Põhierinevus amülolüütiliste proteolüütiliste ja lipolüütiliste ensüümide vahel on see, et amülolüütilised ensüümid toimivad tärklisele, proteolüütilised ensüümid aga valkudele ja lipolüütilised ensüümid lipiididele.
Erinevat tüüpi biomolekulid lagunevad, et saada nende lihtsad vormid, mida saaks seejärel edasi absorbeerida või kasutada järgnevates protsessides. Ensüümid mängivad olulist rolli nende biomolekulide lagundamisel organismides.
Mis on amülolüütilised ensüümid?
Amülolüütilised ensüümid on rühm ensüüme, mis lagundavad tärklist ensümaatilise hüdrolüüsi teel. Amülaasi ensüümid mängivad amülolüüsis olulist rolli. Amülolüütilised ensüümid võivad tärklisele glüosiidsidemeid lõhkuda juhuslikult toimida või tärklise lagundamiseks toimivad ainult tärklise mitteredutseerivatele otstele. Amülolüütilised ensüümid põhjustavad pärast täielikku amülolüüsi amülooside, amülopektiinide, m altooside, m altotriooside ja glükoosijääke. Amülolüütilisi ensüüme leidub loomades, taimedes, seentes ja bakterites. Amülaaside kujul on kolm peamist tüüpi amülolüütilisi ensüüme: α – amülaas, β – amülaas ja γ – amülaas. Need erinevad peamiselt selle poolest, kuidas nad tärklise molekuli hüdrolüüsivad.
Amülolüütilised ensüümid mängivad olulist rolli tööstusharudes, eriti sellistes tööstusharudes nagu õlletehas, tekstiili- ja nahatööstus. Need ensüümid on kaubanduslikult valmistatud mikroobse fermentatsioonitehnoloogia abil, et rahuldada amülolüütiliste ensüümide nõudlust tööstuses. Lisaks on seedimisel vaja ka amülolüütilisi ensüüme. Seega vajavad tärklist toidukomponendina omastavad organismid tärklise seedimise tagamiseks amülolüütilisi ensüüme.
Mis on proteolüütilised ensüümid?
Proteolüütilised ensüümid on rühm ensüüme, mis osalevad valkude lagundamisel. Valgud on makromolekulid ja moodustavad polümeeri. See koosneb aminohapetest, mis moodustavad 3D-struktuuri. Kui valgud hüdrolüüsitakse, muutuvad need lühikesteks polüpeptiidideks, dipeptiidideks ja lõpuks aminohapeteks. Proteolüüsi hõlbustab aminohapete vaheliste peptiidsidemete katkemine. Proteolüütilisi ensüüme leidub loomades, taimedes, seentes ja bakterites. Proteolüütiliste ensüümide või proteaaside näideteks on trüpsiin, pepsiin, kümotrüpsiin ja papaiin. See on vajalik kõrgema taseme loomade seedimise protsessis. Mikroorganismid sekreteerivad neid ensüüme väljapoole, kus toimub rakuväline seedimine valkude lagunemise kaudu.
Joonis 01: Proteolüütiliste ensüümide mehhanism
Proteolüütilised ensüümid mängivad olulist rolli erinevates tööstusharudes. Need on olulised suurte valkude lagundamiseks sellistes tööstusharudes nagu nahk, tekstiil, toiduainetööstus, farmaatsia ja pagaritööstus.
Mis on lipolüütilised ensüümid?
Lipolüütilised ensüümid on ensüümid, mis katalüüsivad lipiidide hüdrolüüsi. Lipiidid on biomolekulid, mis koosnevad rasvhapetest. Lipolüütilised ensüümid lagundavad lipiide hüdrolüüsi teel, saades vabad rasvhapped. Vabad rasvhapped võivad olla küllastunud rasvhapped või küllastumata rasvhapped. Lipolüütilisi ensüüme nimetatakse ka lipaasideks ja neil on oluline roll lipiidide seedimisel. Lipolüütilisi ensüüme leidub loomades, taimedes, seentes ja bakterites. Erinevatel ensüümidel on aga potentsiaal hüdrolüüsida erinevaid lipiide, lähtudes rasvhappeahelate pikkusest, milles nad võivad hüdrolüüsida. Seetõttu ei ole lipiidide hüdrolüüs lipolüütiliste ensüümide poolt kõigil liikidel ühtlaselt hõlbustatud.
Joonis 02: Lipaas
Lipaasid mängivad ka tööstuses olulist rolli, peale nende rolli seedimises. Lipolüütilisi ensüüme kasutatakse laialdaselt desinfitseerimistööstuses, farmaatsiatööstuses, toiduainetööstuses, tekstiili- ja nahatööstuses lipiidide seedimiseks kaubanduslikul tasandil. Kõige sagedamini kasutatakse tööstuses vajalike lipolüütiliste ensüümide tootmiseks mikroobse kääritamise tehnoloogiat.
Millised on amülolüütiliste proteolüütiliste ja lipolüütiliste ensüümide sarnasused?
- Need kõik on valgud.
- Kõik kolm ensüümi aitavad kaasa biomolekulide seedimisele organismides.
- Mikroorganismides hõlbustavad kõik kolm ensüümi rakuvälist seedimist.
- Kõigi kolme ensüümi mehhanismi vahendab hüdrolüüs.
- Nad toodavad suurtest keerukatest biomolekulidest väikeseid ja lihtsaid biomolekule.
- Kõik kolm ensüümi mängivad olulist rolli sellistes tööstusharudes nagu tekstiili-, nahk- ja toiduainetööstus.
- Lisaks kasutatakse praegu nende ensüümide tootmiseks masspreparaatides mikroobset kääritamist.
Mis vahe on amülolüütilistel proteolüütilistel ja lipolüütilistel ensüümidel?
Erinevad biomolekulid läbivad erinevate ensüümide mõjul hüdrolüüsi. Peamine erinevus amülolüütiliste proteolüütiliste ja lipolüütiliste ensüümide vahel on nende kasutatav substraat. Tärklist lagundavad amülolüütilised ensüümid, valgud aga proteolüütilised ensüümid ja lipiidid lipolüütilised ensüümid. Lisaks tunneb iga ensüüm ära erinevat tüüpi sidemeid, et neid hüdrolüüsil lõhustada. Amülolüütilised ensüümid lõhustavad tärklist glüosiidsidemetest, proteolüütilised ensüümid aga peptiidsidemetest ja lipolüütilised ensüümid lõhustavad vesiniksidemetest.
Allpool olev infograafik esitab amülolüütiliste proteolüütiliste ja lipolüütiliste ensüümide vahelised erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – amülolüütilised proteolüütilised vs lipolüütilised ensüümid
Ensüümid mängivad biomolekulide lagunemisel võtmerolli. Seda biomolekulide lagundamise kontseptsiooni kasutatakse seedimisprotsessi ajal füsioloogilises kontekstis. Lisaks mängivad need ensüümid rolli ka tööstusharudes, mis nõuavad keeruliste suurte biomolekulide lagundamist. Amülolüütilised ensüümid või amülaasid on ensüümid, mis lagundavad tärklist. Proteolüütilised ensüümid lagundavad polümeersed valgud aminohapeteks või peptiidideks. Lipolüütilised ensüümid lagundavad lipiide, tekitades rasvhappeid. Neid ensüüme leidub kõigis elusolendites. Evolutsioonist lähtuv alt võib valgu suurus ja olemus siiski varieeruda. Niisiis, see võtab kokku erinevuse amülolüütiliste proteolüütiliste ja lipolüütiliste ensüümide vahel.
