เอนไซม์

Enzyme (เอนไซม์) คือ ชื่อที่เราได้ยินกันมาช้านาน ซึ่งจริง ๆ แล้วมันคือกลุ่มของโปรตีน ที่หน้าที่ทั่วไปคือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพเคมีของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพื่อให้การทำงานในร่างกายเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งวันนี้เราจะพาทุกคนมาเจาะลึกถึงเอนไซม์ว่าร่างกายของเราได้อะไรจากการมีน้ำย่อยตัวนี้กันบ้าง

เอนไซม์ทำหน้าที่อย่างไร 

ถ้าเราพูดให้ลึกกว่านี้ต้องพูดว่าเอนไซม์คือตัว peptide มาต่อกันเป็นสายยาว ๆ จนกลายเป็น polypeptide ม้วนขดกันเป็นเกลียว ซึ่งจะอยู่ในรูปของกรดอะมิโนที่อนุพันธุ์ย่อยของโปรตีน เรียกได้ว่าเอนไซม์มีความซับซ้อนทางโครงสร้างเคมีเลยทีเดียว กลุ่มของเอนไซม์สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่มีสารประกอบอื่นผสมอยู่ เช่น ไอออนโลหะ เรียกว่า Holoenzyme และเอนไซม์ที่มีสารประกอบอินทรีย์อยู่ จะเรียกว่า Coenzyme เอนไซม์จะทำงานได้โดยต้องมีตัวช่วยเท่านั้น ซึ่งตัวช่วยจะถูกเรียกว่า Cofactor เป็นจำพวกเกลือแร่จำเป็นที่ร่างกายของเราต้องการ เอนไซม์แต่ละชนิดจะมีหน้าที่เฉพาะตัว เช่น เอนไซม์ที่ใช้ย่อยแป้ง เอนไซม์ที่ใช้ย่อยไขมัน และเอนไซม์ที่ใช้ย่อยโปรตีน แบ่งตามชนิดอาหารที่เรารับประทานเข้าไป

เมื่ออาหารถูกส่งเข้ามาในร่างกายของเราเอนไซม์จะออกมาจากสถานที่กักเก็บไม่ว่าจะเป็นที่ตับกระเพาะหรือลำไส้เล็กพร้อมกับเหล่าเกลือแร่ในร่างกายร่างกายของเราประกอบไปด้วยเซลล์ขนาดเล็กหลายล้านเซลล์เอนไซม์จะไปย่อยอาหารให้อยู่ในอนุภาคของไอออนซึ่งเล็กมากๆทำให้สารอาหารเหล่านี้สามารถซึมผ่านเซลล์ในร่างกายได้ถ้าหากเอนไซม์ไม่สามารถทำให้อาหารเล็กเป็นอนุภาคไอออนได้การดูดซึมและการซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอจะไม่เกิดขึ้นผลที่ตามมาคือร่างกายเกิดภาวะเสื่อมภูมิคุ้มกันทำงานไม่เต็มที่เชื้อโรคไวรัสหรือจุลินทรีย์ที่ไม่ดีต่อร่างกายจะเข้ามาได้ง่ายไม่มีการดักจับเหล่าพวกนี้ร่างกายของเราก็จะป่วยทันทีฉะนั้นหากเราต้องการให้ร่างกายผลิตเอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพก็ต้องรับประทานจำพวกเกลือแร่นั่นเอง 

Cofactor ก็มีส่วนที่ทำให้เอนไซม์ได้ทำงานดีขึ้น เปรียบเสมือนเชื้อเพลิง cofactor จะอยู่ในรูปของไอออน เช่น เหล็กไอออน แมงกานีสไอออน แมกนีเซียมไอออน เป็นต้น หรือบางครั้งที่ไม่มีสารเคมีไอออนจำพวกนี้ ร่างกายดึงวิตามิน B2 หรือ Riboflavin ในร่างกายมาใช้แทน  

เอนไซม์มีอะไรบ้าง 

เอนไซม์ในร่างกายของเราเกี่ยวข้องกับระบบย่อยอาหาร  ซึ่งสามารถแบ่งย่อย ๆ ได้ 6 ชนิด 

• เอนไซม์ amylase ที่ทำหน้าที่ย่อยโมเลกุลของแป้งหรือ starch ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ หรือก็คือ disaccharide เช่น น้ำตาลกลูโคส น้ำตาลมอสโทส โดยส่วนใหญ่ amylase จะอยู่ในน้ำลายของเรา สังเกตได้จากเวลาเราเคี้ยวข้าวเปล่าแล้วเราจะรู้สึกถึงรสหวาน 
• เอนไซม์ protease ที่ทำหน้าที่ย่อยโปรตีนแล้วเป็นกรดอะมิโน อาหารที่เป็นโปรตีนก็จำพวกเนื้อสัตว์ต่าง ๆ ซึ่ง protease อยู่ในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก 
• เอนไซม์ lipase ที่จะไปย่อยพวกโมเลกุลของ Triglyceride ให้เป็นกรดไขมันอิสระ ทำให้ร่างกายสามารถดูดซึมไปใช้ได้ง่ายขึ้น ซึ่ง lipase อยู่ในตับอ่อน 
• เอนไซม์ pectinase ที่จะย่อย pectin ทำให้มีโมเลกุลเล็กลง 
• เอนไซม์ transglutaminase เป็นตัวที่ทำให้เลือดแข็งตัว เนื่องจากช่วยประสานทำให้โครงสร้างโปรตีนเกิดความแข็งแรงขึ้น ด้วยการสร้างพันธะโควาเลนต์
• สารยับยั้ง enzyme มีเพื่อยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่ผิดปกติ 

นอกเหนือจากเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับร่างกายเราแล้วในอุตสาหกรรมอาหารยังมีการใช้ประโยชน์จากเอนไซม์อีกด้วยโดยแยกเป็น 2 กลุ่มคือเอนไซม์อิสระและเอนไซม์ตรึงรูป

ประโยชน์ของเอนไซม์ 

แน่นอนว่าการมีเอนไซม์เป็นผลดีต่อร่างกาย ร่างกายของเราต้องการน้ำย่อยเหล่านี้เพื่อทำให้เราสามารถดึงคุณค่าทางสารอาหารมาใช้ได้ง่าย รวดเร็ว ซึ่งประโยชน์มีดังนี้

• การมีเอนไซม์เปรียบเสมือนตัวกำหนดโปรแกรมนาฬิกาชีวิตมนุษย์ หากการทำงานของเอนไซม์ดีเยี่ยม เราจะสามารถมีอายุขัยได้ถึง 120 ปี 
• เอนไซม์เกี่ยวข้องกับเราตั้งแต่อยู่ในท้องแม่ เพราะมีหน้าที่สำคัญในการช่วยไข่ที่ผสมมาแล้วให้กลายเป็นเซลล์เดียว 60 ล้านเซลล์ 
• ช่วยแก้ปัญหาเรื่องการทำงานผิดปกติของร่างกายได้เกือบทุกระบบ เช่น ระบบทางเดินอาหาร ระบบหลอดเลือดและหัวใจ ระบบทางเดินหายใจ และระบบภูมิคุ้มกัน เป็นต้น 
• เอนไซม์ถูกนำมาใช้ผลิตยาจำนวนมากในปัจจุบัน เช่น การนำเอนไซม์มาใช้ผลิตยาเพนนิซีลิน ยาแก้อักเสบ ยาแอสไพริน และไวอากร้า เนื่องจากเอนไซม์​ไปช่วยบรรเทาอาการเจ็บปวด โดยไปยั้บยั้งไม่ให้เชื้อจุลินทรีย์แบ่งตัว 
• มนุษย์ต้องการเอนไซม์ เนื่องจากถ้าไม่มีเอนไซม์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในร่างกายของเราจะได้ product ตัวอื่น ทำให้เซลล์ผิดปกติ เกิดการผลิต product ที่มากหรือน้อยเกินไป 
• เอนไซม์ทำให้การทำงานของร่างกายดำเนินต่อไป หากไม่มีเอนไซม์ ระดับพลังงานจะลดต่ำลง เพราะเอนไซม์คือผู้สร้างเซลล์ สร้างอวัยวะ ร่างกายเราจะพังและชีวิตก็จบ 

เอนไซม์ในอาหาร 

ความน่าสนใจของเอนไซม์ไม่ได้มีแค่ช่วยในการย่อยอาหารแต่ในอุตสาหกรรมอาหารมีการใช้ที่แพร่หลายมากการเริ่มต้นการใช้เอนไซม์ในอาหารแบบจริงจังเริ่มในยุคศตวรรษที่ 19 ยุคที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มมีการวิจัยมากขึ้น และได้เข้าใจโครงสร้างของเอนไซม์ว่ามีส่วนช่วยในการหมักอาหาร แต่ก่อนหน้านั้นการหมักด้วยเอนไซม์ก็เริ่มมาก่อนแล้ว ไม่ว่าจะเป็นการหมักเบียร์ หมักชีส หมักกิมจิ การค้นคว้าวิจัยเอนไซม์ในอาหารยังมีต่อเนื่อง โดยการทำงานคร่าว ๆ นั้นจะเกิดขึ้น เมื่อ globular protein ทำหน้าที่เป็น catalysis เร่งปฏิกิริยาแล้วเกิดเป็นบริเวณ active site ในอาหารและมีแรงดึงดูดระหว่างขั้ว ซึ่งวันนี้เราจะพาทุกคนมาดูว่าอุตสาหกรรมอาหารใดบ้างที่ใช้เอนไซม์

• อุตสาหกรรมน้ำมันใช้เอนไซม์สกัดน้ำมันออกจากพืช โดยการใช้ตัวทำลายอินทรีย์หรือสารละลายไม่มีขั้ว จำพวก แอลกอฮอล อีเธอร์ เฮกเซน สกัดน้ำมันออกมา ร่วมกับวิธีเชิงกลไม่ว่าจะเป็นการบีบอัด การบีบเกลียว 
• อุตสาหกรรมน้ำผลไม้ใช้เอนไซม์สกัด เพราะเอนไซม์ทำให้หลงเหลือพวกวิตามินระหว่างการสกัด ไม่ทำลาย คงคุณค่าทางสารอาหารไว้ ดังนั้นในทางการค้ามีเอนไซม์มากมายที่ถูกผลิตขึ้นมาเฉพาะในอุตสาหกรรมน้ำผลไม้ 
• เอนไซม์กับอุตสาหกรรมอาหารที่มีกาบา อาหารที่มีกาบาสูง เช่น ชา Gabaron ญี่ปุ่น โดยเอนไซม์จะไปทำให้สารออกฤทธิ์ชีวภาพของกาบาไม่หายไป เพราะสารพวกนี้ช่วยลดความดันโลหิตได้ 
• การใส่เอนไซม์ลงในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมใยอาหาร เช่น พวก detox ไฟเบอร์ หลายครั้งที่เราพบว่าอาหารเสริมมีจำพวก cellulose อยู่ มนุษย์ไม่สามารถย่อย cellulose ได้เนื่องจากเราไม่มีเอนไซม์ cellules ฉะนั้นทางอุตสาหกรรมมักจะใส่เอนไซม์เพิ่มลงไป เพื่อให้ร่างกายสามารถดูดซึมไปใช้ได้ 

สรุป

เราสามารถสรุปได้ว่าเอนไซม์คือต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และแทรกซึมอยู่ทุกที่ ทุกส่วนของร่างกาย แม้กระทั่งอาหารที่เรารับประทานอยู่ทุกวัน ฉะนั้นเราต้องรับประทานอาหารที่มีประโยชน์จำพวกเกลือแร่ เพื่อให้การทำงานของเอนไซม์มีประสิทธิภาพ แข็งแรง