Bioteknologia modernoaren eta kimika finaren alorrean, gero eta hedatuago dago entzimen aplikazioa. Elikagaien prozesaziotik farmazia-ekoizpenera, ingurumena babestetik nekazaritzako pentsuetara, entzimek zeregin handia dute eraginkortasun handiarekin eta ingurumena babesteko ezaugarriekin. Entzimen funtzioa eta potentziala sakon ulertzeko, lehenik eta behin bere oinarrizko kontzeptuak menderatu behar dituzu. Artikulu honek sistematikoki ordenatuko ditu entzimen oinarrizko ezagutzak, erreakzioetan entzimenen definizioaren, egituraren, izendatzeko metodoaren, sailkapenaren eta eginkizunaren alderdietatik.
Entzimakzelula biziek sintetizatutako funtzio katalitiko biologikoak dituzten makromolekula organikoen klase bat dira. Entzima gehien-gehienak proteinak dira, eta gutxi batzuk ARN molekulak (erribozima deitzen direnak). Entzimek erreakzio kimikoen abiadura nabarmen bizkortu dezakete eta ez dira erreakzio prozesuan kontsumitzen.
Beste era batera esanda, entzimak "giltza" bat bezalakoak dira, "erreakzio-ate" zehatz bat ireki dezakeena eta substratuak produktu bihurtzen laguntzen dutenak. Industrian, medikuntzan eta naturan funtsezko eginkizun katalizatzaile bat betetzen dute.
Entzima baten oinarrizko egitura aminoazidoz osatutako polipeptido-kate bat edo gehiago da, eta espazio-toleste konplexuaren bidez jarduera katalitikoa duen hiru dimentsioko egitura osatzen dute. Entzima baten eremu aktiboari "gune aktiboa" deitzen zaio, non substratua entzimarekin lotzen den erreakzioa amaitzeko.
Entzima batzuek molekula laguntzaileak ere behar dituzte lan egiteko, hauek izan daitezke:
Koentzimak: NAD⁺, FAD, etab., askotan elektroi-transferentzian parte hartzen dutenak;
Kofaktoreak: hala nola, burdina eta zinka bezalako metal ioiak, entzimaren egitura egonkortzen dutenak edo prozesu katalitikoan parte hartzen dutenak;
Aktibatzaileak edo Inhibitzaileak: entzimaren jarduera katalitikoa hobetu edo inhibitu dezakete.
Kudeaketa eta komunikazio zientifikorako,entzimakEntzimaren Nazioarteko Batzordeak sei kategoriatan banatzen ditu katalizatzen duten erreakzio motaren arabera:
1. Oxidorreduktasa: Elektroien edo hidrogeno ioien transferentzian parte hartzen du;
2. Transferasa: talde bat molekula batetik bestera transferitzea;
3. Hidrolasa: Uraren bidez substratuak deskonposatu, digestio-entzimetan ohikoa;
4. Lyase: Karbono-karbonoa, karbono-nitrogenoa eta beste lotura batzuk hautsi, baina ez uraren bidez;
5. Isomerasa: substratuen egiturazko berrantolaketa katalizatzea;
6. Sintetasa (ligasa): Bi molekula konbinatu lotura berri bat sortzeko, energia kontsumituz.
Entzimak katalizatzen dituzten substratuen eta erreakzio moten arabera izendatu ohi dira. Adibidez, almidoiaren deskonposizioa katalizatzen duten entzimei "amilasa" deitzen zaie, eta gantzaren deskonposizioa katalizatzen duten entzimei "lipasa".
Entzimek erreakzio-abiadurak bizkortzen dituzte, erreakzioen aktibazio-energia murriztuz. Prozesua hiru fasetan bana daiteke gutxi gorabehera:
1. Entzima substratuari lotzen zaio entzima-substratu konplexu bat eratzeko;
2. Entzimaren eraginez, substratua produktu bihurtzen da;
3. Produktua entzimatik askatzen da, eta entzima bere jatorrizko egoerara itzultzen da, hurrengo txanda katalizatzeko prest.
Azpimarratzekoa da entzimek espezifikotasun oso handia dutela, hau da, entzima batek substratu zehatz batean edo erreakzio mota zehatz batean soilik jarduten du, eta hori ere abantaila da erreakzio-kontrol eraginkorrean.
Entzimaren jarduera ez da finkoa, hainbat faktorek izango dute eragina, hala nola:
Tenperatura: entzima gehienak tenperatura ertainean dira aktiboenak (adibidez, 30-40 °C), eta altuegiak desnaturalizazioa eragingo du;
pH balioa: entzimaren pH balio optimoa motaren arabera aldatzen da, eta desbideratzen denean jarduera gutxitzen da;
Substratuaren kontzentrazioa: zenbat eta handiagoa izan tarte jakin baten barruan, orduan eta azkarragoa izango da entzimaren erreakzioa;
Inhibitzailea edo aktibatzailea: kanpoko produktu kimikoek entzimaren funtzioa hobetu edo inhibitu dezakete.
Eragin-faktore hauek ulertzea oso garrantzitsua da erreakzioaren eraginkortasuna hobetzeko eta ekoizpen-prozesuko prozesu-parametroak kontrolatzeko.
Eraginkortasun handiko, espezifikotasun eta ingurumenaren babesaren ezaugarriak direla eta, entzimak oso erabiliak izan dira industria askotan, hala nola elikagaietan, medikuntzan, papergintzan, ehungintzan, pentsuetan eta ingurumenaren babesean. Adibidez:
Pektinasa eta laktasa elikagaien industrian erabiltzen dira zaporea eta mantenugaien xurgapena hobetzeko;
Proteasa eta lipasa detergenteen industrian erabiltzen dira orbanak deskonposatzeko;
Farmazia arloan entzimak erabiltzen dira botiken sintesian eta diagnostiko biokimikoan parte hartzeko;
Entzimak ehungintzan eta papergintzan erabiltzen dira kutsadura murrizteko tratamendu kimiko batzuk ordezkatzeko.
Nahiz etaentzimakbegi hutsez ikusezinak dira, funtsezko erreakzio ugaritan paper erabakigarria dute. Oinarrizko ikerketetatik hasi eta aplikazio industrialetaraino, entzimen kontzeptu bakoitza eraginkortasunaren eta garapen iraunkorraren garrantzia zabalarekin lotuta dago. Entzimen oinarrizko kontzeptuak menderatzea haien aplikazio-balioa ulertzeko lehen urratsa da.
Aukeraketa teknikoa, aplikazio irtenbideak edo entzima produktuen garapen kooperatiboan interesatzen bazaizu, jarri gurekin harremanetan eta laguntza profesionala eta irtenbide pertsonalizatuak emango dizkizugu.
