Wat zijn enzymes en wat doen ze in ons lichaam?
Gepubliceerd op 20 maart 2016 - Laatst bijgewerkt op 18 juli 2022
Laatst bijgewerkt op 18 juli 2022
- Ongeveer 10.000 voor Christus: Fermentatie; het proces dat tot de ontdekking van enzymen leidde.
- 2000 voor Christus: Egyptenaren en Sumerianen ontwikkelen fermentatie voor het bakken van brood en het maken van kaas.
- 800 voor Christus: de magen van kalveren en het enzym chymosine ook rennine genoemd of lebferment werden gebruikt om kaas te maken.
- Middeleeuwen: alchemisten identificeren alcohol als product van fermentatie.
Alcoholische fermentatie
Alcoholische fermentatie is ontegenzeggelijk de oudste bekendste enzymreactie. Deze en andere fenomenen werden tot 1857 gedacht spontane reacties te zijn. In 1857 concludeerde de Franse chemicus Louis Pasteur dat alcoholische fermentatie wordt gekatalyseerd door “fermenten” en alleen plaatsvindt in de aanwezigheid van levende cellen.
Vervolgens echter, ontdekte de Duitse chemicus Eduard Buchner in 1897 dat een celvrij extract van gist alcoholische fermentatie kan veroorzaken. De oude puzzel was nu opgelost: de gistcellen produceren het enzym en het enzym laat de fermentatie verlopen.
Enzymen werden de belangrijkste nutritionele ontdekking genoemd sinds vitamines, mineralen en spoorelementen. Zonder de levensenergie van enzymen zouden wij niets meer zijn dan een hoopje levensloze chemische substanties bestaande uit vitamines, mineralen, water vetten en proteïnen. In zowel het behoud van een goede gezondheid als bij een genezingsproces, zijn enzymen zeer werkzaam. Enzymen zijn wat we noemen het metabolisme, de werkkracht van het lichaam.
Enzymen worden typisch beschreven als de essentie van alle fysische levens. Dit komt omdat alle organen, weefsels en cellen door enzymen geactiveerd worden. Enzymen zijn ook noodzakelijk voor de optimale werking van vitamines en mineralen in het lichaam.
Iedereen wordt geboren met een bepaalde hoeveelheid lichaamsenzymen. Het is dan ook nodig deze voorraad zo goed mogelijk te bewaren. Maar door gebruik van gekookt en gestoofd voedsel, gebruik van alcohol en drugs, het doormaken van infectieziekten, het leven onder stress en andere doet de voorraad aan enzymen sterk verminderen.
Onder de vele functies van enzymen is de voornaamste dat ze ons voedsel omvormen naar chemische structuren die doorheen de celmembranen dringen. Enzymen helpen ook bij de omzetting van het voedsel in nieuwe spieren, beenderen, zenuwen, klieren enz.. Daarbij komt nog dat met de leverenzymen voedsel opgeslagen wordt voor toekomstige energie en tenslotte helpen ze ook de longen, de lever, de nieren, de huid en het colon in hun eliminatie functies.
We onderscheiden drie groepen enzymen:
- Metabole enzymen of opbouwende enzymen (werken in het bloed, weefsels en organen).
- Verteringsenzymen of afbrekende enzymen.
- Voedingsenzymen uit rauw voedsel.
Er zijn maar twee manieren om enzymtekorten aan te vullen:
- Eten van voedsel of planten dat enzymen bevat (rauwe groenten en fruit).
- Het nemen van enzymsupplementen.
Enzymen van de planten zijn recent in de belangstelling gekomen in de behandeling van zoals slechte spijsvertering, malabsorptie, pancreasinsufficiëntie, melkintolerantie, arteriële verstoppingen e.a.
Rol en werking van enzymen
Een enzym is een eiwit, dat een bepaalde reactie versnelt, vertraagt, start of stopt; een katalysator. Een enzym maakt een chemische reactie in of buiten een cel mogelijk of versnelt deze zonder daarbij zelf verbruikt te worden of van samenstelling te veranderen. Wel verbindt het enzym zich tijdens de reacties met het substraat, dat is datgene wat bij de stofwisseling of vertering een reactie aangaat.
Dit gebeurt voor elk enzym op een eigen manier, doordat elk enzym reactiespecifiek is. Enzymen worden door het organisme (dieren, planten, insecten, schimmels) zelf gemaakt.
Na de reactie keert het enzym weer terug naar de oorspronkelijke toestand en kan het direct weer een nieuwe reactie uitvoeren. Het enzym klemt zich op een plaats aan het substraat, veelal moleculen van voedingsmiddelen die ontbonden worden, waar dat past en waartoe het geschikt is.
Dat deel dat omklemd is, wordt losgemaakt van het grotere geheel, waarna ook het enzym weer vrij is en verder kan met het volgende moleculedeel. Zo worden voedingsstoffen in kleine stukjes gebroken en verwerkt. Ketens van moleculen van diverse aard, kunnen zo in andere enkelvoudige moleculen worden omgezet.
Enzymen zijn zeer specifiek. Dat wil zeggen dat voor ieder substraat een apart enzym nodig is. Voor de werking zijn enzymen o.a. afhankelijk van de temperatuur en de zuurgraad. De meeste enzymen katalyseren processen met een snelheid tot 10.000 omzettingen per seconde per enzymmolecule.
De snelheid van de enzymatische reactie neemt toe naarmate de hoeveelheid actief enzym groter is. Door een nauwgezette regulatie van de actieve hoeveelheid van elk enzym is de levende cel in staat het verloop van elke reactie te reguleren en hierdoor wordt een strakke coördinatie van alle chemische reacties mogelijk.
Er zijn echter ook enzymen die een heleboel verschillende substraten kunnen omzetten. Hiervan komen er een paar voor in de lever, bijvoorbeeld bepaalde enzymen uit het cytochroom P450-enzymsysteem.
Aangezien vrijwel alle biologische processen (synthese, groei, uitscheiding e.d.) door enzymen gekatalyseerd worden, worden de fysiologische eigenschappen of het karakter van een levend organisme (van een levende cel) bepaald door de enzymen die erin aanwezig zijn.
Dat een levercel zich blijft gedragen als een levercel en nooit als een niercel (hoewel beide zijn ontstaan uit één enkele eicel) vloeit dus voort uit het feit dat een levercel een bepaalde verzameling enzymen bezit en een niercel een andere verzameling enzymen. Dat een bepaalde cel bepaalde enzymen wel en andere niet bezit, komt doordat die cel alleen die bepaalde enzymen kan produceren.