Liste der Enzyme zur Verbesserung der Verdauung und ihrer Aufnahme

Verdauungsenzyme sind biologisch aktive Substanzen, deren Hauptzweck darin besteht, die Verdauung von Lebensmitteln zu unterstützen. Sie können chemische Wechselwirkungen mit den Strukturen von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten eingehen und diese in absorbierbare Verbindungen aufspalten. Im menschlichen Körper werden sie in fast allen Stadien der Verdauung produziert, aber manchmal reichen sie nicht aus, und zusätzliche externe Unterstützung als Arzneimittel ist erforderlich.

Arten von Enzymen

Es gibt verschiedene Arten von Verdauungsenzymen, von denen jedes eine bestimmte Verbindung spalten kann:

  • Alpha-Amylase oder Ptyalin. Es wird von den Speicheldrüsen produziert und beginnt, komplexe Kohlenhydratverbindungen (Stärke), die sich bereits in der Mundhöhle befinden, in einfachere (Dextrose, Saccharose, Maltose) abzubauen..
  • Pepsin. Ein Enzym, das von den "Hauptzellen" des Magens produziert wird. Als Teil des Magensaftes werden Proteinverbindungen unter dem Einfluss von Magensaft zu Peptiden abgebaut.
  • Trypsin. Das Enzym, das in seiner Funktion Pepsin ähnelt, aber von Pankreaszellen produziert wird, zerlegt auch Proteinverbindungen in einzelne Peptide, die für die Absorption zugänglich sind.
  • Chymotrypsin. Trypsinanalogon wird auch von der Bauchspeicheldrüse produziert.
  • Elastase Es wird von der Bauchspeicheldrüse produziert. Das einzige Enzym, das Elastin abbauen kann, ist das Protein, das in Fleischnahrungsmitteln enthalten ist. Wird beim Durchgang von Lebensmitteln nicht zerstört, kann ein diagnostischer Marker für eine enzymatische Pankreasinsuffizienz sein.
  • Amylase. Es wird von der Bauchspeicheldrüse synthetisiert, baut weiterhin Kohlenhydrate ab, bei denen die Alpha-Amylase versagt hat.
  • Lipase. Das Hauptenzym, das Fette abbauen kann, wird von der Bauchspeicheldrüse ausgeschieden. Zerlegt Triglyceride in höhere Fettsäuren und Glycerin.
  • Alaninaminopeptidase und Enteropeptidase. Im Dünndarm produzierte und aktive Enzyme, die den Abbau von Nahrungsproteinen fortsetzen.
  • Saccharose, Maltase und Lactase. Dünndarmezyme, die komplexe Kohlenhydrate abbauen.
  • Darmlipase. Mahlt weiterhin Fette, die im Dünndarm produziert werden.
  • Hemicellulase. Wird von der Darmflora abgesondert und fördert den Abbau komplexer Kohlenhydratverbindungen, insbesondere von Cellulose.

Liste der Enzympräparate

Enzympräparate werden in der Regel auch in Gruppen eingeteilt, abhängig vom Hauptwirkstoff und der Zusammensetzung des Arzneimittels:

  1. Pankreatinhaltige Präparate: Pankreatin, Mezim-forte, Penzital, Pangrol, Kreon und andere.
  2. Komplexe Enzympräparate. Zusätzlich zu Pankreatin enthält die Zusammensetzung Galle, Hemicellulase, Pancran, Enzistal und andere.
  3. Kombinierte lipolytische Arzneimittel: Somilase, Solizim und andere.

Pankreatin

Eine beliebte, erschwingliche Droge. Der Hauptzweck ist der Abbau von Eiweißnahrungsmitteln. Anwendungshinweise sind:

  • Optimierung der Verdauung mit Fehlern in der Ernährung (übermäßiges Essen, lose Stühle nicht infektiöser Natur usw.);
  • vor endoskopischen Untersuchungen;
  • ausgeprägte Blähungen;
  • Pankreasinsuffizienz (verschiedene Pankreatitis, Mukoviszidose usw.);
  • funktionelle Beeinträchtigung der Verdauung im Kindesalter;
  • Exposition während der Strahlentherapie oder in Kontakt mit radioaktiven Substanzen;
  • chronisch entzündliche Erkrankungen des oberen Gastrointestinaltrakts (Cholezystitis, Gastritis, gastroösophagische Refluxkrankheit, Magengeschwür usw.).

Mezim

Zusätzlich zu Pankreatin enthält die Zusammensetzung des Arzneimittels Enzyme und Lipase. Es wirkt schonender als Pankreatin, auch Kinder dürfen es verwenden. Mezim-forte 10000 ähnelt Pankreatin.

Die Indikationen für die Anwendung sind fast die gleichen wie für Pankreatin. Es bezieht sich nicht auf medizinische, sondern auf vorbeugende Medikamente, die zur Vorbeugung und Vorbeugung einer weiteren Verschlimmerung des Zustands bei Krankheiten wie chronischer Pankreatitis, Gastroduodenitis, Cholezystitis bestimmt sind. Der Hauptanwendungspunkt ist übermäßiges Essen und funktionelle Verdauungsstörungen.

Penzinal

Das Medikament ist ein Analogon von Pankreatin, enthält jedoch aktivere Enzyme. Empfohlen für die Behandlung von akuten Erkrankungen:

  • akute Pankreatitis und Pankreasnekrose;
  • Zustand nach Entfernung der Gallenblase;
  • Zustand nach Resektion des Magens, des Darms;
  • eine Dehydrationsperiode, die lange dauerte, usw..

Nach der Stabilisierung der Prozesse wird empfohlen, auf schwächere enzymatische Präparate (Pancreatin, Mezim) umzusteigen..

Micrazim

Kapsel-Medikament, das sich im Darm auflöst. Magensaft wirkt sich nicht auf die Kapsel aus und gelangt auf dem Weg in den Zwölffingerdarm, wo die Wirkstoffe unter Einwirkung von Darmsaft freigesetzt werden.

  • Pankreasinsuffizienz;
  • Zustand nach Entfernung der Gallenblase, Resektion des Magens und eines Teils des Darms;
  • Mukoviszidose;
  • Tumoren des oberen Gastrointestinaltrakts;
  • Verstöße gegen die Evakuierung und Förderung des Darminhalts (Darmparese, teilweise und vollständige Darmobstruktion) usw..

Kreon

Ein Medikament, dessen Hauptvorteil eine Kapsel ist, die Enzyme teilweise freisetzen kann. Die Kapsel löst sich im Magen auf, die Mikrokörner haben eine enterische Beschichtung, daher dringen sie unverändert in den Darm ein, wo das Medikament seine Arbeit beginnt und sich mit dem Chymus weiter bewegt.

  • Mukoviszidose, die beste Lösung im Kindesalter;
  • Pankreasnekrose;
  • Entfernung eines Teils der Bauchspeicheldrüse mit schwerem enzymatischem Mangel;
  • Onkopathologie des Magen-Darm-Trakts;
  • Schwachman-Diamond-Krankheit und andere.

Somilase

Die Zusammensetzung des Arzneimittels umfasst zwei Enzyme: lipolytisches Solisim und Alpha-Amylase. Alle Komponenten werden aus Pflanzen gewonnen. Das Medikament ist ausschließlich für eine Verletzung der Bauchspeicheldrüse angezeigt, die mit einem Lipolysemangel verbunden ist. Es kann bei Essstörungen und übermäßigem Verzehr von fetthaltigen Lebensmitteln verwendet werden, um die Verdauung zu erleichtern.

Verursacht häufig allergische Reaktionen aufgrund des Vorhandenseins von Pflanzenbestandteilen. Im Gegensatz zu früheren Nahrungsmitteln muss das Medikament nach den Mahlzeiten eingenommen werden.

Enzistal

Das kombinierte Präparat enthält Gallenbestandteile in der Zusammensetzung, die die Aktivität seiner eigenen Enzyme erhöhen. Gefunden die Hauptanwendung für chronische Cholezystitis, Cholelithiasis, Hepatitis, Cholangitis und nach Entfernung der Gallenblase - mit unzureichender Verdauung und Gallenmangel.

Es wird nach einer Mahlzeit eingenommen. Kann bei Überdosierung Übelkeit und sogar Erbrechen verursachen.

In welchen Fällen werden Enzyme verschrieben??

Pankreasenzyme sind alles andere als harmlose Medikamente. Ihre Ernennung sollte von Allgemeinärzten oder Gastroenterologen kontrolliert werden. Die Hauptindikationen, für die ihr Zweck notwendig ist:

  • Pankreasinsuffizienz aufgrund entzündlicher Erkrankungen verschiedener Ursachen (Autoimmunerkrankungen, alkoholische Erkrankungen, Pankreasnekrosen, nach Verstößen gegen die Ernährung usw.), onkologischen Prozessen und Resektion der Drüse;
  • entzündliche Erkrankungen der Magen- und Darmschleimhaut zur Verbesserung der Verdauung und zur Erleichterung der Absorption;
  • mit Gallenmangel bei entzündlichen Erkrankungen der Leber, ihrer Gänge, der Gallenblase sowie nach Operationen zur Entfernung der Blase und der Leberresektion;
  • einmalige oder kurzfristige Anwendung bei funktionellen Verdauungsstörungen (nach Unregelmäßigkeiten in der Ernährung - loser Stuhl, Sodbrennen, Übelkeit) und übermäßigem Essen.

Kontraindikationen

Enzyme haben ihre Kontraindikationen, insbesondere in Gegenwart pflanzlicher oder tierischer Inhaltsstoffe:

  • allergische Reaktionen auf die Bestandteile des Arzneimittels;
  • Gicht, da Medikamente den Gehalt an Harnsäuresalzen weiter erhöhen können, wird dieser Zustand als Hyperurikosurie bezeichnet;
  • „Faules“ Pankreas-Syndrom - Wenn keine Indikationen vorliegen und das Medikament regelmäßig eingenommen wird, produziert die Drüse keine Enzyme mehr selbst und wenn die Enzymtherapie gestoppt wird, entwickelt sich ein Entzugssyndrom.

Ist die Aufnahme von Enzymen gerechtfertigt oder kann sie vermieden werden??

Enzympräparate sollten streng nach Indikationen verschrieben werden. Übermäßige Begeisterung für Arzneimittel dieser pharmakologischen Gruppe führt zu einer signifikanten Verschlechterung der Funktion der Bauchspeicheldrüse selbst und manchmal sogar zu einer Atrophie der Magenschleimhaut und der Zellen, die Enzyme sekretieren, da sie nicht benötigt werden.

Bei einem schwerwiegenden Zustand des Patienten, einer unzureichenden Verdauung und einer schlechten Absorption ist eine Ersatztherapie erforderlich. Bei unzureichender Verdauung kann sich bei normalem Appetit und guter Ernährung nicht nur eine Kachexie entwickeln, sondern auch ein erheblicher Vitaminmangel.

Abhängig von der Pathologie berechnet der Arzt die Dosierung und gibt die Dauer der Verabreichung an. Manchmal wird nach längerem Gebrauch ein allmähliches Absetzen des Arzneimittels über mehrere Tage oder Wochen empfohlen. Die Bauchspeicheldrüse wird aktiviert, um nach dem Entladen im Standardmodus zu arbeiten.

Wichtige Empfehlungen zur Verbesserung der enzymatischen Aktivität

Die wichtigsten Empfehlungen für eine gute und richtige Verdauung:

  • Richtige Ernährung. Dieses Konzept umfasst nicht nur diätetische Produkte, sondern auch ein rationales Regime (Essen zu einer streng regulierten Zeit, mindestens dreimal täglich, zu gleichen Teilen).
  • Mobiler Lebensstil. Sport verbessert die Darmmotilität, erhöht den Tonus der Gallenwege und der Pankreasgänge und verbessert die Sekretentwicklung.
  • Erhöhen Sie den Verbrauch an reinem Wasser auf 2-2,5 Liter. Es fördert eine bessere Auflösung der Verbindungen und erleichtert die Absorption, erweicht den Chymus und erleichtert sein Fortschreiten durch den Darmschlauch.
  • Essen langsam kauen. Im alten Japan kauten Samurai eine Portion Reis und berechneten 40 Kaubewegungen. Gut bearbeitete Lebensmittel sind leichter zu verdauen, Speichelenzyme haben Zeit, mehr Verbindungen abzubauen, was die weitere Arbeit erleichtert.

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Enzymproduktion

Der Wert von Enzympräparaten in der Volkswirtschaft

Die Verwendung von Enzymen ist seit langem bekannt, sie wurden jedoch verwendet, um zusammen mit verarbeiteten Rohstoffen (Malz oder spezielle Mikroorganismen) in das Produkt einzutreten..

In den letzten Jahren wurden Enzympräparate verwendet, die aus Kulturen von Mikroorganismen (Schimmelpilzen oder Bakterien) erhalten werden. Die Verwendung von Enzympräparaten in der Lebensmittel- und Leichtindustrie verbessert die Produktionstechnologie und führt zu erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen..

In der Alkoholindustrie ermöglicht die Schimmelpilzkultur das Ersetzen von Malz, wodurch Getreide gespart und die Alkoholausbeute von 1 Tonne Stärke erhöht wird. Beim Brauen können Enzympräparate 50% des Malzes durch ungemälztes Getreide ersetzen. Bei der Obst- und Beerensaftproduktion erhöhen Enzympräparate die Saftausbeute um 15-20% und klären Säfte, bei der Weinherstellung erhöhen sie die Würzeausbeute und verbessern die Weinqualität. Die Verwendung von Enzympräparaten bei der Herstellung von Brotkwas beschleunigt den Herstellungsprozess. Amylolytische Enzyme können zur Herstellung von Stärke und Maltosesirup verwendet werden. Im letzteren Fall ersetzen Enzyme Malz.

Proteolytische Enzyme und das Enzym Glucooxidase sollten verwendet werden, um die Haltbarkeit von Bier zu erhöhen. Enzympräparate werden in anderen Branchen eingesetzt: Backen, Fleisch, Milchprodukte (Käseherstellung), Fisch, Medizin, Leder, Textil.

Schimmelpilze und Anbaumethode

Bei der Herstellung von Enzympräparaten werden Schimmelpilze der Gattung Aspergillus verwendet: Aspergillus orise, Aspergillus avamori, Aspergillus niger usw. Viele Stämme dieser Arten sind bekannt, neu.

Aspergillus-Pilze sind wie andere Schimmelpilze typische Aerophile. Daher können sie sich nur auf der Oberfläche eines festen oder flüssigen Nährmediums oder in einer Flüssigkeit entwickeln, die ausreichend belüftet ist. Eine hohe Luftfeuchtigkeit des Nährmediums und der Luft wirkt sich günstig auf deren Entwicklung aus. Die optimale Temperatur für die Entwicklung der Pilze Aspergillus oryse, Aspergillus avamori, Aspergillus niger und deren Anreicherung von amylolytischen Enzymen 30-32 ° C. Pilze im Wachstumsprozess atmen intensiv und geben eine erhebliche Menge Wärme ab; Wärme wird durch Einblasen von Luft abgeführt. Bei der Herstellung von Enzympräparaten muss die vollständige Sterilität des technologischen Prozesses sichergestellt werden. Eine Infektion hemmt das Wachstum von Pilzen und inaktiviert die resultierenden Enzyme.

Der Anbau von Schimmelpilzen aus der Gattung Aspergillus ist eine oberflächliche und gründliche Methode. Das Oberflächenverfahren ist durch die Entwicklung von Pilzmyzel auf der Oberfläche eines festen oder flüssigen Substrats gekennzeichnet, das zur Belüftung in eine dünne Schicht gelegt wird. Die Kultivierung des Pilzes auf einem flüssigen Substrat durch ein Oberflächenverfahren zur Akkumulation von amylolytischen Enzymen wird nicht verwendet, da der im flüssigen Medium unter diesen Bedingungen enthaltene Zucker in organische Säuren umgewandelt wird, die Amylase inaktivieren.

Die Tiefenmethode ist dadurch gekennzeichnet, dass Pilze in einem flüssigen Substrat in Suspension gezüchtet werden, während Luft geblasen wird.

Oberflächenmethode zum Züchten von Schimmelpilzen

Auf diese Weise werden Schimmelpilze für die Alkohol-, Brau- und Saftindustrie angebaut. Aspergillus orise oder Aspergillus avomori werden für die Alkohol- und Brauindustrie angebaut, Aspergillus niger wird für die Saftindustrie angebaut.

Weizenkleie ist der Nährboden für Aspergillus oryz Schimmel. Aspergillus niger wird aus Weizenkleie und gepressten Früchten angebaut. Das Nährmedium wird sterilisiert, abgekühlt, mit der Uteruskultur des Pilzes beimpft, auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt angefeuchtet und in Küvetten mit Maschenboden ausgelegt. Gräben sind verzinkte Eisenbackbleche mit einer Größe von 600 × 800 mm.

Die Höhe der Nährmediumschicht in der Zelle beträgt 20-25 mm. Gräben werden in mehreren Reihen auf Dingsbums installiert, die dann zum Züchten von Pilzen in Pflanzenkammern platziert werden. Die Gemüsekammer ist ein hermetisch abgeschlossener Raum, der mit zugeführter Luft einer bestimmten Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgestattet ist. Am Ende der Kultivierung wird das rohe Enzympräparat zerkleinert und getrocknet. In der Alkoholindustrie kann das Rohpräparat direkt zur Verzuckerung verwendet werden. Alle Geräte, Utensilien und Räume werden vor dem Wachsen gründlich gewaschen und sterilisiert. Die Luft wird auch durch Temperatur und Luftfeuchtigkeit konditioniert und mit speziellen Filtern mikrobiologisch gereinigt.

1 - Aufzug; 2 - Bunker für Kleie; 3 - automatische Waage; 4 - Sterilisator; 5 - Tank zur Wassersterilisation; 6 - Zufuhr von kaltem Wasser zum Sterilisator; 7 - lebende Rollen mit Gräben; 8 - Regal für Gräben auf einem Wagen; 9 - Zufuhr von heißem Dampf zum Sterilisator; 10 - Uteruskulturversorgung des Sterilisators; 11 - Zufuhr von sterilem Wasser zum Sterilisator; 12 - Pflanzenkammer; 13 - was nicht mit Gräben; 14 - ein Graben; 15 - Rohenzymzubereitung; 16 - Brecher; 17 - Förderband; 18 - Trockner; 19 - Kühlschnecke; 20 Waagen zum Wiegen eines trockenen Enzympräparats.
Abbildung 1 - Produktionsschema der Rohenzympräparation des Schimmelpilzes Aspergillus oryse

Herstellung eines Enzympräparats für die Brauindustrie

Der technologische Prozess besteht aus folgenden Phasen:

  1. Erhalten der Uterusschimmelkultur von Aspergillusorisis-Schimmel zur Verwendung als Industriesaatgut.
  2. Vorbereitung und Sterilisation des Produktionsmediums, Inokulation mit seiner Uteruskultur und Anordnung in Gräben.
  3. Wachsender Schimmel in Pflanzenkammern.
  4. Zerkleinern, Trocknen, Verpacken der Enzymzubereitung.

Uterusschimmelkultur

Gegenwärtig wird die Form Aspergillus oryze Stamm 476-I in der Brauindustrie verwendet. Produktionssaatgut wird durch Vermehrung einer reinen Pilzkultur in einem Nährmedium aus Weizenkleie erhalten. Die Reproduktion erfolgt durch aufeinanderfolgendes Aussäen in drei Stufen: Reagenzglas → Glaskolben → Aluminiumkolben → Saatküvette

Die wachsende Uteruskultur wird in einer speziellen Pflanzenkammer der Reinkultur durchgeführt - in Aussaatgräben. Der Pilz in den Zellen wächst zu einer reichlichen Sporulation. Am Ende der Kultivierung wird die Kultur zur besseren Konservierung und Zerkleinerung in Küvetten getrocknet, indem mehrere Stunden lang trockene, warme, abgelegte Luft durch die Pflanzenkammer geleitet wird. Die getrocknete Kultur wird in einem speziellen Schrank aufbewahrt, bis sie in der Produktion verwendet wird.

Vorbereitung, Sterilisation des Nährmediums, Inokulation mit seiner Uteruskultur und Anordnung in Gräben

Weizenkleie, die zum Züchten von Aspergillus oryce-Pilzen verwendet wird, ist ein gutes Nährmedium, das die für den Pilz erforderlichen Nährstoffkomponenten vollständig und in einem günstigen Verhältnis enthält: Stärke, Aminosäuren, Mineralien und Wachstumsstimulanzien. Kleie und Abfälle, die durch Mahlen und Verarbeiten anderer Pflanzen gewonnen werden, haben keine solche Zusammensetzung. Kleie für den Pilzzucht muss bestimmte Anforderungen erfüllen:

  1. Kleie sollte groß und breitlappig sein.
  2. Der Stärkegehalt in Kleie sollte mindestens 20% betragen.

Kleie, die zur Herstellung eines Nährmediums ankommt, enthält eine große Anzahl von Mikroorganismen. Um sie freizusetzen, wird Kleie in einem speziellen Sterilisator mit Dampf sterilisiert. Am Ende der Kleiebeladung werden vor der Verarbeitung mit Dampf Formalin und Salzsäure in den Sterilisator gegeben. Formalin fördert die vollständige Sterilisation. Salzsäure wird zugegeben, um die Kleie auf einen pH-Wert von 4,8-4,9 anzusäuern. Dies verbessert die Sterilisation und schafft die notwendigen Bedingungen für die Entwicklung des Pilzes. Zusätzlich hat das resultierende Enzympräparat beim Ansäuern des Nährmediums eine geringere proteolytische Aktivität. Dieser Zustand ist für die Brauindustrie notwendig, da sonst der Proteinabbau zu tief ist und die Qualität des Bieres abnimmt. Bei der Herstellung von Enzymen
Medikament für andere Industrien Ansäuerung von Kleie ist nicht erforderlich.

Die Dampfkleie-Sterilisation wird je nach Qualität der Kleie 1-2 Stunden bei einem Druck von 103-104 ° C (0,3 ati) durchgeführt. Nach der Sterilisation wird die Kleie auf 40 ° C abgekühlt, indem kaltes Wasser durch den Sterilisatormantel geleitet und dem Sterilisator kalte, abgereicherte Luft zugeführt wird. Das abgekühlte Nährmedium im Sterilisator wird mit der Uteruskultur des Pilzes in einer Menge von 0,3% der Kleiezahl ausgesät. Neben der Befreiung von Mikroorganismen muss das Nährmedium während des Sterilisationsprozesses auf eine bestimmte Luftfeuchtigkeit gebracht werden. Ein Teil der Feuchtigkeit kommt mit Dampf, der zweite Teil des Wassers wird in den Sterilisator eingeleitet. Gekühltes gekochtes Wasser wird dem ausgesäten Nährmedium bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 57-59% zugesetzt, was für das Wachstum des Pilzes und die Anreicherung von Enzymen optimal ist. Danach wird das ausgesäte Nährmedium in Küvetten mit einer gleichmäßigen Schicht mit einer Höhe von nicht mehr als 25 mm ausgelegt. Gefüllte Küvetten werden auf dem Dingsbums installiert und in die Pflanzenkammer transportiert.

Wachsender Schimmel in einer Pflanzenkammer

In der Pflanzenkammer werden optimale Bedingungen für das Wachstum des Pilzes und die Anreicherung von Enzymen durch ihn aufrechterhalten: Temperatur 30 ° C, relative Luftfeuchtigkeit 97-100%; Wachstumszeit 24-26 Stunden. Der Pilz verbraucht im Laufe seines Lebens Sauerstoff und gibt Stoffwechselprodukte sowie eine große Menge Wärme an die Umwelt ab. Daher muss Luft in Pflanzenkammern systematisch überschüssige Wärme austauschen und abführen. Die Luftabschreibung erfolgt durch Viskose- und Baumwollfilter. Um Luft zu sparen, wird ein Teil davon in Form einer Umwälzung zurückgeführt-
Luft mit einem Durchgang durch den Luftkühler.

Der gesamte Pilzzuchtzyklus kann in zwei Phasen unterteilt werden.

Im ersten Stadium kommt es zu einer Schwellung und Keimung der Sporen. Das Wachstum des Myzels mit bloßem Auge ist nicht erkennbar. Die Atmung des Pilzes und die damit verbundene Wärmefreisetzung sind kaum wahrnehmbar. Die Temperatur in der ersten Stufe wird auf 32 ° C gehalten, der Luftaustausch ist zwei-, dreifach pro Stunde, die relative Luftfeuchtigkeit ist nicht niedriger als 95-98%. Die Dauer der ersten Stufe beträgt 8-10 Stunden.

In der zweiten Stufe steigt die Wachstumsrate des Pilzes an, nach 14-15 Stunden Keimung bildet sich das mit bloßem Auge sichtbare Myzel des Pilzes. Die Temperatur des keimenden Mediums steigt an, und es kann zu einer starken Verdunstung der Feuchtigkeit und zum Trocknen des Nährmediums kommen, was sich nachteilig auf die Entwicklung des Pilzes und die Bildung von Enzymen auswirkt. Ab 10 Stunden nach der Aussaat wird die Lufttemperatur daher allmählich auf 15 bis 28 Stunden auf 27 bis 28 ° C gesenkt und die relative Luftfeuchtigkeit auf 100% erhöht. Während des Wachstums des Pilzes kann keine Sporenbildung zugelassen werden, was die enzymatische Aktivität des Pilzes stark verringert. Nach 24 bis 26 Stunden Kleie in Küvetten wächst das Pilzmyzel. Sie haben die Form und Textur eines dichten Kuchens und können zum Trocknen entfernt werden. Luftfeuchtigkeit des erhaltenen Arzneimittels 38-40%.

Zerkleinern, Trocknen und Verpacken der Enzymzubereitung

Am Ende der Kultivierung des Pilzes wird die mit Myzel verschmolzene Masse des Nährmediums untersucht, um kontaminierte Stellen zu entfernen, und dann zerkleinert und getrocknet.

Das Zerkleinern wird an einem Brecher und dann in einem Desintegrator durchgeführt. Das zerkleinerte Rohenzympräparat tritt in den kontinuierlichen Trommeltrockner ein. Die Trocknung erfolgt mit heißer Luft bei 86-90 ° C. Aufgrund der starken Verdampfung sollte die Temperatur der getrockneten Zubereitung 45 ° C nicht überschreiten. Die Dauer jedes getrockneten Partikels des Arzneimittels im Trockner beträgt 7 bis 8 Minuten. Das getrocknete Präparat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 11% wird auf Raumtemperatur abgekühlt, gerührt, um ein homogenes Produkt zu erhalten, und in Beuteln verpackt.

Entsprechend den technischen Bedingungen muss das Aspergillus-Schimmelpilzenzym die folgenden Anforderungen erfüllen:

  • feinkörniges Produkt unter Einbeziehung kleiner Körnchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 5 mm;
  • braun oder grau;
  • Luftfeuchtigkeit 10-12%;
  • Verzuckerungsfähigkeit (OS) nicht weniger als 100 Amylaseeinheiten (pro lufttrockene Substanz). Die Verzuckerungsfähigkeit des Arzneimittels wird durch die Anzahl der Amylaseeinheiten pro 100 g Trockenpräparat ausgedrückt. Die Amylaseeinheit ist eine hundertfache Dosis der Menge des Enzyms, die unter genau definierten Bedingungen - Stärkekonzentration, Temperatur und pH - Stärke mit einer solchen Intensität verzuckert, wenn die Hydrolysekonstante 0,01 beträgt;
  • proteolytische Fähigkeit (PS) nicht weniger als 125 Einheiten (pro lufttrockene Substanz). Die proteolytische Fähigkeit des Arzneimittels wird durch die Anzahl der Gramm Casein ausgedrückt, die 100 g des Arzneimittels 1 Stunde lang bei 50 ° C hydrolysiert wurden;
  • Der wässrige Extrakt des Enzympräparats sollte nicht trüb sein. leichte Opaleszenz ist erlaubt. Das Enzympräparat sollte bei einer Temperatur von nicht mehr als 25 ° C gelagert werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des Enzympräparats sollte nicht mehr als 14% ansteigen. Eine stärkere Flüssigkeitszufuhr verringert die Enzymaktivität..

Anbau eines Enzympräparats in der Alkoholindustrie

In der Alkoholindustrie werden Aspergellus avamori und Aspergillus oryze Schimmelpilze nach der Oberflächenmethode hauptsächlich unter dem gleichen Regime wie in der Brauindustrie angebaut. Die Dauer des Schimmelwachstums in der Pflanzenkammer beträgt 32-36 Stunden. Nach dem Ende der Kultivierung wird die Rohkultur des Pilzes mit Wasser gemischt, Formalin wird zur Desinfektion zu der Mischung gegeben und zur Verzuckerung gekochter stärkehaltiger Rohstoffe verwendet. Wenn die kultivierte Pilzkultur für den Versand an andere Pflanzen vorgesehen ist, wird sie getrocknet und trocken transportiert.

Wachsende Schimmelpilze in einer kontinuierlichen Pflanze

Es gibt verschiedene Arten von kontinuierlich arbeitenden Anlagen zum Züchten von Schimmelpilzen in Massenmedien. Eine von VNIFS entwickelte Einheit, in der alle technologischen Operationen des Wachstums von Mikroorganismen durchgeführt werden, ist in Abbildung 2 dargestellt. Das technologische Regime für das Wachstum von Schimmelpilzen in dieser Anlage: Wachstumszeit 36 ​​Stunden; die Temperatur des Nährmediums während des Wachstums von 32 ° C, Belüften und Abkühlen des Mediums wird mit Luft bei 28-30 ° C und einer anfänglichen relativen Luftfeuchtigkeit von 98-100% durchgeführt, die anfängliche Luftfeuchtigkeit des Nährmediums beträgt 60%; Endfeuchtigkeit der gewachsenen Kultur 55-56%.

1 - Bunker für Kleie; 2 - Förderer; 3 - Sterilisationskammer; 4 - Messgerät; 5 - Spender; 6 - eine Sammlung von Aussaatkulturen; 7 - Verteiletrommeln; 8 - Rührwerke; 9 - Tabletts; 10 - Kettenförderer; 11 - Separator; 12 - Tunneltrockner; 13 - rotierende Bürste; 14 - Entladetrichter; 15 - Förderer; 16 - Kippvorrichtung; 17 - Bürste mit Nylonborsten; 18 - Waschkammer; Sterilisationsschalen mit 19 Kammern.
Abbildung 2 - Diagramm einer kontinuierlich arbeitenden Anlage zum Züchten von Schimmelpilzen

Weizenkleie aus dem Trichter 1 tritt in das Stahlband des Förderers 2 ein. Die Kleie bewegt sich kontinuierlich mit dem sich bewegenden Band durch die Sterilisationskammer 3, wo sie auf 140 ° C erhitzt und dann etwa 30 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten wird. Danach dient sterilisierte Kleie von oben mit dem Spender 5 von der Messvorrichtung 4 kaltem sterilem Wasser, das sie auf 40-45% befeuchtet und auf 40-45 ° C abkühlt. Dann wird die Samenkultur aus der Sammlung 6 in einer Menge von 0,6% der Kleiezahl und dem Rest des sterilen Wassers der Kleie zugeführt, um die Endfeuchtigkeit des ausgesäten Mediums auf 60% zu bringen. Kleie, Wasser und Saatgut gelangen gleichzeitig zu zwei rotierenden Verteilertrommeln 7, mit denen sie in einen Schwebezustand versetzt werden. Gleichzeitig wird Kleie gründlich mit Wasser und einer Aussaat gemischt und auf die Kettenförderböden gelegt, die sich unter den Fässern bewegen, wo das sekundäre Mischen unter Verwendung von Zahnradtedern 8 durchgeführt werden kann. Die beladenen Schalen 9 des Kettenförderers 10 werden von einem horizontalen Abschnitt zum nächsten (darunter liegenden) bewegt. Tabletts mit einem Nährmedium bewegen sich in einer Kammer, die eine Infektion aus der Luft ausschließt.

Die Wachstumskammer ist in drei Zonen unterteilt, die drei Wachstumsphasen entsprechen. In der ersten Zone, in der fünf Zweige des Förderers passieren, quellen die Pilzkonidien 10 bis 12 Stunden lang, während die Kultur keine Wärme erzeugt. In der ersten Zone werden daher 1-2% der Gesamtluft zugeführt, um die Temperatur des Nährmediums bei etwa 30 ° C zu halten.

In der zweiten Zone, in der sich zehn Zweige des Förderers bewegen, wachsen aktiv Pilze mit einer Wärmeabgabe von bis zu 75 kcal / kg pro Stunde. Bis zu 96-98% der verbrauchten Luft werden dieser Zone zugeführt, um die Schimmelpilzkultur mit Sauerstoff zu gewährleisten und die von ihnen erzeugte Wärme abzuleiten. Die Dauer der zweiten Phase beträgt 12-16 Stunden, das Wachstum des Pilzes in dieser Phase endet grundsätzlich.

In der dritten Zone bewegen sich fünf horizontale Abschnitte, ihre Dauer beträgt 10-12 Stunden; Diese Phase ist durch die Anreicherung von Enzymen in der gewachsenen Kultur gekennzeichnet. Es wird fast keine Wärme erzeugt. Die zugeführte Luftmenge beträgt 1-2% des Gesamtverbrauchs.

Alle Bereiche werden mit konditionierter Luft mit einer Temperatur von 28-30 ° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 98-100% versorgt. Der Abscheider 11 wird verwendet, um Wasserteilchen von der der Wachstumskammer zugeführten konditionierten Luft abzutrennen. Die Schalen kommen mit einer gewachsenen Ernte mit einer Luftfeuchtigkeit von etwa 55% zum untersten Zweig des Förderers. Hier passieren sie einen kleinen Tunneltrockner 12, in dem die Kultur mit warmer Luft (60-65 ° C) auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 12% getrocknet wird. Vom Trockner gehen die Tabletts zum Ausgabegerät; Eine rotierende zylindrische Bürste 13 mit einem Satz Stahldrähte entfernt einzelne Partikel der Kultur, die in den Austragstrichter 14 und von diesem zum Verpackungsförderer 15 gelangen. Die Schale, die unter der Stahlbürste hervorkommt, wird von der Kippvorrichtung 16 automatisch um 180 ° umgedreht und fällt mit einer Nylonborste unter die zweite Bürste 17, die schließlich ihre Innenfläche reinigt. Die entleerten Schalen treten in die Waschkammer 18 ein, wo die verbleibenden Partikel mit heißem Wasser abgewaschen werden. Aus der Waschkammer treten die Schalen in die Sterilisationskammer der Schalen 19 ein. Die Schalen werden mit Dampf durch die Spulen oder unter Verwendung elektrischer Heizelemente erhitzt.

Sterilisierte Schalen am Ausgang der Sterilisationskammer werden entlang des vertikalen Abschnitts des Förderers angehoben, um das Nährmedium nachzuladen. Während des Anhebens werden sterile Bedingungen aufrechterhalten, und es wird konditionierte Luft bereitgestellt, um die Schalen zu kühlen. Das Wachstum von Schimmelpilzen im VNIIFS-Werk ist durch folgende Vorteile gekennzeichnet: 1) Die Produktionskosten sind niedriger. 2) Handarbeit ist ausgeschlossen.

Tiefes Weg, um Schimmel zu züchten

In der Alkoholindustrie wird neben der Oberflächenmethode zum Züchten von Schimmelpilzen eine einfachere Tiefenmethode verwendet. Nach dieser Methode werden Aspergellus niger und Aspergellus uzamia gezüchtet..

Das Nährmedium ist der Abfall der Alkoholproduktion - Kartoffel oder Getreidebarde. Für die Pilzzucht (Abbildung 3) wird die Destillerie-Destillation zum Sammler 1 geleitet, von wo aus sie von Pumpe 11 zum Filter 2 geleitet wird. Als nächstes wird das Destillat der Destillerie-Rohdestillation den Aufnahmegefäßen 3 zugeführt, wo die Destillerie der Destillerie mit Magnesiumoxid auf einen pH-Wert von 5,5 bis 5,6 alkalisch gemacht und 1% zugesetzt wird Stärke in Form von Mehl oder gekochter Kartoffelmasse (Getreide). Magnesiumoxid und Stärke erhöhen die Aktivität von Enzymen weiter. Anschließend wird das Nährmedium durch Erhitzen in der Heizung 4 auf 125-130 ° C und im Inkubator 5 sterilisiert und anschließend im Wärmetauscher 6 auf 30-32 ° C abgekühlt.

Die Pilzmutterkultur wird in einer hermetisch verschlossenen Wanne (Mutterlauge) 7 vermehrt, die mit der Konidienkultur des in einem Reinkulturapparat oder in Kolben gezüchteten Pilzes beimpft wird.

Das Wachsen in der Mutterlauge wird 24 bis 30 Stunden bei 30 bis 31 ° C und kontinuierlicher Belüftung durchgeführt. Die weitere Kultivierung der Pilzkultur erfolgt in Fermentern 8. Der Fermenter ist eine hermetisch verschlossene Vorrichtung, die mit einem Wassermantel ausgestattet ist. Am Boden des Fermenters sind Düsenbelüfter 9 zur Zufuhr von steriler Luft angebracht. Im Fermenter wird Schimmel unter den gleichen Bedingungen wie die Mutterlauge gezüchtet. Während des Wachstums des Pilzes im Fermenter wird durch Einblasen von steriler Druckluft ein Druck von 0,15 bis 0,2 atm aufrechterhalten. Fertige Kultur wird in Sammlung 10 aufgenommen.

Zusätzlich zu der angegebenen periodischen Methode wird auch eine halbkontinuierliche Methode zum Züchten von Schimmelpilzen verwendet - die Methode des erneuten Transports. In diesem Fall erfolgt die Kultivierung der Tiefenkultur in zwei Phasen:

  1. intensive Reproduktion von Myzel;
  2. die Reifung des Myzels und die Anreicherung von Enzymen. Beide Phasen werden mit Belüftung und Mischen durchgeführt..
1 - eine Sammlung von Barden; 2 - Filter; 3 - Empfangsschiffe; 4 - Heizung; 5 - Inkubator; 6 - Wärmetauscher; 7 - Mutterschnaps; 8 - Fermenter; 9 - Düsenbelüfter; 10 - Sammlung der fertigen Kultur.
Abbildung 3 - Technologisches Schema für den tiefen Anbau von Schimmelpilzen

Erhalten gereinigter Enzympräparate

Unraffinierte Enzympräparate von Schimmelpilzen werden erfolgreich in der Alkoholindustrie und beim Brauen eingesetzt. In einer Reihe von Branchen: Bäckerei, Brauerei (um die Haltbarkeit von Bier zu erhöhen) und andere sind gereinigte Enzymzubereitungen erforderlich. Das Erhalten gereinigter Enzympräparate aus der Trockenkultur des Schimmelpilzes Aspergillus oryze gemäß dem von E. Kalashnikov entwickelten Schema besteht aus den folgenden Vorgängen:

  1. Enzymextraktion,
  2. Enzymextraktreinigung,
  3. Enzymfällung und Fällungstrennung
  4. Trocknen, Mahlen und Verpacken von Enzympräparaten.

Eine trockene Pilzkultur enthält normalerweise 60% unlösliche Stoffe (Kleierückstände), 10% Wasser und 30% extraktive Substanzen. Um frei von Ballastfeststoffen zu sein, wird die Trockenkultur des Pilzes mit Wasser extrahiert, während Enzyme und andere extraktive Substanzen in die Lösung übertragen werden. Die Extraktion erfolgt nach dem Prinzip der Gegenstromauswaschung in einer Batterie mehrerer Diffusoren bei 20-25 ° C. Wasser, das nacheinander durch alle Diffusoren fließt, wird mit extraktiven Substanzen, insbesondere Enzymen, angereichert, und es wird ein enzymatischer Extrakt erhalten.

Beim stationären Betrieb der Diffusionsbatterie wird ein Diffusor nach dem anderen mit einer trockenen Pilzkultur beladen. Nach dem Laden wird jeder von ihnen mit einem Extrakt aus dem vorherigen Diffusor gefüllt und ein enzymatischer Extrakt wird aus dem Kopfdiffusor entnommen. Wasser tritt in den Schwanzdiffusor ein, wonach die ausgelaugte Pilzkultur abgeladen wird, aus der fast alle extraktiven Substanzen extrahiert werden, und Wasser wird dem nächsten Diffusor zugeführt. Mit einer Batterie bestehend aus sechs bis acht Diffusoren enthält die Haube 10-11% extraktive Substanzen. Mit einer Erhöhung der Anzahl der Diffusoren auf 14 und einer Änderung der Betriebsart der Batterie, bei der die Extraktion nicht von jedem Kopfdiffusor erfolgen sollte, sondern durch drei mit einer frischen Zubereitung gefüllte, kann die Konzentration nahe an der Konzentration der Extraktionsmittel in der Trockenzubereitung erhöht werden (bis zu 30-36%).. Der resultierende Enzymextrakt wird durch Asbestfiltermedien, Filterpapier oder gewöhnliches Filterpapier filtriert, um Feststoffe abzutrennen. Nach der Filtration wird die Haube dialysiert. Dialyse ist die Diffusion gelöster Substanzen durch eine Membran (semipermeables Septum), die nur für solche Substanzen durchlässig ist, deren Molekülgrößen kleiner als der Durchmesser ihrer Poren sind.

Enzyme sind spezifische Proteine, d.h. hochmolekulare Verbindungen passieren die Poren des Septums nicht, während andere gelöste niedermolekulare Substanzen es passieren. Die Dialyse wird in einem speziellen Gefäß - Dialysator mit Wasserdurchfluss für 20 bis 24 Stunden durchgeführt, bis 55 bis 60% der ballastlöslichen Substanzen aus dem Enzymextrakt entfernt sind. Als Membran werden pflanzliches Pergament, Zellophan einzelner Qualitäten und Baumwoll- oder Seidengewebe verwendet, die mit einer speziellen Zusammensetzung aus Gelatine, Ammoniumdichromat und Glycerin imprägniert sind. Wenn kein hoher Reinigungsgrad erforderlich ist, wird keine Dialyse angewendet, aber die Feststoffkonzentration in der Haube sollte 20% nicht überschreiten.

Enzyme werden in einem speziellen Abscheider durch Zugabe von Ethyl- oder Isopropylalkohol ausgefällt. Die Enzymfällung erfordert 70% Ethylalkohol oder 55% Isopropylalkohol. Der Verbrauch von 95% Ethylalkohol beträgt 2,8 Volumina pro Volumen der Enzymmasse. Der Verbrauch von 95% Isopropylalkohol bei gleichem Volumen beträgt 1,4 Volumen. Die Ausfällung von Isopropylalkoholenzymen ist fünfmal billiger als die Ausfällung von Ethyl.

Der ausgefällte Enzymniederschlag wurde in einer Zentrifuge abgetrennt und getrocknet. Das Trocknen wird bei normalem atmosphärischen Druck und einer Temperatur von nicht mehr als 40 ° C für 6-8 Stunden durchgeführt. Die Feuchtigkeit der getrockneten Enzymzubereitung beträgt 8-10%. Es wird in einer Mühle zerkleinert und in hermetisch verschlossenen Glas- oder Zinnbehältern verpackt. Der nach der Ausfällung verbleibende Alkohol wird destilliert, um zur Wiederverwendung zu stärken. Das technologische Schema zur Gewinnung einer gereinigten Enzymzubereitung ist in 4 gezeigt.

1 - Skalen; 2 - eine Pumpe zur Wasserversorgung der Diffusion; 3 - Diffusionsbatterie; 4 - Filter; 5 - eine Sammlung gefilterter Enzymextrakte; 6 - Dialysator; 7 - eine Sammlung dialysierter Enzymextrakte; 8 - Pumpe; 9 - Manometer der Enzymextraktion; 10 - Manometer für Alkohol; 11 - Fällungsmittel; 12 - Zentrifuge; 1 3 - Trocknungsschlamm; 1 4-Mühle; 15 - Sammlung von Zentraten; 16 - Apparatur zur Destillation von Alkohol; 17 - eine Sammlung von regeneriertem Alkohol; 18 - Sammler zur Aufbewahrung von Alkohol
Abbildung 4 - Das technologische Schema zur Gewinnung gereinigter Enzympräparate

Die Ausbeute an gereinigten Enzympräparaten beträgt 2–2,5% der Menge der Trockenkultur des entnommenen Aspergillus oris-Pilzes. Durch die Reinigung in komplexen Präparaten steigt die Enzymkonzentration im Vergleich zu einer Trockenkultur um das 25- bis 50-fache.

Andere Schemata sind zur Herstellung gereinigter Enzympräparate bekannt. Ballastverunreinigungen, die im Enzymextrakt von Aspergillus oryz enthalten sind, können durch Erhöhen des pH-Werts auf 8,2 bis 8,6 und anschließende Zentrifugation des gebildeten Niederschlags entfernt werden: Die Zugabe von 0,1 bis 0,2% Calciumchlorid zum Extrakt fördert die Ausfällung. Nach der Trennung erhöht sich sein Reinheitsgrad des Arzneimittels um das 2-2,5-fache.

Nach der Dialyse kann der enzymatische Extrakt unter Vakuum eingedampft werden (Siedepunkt nicht höher als 32 ° C). Der resultierende Sirup wird getrocknet, um ein Pulver zu bilden.

Zusätzlich zu gereinigten komplexen Enzympräparaten können amylolytische und proteolytische Enzyme getrennt erhalten werden. Nach der Dialyse werden proteolytische Enzyme zuerst aus dem Enzymextrakt der Trockenkultur des Schimmelpilzes Aspergillus oryze nach der Dialyse ausgefällt, dann werden sie durch Zentrifuge abgetrennt und dann werden amylolytische Enzyme in der verbleibenden Lösung mit stärkerem Alkohol ausgefällt. Die Ausfällung von Enzymen nach der Trennung in Zentrifugen wird getrocknet, zerkleinert und verpackt.

Um gereinigte Enzympräparate mit einer Art von Enzymaktivität zu erhalten, ist es auch möglich, solche Arten und Stämme von Mikroorganismen auszuwählen, die hauptsächlich amylolytische oder proteolytische Enzyme produzieren.

So hat beispielsweise Aspergillus flavus Schimmel eine hohe proteolytische Fähigkeit und einige Stämme bilden keine amylolytischen Enzyme. Konzentrierte Enzympräparate können als kondensierter Enzymsirup hergestellt werden. Hierzu wird der nach der Dialyse erhaltene Enzymextrakt in einer Verdampfungsapparatur unter Vakuum eingedampft und dann in drei, fünf Kilogramm Dosen gegossen.

Gereinigte Enzympräparate können auch aus tiefen Kulturen von Mikroorganismen erhalten werden. Die Isolierung von Enzymen aus tiefen Kulturen auf dem Barden ist jedoch schwierig, da es viele Substanzen gibt, die vom Pilz nicht verwendet werden.

Um gereinigte Enzympräparate zu erhalten, wird die Tiefenkultur des Pilzes auf einem künstlichen Nährmedium gezüchtet. Um Amylasepräparate zu erhalten, wird daher ein Nährmedium aus Maismehl, Natriumnitrat und anderen Salzen empfohlen. Wenn Aspergillus oryse-Pilz auf diesem Medium (Stamm 3-9-15) gezüchtet wird, werden darin amylolytische Enzyme gebildet und es gibt keine proteolytischen Enzyme. Die Isolierung eines gereinigten Präparats aus einer solchen Kultur ist einfacher als aus einer oberflächlichen. Die gesamte Amylase ist in der Kulturflüssigkeit enthalten, und das Pilzmyzel wird durch Filtration abgetrennt. Die filtrierte Lösung wurde im Vakuum (32-33ºC) eingedampft und die Enzyme aus der eingedampften Lösung mit Ethylalkohol ausgefällt. Der ausgefällte Enzymniederschlag wird in einer Zentrifuge abgetrennt, mit Alkohol gewaschen und in einem Trockner unter Vakuum getrocknet.

Enzympräparate

Enzympräparate

Das dynamische Gleichgewicht der Stoffwechselprozesse im Körper wird durch biologische Katalysatoren (Enzyme), Inhibitoren (Antienzyme) und Coenzym reguliert. Enzympräparate sind Arzneimittel, die Enzyme enthalten. Arzneimittel zur Unterdrückung der Enzymaktivität werden als Enzyminhibitoren bezeichnet. Coenzym ist an der enzymatischen Katalyse beteiligt und fungiert als aktive Zentren von Enzymen.

Enzyme sind biologische Katalysatoren, die den Fortschritt biochemischer Reaktionen beschleunigen. Enzympräparate sind Darreichungsformen von Enzymen, die zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden (sogenannte SE). Die Aktivität von Enzymen wird nach der biologischen Methode bestimmt und in Wirkungseinheiten ausgedrückt. In der medizinischen Praxis werden tierische Enzyme (Trypsin, Chymotrypsin, Pepsin, Hyaluronidase), pflanzlicher (Papain, Bromelain) und bakterieller Herkunft (Clostridylpeptidase, Streptokinase) sowie gentechnisch erhaltene Enzyme (Alteplase) verwendet..

Die internationale Klassifizierung von Enzymen basiert auf der Art der Reaktion, die durch das Enzym und das Substrat dieser Reaktion katalysiert wird. Die pharmakologische Klassifikation berücksichtigt auch die klinische Verwendung von Enzymen und hat die folgende Form:

1. Peptidasen (Pepsin).

2. Proteasen (Trypsin kristallin, Chymotrypsin kristallin).

3. Nuklease (Ribonuklease, Desoxyribonuklease).

4. Hyaluronidase-Präparate (Lidase, Ronidase).

5. Fibrinolytische Enzyme (Fibrinolysin, Streptokinase, Urokinase, Alteplase).

6. Oxidoreduktasen und Enzympräparate mit unterschiedlichem Wirkmechanismus (Superoxiddismutase, Cytochrom C, Penicillinase, L-Asparaginase).

7. Polyenzympräparate (Pankreatin, Kreon, Fest, Wobenzym).

Von größter Bedeutung für die Klinik sind Peptidasen, Proteasen und Nukleasen, die

hydrolytische Spaltung von Proteinen, Peptiden oder Nukleinsäuren zu niedermolekularen Verbindungen durchführen.

Peptidasen Pepsin ist eines der wichtigsten proteolytischen Enzyme des Verdauungstrakts. Es wird in den Zellen der Magenschleimhaut als Proenzym von Pepsiogen produziert, das sich im Mageninhalt in ein aktives Enzym verwandelt. In der sauren Umgebung des Magens hydrolysiert Proteine ​​zu Peptiden.

Acidin-Pepsin ist das am häufigsten verwendete Pepsin. Seine Tabletten enthalten Pepsin und Betainhydrochlorid (Acidin). Pepsin baut Proteine ​​ab und Betainhydrochlorid (Acidin) erzeugt den optimalen pH-Wert für seine Aktivität. Acidin-Pepsin wird als Ersatztherapie mit reduzierter Magensaftsekretion eingesetzt. Indikationen zur Anwendung sind Hypo- und Anacid Gastritis, Dyspepsie. Bei Verwendung von Acidin-Pepsin kann es (selten) zu leichter Übelkeit und Sodbrennen kommen. Das Medikament ist kontraindiziert bei Hyperacid Gastritis, erhöhter Säuregehalt von Magensaft.

Natürlicher Magensaft ist auch ein Pepsin mit Salzsäure. Es wird durch die Magenfistel von Pferden oder Hunden gewonnen, gereinigt und als Ersatztherapie bei sekretorischer Mageninsuffizienz verwendet.

Proteasen. Trypsin und Chymotrypsin sind Pankreas-Proteasen, die Peptidbindungen hydrolysieren und sich im Wirkort der Proteinpolypeptidkette unterscheiden. Das Trypsinabsorptionszentrum interagiert mit dem Lysin / Arginin-Rest. Chymotrypsin wirkt auf die Seitenketten hydrophober Aminosäuren (Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan). Trypsin und Chymotrypsin sind nicht nur für den Verdauungsprozess wichtig, sondern auch für die Zerstörung von fremdem Proteinmaterial. Diese Proteasen haben eine besonders hohe Affinität zu denaturierten Proteinen, die während des Füllprozesses gebildet werden. Die Proteolyse von Gülle führt zu ihrer Verdünnung, trägt zur Verbesserung der Evakuierung von eitrigem Exsudat bei und beschleunigt die Reinigung von Wunden und Bronchien (Abb. 11.1). In dieser Hinsicht werden Trypsin und Chymotrypsin in großem Umfang bei der Behandlung von eitrigen Prozessen verwendet..

Die Fähigkeit, proteolytische Enzyme im Darm in das Blut oder die Lymphe aufzunehmen, wurde nun nachgewiesen. Die Menge der Protease-Absorption hängt von ihrem Molekulargewicht ab und variiert von Hundertstel Prozent bis 30-40%. Saugmechanismus beinhaltet

Feige. 11.1. Die Wirkung von Proteasen und Nukleasen im Fokus eitriger Entzündungen

Absorption durch die Enden von Mikrovilli, Endozytose auf der Oberfläche von Peyer-Pflastern sowie Absorption durch wandernde Lymphozyten. Nach Verabreichung oder Absorption im Darm binden Proteasen an Blut-Antiprotease-Proteine, deren Hauptbestandteil α2-Makroglobul und n ist. Als Teil dieser Komplexe behalten Proteasen ihre Aktivität und werden zu beschädigten Geweben transportiert. Auf systemischer Ebene führen sie die Hydrolyse entzündlicher Peptide durch, kontrollieren den Zustand immunaktiver Substanzen (Zytokine, Wachstumsfaktoren) und Rezeptoren, die die Entfernung von Immunkomplexen und Adhäsionsmolekülen sicherstellen, aktivieren die Fibrinolyse.

Kristallines Trypsin ist als Lyophilisat zur Injektion und topischen Anwendung erhältlich. Es ist ein Protein mit einem relativen Molekulargewicht von 21 kDa, das aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern gewonnen wird.

Pharmakokinetik Bei Erkrankungen der Atemwege wird das Medikament intramuskulär und in Form einer Inhalation bei Erkrankungen der Pleura-intrapleuralen Moral eingesetzt. In der Chirurgie wird die parenterale Verabreichung mit einer topischen Anwendung kombiniert. In der Augenheilkunde werden sie in die hintere Augenkammer oder unter die Bindehaut injiziert. In der HNO-Praxis ist es möglich, in die Oberkieferhöhle und die Mittelohrhöhle einzuführen. Trypsin bindet an α2-Makroglobulin im Blut.

Pharmakodynamik Das Enzym ist bei pH 5,0 bis 8,0 mit optimaler Aktivität bei pH 7,0 aktiv. Es ist in der Lage, totes Gewebe, fibrinöse Formationen, viskose Geheimnisse und Exsudate abzubauen. Relativ gesundes Gewebe, das Enzym ist aufgrund des Vorhandenseins von Trypsininhibitoren inaktiv und sicher. Das Medikament hat entzündungshemmende und abschwellende Wirkungen, aktiviert die Fibrinolyse..

Indikationen. Die Hauptindikationen für die Anwendung von Trypsin sind Atemwegserkrankungen mit dickem eitrigem Auswurf, eitrigen Wunden, Verbrennungen und Druckstellen, Thrombophlebitis, eitriger Sinusitis, eitriger Mittelohrentzündung und Eustachitis mit viskosem Exsudat, Netzhautgefäßthrombose, Glaskörpertrübung, Kataraktextraktion.

Nebenwirkung. Bei Verwendung von Trypsin sind Fieber, Tachykardie, leichte Schmerzen und Hyperämie an der Injektionsstelle sowie allergische Reaktionen möglich. Das Einführen in die Atemwege führt manchmal zu einer Reizung der Schleimhäute der oberen Atemwege.

Kontraindikationen Das Medikament ist kontraindiziert bei dekompensierter Herzinsuffizienz, Lungenemphysem mit Atemstillstand im Stadium III, komplizierten Formen der Lungentuberkulose, schwerer Lebererkrankung, Pankreatitis und erhöhten Blutungen. Trypsin sollte nicht in den Fokus der Entzündung eingeführt werden, und es sollte auch (wie andere proteolytische Enzyme) auf die Oberfläche von bösartigen Tumoren aufgetragen werden. Es ist verboten, das Medikament intravenös zu verabreichen.

Chymotrypsin kristallin hat pharmakologische Eigenschaften und verwendet ähnlich wie Trypsin. Es unterscheidet sich etwas mehr Stabilität im Körper und an anderen Restriktionsstellen, hydrolysiert hauptsächlich Bindungen, die durch aromatische Aminosäuren gebildet werden, und verursacht einen tieferen Proteinabbau.

Nukleasen Diese Klasse von hydrolytischen Enzymen umfasst Ribonuklease und Desoxyribonuklease. Ribonuklease depolymerisiert RNA zu Mono- und Oligonukleotiden. Desoxyribonuklease ist ein Protein vom Albumin-Typ, das DNA zu Desoxyribonukleotiden hydrolysiert (spaltet). Für die klinische Anwendung ist es wichtig, dass der Kern-

Die Grundlagen reduzieren die Dichte und Viskosität von Gülle, die immer eine große Anzahl von Nukleinsäuren enthält, die aus zerstörten weißen Blutkörperchen gebildet werden.

Ribonuklease ist als Lyophilisat zur Herstellung von Lösungen erhältlich, die aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern gewonnen werden. Entsprechend der Lokalisation des pathologischen Prozesses wird das Arzneimittel intramuskulär, endotracheal, in der Körperhöhle topisch verabreicht. Das Arzneimittel depolymerisiert RNA und verdünnt infolgedessen Eiter, Schleim und viskosen eitrigen Auswurf. Es hat eine entzündungshemmende Wirkung, die zweitrangig ist. Es verzögert die Proliferation bestimmter RNA-Viren. Die Hauptindikationen für die Verwendung von Ribonuklease sind Erkrankungen der Atemwege mit viskosem eitrigem Auswurf, Parodontitis, Gingivitis; Osteomyelitis, Fisteln, Abszesse, trophische Geschwüre, Sinusitis, Mittelohrentzündung, Thrombophlebitis; durch Zecken übertragene Enzephalitis; virale Meningitis. Während der Behandlung, Reizung der Schleimhäute der Atemwege, können allergische Reaktionen auftreten. Ribonuklease ist kontraindiziert bei Überempfindlichkeit, chronischem Herz-, Atem- und Leberversagen, offener Form von Tuberkulose, Blutungen.

Desoxyribonuklease bewirkt eine Depolymerisation der DNA und eine Verdünnung der Gülle. Es hat die Fähigkeit, die Entwicklung von Herpesviren, Adenoviren und anderen DNA-haltigen Viren zu hemmen. Dieses Enzympräparat wird bei herpetischen und adenoviralen Infektionen sowie zur Verringerung der Viskosität und zur Verbesserung der Evakuierung von Sputum und Eiter bei Patienten mit eitrigen Lungenerkrankungen eingesetzt..

Hyaluronidase-Präparate. Hyaluronidase bewirkt den Abbau von Hyaluronsäure, einer "zementierenden" Zwischensubstanz des Bindegewebes, und führt dadurch zu einer Erhöhung der Gewebepermeabilität und einer Verbesserung der Bewegung der interzellulären Flüssigkeit. Dieser Mechanismus bestimmt die Beteiligung dieses Enzyms an der Regulation von Entzündungen, Ödemen, Stofftransporten und der Elastizität des Bindegewebes (Abb. 11.2). Die Wirkung von Hyaluronidase ist reversibel.

Feige. 11.2. Der Wirkungsmechanismus der Hyaluronidase

Lidase ist ein Enzympräparat aus den Hoden von Rindern, dessen aktive Basis Hyaluronidase darstellt. Lidase wird subkutan, unter Narbengewebe, intramuskulär, durch Elektrophorese oder Anwendungen auf den Schleimhäuten (in der Augenpraxis) verabreicht. Die Wirkdauer beträgt 48 Stunden. Die Wirkung des Arzneimittels ist das Auftreten von Gelenkbeweglichkeit, Erweichung von Narben, Beseitigung oder Verringerung von Kontrakturen, Resorption von Hämatomen. Die Wirkung ist in den frühen Stadien pathologischer Prozesse am ausgeprägtesten. Indikationen für Lidase sind Gelenkkontrakturen, Spondylitis ankylosans, cicatriciale Veränderungen der Haut, Hämatome, chronische Geschwüre, Sklerodermie. Angewandt in der Augenpraxis sowie bei der produktiven Natur von Lungenentzündung. Lidase wird verwendet, um die Absorption verschiedener Medikamente (Lokalanästhetika, Antibiotika, Glukokortikoide) zu beschleunigen. Das Medikament ist gut verträglich, aber manchmal können allergische Reaktionen auftreten. Die Verwendung dieses Enzymmittels ist bei malignen Neubildungen, akuten Entzündungsprozessen, Lungenblutungen und Hämoptysen kontraindiziert.

Ronidase ist ein Hyaluronidase-Medikament, das in seiner Herkunft und seinen pharmakologischen Eigenschaften der Lidase nahe kommt. Gleichzeitig hat Ronidase einen geringeren Reinigungsgrad und wird nur topisch in Form von feuchten Verbänden zur Behandlung von Kontrakturen von Gelenken, Narben, Blutergüssen, chronischer Tenosynovitis und Wunden angewendet, die lange Zeit nicht heilen.

Fibrinolytische Enzyme. Fibrinolytische Enzyme umfassen Fibrinolysin und Fibrinolyseaktivatoren (Streptokinase, Urokinase, Alteplase). Nach dem Wirkungsmechanismus sind sie alle Proteasen, aber die Pharmakodynamik und die Verwendung für die thrombotische Therapie geben Anlass zur Isolierung dieser Enzyme in einer separaten Klassifizierungseinheit. Details dieser Medikamente werden im Abschnitt "Mittel, die die Blutgerinnung und Fibrinolyse beeinflussen" erörtert..

Oxidoreduktasen und andere Enzyme. Cytochrom C ist ein Enzym, das an der Gewebeatmung beteiligt ist. Dieses Enzym wird zur Erstickung von Neugeborenen sowie zur Behandlung von hypoxischen Zuständen bei Asthma bronchiale, Herzinsuffizienz und koronarer Herzkrankheit eingesetzt. Oral verschrieben für hohe körperliche Anstrengung.

Superoxiddismutase ist ein Schlüsselenzym für die antioxidative Abwehr von Zellen, das die CPO-Prozesse hemmt. Es wird in der Augenheilkunde zur Behandlung von Augenkrankheiten eingesetzt, die von Gewebehypoxie und oxidativem Stress begleitet werden..

Penicillinase ist ein Enzym, das von bestimmten Arten von Mikroorganismen produziert wird und Penicillin inaktivieren kann. Es wird bei akuten allergischen Reaktionen und anaphylaktischen Schocks angewendet, die durch Antibiotika der Penicillin-Gruppe verursacht werden.

L-Asparaginase ist ein Enzym, das die Aminosäure Asparagin abbaut. Asparaginmangel wirkt als ein Faktor, der die Trennung und Entwicklung von Leukämiezellen begrenzt. Dieses Medikament wird zur Behandlung von akuter Leukämie und Hämatosarkom angewendet..

Polyenzympräparate. Polyenzympräparate enthalten mehrere Enzyme, die eine komplexe Wirkung auf den Körper haben. Sie können in zwei Gruppen eingeteilt werden: Mittel zur Verbesserung der Verdauung im Magen-Darm-Trakt (Pankreatin, Kreon, Fest) und Mittel gegen SE (Wobenzym).

Pankreatin - Ein Multienzympräparat, das die Verdauung verbessert. Es enthält Trypsin, Amylase und Lipase. Bei Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse gleicht das Medikament die Unzulänglichkeit seiner exokrinen Funktion aus und hilft, die Verdauung zu verbessern. Pankreatin wird bei chronischer Pankreatitis, Mukoviszidose, chronisch entzündlichen und dystrophischen Erkrankungen des Magens, des Darms, der Leber und der Gallenblase verschrieben. Das Medikament kann bei Personen mit normaler Magen-Darm-Funktion bei Ernährungsfehlern angewendet werden. Die Dosis wird individuell ausgewählt. Der Behandlungsverlauf kann von mehreren Tagen bis zu mehreren Monaten und bei Bedarf sogar Jahren dauern, eine konstante Ersatztherapie.

Kreon ist die ursprüngliche Darreichungsform von Pankreatin. Seine Kapseln enthalten Pankreatin in Mini-Mikrosphären, die gegen die Wirkung von Magensaft resistent sind. Nachdem sich die Kapsel im Magen aufgelöst hat, wird das Pankreatin-Granulat mit Chymus gemischt und gelangt in den Zwölffingerdarm, wo sich die Schutzmembran schnell auflöst und die Enzyme freisetzt. Dies stellt den physiologischen Verdauungsprozess sicher und vermeidet den Verlust der enzymatischen Aktivität. Indikationen für die Verwendung von Kreon sowie für Pankreatin sind Krankheiten, die mit einer exokrinen Pankreasinsuffizienz einhergehen. Das Medikament ist gut verträglich, aber in einigen Fällen sind Magen-Darm-Störungen möglich..

Festliche Multienzympräparate zur Verbesserung der Verdauung. Es enthält Pankreasenzyme (Protease, Amylase, Lipase) und Gallenbestandteile. Das Vorhandensein von Gallenbestandteilen stimuliert die Sekretion von Galle und fördert die Emulgierung von Fetten, wodurch sie für die Pankreaslipase verfügbar werden. Festal hat Vorteile in Fällen, in denen eine Unzulänglichkeit der exokrinen Pankreasfunktion mit einer beeinträchtigten Gallensekretion verbunden ist.

Wobenzym ist ein Multienzympräparat für SE, dh die resorptive Wirkung eines Komplexes hydrolytischer Enzyme pflanzlichen und tierischen Ursprungs auf pathophysiologische Prozesse. Es enthält Pankreatin, Papain, Bromelain, Lipase, Amylase, Trypsin, Chymotrypsin, Rutin. Nach der Verabreichung wird ein Teil des Enzyms im Dünndarm in den Blutkreislauf aufgenommen, wo es nach 2 bis 4 Stunden seine maximale Konzentration erreicht. Der Rest ist an der Verdauung beteiligt. Im Blut binden proteolytische Enzyme an a2-Makroglobulin und werden in geschädigte Gewebe transportiert, wo sie ihre therapeutische Wirkung entfalten. Die Halbwertszeit ist 8:00. Das Medikament hat entzündungshemmende, immunmodulatorische und fibrinolytische Eigenschaften. Es wird als unspezifischer Bestandteil der Therapie bei folgenden Erkrankungen eingesetzt: Entzündung der HNO-Organe und Atemwege, Pankreatitis, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn, Multiple Sklerose, koronare Herzkrankheit, Myokardinfarkt, rheumatoide Arthritis, Rheuma, Osteoarthritis, Spondylitis ankylosans, posttraumatische und postoperative Thrombose, postthrombotisches Syndrom, Vaskulitis, Thromboangiitis obliterans, Lymphödem, Entzündung der Harnwege, Prostatitis, chronische Infektion in der Gynäkologie, Mastopathie, Frakturen, entzündliche Prozesse der Weichteile, Luxationen. Während der Behandlung mit Wobenzym, mögliche dyspeptische Symptome, selten allergische Reaktionen. Das Medikament ist kontraindiziert bei Überempfindlichkeit gegen seine Bestandteile, Blutungsstörungen, Krankheiten mit erhöhter Blutungswahrscheinlichkeit.