酵素是什么 酵素的作用和各种分类
酵素的生理医学效应
酵素与某些疾病的关系
酵素缺乏所致之疾病多为先天性或遗传性,如白化症是因酪氨酸羟化酵素缺乏,蚕豆病或对伯氨喹啉敏感患者是因6-磷酸葡萄糖脱氢酵素缺乏.许多中毒性疾病几乎都是由于某些酵素被抑制所引起的.如常用的有机磷农药(如敌百虫、敌敌畏、1059以及乐果等)中毒时,就是因它们与胆碱酯酵素活性中心必需基团丝氨酸上的一个-OH结合而使酵素失去活性.胆碱酯酵素能催化乙酰胆碱水解成胆碱和乙酸,当胆碱酯酵素被抑制失活后,乙酰胆碱的水解作用受抑,造成乙酰胆碱推积,出现一系列中毒症状,如肌肉震颤、瞳孔缩小、多汗、心跳减慢等.某些金属离子引起人体中毒,则是因金属离子(如Hg2+)可与某些酵素活性中心的必需基团(如半胱氨酸的-SH)结合而使酵素失去活性。
酵素在疾病诊断上的应用
正常人体内酵素活性较稳定,当人体某些器官和组织受损或发生疾病后,某些酵素被释放入血、尿或体液内.如急性胰腺炎时,血清和尿中淀粉酵素活性显著升高;肝炎和其它原因肝脏受损,肝细胞坏死或通透性增强,大量转氨酵素释放入血,使血清转氨酵素升高;心肌梗塞时,血清乳酸脱氢酵素和磷酸肌酸激酵素明显升高;当有机磷农药中毒时,胆碱酯酵素活性受抑制,血清胆碱酯酵素活性下降;某些肝胆疾病,特别是胆道梗阻时,血清r-谷氨酰移换酵素增高等等.因此,借助血、尿或体液内酵素的活性测定,可以了解或判定某些疾病的发生和发展。
酵素在临床治疗上的应用
酵素疗法已逐渐被人们所认识,广泛受到重视,各种酵素制剂在临床上的应用越来越普遍.如胰蛋白酵素、糜蛋白酵素等,能催化蛋白质分解,此原理已用于外科扩创,化脓伤口净化及胸、腹腔浆膜粘连的治疗等.在血栓性静脉炎、心肌梗塞、肺梗塞以及弥漫性血管内凝血等病的治疗中,可应用纤溶酵素、链激酵素、尿激酵素等,以溶解血块,防止血栓的形成等.
一些酵素,不仅可用于脑、心、肝、肾等重要脏器的辅助治疗,在肿瘤方面的使用也取得了显著的成效.另外,还利用酵素的竞争性抑制的原理,合成一些化学药物,进行抑菌、杀菌和抗肿瘤等的治疗。如酵素补脾补肾在不孕不育等问题上,也有较好的调理。而磺胺类药和许多抗菌素能抑制某些细菌生长所必需的酵素类,故有抑菌和杀菌作用;许多抗肿瘤药物能抑制细胞内与核酸或蛋白质合成有关的酵素类,从而抑制瘤细胞的分化和增殖,以对抗肿瘤的生长;硫氧嘧啶可抑制碘化酵素,从而影响甲状腺素的合成,故可用于治疗甲状腺机能亢进等。
酵素在生产生活中的应用
如酿酒工业中使用的酵母菌,就是通过有关的微生物产生的,酵素的作用将淀粉等通过水解、氧化等过程,后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酵素的作用下完成的;用淀粉酵素和纤维素酵素处理过的饲料,营养价值提高;洗衣粉中加入酵素,可以使洗衣粉效率提高,使原来不易除去的汗渍等很容易除去等等……
由于酵素的应用广泛,酵素的提取和合成就成了重要的研究课题.此时酵素可以从生物体内提取,如从菠萝皮中可提取菠萝蛋白酵素.但由于酵素在生物体内的含量很低,因此,它不能适应生产上的需要.工业上大量的酵素是采用微生物的发酵来制取的.一般需要在适宜的条件下,选育出所需的菌种,让其进行繁殖,获得大量的酵素制剂.另外,人们正在研究酵素的人工合成.总之随着科学水平的提高,酵素的应用将具有非常广阔的前景。