Entsyymit ovat biologisia katalyytteja, eli ne nopeuttavat kemiallisia reaktioita. Jokaisessa solussa on entsyymejä, ja ne hoitavat kaikki elimistön reaktiot. Entsyymit ovat tyypillisesti proteiineja, mutta myös RNA-molekyylit voivat olla entsyymejä. Ilman entsyymejä kemialliset reaktiot tapahtuisivat soluissa liian hitaasti, eikä elämä olisi mahdollista.

Entsyymit ovat ympäristöstään tarkkoja

Entsyymit nopeuttavat reaktioita vähintään tuhatkertaisesti, joskus jopa 10¹⁷-kertaisesti. Entsyymit ovat erittäin spesifejä katalyyttejä, jotka katalysoivat usein vain harvoja reaktioita. Entsyymit tekevät siksi yleensä vain yhtä tai muutamaa työtä. Ne ovat siis erittäin tarkkoja, jopa niin tarkkoja, että nirso koira ei ole mitään entsyymeihin verrattuna.

Suurin osa entsyymeistä toimii solujen sisällä, pienempi osa ulkopuolella. Kun entsyymit katalysoivat eli kiihdyttävät reaktioita, reagoiva aine (substraatti) kiinnittyy joksikin aikaa entsyymin aktiiviseen kohtaan. Reaktiossa substraatti muuttuu lopputuotteeksi. Entsyymi ei muutu reaktion aikana vaan se voi reaktion jälkeen katalysoida uudelleen. Reaktion ollessa ohi entsyymi irtoaa substraatista.

Kun ruuan proteiinia pilkotaan ohutsuolessa, niin proteiinia pilkkova entsyymi on sellainen, että siihen ei voi kiinnittyä mikään muu kuin juuri nimenomainen proteiini. Lopputuotteena saadaan aminohappoja, jolloin proteiinia ei enää ole ja entsyymi pystyy jatkamaan työtään seuraavan proteiinin kanssa.

Entsyymit tarvitsevat sopivan lämpötilan ja happamuuden toimiakseen hyvin. Tästä johtuu esimerkiksi se, että annettaessa sian haimaa haiman vajaatoiminnasta tai haimatulehduksesta kärsivälle koiralle, se on annettava jäisenä, jotta sian haiman sisältämät ruuansulatusentsyymit eivät olisi aktiivisia jo vatsalaukussa, vaan käynnistyisivät vasta ohutsuolessa (huono esimerkki, koska aito syy on se, että pakasteella yritetään estää ettei koiran vatsahapot tappaisi saatuja entsyymejä).

Mutta tarkan pH:n takia ohutsuolen alkupäähän eritetään bikarbonaattia, joka neutralisoi vatsasta tulevan happaman ruokasulan, jotta haiman erittämät entsyymit (tai sian haimasta saadut) pystyisivät työhönsä eli pilkkomaan ruuan proteiinit ja rasvat. Entsyymit eivät toimi happamassa.

Entsyymi harvoin toimii yksin

Suurin osa entsyymeistä tarvitsee toimiakseen koentsyymin, joka voi olla metalli-ioni tai vitamiini (tai vitamiinin johdos). Tästä johtuvat vitamiinien ja hivenaineiden puutostaudit. Entsyymi ei voi toimia, jos se ei saa mukaansa vaadittua vitamiinia, vaikka A-vitamiinia, tai metallia, kuten sinkkiä, jolloin elimistössä ei tapahdu haluttua asiaa ja siitä seuraa ongelmia, joita kutsutaan puutokseksi.

Aina entsyymi ei kuitenkaan tarvitse koentsyymiä ikäänkuin käynnistäjäksi. Pelkästä proteiinientsyymistä on esimerkkinä mahalaukun pepsiini, jolla ei ole kofaktoria. Evoluutio on eräällä tavalla varmistanut, että ruuan puutokset eivät estäisi ruuansulatusta.

Entsyymit ovat jokaisen ikiomia

Entsyymit valmistetaan elimistön omissa soluissa, eikä niitä saada ravinnosta tai ravintolisästä, aivan riippumatta mainosten lupauksista. Useimmiten ruuasta saatavat entsyymit sulatetaan ravinnoksi, kuten muutkin proteiinit. Mutta ruuan entsyymit saattavat olla vaarallisiakin, kuten vaikka valkoisen kärpässienen tapauksessa.

Muutamissa, erittäin harvoissa tapauksissa, entsyymejä on mahdollista saada ravintoteitse, mutta silloinkin vaaditaan eräällä tavalla kikkailuja. Ruuansulatusentsyymit ovat kestäviä ja siksi voidaan syöttää haimaa niiden saamiseen, mutta silloinkin tarjoiltava haima on säilytettävä pakastettuna ja tarkoiltava puolijäisenä, jotta edes osa entsyymeistä selviää ”hengissä# vatsalaukun happamuudesta.

Entsyymejä valmistetaan soluissa ja niitä vapautuu myös solun kuollessa tai hajotessa. Tämä on yksi tapa varmistaa, että kierrätys saadaan hoidettua.

Ruuansulatus

Ruoka pitää pilkkoa, jotta se voidaan siirtää elimistön käyttöön. Ruoansulatuskanavasta erittyy mahan, suoliston ja haiman erittämiä ruoansulatusentsyymejä, jotka kukin pilkkovat ravintohiukkasia pienemmäksi osiksi peräjälkeen; kuin liukuhihnalla.

Esimerkiksi trypsiini hajoittaa ravinnon proteiineja aminohapporyhmiksi, peptideiksi, ja peptidaasi pilkkoo yksittäisiä aminohappoja irti peptidiketjun päästä. Aminohapot voidaan siirtää elimistöön ja käyttää vaikkapa uusien entsyymien valmistukseen.

Aineenvaihdunta

Aineenvaihdunnassa on pelkästään kemiallisia reaktiota, joissa molekyylejä joko hajoitetaan tai rakennetaan. Jokaisessa reaktiossa tarvitaan entsyymejä.

Koira saa energiaa käyttöönsä, kun ravintoaineita tai muutoin elimistölle tarpeettomia ravintoaineita hajoitetaan. Esimerkiksi lihasten kasvattamisessa, tai kilpailun jälkeen palauttamisessa, kun lihassoluja korjataan, tarvitaan rakentamisen lisäksi myös energiaa. Mitään ei saada ilmaiseksi.

Jokaisen lihassolun korjaamiseen tarvitaan omat entsyyminsä. Signaalien lähettämiseen tarvitaan toiset entsyymit. Ja jokainen vaihe vaatiin energiaa, jonka tuottamiseen tarvitaan entsyymejä — käsitellään energiaa, kaloreita, aivan millä tahansa tavalla, niin tarvittavien entsyymien koentsyymi, siis entsyymin starttaaja, on aina joku tai jotkut B-vitamiineista.

Suojajärjestelmä

Entsyymit ovat myös omalta osaltaan suojaamassa koiraa viruksia, bakteereja ja muita mikrobeja vastaan. Niin ruuansulatuksen, kyynelnesteen kuin hienkin entsyymit osallistuvat bakteerikannan kurissa pitämiseen.

Huoltojärjestelmä

Elimistön soluja syntyy ja kuolee koko ajan, lisäksi osaa pitää korjata. Näihin kaikkiin toimintoihin tarvitaan entsyymejä. Koiran, kuin ihmisenkin, keho altistuu koko ajan kemikaaleille ja myrkyille, jotka aiheuttavat muutoksia DNA:han. Nämä virheet on korjattava, jotta estettäisiin syöpien syntyminen ja että elimistö ylipäätään toimisi. Tätä varten keho tuottaakin erityistä DNA:n korjaamisentsyymiä.

Koko ajan tarvitaan uusia soluja kuolleiden tilalle. Turkki uudistuu, samaten iho. Koko ajan kuolee vanhoja veri- ja suolistosoluja. Näitä soluja uusittaessa on niiden perimä (DNA) kahdennettava, jolloin tarvitaan useita entsyymejä (mm. DNAn kahdentamiseen tarvittavat käynnistys- ja ohjausentsyymit).

Muutamia entsyymejä

Amylaasi

Amylaasi on ruuansulatusentsymi, joka pilkkoo tärkkelystä. Sekasyöjillä, kuten ihmisellä on suurempi amalylaasin tuotanto kuin lihansyöjillä, kuten kissalla ja koiralla. Meillä erittyy hieman amylaasi sylkeen, jonka takia osaltaan aikoinaan kehotettiin pureskelemaan ruokaa pitkään ja hartaasti, mutta lihansyöjillä sylkeen ei amylaasia tai muitakaan ruuansulatusentsyymejä erity. Ihmisilläkään syljen amylaasilla ei tärkkelyksen sulavuteen ole mitään merkitystä, koska se ei toimi vatsalaukun happamuudessa.

Oleellisin ero eläinlajien välillä ei kuitenkaan ole syljen entsyymikoostumus, vaan se tekijä, joko erottaa kasvin syöjät ja sekasyöjät lihansyöjistä. Lihansyöjät, kuten koira ja kissa, erittävät amylaasia vain suoliston soluista. Kaikki muut, kuten hevonen tai ihminen, erittävät amylaasin haimasta.

Amylaasiperheeseen kuuluu kolme erilaista amylaasientsyymiä: alfa, beta ja gamma.

Alfa-amalylaasi on varsinainen ruuansulatusentsyymi ja sitä löytyy niin eläimiltä kuin kasveiltakin. Alfa-amylaasi pilkkoo pitkäketjuisia hiilihydraatteja yksinkertaisemmiksi sokereiksi ja sen kaipaama pH-alue on 6,7 – 7 eli erittäin kapea neutraalin paikkeilla. Alfa-amylaasi on riippuvainen kalsiumista ja jos se puuttuu, niin alfa-amylaasi ei toimi.

Kasvit käyttävät beta-amylaasia omaan energian tuotantoonsa pilkkoessaan varastotärkkelystä varsinkn siementen itäessä ja kasvin itäessä. Eläimillä ei beta-amylaasia ole, mutta suolistossa sen sijaan voi olla mm. bakteeritoiminnan takia sitä hieman. Beta-amylaasi kestää happamuutta hieman alfa-perhettä paremmin sen parhaan toiminta-alueen ollessa pH 4 – 5.

Gamma-amylaasi on taasen erikoistunut toimimaan happamammassa ympäristössä, kun pH on kolme.

Amylaasia ei käytännössä voida hyödyntää ruuan kautta, koska se — kuten muutkin entsyymit paria poikkeusta lukuunottamatta — pilkkoutuu ruuansulatuksessa muiden proteiinien tavoin. Sen sijaan ruuassa, joka on eri asia kuin syöminen, entsyymit voivatkin vaikuttaa hieman.

Kun kasviksia, käytännössä makeita hedelmiä, pilkotaan tai murskataan, niin vapautuvat beta-amylaasi pääsee pilkkomaan hieman tärkkelystä, jolloin syntyvät sokerit tekevät mausta (ja hajustakin) makeampaa. Voidaan siis olettaa, että beta-amylaasin yksi tehtävä kasvilla on yllyttää kasvinsyöjää syömään hedelmiä, että saadaan siemenet leviämään.

Lipaasi

Lipaasi on haiman ja suolinesterauhasten tuottama entsyymi, joka vaikuttaa lähinnä ohutsuolessa. Lipaasi hajottaa rasvoja ja hajoamistuotteena syntyy rasvahappoja.

Pepsiini

Pepsiini on mahalaukun aktiivinen proteiineja hajottava entsyymi. Sitä muodostuu maharauhasten pääsolujen erittämästä pepsinogeenista, joka aktivoituu maharauhasten katesolujen erittämän suolahapon ja jo olemassa olevan pepsiinin vaikutuksesta.

Pepsinogeenistä irtoaa mahanesteen vuorovaikutuksen alaisena 42 aminohappotähteen pituinen pätkä, jolloin siitä muodostuu pepsiiniä.

Syy miksi elimistö joutuu valmistamaan pepsiinin kiertoteitse on ilmiselvä: jos solussa valmistuisi proteiineja pilkkovaa entsyymiä, alkaisi entsyymi toimia jo solun sisällä, pilkkoen solun elintärkeitä proteiineja ja aiheuttaen solun toiminnan lakkaamisen tai solukuoleman.

Itseasiassa juurikin proteiineja pilkkovien entsyymien aktivoituminen jo haimassa aiheuttaa koiran haimatulehduksen. Se mikä sitten sotkee entsyymien toiminnan, on se varsinainen syypää ja itseasiassa haimatulehdus on ”vain” seuraus siitä.

Trypsiini

Trypsiini on entsyymi, joka aiheuttaa proteolyysiä eli pilkkoo proteiineja.

Trypsiini pilkkoo proteiineja suhteellisen pieniksi peptideiksi. Se on erikoistunut arginiini- ja lysiini-nimisten aminohappojen tähteiden viereisiin peptidisidoksiin.

Haima erittää trypsiinin esiastetta trypsinogeenia. Trypsinogeeni on inaktiivista, mikä suojaa sitä erittäviä soluja proteolyysiltä, proteiinien pilkkomiselta.

Trypsinogeeni muuttuu trypsiiniksi ohutsuolessa ohutsuolen tuottaman enteropeptidaasin vaikutuksesta. Tämä siksi, että muutoin trypsiini alkaisi pilkkoa elimistön omia proteiineja, kudoksia. Vasta ohutsuolessa enteropepsiini eräällä tavalla käynnistää trypsinogeenin ja se muuttuu trypsiiniksi ja alkaa pilkkoa ravinnon valkuaisaineita.

Veren trypsiinipitoisuuksia mitataan koiran haimasairauksien diagnostiikassa. Esimerkiksi akuutin haimatulehduksen yhteydessä tavataan korkeita veren trypsiiniarvoja.

Ubikinoni (koentsyymi Q10)

Ubikinoni eli koentsyymi Q10 on eräs solujen suoja-aineista. Lisäksi se osallistuu energia-aineenvaihduntaan. Se on myös antioksidantti. Ubikinonia on kaikkialla elimistössä, mutta sen pitoisuus vaihtelee kudosten välillä. Hieman päälle puolet kulkee kolesterolin mukana verenkierrossa.

Ubikinonin tehtävää antioksidanttina ei tunneta, mutta tiedetään, että sen määrä pienenee ensimmäisen suoja-aineista esim. pitkän sairauden, rasituksen tai stressin seurauksena.

Ubikinonia saa lihasta, sisäelimistä, sarniinista, makrillista, pinaatista ja parsakaalista. Maksa syntetisoi myös ubikinonia, mutta ilmeisesti ei tarpeeksi ongelmatilanteissa.

Ubikinonia myydään lisäravinteina, mutta niiden hyödystä ei ole mitään lääketieteellistä näyttöä.

Superoksididismutaasi

Superoksididismutaasi (SOD) on entsyymi, jota löytyy kaikista elävistä soluista. Siihen törmää useimmiten aloe veran myyntimainoksissa, jossa juurikin SOD:n kehutaan olevan poikkeuksellinen ja tärkeä asia. Koska sitä löytyy kaikkialta ja kaikesta, niin puuttuminen aloesta olisi ollut perin outoa.

SOD on tärkein osa antioksidanttisuojauksessa, joka pilkkoo superoksidia O₂⁻ hapeksi tai vetyperoksidiksi. SOD käyttää kolmea erilaista muotoa riippuen missä se vaikuttaa.

SOD1 työskentelee solulimassa eli sytoplasmassa, kun taasen SOD3 löytyy solun ulkoisesta nesteestä. Kummatkin vaativat toimiakseen kuparia ja sinkkiä. Tämä on yksi syy siihen, miksi molemmat hivenaineet ovat niin tärkeitä vastustuskyvylle.

Solujen mitokondriot, jotka huolehtivat energiantuotannosta, sen sijaan käyttävät SOD2:ta, joka haluaa kumppanikseen mangaania.

Kasveilla, kuten aloella, on käytössä myös kolme SOD-muotoa, joista yksi käyttää rautaa.

SOD:tä valmistetaan myös lääkkeeksi ja ravintolisäksi. Kaupalliset tuotteet ovat eristetty naudan maksasta ja punaisista verisoluista, kun taasen vegaanisemmat ratkaisut, kuten myös ravintolisät, tarjotaan sellaisenaan jonkun kasvisosan mukana kuten vaikka aloetuotteissa. Silloin kyse on markkinoinnista sellaisen osan mukaan, jota on ja jota ei voida edes välttää.

Ravintolisissä tulee ongelmaksi se, että entsyymejä ei voida saada ravinnosta. Ainoa poikkeus on haima ja sen sisältämät ruuansulatusentsyymit.

Entsyymit ovat proteiineja ja erittäin tarkkoja happamuudesta. Jos pH ei ole oikea, niin entsyymien aktiivisuus heikkenee ja lakkaa lopulta kokonaan. Kun pH on liian hapan, kuten vatsalaukussa, niin entsyymit sulatetaan aivan kuten muutkin proteiinit.

Syödyn haiman entsyymejä taasen suojelee niiden poikkeuksellinen kesto happamuutta vastaan ja silti ne tarvitsevat lisäsuojaa – tuoreessa haimassa pakastuksen ja tarjoilun vähintään puolijäisenä, että edes osa ruuansulatusentyymeistä saadaan suolistoon, ja teollisissa tuotteissa kapseloinnin.

SOD:n ongelma on siinä, että se ei kestä happamuutta – se on happo-labiili. Ruuasta saadun SOD:n bioaktiivisuus on täysi nolla, sitä ei ole. Suomeksi: sitä ei voida hyödyntää suun kautta nautittuna ruuasta (Vouldokis ym. 2004[ref]Vouldoukis I, Conti M, Krauss P, Kamaté C, Blazquez S, Tefit M, Mazier D, Calenda A, Dugas B. Supplementation with gliadin-combined plant superoxide dismutase extract promotes antioxidant defences and protects against oxidative stress. Phytother Res. 2004 Dec;18(12):957-62.[/ref]).

Tämä tarkoittaa kahta asiaa. Ensimmäisenä sitä, että on tuhlattu jossain määrin aikaa ja rahaa, kun on selvitetty aloe veran bioaktiivisia ainesosia ja mitattu samalla SOD:n määrät. Sillä ei ole aloemehussa, geelissä eikä missään muussakaan muodossa bioaktiivisuutta nautittuna. Kun SOD ei ole aktiivista syötynä tai juotuna, niin yksi aloemainostuksen tärkeimmistä kulmakivistä romahti.

Katalaasi

Katalaasi on entsyymi, joka aerobisissa soluissa hajoittaa vetyperoksidin hapeksi ja vedeksi. Käytännössä se esiintyy veressä kulkien sen mukana ja reagoi, alkaa toimimaan, vain kun löytyy vetyperoksidia.

Se on siis osa antioksidanttipuolustusta, ja eräällä tavalla jatkaa siitä mihin SOD lopetti, vaikkakin sen toiminta keskittyy rasvaa käyttäviin hapetusreaktioihin.

Katalaasi tarvitsee toimiakseen rautaa.

Kasveilla katalaasi sen sijaan osallistuu fotosynteesiin sekä typen käsittelyyn. Katalaasin toimivuus riippuu eliölajista, kuten aina entsyymeillä, joka määrää sen eliölajin katalaasi-entsyymille toimivimman pH:n sekä lämpötilan.

Eläimiltä löytyvä katalaasi vaatii toimiakseen lähes neutraalin ympäristön, mutta on vielä jossain määrin aktiivinen jopa pH 3:ssa. Kasveista saatava katalaasi sen sijaan menettää aktiivisuutensa noin pH 3,5:ssä.

Lämpötilan suhteen katalaasi sen sijaan on vahva ja ihmisillä se optimi ”käyttölämpötila” olisikin 40 asteessa, osa katalaasientsyymeistä kestää jopa 90 astetta.

Katalaasin hyödyntäminen ravinnosta on lähes tutkimaton asia. Katalaasia saataisiin kuitenkin käytännössä kaikesta ravinnosta, joten siitä ei siltä osin olisi koskaan puutetta.

Kuten kaikki entsyymit, niin myös katalaasi on proteiini, joten se ei kestä vatsalaukun happamuutta menettäessään aktiivisuutensa pH 3:n jälkeen, jolloin vatsalaukun pH 1-2 on sille lähes täyttä murhaa.

Diabetes mellitukseen liittyy katalaasin puutetta, eikä sitä kyetä korjaamaan ravintoteitse. Ei ole siis mitään perusteltua syytä olettaa, että ravinnon katalaasi olisi hyödynnettävissä. Mutta jos toisin haluaa ajatella, niin silloin kannattaa käyttää punaista lihaa ja maksaa, joissa on erittäin suuret pitoisuudet katalaasia luonnostaan.