Avainero amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien välillä on se, että amylolyyttiset entsyymit vaikuttavat tärkkelykseen, kun taas proteolyyttiset entsyymit vaikuttavat proteiineihin ja lipolyyttiset entsyymit vaikuttavat lipideihin.
Erityyppiset biomolekyylit hajoavat ja tuottavat yksinkertaisia muotojaan, jotka voidaan sitten absorboida edelleen tai käyttää jatkoprosesseihin. Entsyymeillä on tärkeä rooli näiden biomolekyylien hajottamisessa organismeissa.
Mitä amylolyyttiset entsyymit ovat?
Amylolyyttiset entsyymit ovat ryhmä entsyymejä, jotka hajottavat tärkkelystä entsymaattisen hydrolyysin kautta. Amylaasientsyymeillä on tärkeä rooli amylyysissä. Amylolyyttiset entsyymit voivat vaikuttaa tärkkelyksen satunnaisesti katkaisemaan glyosidisidoksia tai vaikuttavat vain tärkkelyksen ei-pelkistävissä päissä tärkkelyksen hajottamiseksi. Amylolyyttiset entsyymit aiheuttavat amylooseja, amylopektiinejä, m altooseja, m altotriooseja ja glukoosijäämiä täydellisen amylolyysin jälkeen. Amylolyyttisiä entsyymejä on eläimissä, kasveissa, sienissä ja bakteereissa. Amylaasien muodossa olevia amylolyyttisiä entsyymejä on kolme päätyyppiä: α – amylaasi, β – amylaasi ja γ – amylaasi. Ne eroavat pääasiassa tavasta, jolla ne hydrolysoivat tärkkelysmolekyyliä.
Amylolyyttisillä entsyymeillä on tärkeä rooli teollisuudessa, erityisesti panimo-, tekstiili- ja nahkateollisuudessa. Nämä entsyymit formuloidaan kaupallisesti käyttämällä mikrobifermentointitekniikoita amylolyyttisten entsyymien kysynnän täyttämiseksi teollisuudessa. Lisäksi ruuansulatuksessa tarvitaan myös amylolyyttisiä entsyymejä. Siten organismit, jotka ottavat tärkkelystä ravinnon komponenttina, tarvitsevat amylolyyttisiä entsyymejä tärkkelyksen sulamisen varmistamiseksi.
Mitä ovat proteolyyttiset entsyymit?
Proteolyyttiset entsyymit ovat ryhmä entsyymejä, jotka osallistuvat proteiinien hajoamiseen. Proteiinit ovat makromolekyylejä ja muodostavat polymeerin. Se koostuu aminohapoista, jotka muodostavat 3D-rakenteen. Kun proteiinit hydrolysoituvat, ne muuttuvat lyhyiksi polypeptideiksi, dipeptideiksi ja lopulta aminohapoiksi. Proteolyysi helpottuu rikkomalla aminohappojen väliset peptidisidokset. Proteolyyttisiä entsyymejä on eläimissä, kasveissa, sienissä ja bakteereissa. Esimerkkejä proteolyyttisistä entsyymeistä tai proteaaseista ovat trypsiini, pepsiini, kymotrypsiini ja papaiini. Sitä tarvitaan korkeamman tason eläinten ruoansulatusprosessissa. Mikro-organismit erittävät näitä entsyymejä ulospäin, jossa solunulkoinen ruoansulatus tapahtuu proteiinien hajoamisen kautta.
Kuva 01: Proteolyyttisten entsyymien mekanismi
Proteolyyttisillä entsyymeillä on tärkeä rooli useilla teollisuudenaloilla. Ne ovat tärkeitä suurten proteiinien hajottamiseksi teollisuudessa, kuten nahka-, tekstiili-, elintarvike-, lääke- ja leipomoteollisuudessa.
Mitä ovat lipolyyttiset entsyymit?
Lipolyyttiset entsyymit ovat entsyymejä, jotka katalysoivat lipidihydrolyysiä. Lipidit ovat biomolekyylejä, jotka koostuvat rasvahapoista. Lipolyyttiset entsyymit hajottavat lipidejä hydrolyysillä, jolloin saadaan vapaita rasvahappoja. Vapaat rasvahapot voivat olla tyydyttyneitä rasvahappoja tai tyydyttymättömiä rasvahappoja. Lipolyyttisiä entsyymejä kutsutaan myös lipaaseiksi ja niillä on tärkeä rooli lipidien sulatuksessa. Lipolyyttisiä entsyymejä on eläimissä, kasveissa, sienissä ja bakteereissa. Eri entsyymeillä on kuitenkin potentiaalia hydrolysoida erilaisia lipidejä niiden rasvahappoketjujen pituuden perusteella, joissa ne voivat hydrolysoitua. Siksi lipolyyttisten entsyymien aiheuttama lipidihydrolyysi ei helpota tasaisesti kaikissa lajeissa.
Kuva 02: Lipaasi
Lipaaseilla on myös tärkeä rooli teollisuudessa ruoansulatuksen lisäksi. Lipolyyttisiä entsyymejä käytetään laaj alti desinfiointiteollisuudessa, lääketeollisuudessa, elintarviketeollisuudessa, tekstiili- ja nahkateollisuudessa lipidien sulattamiseen kaupallisessa mittakaavassa. Useimmiten mikrobifermentointitekniikkaa käytetään teollisuudessa tarvittavien lipolyyttisten entsyymien tuottamiseen.
Mitä yhtäläisyyksiä amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien välillä on?
- Ne kaikki ovat proteiineja.
- Kaikki kolme entsyymiä auttavat biomolekyylien pilkkomisessa organismeissa.
- Mikro-organismeissa kaikki kolme entsyymiä helpottavat solunulkoista ruoansulatusta.
- Kaikkien kolmen entsyymin mekanismi välittyy hydrolyysin kautta.
- Ne tuottavat pieniä ja yksinkertaisia biomolekyylejä suurista monimutkaisista biomolekyyleistä.
- Kaikilla kolmella entsyymillä on tärkeä rooli tekstiili-, nahka- ja elintarviketeollisuudessa.
- Lisäksi tällä hetkellä mikrobifermenttiä käytetään näiden entsyymien tuottamiseen massavalmisteissa.
Mitä eroa on amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien välillä?
Eri biomolekyylit hydrolysoituvat eri entsyymien vaikutuksesta. Tärkein ero amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien välillä on niiden käyttämä substraatti. Amylolyyttiset entsyymit hajottavat tärkkelyksen, kun taas proteolyyttiset entsyymit hajottavat proteiinit ja lipolyyttiset entsyymit hajottavat lipidit. Lisäksi kukin entsyymi tunnistaa erityyppisiä sidoksia, jotta se pilkkoutuu hydrolyysin aikana. Amylolyyttiset entsyymit pilkkovat tärkkelystä glyosidisidoksesta, kun taas proteolyyttiset entsyymit pilkkovat peptidisidoksia ja lipolyyttiset entsyymit pilkkovat vetysidoksia.
Alla oleva infografiikka esittelee amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Amylolyyttinen proteolyyttinen vs lipolyyttinen entsyymi
Entsyymeillä on keskeinen rooli biomolekyylien hajoamisessa. Tätä biomolekyylien hajoamisen käsitettä hyödynnetään fysiologisessa kontekstissa ruoansulatusprosessin aikana. Lisäksi näillä entsyymeillä on rooli myös aloilla, jotka vaativat monimutkaisten, suurten biomolekyylien hajottamista. Amylolyyttiset entsyymit tai amylaasit ovat entsyymejä, jotka hajottavat tärkkelystä. Proteolyyttiset entsyymit hajottavat polymeeriset proteiinit aminohapoiksi tai peptideiksi. Lipolyyttiset entsyymit hajottavat lipidejä tuottaen rasvahappoja. Näitä entsyymejä löytyy kaikista elävistä olennoista. Evoluution perusteella proteiinin koko ja luonne voivat kuitenkin vaihdella. Joten tämä tiivistää eron amylolyyttisten proteolyyttisten ja lipolyyttisten entsyymien välillä.
