เอ็นไซม์ (Enzyme) คือกลุ่มโปรตีนที่พบได้ในพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ โดยมีหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์นั้นๆ และมีส่วนช่วยในการทำงานของระบบต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการสังเคราะห์องค์ประกอบภายในเซลล์ ระบบย่อยอาหาร ซึ่งจะทำหน้าที่ในการย่อยสลายโมเลกุลของอาหารที่มีขนาดใหญ่ให้เล็กลงมากกว่าเดิม ดังนั้น เอนไซม์จึงถือเป็นสิ่งจำเป็นในร่างกายมนุษย์ เพราะถ้าหากร่างกายขาดเอนไซม์ ก็จะไม่มีตัวช่วยในการย่อยสลายและดูดซึมอาหารเพื่อนำไปหล่อเลี้ยงส่วนต่างๆ ได้
นอกจากนี้ เอนไซม์ ยังถือเป็นส่วนจำเป็นซี่งทำหน้าที่ร่วมกับโคเอนไซม์ (Coenzymes) ซึ่งก็คือวิตามินและแร่ธาตุต่างๆ ที่มีความจำเป็นต่อร่างกาย โดยเอนไซม์นั้นจะเป็นตัวกระตุ้นที่ดีสำหรับโคเอนไซม์ในการนำเอาสารอาหารและแร่ธาตุไปหล่อเลี้ยงส่วนต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากทำงานแยกกัน วิตามินและแร่ธาตุเหล่านั้นก็จะไม่เกิดการกระตุ้นที่เหมาะสมได้นั่นเอง
คุณสมบัติทั่วไปของเอนไซม์
เอนไซม์ในร่างกายของมนุษย์มีคุณสมบัติและหน้าที่ในการทำงานต่างๆ ดังต่อไปนี้
1. เอนไซม์มีโครงสร้างการทำงานมาจากโปรตีน
เอนไซม์จะมีสารประกอบหลักเป็นโปรตีนเสียเป็นส่วนใหญ่ แต่สำหรับเอนไซม์บางชนิดนั้นก็จะมีสารประกอบอื่นๆ ที่ไม่ใช่โปรตีนรวมอยู่ด้วย เรียกว่า โฮโลเอนไซม์ โดยเอนไซม์ที่มีสารประกอบเป็นไอออนของโลหะจะเรียกว่า โคแฟกเตอร์ ส่วนเอนไซม์ที่ส่วนประกอบเป็นสารอินทรีย์เรียกว่า โคเอนไซม์
2. หน้าที่ของเอนไซม์แต่ละชนิดมีความเฉพาะเจาะจง
เอนไซม์แต่ละชนิดจะทำงานร่วมกับสารตั้งตนแบบเจาะจง ทำให้เอนไซม์ชนิดที่ย่อยไขมันโดยเฉพาะจะไม่สามารถย่อยสลายแป้งได้ เช่นเดียวกับเอนไซม์ที่ย่อยสลายแป้งเป็นหลัก ก็จะไม่สามารถย่อยสลายโปรตีนได้เช่นเดียวกัน
3. เอนไซม์ มีความไวต่อปฏิกิริยามาก
แม้จะมีปริมาณเอนไซม์เพียงเล็กน้อย แต่เอนไซม์จำนวนนั้นก็สามารถเร่งปฏิกิริยาได้อย่างรวดเร็ว และทำให้กระบวนการต่างๆ ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ หากร่างกายขาดเอนไซม์ไป ก็จะทำให้ปฏิกิริยาเคมีทุกชนิดที่เกิดขึ้นในร่างกายเกิดขึ้นได้ช้ามาก จนกระทั่งชีวิตไม่สามารถอยู่รอดได้
4. เอนไซม์จะคงสภาพเดิมหลังจากผ่านพ้นการเกิดปฏิกิริยา
เอนไซม์มีวัฏจักรการทำงานไม่จบสิ้น โดยหลังจากการทำปฏิกิริยาสิ้นสุดแล้ว เอนไซม์จะกลับสู่สภาวะเดิม เพื่อรอสารตั้งต้นตัวใหม่ที่จะเข้ามาทำปฏิกิริยาด้วยอีกครั้ง
การทำงานของเอนไซม์
กระบวนการทำงานของเอนไซม์นั้นจะตรงเข้าไปจับตัวกับสารตั้งต้นแบบเฉพาะเจาะจง คล้ายกับลูกกุญแจและแม่กุญแจ ที่สามารถเข้าล็อคกันและกันได้เป็นอย่างดี ซึ่งเมื่อจับคู่กันแล้ว ก็จะทำการเร่งปฏิกิริยากับสารตั้งต้นนั้นๆ ให้เร็วกว่าปฏิกิริยาซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ทำให้กระบวนการต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วในระยะเวลาที่เร็วกว่าการไม่มีเอนไซม์มาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้เห็นผลลัพธ์ของประสิทธิภาพในการดำรงชีวิตที่ดีมากยิ่งขึ้น
หากร่างกายมนุษย์ปราศจากซึ่งสารเอนไซม์ที่มีประโยชน์ในการเร่งปฏิกิริยา ก็จะทำให้เกิดความผิดปกติในรูปแบบต่างๆ ได้ จนนำไปสู่สาเหตุของการเกิดโรคร้ายที่ไม่คาดคิดตามมา ดังนั้นเอนไซม์จึงถือเป็นสิ่งสำคัญในร่างกายมนุษย์และสัตว์ที่มีประโยชน์ทำให้กระบวนการต่างๆ ในร่างกายทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และจำเป็นต่อการดำรงชีวิต
ประเภทของเอนไซม์
เอนไซม์ที่พบได้ในร่างกายนั้น มีด้วยทั้งหมด 6 ประเภท แบ่งตามปฏิกิริยาที่จับสารตั้งต้นที่แตกต่างกันได้ ดังนี้
- ไลเอส (Lyase) เป็นเอนไซม์ซึ่งทำหน้าที่ร่วมกับสารตั้งต้นอย่างโปรตอนไฮโดรเจนในการเร่งการแยกอนุภาค ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างในสารผลิตภัณฑ์
- ไลเกส (Ligase) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ในการเร่งการเชื่อมพันธะระหว่าง 2 โมเลกุล โดยมีบทบาทในการสังเคราะห์ไขมันโปรตีน และสารที่มีขนาดใหญ่ในร่างกาย
- ไฮโดรเลส (Hydrolase) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ในการเร่งสลายพันธะเคมีของสารต่างๆ โดยเป็นเอนไซม์ที่ร่างกายใช้ในการย่อยอาหารที่รับประทานเข้าไปส่วนใหญ่
- ทรานเฟอเรส (Transferase) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาในการย้ายเคมีต่างๆ จากตัวผู้ให้ไปยังตัวผู้รับได้ดียิ่งขึ้น
- ออกซิโดรีดักเทส (Oxedoreductase) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการถ่ายอิเล็กตรอนระหว่างตัวเอนไซม์และสารตั้งต้น
- ไอโซเมอเรส (Isomerase) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ร่วมกับสารตั้งต้นในการเร่งการเปลี่ยนแปลงของไอโซเมอร์
ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์
การทำงานของเอนไซม์จะมีประสิทธิภาพมากน้อยแค่ไหนนั้น ล้วนแล้วแต่ขึ้นอยู่กับปัจจัย ดังนี้
- ความเข้มข้นของ Substrate ที่เปลี่ยนไปตามอัตราการเกิดปฏิกิริยาของเอนไซม์
- ความเข้มข้นของเอนไซม์ที่เปลี่ยนแปลงไปตามอัตราการเกิดปฏิกิริยาของเอนไซม์
- ชนิดของสารที่เข้าไปเป็นตัวควบคุมปฏิกิริยาของเอนไซม์
- อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรบการทำปฏิกิริยาของเอนไซม์ หากสูงมากเกิน 37 องศาเซลเซียส หรือต่ำกว่านั้นก็อาจจะทำให้เอนไซม์ทำงานได้ไม่เต็มที่ หรืออาจเสื่อมสภาพลงไปได้
- สารยับยั้งปฏิกิริยาของเอนไซม์ ที่มีส่วนทำให้การทำงานของเอนไซม์กับสารตั้งต้นช้าลงหรือหยุดทำงานได้
- สารกระตุ้นบางชนิด ที่จะช่วยส่งผลทำให้เอนไซม์ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ทำให้ยิ่งเร่งเวลาในการเกิดปฏิกิริยาได้
- ความเป็นกรดและเบสของสารละลาย ซึ่งโดยส่วนมากแล้วเอนไซม์จะทำงานได้ดีในช่วงที่ pH มีค่าเป็นเบส
การกินอาหารที่มีปริมาณเอนไซม์สูงจะส่งผลดีกับร่างกาย เพราะจะทำให้กระบวนการเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญต่างๆ เป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้ก็ไม่ควรละเลยการดูแลสุขภาพที่เหมาะสม เช่น การออกกำลังกาย การพักผ่อนให้เพียงพอ เพื่อกระตุ้นร่างกายให้สามารถผลิตปริมาณเอนไซม์ออกมาได้อย่างพอเพียง และทำงานได้อย่างสมบูรณ์
