком диапазоне субстратов и кислотности.
  • целлюлаза – расщепляет целлюлозу, растительные волокна (в человеческом организме не обнаружена);
  • эндопротеаза – расщепляет пептидные связи;
  • экстракт бычьей желчи – энзим животного происхождения, стимулирует моторику кишечника;
  • панкреатин – фермент животного происхождения, ускоряет переваривание жиров и белков;
  • панкрелипаза – животный фермент, способствует усвоению белков, углеводов и липидов;
  • пектиназа – расщепляет полисахариды, содержащиеся во фруктах;
  • фитаза – способствует усвоению фитиновой кислоты, кальция, цинка, меди, марганца и других минералов;
  • ксиланаза – расщепляет глюкозу из зерновых.

Катализаторы в продуктах

Ферменты имеют решающее значение для здоровья, поскольку помогают организму расщеплять пищевые компоненты до состояния, пригодного для использования питательных веществ. Кишечник и поджелудочная железа производят широкий спектр ферментов. Но кроме этого, многие из полезных веществ, способствующих пищеварению, содержатся также и в некоторых продуктах.

Ферментированные продукты являются практически идеальным источником полезных бактерий, необходимых для правильного пищеварения. И в то время, когда аптечные пробиотики «работают» только в верхнем отделе пищеварительной системы и часто не добираются до кишечника, эффект от ферментативных продуктов ощущается во всем желудочно-кишечном тракте.

Например, абрикосы содержат в себе смесь полезных энзимов, в том числе инвертазу, которая отвечает за расщепление глюкозы и способствует быстрому вы