آنزیم‌ها

آنزیم‌ها، به علاوه‌ی استفاده درمانی به‌عنوان مکمل‌های غذایی نیز به فروش می‌رسند. آن‌ها اصولاً به‌عنوان هضم‌کننده مصرف می‌شوند. برخی از آنزیم‌ها، به ویژه آنزیم‌های پروتئولیتیک، فعالیت‌های ضدالتهابی و ضدسرطانی دارند. آنزیم‌هایی که جهت به عنوان مکمل مصرف می‌شوند، از منابع حیوانی، گیاهی و قارچی استخراج می‌گردند.

مطالبی که در ادامه آمده است، آنزیم‌هایی را توصیف می‌کند که در بازار به‌صورت مکمل غذایی در دسترس هستند.

(1)    آلفا ـ گالاکتوزیداز
آلفا ـ گالاکتوزیداز آنزیمی است که از نژادهای انتخاب شده‌ی قارچ‌ Aspergillus niger مشتق می‌شود. آلفا ـ گالاکتوزیداز، هیدرولیز پیوند آلفا ـ 1Ñ6 در کربوهیدرات‌هایی مانند دی‌ساکارید ملیبیوز، تری‌ساکارید رافینوز، تتراساکارید استاکیوز و نوناساکارید ورباسکوز را کاتالیز می‌کند. این الیگوساکاریدها به‌صورت گسترده در حبوبات و سبزیجات چلیپایی از جمله لوبیا، نخود، بروکلی، جوانه‌های بروکسل و کلم یافت می‌شوند.
این کربوهیدرات‌ها در بعضی افراد گاز ایجاد می‌کنند. هیدرولیز ملیبیوز، D ـ گالاکتوز و D گلوکز؛ هیدرولیز رافینوز، D ـ گالاکتوز و ساکارز؛ هیدرولیز استاکیوز، D ـ گالاکتوز و ساکارز و هیدرولیز ورباسکوز، D ـ گالاکتوز، D ـ گلوکز و D ـ فروکتوز ایجاد می‌کند.
فعالیت آلفا گالاکتوزیدازها در واحدهای گالاکتوز یا GalU بیان می‌شود. یک قرص آلفا گالاکتوزیداز به طور معمول حاوی 150 GalU است.

(2)    آمیلاز
آمیلازها، آنزیم‌هایی هستند که هیدرولیز پیوندهای آلفا ـ 1 و 4 ـ گلیکوزیدیک پلی‌ساکاریدها را کاتالیز می‌کنند ودر نتیجه دکسترین‌ها، الیگوساکاریدها، مالتوز و D ـ گلوکز تشکیل می‌شوند. آمیلازها از منابع حیوانی، قارچی و گیاهی مشتق می‌شوند. پانکراتین و پانکرلیپاز محتوی آمیلاز هستند که از پانکراس حیوانات، معمولاً پانکراس خوک استخراج می‌شود. آمیلاز از جو و قارچ Aspergillus oryzae نیز مشتق می‌شود. چند آمیلاز مختلف وجود دارند. این آنزیم‌ها براساس حالتی که در آن پیوند گلیکوزیدی مورد حمله قرار می‌گیرد دسته‌بندی می‌شوند.

آلفا ـ آمیلازها پیوندهای گلیکوزیدی آلفا ـ‌ 1 و 4 را هیدرولیز می‌کنند و به‌صورت تصادفی، دکسترین‌ها، الیگوساکاریدها و مونوساکاریدها را ایجاد می‌کنند. آلفا ـ آمیلازها، اندوآمیلاز هستند. اگزوآمیلازها، پیوند آلفا ـ 1، 4 ـ گلیکوزیدی را تنها از انتهاهای زنجیره‌ی پلی‌ساکاریدی خارجی احیا نشده، هیدرولیز می‌کنند. اگزوآمیلازها شامل بتا ـ آمیلازها و گلوکوآمیلازها (گاما ـ آمیلازها، آمیلوگلیکوزیدها) هستند. بتا ـ آمیلازها، دکسترین‌های محدود به بتا و مالتوز را تولید می‌کنند.
گاما آمیلازها، گلوکز ایجاد می‌کنند. آمیلازها به‌عنوان هضم‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند. فعالیت آمیلازی به‌صورت واحدهای دکسترینه کننده یا DU بیان می‌شود.

(3)    بروملائین
بروملائین به آنزیم‌های پروتئولیتیکی گفته می‌شود که از میوه‌های رسیده و نارس و همچنین ساقه و برگ‌های گیاه آناناس مشتق می‌شود.
بروملائین از چند آنزیم پرتئولیتیک تشکیل شده است که از نظر خصوصیات متفاوت هستند. این آنزیم‌ها، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها و آمینواسیدها هیدرولیز می‌کنند. بروملائین به عنوان کمک‌کننده در هضم استفاده می‌شود. این ماده هم‌چنین اثر ضدالتهابی دارد.
اثر بروملائین ممکن است به صورت واحدهای بروملائین یا BU بیان شود. اندازه‌گیری براساس یک هیدرولیز پروتئولیتیک 60 دقیقه‌ای کازئین در pH 6 و دمای C40 صورت می‌گیرد. یک BU به‌صورت مقداری از آنزیم که برابر یک میکروگرم از ال ـ تیروزین را در ساعت آزاد می‌کند، تعریف می‌شود.
آنزیم‌های پروتئولیتیک برومولئین، پروئینازهای سیستئینی هستند. حداقل 4 پروتئیناز سیستئینی بروملائین مشخص وجود دارند. فعالیت بروملائین می‌تواند به صورت واحدهای حل شده ژلاتین (GDU) یا واحدهای لخته شده شیر (MCU) بیان شود. یک GDU برابر حدود 5/1 MCU است.

(4)    سلولاز
سلولاز آنزیمی است که از قارچ Aspergillus niger و Trichoderma longbrachiatum یا منابع دیگر استخراج می‌شود. سلولز یک پلی‌ساکارید گیاهی غیرقابل هضم است. این ماده جزء اصلی دیواره‌ی سلولی گیاهان است. سلولاز، فعالیت سلولولیتیک دارد به این معنی که سلولز را هیدرولیز می‌کند. سلولاز، پیوندهای بتا ـ D ـ 1 و 4 ـ گلیکوزیدی سلولز را هیدرولیز می‌کند. سلولاز مشتق از Trichoderma longbrachiatum از مجموعه آنزیمی محتوی سلولاز، یک گلوکوزیداز، سلوبیوهیدرولاز و یک گلوکاناز تشکیل شده است. این مجموعه، سلولاز را به بتا ـ دکسترین‌ها و در نهایت به D ـ گلوکز تبدیل می‌کند.
سلولاز به ‌عنوان یک کمک‌کننده در هضم، به ویژه در حیوانات و برای کنترل نفخ استفاده می‌شود. فعالیت سلولاز به صورت واحدهای سلولز یا CU بیان می‌شود.

(5)    کیموتریپسین
کیموتریپسین یک آنزیم پروتئولیتیک است که به طور عمده از پانکراس گاو نر مشتق می‌شود. کیموتریپسین یک پروتئیناز سرینی است، که گویای این حقیقت است که باقیمانده‌های سرین و هیستیدین در جایگاه فعال در کاتالیز شرکت می‌کنند. تریپسین، همچنین یک پروتئیناز سرینی و کیموتریپسین ساختارهای سوم مشابه دارند اگرچه خصوصیات سوبسترای بسیار متفاوتی دارند.

تریپسین، پپتیدها را در قسمت باقیمانده‌های Lys/Arg هیدرولیز می‌کند درحالی ‌که کیموتریپسین باقیمانده‌های آب گریز بزرگ را شناسایی می‌کند. کیموتریپسین در محصولات پانکراسی مانند پانکراتین و پانکرلیپاز یافت می‌شود.
این ماده در چشم‌پزشکی برای جداشدگی پیوند (حلقه‌ی) عدسی‌ها استفاده می‌شود. همچنین به‌عنوان یک ماده هضم کننده کاربرد دارد و فعالیت ضدالتهابی دارد.

(6)    لاکتاز
لاکتاز یا بتاگالاکتوزیداز آنزیمی است که از قارچ Kluyveromyces lactis (در گذشته با عنوان Sacchromyces lactis شناخته میشد) یا از قارچ Aspergillus oryzae مشتق می‌شود. لاکتاز، پیوند بتا ـ D ـ گالاکتوزید لاکتوز را هیدرولیز کرده و D ـ گالاکتوز و D ـ گلوکز تولید می‌کند. لاکتاز می‌تواند برای افرادی که عدم تحمل لاکتوز یا قند شیر دارند، مفید باشد. اثر مکمل‌های لاکتاز به صورت واحدهای لاکتاز اسید یا ALU بیان می‌شود. یک کپسول لاکتاز معمولا دارای 4500 ALU است.
لاکتاز مشتق شده از Kluyveromyces lactis برای پیش تیمار شیر برای مصرف مبتلایان به عدم تحمل لاکتوز، به کار می‌رود. فعالیت لاکتاز در شیر به صورت واحدهای لاکتاز خنثی یا NLU بیان می‌شود. حداکثر دوز توصیه‌شده‌ی لاکتاز در شیر، 3000 NLU در لیتر است.

(7)    پانکراتین
پانکراتین یک ترکیب آنزیمی پانکراسی است که از پانکراس خوک مشتق می‌شود. پانکراتین از آنزیم‌های پانکراسی تریپسین، آمیلاز و لیپاز تشکیل شده است. پانکراتین و پانکرلیپاز مشابه هستند به غیر از این‌که پانکرلیپاز فعالیت لیپازی نسبتاً بیشتری نسبت به پانکراتین دارد. تریپسین، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها هیدرولیز می‌کند، آمیلاز، نشاسته را به الیگوساکاریدها و دی‌ساکارید مالتوز هیدرولیز می‌کند و لیپاز، تری‌گلیسریدها را به اسیدهای چرب و گلیسرول هیدرولیز می‌کند.

پانکراتین یک ماده هضم‌کننده است که در درمان نارسایی پانکراس به‌عنوان جایگزین آنزیم پانکراس استفاده می‌شود. یک قرص معمول 500 میلی‌گرمی پانکراتین حاوی 12500 USP واحد تریپسین، 12500 واحد USP آمیلاز و 1000 واحد USP لیپاز می‌باشد.

(8)    پانکرلیپاز
پانکرلیپاز یک ترکیب استاندارد شده‌ از پانکراس خوک است که به طور عمده حاوی آنزیم‌های پانکراس از جمله لیپاز، تریپسین، و آمیلاز است. پانکرلیپاز شبیه پانکراتین است به غیر از این ‌که دارای فعالیت لیپازی بیشتری نسبت به پانکراتین می‌باشد. لیپاز، تری‌گلیسریدها را به اسیدهای چرب و گلیسرول هیدرولیز می‌کند.

آمیلاز نشاسته را به الیگوساکاریدها و دی‌ساکارید مالتوز هیدرولیز می‌کند و تریپسین، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها هیدرولیز می‌کند. پاکرلیپاز یک ماده‌ی هضم‌کننده است. این ماده در درمان استئاتوره‌ی ثانویه به نارسایی پانکراس مانند اتفاقی که در فیبروز کیستیک یا در پانکراتیت مزمن الکلی رخ می‌دهد، استفاده می‌شود.
یک کپسول‌ معمول پانکرلیپاز حاوی 4500 واحد  USP (United States Pharmacopoeia) لیپاز، 25000 واحد USP تریپسین و 20000 واحد USP آمیلاز می‌باشد.
(9)    پاپائین
پاپائین ترکیبی از آنزیم‌های پروتئولیتیک مشتق از آب ‌میوه‌ی نرسیده‌ی گیاه گرمسیری Caroica papaya، که معمولاً با عنوان papaya شناخته می‌شود، می‌باشد. پاپائین، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها و آمینواسیدها هیدرولیز می‌کند. پاپائین همچنین دارای آنزیم پروتئولیتیک کیموپاپائین است که با پاپائین در حرکت‌پذیری الکتروفورزی، حلالیت و خصوصیات سوبسترا متفاوت است. وزن مولکولی کیموپاپائین نزدیک به 27000 دالتون است. پاپائین به‌صورت کمک هضم استفاده می‌شود. این ماده همچنین برای ترد کردن گوشت به کار می‌رود. پاپائین اثر ضدالتهابی دارد. فعالیت پاپائین به صورت واحدهای پاپائین یا PU بیان می‌شود. سنجش فعالیت پاپائین بر اساس هیدرولیز کازئین صورت می‌گیرد.

(10)    پپسین
پپسین یک آنزیم پروتئولیتیک است که توسط معده ترشح می‌شود یعنی جایی که پروتئین‌ها را به پلی‌پپتیدها و الیگوپپتیدها هیدرولیز می‌کند. پپسین مشتق شده از بافت حیوانی گاهی اوقات در ترکیب با هیدروکلریک اسید رقیق یا بتائین هیدروکلراید به‌عنوان یک کمک فرعی در کنترل هایپوکلرهیدریای معده به کار می‌رود.

(11)    تریپسین
تریپسین یک آنزیم پروتئولیتیک است که به طور عمده از پانکراس خوک استخراج می‌شود. این ماده یک پروتئیناز سرینی است که بیانگر این حقیقت است که باقیمانده‌های سرین و هیستیدین در جایگاه فعال در فعالیت کاتالیکی شرکت دارند. کیموتریپسین، همچنین یک پروتئیناز سرینی و تریپسین ساختارهای سوم مشابهی دارند، اگرچه خصوصیات سوبسترای بسیار متفاوتی دارا می‌باشد.
تریپسین، پپتیدها را در قسمت باقیمانده‌های Lys/Arg هیدرولیز می‌کند، درحالی‌که کیموتریپسین، باقیمانده‌های آب‌ گریز بزرگ را شناسایی می‌نماید. تریپسین در ترکیبات پانکراسی مانند پانکراتین و پانکرلیپاز یافت می‌شود. این ماده برای دبریدمان (Debridement) زخم‌ها استفاده شده است و به‌عنوان یک هضم‌کننده نیز به کار می‌رود. همچنین این ماده فعالیت ضدالتهابی دارد.

(12)    سوپراکسید دیسموتاز
سوپراکسیددیسموتازها، آنزیم‌هایی هستند که نقش‌های مهمی در حفاظت سلول‌ها در مقابل آسیب اکسیداتیو ایفا می‌کنند. دو شکل اصلی سوپراکسیددیسموتاز (SOD) در انسان‌ها SOD منگنز میتوکندریایی و SOD مس / روی سیتوزولی هستند. یک SOD مس / روی جدا شده از کبد گاو به‌عنوان یک عامل ضدالتهابی به‌صورت داخل مفصلی برای اختلالات مفصلی دژنراتیو استفاده شده است. SOD همچنین به‌عنوان یک مکمل غذایی به فروش می‌رسد. SOD خوراکی، اثر ضدالتهابی دارد.

WOBENZYME/WOBE-MUGOS
Wobe-Mugos و Wobenzyme ترکیبات آنزیمی اختصاصی هستند که فعالیت‌های ضدالتهابی و ضدسرطانی دارند. Wobe-Mugos حاوی آنزیم‌های پروتئولیتیک پاپائین، تریپسین و کیموتریپسین است. پاپائین از میوه‌ی گیاه پاپایا مشتق می‌شود. تریپسین و کیموتریپسین از پانکراس گاو استخراج می‌شوند. Wobenzyme حاوی پانکراتین، پاپائین، بروملائین، تریپسین و کیموتریپسین است. پانکراتین حاوی آمیلاز، تریپسین و لیپاز از پانکراس خوک مشتق می‌شود.
بروملائین از گیاه آناناس جدا می‌شود. فعالیت آنزیم‌های پروتئولیتیک در Wobe-Mugos و Wobenzyme به صورت واحدهای FIP بیان می‌شود. واحد FIP ملاک سنجش فعالیت آنزیم براساس متدهای آزمایشی فدراسیون بین‌المللی داروسازی است. Wobe-Mugos (پاپائین، تریپسین و کیموتریپسین) یکی از داروهایی است که برای درمان مالتیپل میلوما استفاده می‌شود.

آلفا ـ گالاکتوزیداز، ملیبیوز را به D ـ گالاکتوز و D گلوکز، رافینوز را به D ـ گالاکتوز و ساکارز، استاکیوز را به D ـ گالاکتوز و ساکارز و ورباسکوز را به D ـ گالاکتوز، D ـ گلوکز و D ـ فروکتوز هیدرولیز می‌کند. آمیلاز، نشاسته را به الیگوساکاریدها و مالتوز هیدرولیز می‌نماید.
بروملائین، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها و آمینواسیدها هیدرولیز می‌کند. سلولاز، سلولز را به D ـ گلوکز هیدرولیز می‌کند. کیموتریپسین پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها هیدرولیز می‌کند. لاکتاز، لاکتوز را به D ـ گالاکتوز و D ـ‌ گلوکز هیدرولیز می‌کند. پانکراتین و پانکرلیپاز، تری‌گلیسریدها را به اسیدهای چرب و گلیسرول، پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها و نشاسته را به الیگوساکاریدها و مالتوز تجزیه می‌کنند.
پاپائین پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها و آمینواسیدها تجزیه می‌کند. پپسین، پروتئین‌ها را به پلی‌پپتیدها والیگوپپتیدها هیدرولیز می‌کند. تریپسین پروتئین‌ها را به الیگوپپتیدها تجزیه می‌کند. مکانیسم اثر ضدالتهابی آنزیم‌های پروتئولیتیک بروملائین، کیموتریپسین، پاپائین و تریپسین هنوز به خوبی مشخص نیست. به نظر می‌رسد که قسمتی از این آنزیم‌های پروتئولیتیک جذب می‌شود و این عمل احتمالاً به‌واسطه‌ی جریان روده‌ای پانکراسی صورت می‌گیرد.

فعالیت ضدالتهابی این آنزیم‌ها می‌تواند با فعال‌سازی آن‌ها در تولید پلاسمین از پلاسمینوژن و کاهش کینین با مهار تبدیل کینینوژن به کینین مرتبط باشد. کاهش کمپلکس‌های ایمنی در گردش می‌تواند مکانیسم احتمالی دیگر باشد.
فعالیت ضدالتهابی و ضدسرطانی Wobe-Mugos و Wobenzyme هنوز مورد مطالعه است. احتمالات شامل کاهش در کمپلکس‌های ایمنی در گردش، قطع اتصال مولکول‌ها بر روی تومور و سلول‌های اندوتلیال، کاهش سیتوکین‌ها و گیرنده‌های سیتوکین‌ها و اثرات تنظیم‌کننده ایمنی هستند. به نظر می‌رسد که بروملائین نقش مهمی در تمایز سلول‌‌های بدخیم ایفا می‌کند. مکانیسم اثر ضدالتهابی سوپراکسیددیسموتاز ناشناخته است.

مصرف آنزیم‌های گوارشی برای درمان نارسایی پانکراس نیاز به نظارت پزشکی دارد. افرادی که قصد استفاده از مکمل‌های آنزیمی برای هر موردی را دارند، ابتدا باید با پزشک خود مشورت نمایند. زنان باردار و مادران شیرده باید از مصرف مکمل‌های آنزیمی اجتناب کنند، مگر در صورت تجویز پزشک. گالاکتوزمیک‌ها (افراد مبتلا به گالاکتوزمی) باید از مصرف آلفا ـ گالاکتوزیداز پرهیز کنند.

D ـ گالاکتوز یکی از مواد حاصل از فعالیت آلفا ـ گالاکتوزیداز است. افرادی که از داروهای ضدانعقادی یا آنتی‌ترومبوتیک استفاده می‌کنند باید در مصرف بروملائین احتیاط نمایند. بروملائین ممکن است اثر رقیق‌سازی خون در بعضی افراد داشته باشد.

برخی آنزیم‌ها در بازار به‌صورت مکمل غذایی در دسترس هستند. پانکراتین و پانکرلیپاز به‌صورت دارو برای درمان نارسایی پانکراس موجود می‌باشد.
مکمل آنزیم‌هایی که در دسترس هستند شامل آلفا ـ گالاکتوزیداز، آلفا ـ آمیلاز، آمیلوگلوکوزیداز، بروملائین، سلولاز، کیموتریپسین، همی‌سلولاز، لاکتاز، لیپاز، پپسین، پروتئاز، سوپراکسیددیسموتاز، تریپسین و Wobenzyme می‌باشد. یک آنالوگ گیاهی پانکراتین نیز در دسترس است.

فرادی که قصد استفاده از مکمل‌های آنزیمی را دارند ابتدا باید درباره‌ی مصرف و دوز آن با پزشک خود مشورت نمایند.