当蛋白质变性时,酵素也会失效
凡是蛋白质,受到酸、碱、尿素、有机溶媒、热以及辐射的影响,都会引起蛋白质分子结构破坏,以及生理活性改变,这种现象便称为蛋白质的变性作用。
值得注意的是,变性作用会使蛋白质的功能失去效用,而酵素是蛋白质,所以也是一样的。
酵素最怕热,50°C就变性
酵素是蛋白质的一种,所以在正常情况下是不耐热的,温度过高会破坏酵素的结构,使它丧失功能。
大部分酵素约在50°C开始发生热变性,温度越高,变性速度越快,活性急速降低。酵素在活性保持稳定时的温度称为“安定领域”或“温度安定领域”。“安定领域”因酵素种类不同而异。
通常酵素在低温状态下比较稳定,大部分酵素在冻结状态时也很稳定,所以可通过冷冻干燥粉末化,将酵素做成冷冻干燥粉末,并冻结其水溶液而长期保存。但水溶液冰冻状态在 -4°C环境中长期保存会逐渐变性,并被微生物污染,遭微生物产生的蛋白酶破坏。另有一些酵素在低温状态下反而会变性,失去活性。
酵素的有效性是以活性为指标的,高温烹煮酵素就会失去活性。所以,酵素制品在运输与储藏过程中要特别注意温度问题。大部分酵素在70°C时完全失去活性,但目前也有能耐 100°C以上高温的酵素。因此热稳定酵素在工业生产上相当有利。
酸碱度影响酵素活性,pH要注意
人体的消化液酸碱值不一,一部分蛋白质的消化在胃里进行,胃会分泌pH为1.5~2的盐酸和消化液。当蛋白质和其他食物在胃里被消化后,变成半液态的食糜,再慢慢地通过小肠。酸性的食糜在十二指肠中会被含有碳酸氢盐的胰腺分泌物中和,此时pH为7~8。这个过程很重要,因为胰腺及小肠中的酵素在碱性环境活性最强。
胃会分泌胃蛋白酶,并开始消化蛋白质食物。胃蛋白酶只在酸性的消化液中活动,进入小肠后,碱性的胰腺分泌物会阻碍胃蛋白酶的作用。但此时小肠会分泌胰蛋白酶,可以取代胃蛋白酶完成未完成的工作。所以,人体在酸性环境的胃里消化蛋白质,然后在碱性环境的小肠里继续消化;而胰腺所分泌的淀粉酶和脂肪酶会进入小肠,消化脂肪及碳水化合物。
对大部分酵素而言,弱碱性仍是最适合其发挥作用的环境。因此,在日常生活中,可多摄取蔬菜、海藻等碱性食品,维持弱碱性的体质,使酵素能发挥完全的作用。
由上可知,酵素的活性取决于环境的酸碱度、温度、也与紫外线强度、剧烈震荡程度和浓度等有关。一旦酵素遭到破坏,导致生物体中缺乏酵素时,就无法产生生化反应,从而影响人体生理机能运作。若没有酵素,即使人体内有足量的维生素、矿物质、水分、蛋白质及碳水化合物等,仍无法维持生命。