کاربرد آنزیم پروتئاز چیست؟ موارد مصرف و قیمت خرید و فروش آن
آنزیم ها از ترکیباتی هستند که در صنایع مختلف کارایی دارند. استفاده از انواع آنزیم‌ها به بهبود فرآیند های صنعتی و بهبود خواص محصولات کمک خواهد نمود. پروتئاز ها در دسته آنزیم‌ها قرار داشته و از انواع آنزیم پروتئاز صنعتی بسیار استفاده می شود. کاربرد آنزیم پروتئاز در صنایع غذایی و تولید نان صورت می پذیرد. همچنین از آنزیم پروتئاز قلیایی نیز در صنایع بهداشتی استفاده می شود. از خواص آنزیم پروتئاز می توان به تجزیه پروتئین ها اشاره نمود. به دلیل استفاده از آنزیم پروتئاز در تولیدات صنعتی این ترکیبات به صورت صنعتی تولید و در بازار عرضه می شوند. خرید و فروش آنزیم پروتئاز به دلیل کاربرد های صنعتی آن در بازار جهانی بسیار صورت می پذیرد.
برای خرید این محصول در گرید های مختلف خوراکی یا صنعتی می توان به سایت های معتبر عرضه کننده مواد شیمیایی صنعتی مراجعه نمود. نشریه علمی جهان شیمی فیزیک قبلا هم به بررسی خواص و کاربرد آنزیم های دیگری همچون آمیلاز، لیپاز، هولو آنزیم و… نیز پرداخته است. در ادامه این مطلب با بررسی کاربرد و موارد استفاده از آنزیم پروتئاز و انواع آن خواهیم پرداخت. همراه ما باشید.
آنزیم چیست
آنزیم به پروتئین هایی گفته می شود که درواقع نوعی کاتالیزور بیولوژیکی هستند. کاتالیزور ها موجب تسریع واکنش های شیمیایی می شوند. به مولکول هایی که آنزیم ها بر روی آن ها عمل می کنند نیز سوبسترا گفته می شود. می توان گفت تمام فرآیندهای متابولیکی که در سلول ها رخ می دهد به کاتالیز آنزیم ها نیازمند خواهد بود. آنزیم ها موجب می شوند تا این فرآیند ها با سرعت کافی و مناسب انجام شوند. وجود آنزیم ها برای ادامه حیات امری ضروری است. جالب است بدانید که بیش از ۵۰۰۰ نوع از واکنش های بیوشیمیایی وجود دارند که توسط آنزیم ها کاتالیز می شوند. با وجود اینکه آنزیم ها نقش بیولوژیکی دارند، اما بعضی از آن ها کاربرد های تجاری مهمی دارند.
از آنزیم ها در تولید بسیاری از پاک کننده های خانگی جهت افزایش سرعت تجزیه لکه های پروتئینی یا نشاسته بر روی لباس ها استفاده می شود.
آنزیم پروتئاز چیست
به آنزیم هایی که باعث تجزیه پروتئین‌ها می‌شوند در اصطلاح پروتئاز یا پروتئین گوار گفته می شود. پروتئازها را می توان بر اساس مکانیسم پروتئولیتیک و گروه عاملی در جایگاه فعال به صورت های زیر طبقه بندی نمود:
- سرین پروتئازها
- متالوپروتئازها
- آسپارتیک پروتئازها
- سیستئین پروتئاز ها
- ترئونین پروتئازها
پروتئاز می تواند یک یا چندین سوبسترا داشته باشد. همچنین یک سوبسترا می تواند توسط چندین پروتئاز برش داده شود. برخی از پروتئازها اتولایزیز کرده و می توانند خود سوبسترای خود شوند. لازم به ذکر است که عملکرد آنزیم پروتئاز بصورت آبشاری است. این آنزیم ها با عملکردی پی در پی موجب فعال شدن پروتئاز بعد از خود خواهند شد.
این آنزیم را می توان هم در موجودات زنده یافت و هم به صورت صنعتی تولید نمود. امروزه انواع آنزیم پروتئاز کاربردی گسترده در صنایع غذایی و تولیدات بهداشتی مانند شوینده ها یافته است.
پروتئازها گروه بسیار بزرگی از آنزیم ها هستند. انواع پروتئازها در ویژگی هایی مانند نوع سوبسترا، جایگاه فعال آنزیم، عملکرد کاتالیزوری در pH مشخص، دمای بهینه و در نهایت پایداری متفاوت عمل خواهند نمود. تجزیه پروتئین ها به پلی پپتیدهای کوچک تر یا اسید های آمینه منفرد از خواص آنزیم پروتئاز است. این آنزیم با شکافتن پیوندهای پپتیدی درون پروتئین ها توسط هیدرولیز قادر به انجام این کار خواهد بود.
آنزیم پروتئاز در نان
آنزیم ها نقش بسیار مهمی در صنایع غذایی دارند. در این میان استفاده از آنزیم پروتئاز در تهیه آرد و محصولات آردی نیز جایگاهی ویژه دارد. در تولید انواع نان، کیک، نودل، ماکارونی و… از انواع پروتئازها استفاده می شود. کاربرد آنزیم پروتئاز باعث افزایش کیفیت پخت و بافت این محصولات خواهد شد. از طرفی با استفاده از این ترکیبات ماندگاری محصول افزایش یافته و در برای ذخیره سازی مقاومت خوبی نشان خواهد داد. به کمک این آنزیم خمیر راحت تر فرم گرفته و زمان اختلاط خمیر کاهش خواهد یافت. افزایش کیفیت پخت و تولید محصولی با طعم بهتر از مزایا مصرف آنزیم پروتئاز در نان بشمار می آید.
کاربرد آنزیم پروتئاز
همانطور که گفته شد، پروتئازها آنزیم هایی هستند که قادر به تجزیه پروتئین ها هستند. حیوانات، گیاهان، قارچ ها و باکتری ها قادر به ساخت این آنزیم ها هستند. آنزیم های پروتئولیتیک قادرند تا پروتئین ها را در بدن یا حتی روی پوست تجزیه کنند.
خواص آنزیم پروتئاز و انواع مختلف آن موجب شده است تا در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد. در ادامه به برخی از صنایعی که از این آنزیم ها استفاده می کنند اشاره شده است.
- صنایع غذایی
- صنایع تخمیری
- تولید شوینده‌ها
- تولید مکمل های غذایی دام و طیور
- صنعت روغن کشی
- صنایع نساجی
- صنایع داروسازی
- و…
لازم به ذکر است که میکرو ارگانیسم های تولید کننده آنزیم پروتئاز نظیر مخمر، قارچ و باکتری ها از مهم ترین تولید کنندگان هستند. پروتئازها از مهم ترین آنزیم های صنعتی بشمار می آیند. به طوریکه کاربرد آنزیم پروتئاز قلیایی در ترکیب شوینده‌ها بسیار استفاده می شود. مقاومت در برابر حرارت و محیط قلیایی دو نکته حائز اهمیت در استفاده از آنزیم‌ها در شوینده ها هستند. بنابراین منابع آنزیمی و آنزیم های قلیایی دارای این خواص از اهمیت بالایی برخوردار هستند.
کاربرد آنزیم پروتئاز در صنایع غذایی
آنزیم های زیادی مانند آلفا آمیلاز، پروتئاز، بتاگلوکوناز، زایلاناز و… در صنعت تولید ماءالشعیر و همین طور عصاره مالت مورد استفاده قرار می گیرند. لازم به ذکر است که از این آنزیم‌ها اغلب در مرحله مالت کردن دانه استفاده می شود.
در تولید آب میوه نیز از آنزیم‌های بسیاری استفاده می شود. آنزیم‌ها برای تجزیه نمودن نشاسته، ممانعت از کریستالیزاسیون ساکارز، کاهش ویسکوزیته و در نهایت افزایش بازده مورد استفاده قرار می گیرند. این آنزیم ها موجب حذف مواد نا محلول و کاهش پالپ شده و از آلودگی های زیست محیطی ممانعت خواهند نمود.
از پروتئازها در تجزیه پروتئین ها در بیسکوییت سازی استفاده می شود. کاربرد آنزیم پروتئاز جهت بهبود پهن شدگی خمیر و کاهش زمان پخت صورت می پذیرد.
در بهبود طعم، انحلال پذیری، هضم و دیگر خواص نیز پروتئاز نقش موثری ایفا خواهد نمود. پروتئازها پیوند های پپتیدی پروتئین ها را شکسته و پروتئین ها را کاتالیز خواهند نمود. پروتئازها کاربردهای گسترده ای دارند و از این‌رو این آنزیم ها در حدود ۶۰% از آنزیم های موجود در بازار را تشکیل داده اند. این آنزیم ها در صنایع تولید شوینده، صنایع دارویی و صنایع غذایی کاربردی گسترده دارند.
کاربرد آنزیم پروتئاز در صنایع بهداشتی
کاربرد آنزیم پروتئاز در شکسته شدن پروتئین ها و پلی پپتید ها است. برای حذف لکه های پروتئینی در صنعت از این ماده تحت عنوان پاک کننده بیولوژیکی استفاده می گردد. پروتئازهای قلیایی مقاوم هستند و پایداری و فعالیت مطلوبی در شرایط سخت مانند pH قلیایی، سورفاکتانت یا اکسنده نشان می دهند. جالب است بدانید که به طور اختصاصی سرین پروتئازهای قلیایی به فرمول بسیاری از شوینده ها افزوده می شوند. درواقع سرین پروتئازهای قلیایی از بیشترین کاربرد تجاری برخوردارند.
انواع پروتئازها
همانطور که گفته شد این آنزیم ها قادر به هیدرولیز اتصالات پپتیدی هستند. انواع آنزیم پروتئاز را می توان به دو دسته اندو و اگزو تقسیم نمود. در ادامه به بررسی این انواع پرداخته شده است.
- اگزوپپتیدازها که شامل کربوکسی پپتیدازها و آمینوپپتیدازها هستند. گزینش گری اگزوپپتیدازها براساس آمینواسید های انتهایی آنهاست.
- اندوپپتیدازها انواعی هستند که پیوندهای پپتیدی را به صورت تصادفی می شکنند. در این گروه وضعیت ساختمانی زنجیره جانبی اسیدهای آمینه، اندازه پروتئین ها و شکل های ایزومری اسیدهای آمینه اهمیت دارند.
پروتئولیتیک آنزیم ها را می توان به چهار گروه زیر نیز تقسیم بندی نمود:
- پروتئاز های اسیدی
- پروتئازهای سرینی
- پروتئازهای سولفیدریلی
- پروتئازهای دارای فلز
آنزیم سیستئین پروتئاز
این آنزیم ها با نام تیول پروتئازها نیز شناخته می شوند. این گروه از پروتئازها در جایگاه فعال خود دارای اسید آمینه ای به نام سیستئین هستند. این آنزیم ها توسط احیاکننده هایی نظیر سیستئین یا سیانید هیدروژن فعال و توسط ترکیبات اکسنده یا یون های فلزات سنگین غیرفعال خواهند شد. محدوه pH خنثی برای عملکرد این آنزیم ها بسیار مناسب است. سیستئین پروتئاز در میوه هایی مانند پاپایا، آناناس، انجیر و کیوی بطور طبیعی یافته می شود. میوه های نارس بخش پروتئازی بیشتری دارند. از این آنزیم ها برای نرم کردن گوشت در صنایع غذایی استفاده می شود.
سرین پروتئاز
این آنزیم ها در جایگاه فعال خود سرین دارند. این آنزیم ها را می توان در یوکاریوت و پروکاریوت ها یافت. آنزیم های پروتئولیتیک در طبیعت حضوری گسترده داشته و در بیشتر موجودات زنده یافته می شوند. این آنزیم ها در رشد سلولی و تمایز ضروری هستند. پروتئازهای خارج سلولی ارزش تجاری دارند. منابع میکروبی مختلفی برای تولید آنزیم پروتئاز وجود دارد، اما تعداد کمی از آن ها به عنوان تولید کنندگان تجاری محسوب می شوند.
آنزیم های سرین پروتئاز قلیایی مصرف تجاری گسترده ای دارند. زمینه های علمی و استفاده در صنایع مختلف تنها بخشی از موارد مصرف آنزیم پروتئاز بوده و ۳۰% از تولید آنزیم های کل جهان و ۷۰ درصد از بازار جهانی آنزیم ها مربوط به آن می باشد.
عملکرد آنزیم های پروتئاز
پروتئازها ممکن است چندین سوبسترا داشته باشد. بعلاوه یک سوبسترا نیز می تواند توسط چندین پروتئاز برش یابد. پروتئازها به صورت آبشاری عمل می کنند یعنی به صورت پی در پی، یک پروتئاز موجب فعال شدن پروتئاز بعدی می گردد.
پروتئاز از کجا ترشح می شود
تجزیه پروتئین های موجود در غذا به اسیدهای آمینه از وظایف پروتئاز است. در ادامه این فرآیند آنزیم های مختلف آمینو اسیدها را به یکدیگر پیوند داده و پروتئین های جدید مورد نیاز برای رشد و ترمیم بدن را شکل می دهند. تولید آنزیم پروتئاز در معده، پانکراس و روده کوچک صورت می پذیرد. پروتئازهای معده اغلب جهت فعالیت به محیط اسیدی نیازمند هستند.
پپسین
آنزیم اصلی معده پپسین است. این آنزیم توسط سلول های معده به شکل غیرفعال پپسینوژن تولید می گردد. با تأثیر اسید معده پپسینوژن به شکل فعال خود یعنی پپسین فعال می گردد. پروتئین موجود در غذا به ذرات کوچک تر مانند قطعات پپتید و اسیدهای آمینه توسط پپسین تجزیه می گردد. بنابراین برخلاف کربوهیدرات و لیپیدها که هضم خود را در دهان آغاز می‌کنند، هضم پروتئین‌ها از معده شروع می گردد.
منبع آنزیم های پروتئاز
پروتئازها به دلیل نقش های فیزیولوژیکی مهم در منابعی همچون باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها، گیاهان، حیوانات و انسان ها یافته شده اند. این ترکیبات به عنوان اندو پپتیدازها یا اگزوپپتیدازها و بر اساس محل اثرگذاری بر سوبستراهای پروتئینی طبقه بندی شده اند.
تولید protease enzyme
تولید پروتئازها از حیوانات، گیاهان، باکتری‌ها، قارچ ها و… صورت می پذیرد. توجه شود که به دلیل شرایط آب و هوایی و موضوعات وابسته به آن تولید آنزیم ها از منابع گیاهی و حیوانی محدود است. مهم ترین باکتری های تولید کننده پروتئاز قلیایی باسیلوس لیکنی فورمیس، باسیلوس آلکالوفیلوس و باسیلوس سابتیلیس است. نیاز به این آنزیم ها در کشور روزافزون است. از طرفی آنزیم پروتئاز قلیایی کاربردهای وسیعی در صنایع مختلـف دارد. بنابراین همواره تقاضا برای تولید این آنزیم ها در جهان رو به افزایش خواهد بود.
قیمت آنزیم پروتئاز
همانطور که گفته شد پروتئازها به صورت صنعتی در بازار عرضه می شوند. قیمت آنزیم پروتئاز تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد. کیفیت، شرکت تولید کننده و نرخ ارز از عوامل موثر بر قیمت این محصول هستند. مقدار خریداری شده از محصول نیز بر قیمت آن موثر خواهد بود. توجه شود که آنزیم های تولید داخل نسبت به نمونه های خارجی از قیمت کمتری برخوردارند.
فروش
آنزیم پروتئاز
فروش آنزیم پروتئاز به صورت حضوری و غیر حضوری صورت می پذیرد. برای خرید این محصول می توان به سایت شرکت های معتبر عرضه کننده مواد صنعتی مراجعه نمود. در این صورت با خریدی بی واسطه می توان در وقت و هزینه صرفه جویی نمود. همواره در خرید خود دقت نموده و این محصول را از منابع معتبر فروش تهیه نمایید. آنزیم ها پس از مدتی ممکن است خواص خود را از دست بدهند، بنابراین در هنگام خرید به تاریخ تولید و انقضای محصول توجه نمایید.
سخن آخر
در این مطلب از جهان شیمی فیزیک به بررسی خواص و کاربرد آنزیم های پروتئاز پرداختیم. این آنزیم ها در صنایع غذایی و تولید شوینده ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. برای خرید این محصولات می توان به روش های مختلف اشاره شده در این مطلب اقدام نمود.
