Hidrólisis enzimàtica

S'entén per hidrólisis enzimàtica la hidrólisis que es produïx per mig d'un grup d'enzimes cridades hidrolasas. Estes enzimes eixercixen un efecte catalític hidrolizante, és dir, produïxen la ruptura d'enllaços per aigua segons: H-OH + R-R’ → R-H + R’-OH.

Es nomenen per mig del nom del substrat seguit de la paraula hidrolasa, i quan l'enzima és específica per a separar un grup en particular, este pot utilisar-se com a prefix. En alguns casos este grup pot ser transferit per l'enzima a atres molècules i es considera la hidrólisis mateixa com una transferència del grup a l'aigua.

A voltes sol utilisar-se el nom comú de l'enzima, per lo que moltes voltes el sufix –torra, nos indicarà generalment que es tracta d'una hidrolasa. Per ara no ha segut possible trobar una nomenclatura sistemàtica per a totes les péptido-hidrolasas, per lo que hui en dia, per a les noves enzimes, el seu nom es forma segons: font de péptido hidrolasa seguit, si és necessari, d'una lletra per a distinguir-la d'una atra enzima.

A continuació s'expliquen tots els grups d'enzimes hidrolasas, citant com a eixemples les més importants en humans.

Actuant sobre composts glicosílicos

Glicósido hidrolasas

Archiu:Salivary alpha-amylase 1 caps block 5 .png

Amilasa de la saliva humana.

- α-amilasa o α-1,4-glucán 4-glucanohidrolasa

Hidroliza els enllaços α-1,4-glucán en polisacàrits contenint tres o més unitats D-glucosa enllaçades α-1,4 i actuant a l'encert, sobre almidó, glucógeno, polisacàrits relacionats i oligosacàrits.

- β-amilasa o α-1,4-glucán maltohidrolasa

Hidroliza els enllaços α-1,4-glucán en polisacàrits, de modo que separa successives unitats maltosa dels finals no reductors de les cadenes. Actua sobre almidó, glucógeno, polisacàrits relacionats i oligosacàrits produint beta maltosa per una inversió.

- α-1,4-glucán glucohidrolasa

Hidroliza els enllaços α-1,4-glucán en polisacàrits.

Tipos:

• α-amilasa.

Es troba en els animals, vegetals i microorganismes. Segons la seua procedència presenten algunes característiques diferencials:

1. Amilasa animal salivar i pancreàtica. Es consideren isoenzimas. De la pancreàtica, s'originen principalment la amilasa sanguínea i urinària. És dubtosa la presència en fege, renyons i líquit cefalorraquídeo. Es troba també en el múscul, esperma i les heces, aixina com en la llet de la dòna lactant.
2. Amilasa vegetal. Present en avena, dacsa, ordi, etc.
3. Amilasa de verdets. Enzima molt utilisada en indústria.
4. Amilasa bacterianes. D'utilitat industrial.

• β-amilasa

Es troba en tots els vegetals superiors. Ataca molt específicament els enllaços 1-4 de les unitats de α-D-glucopiranosa.

• Glucoamilasa

Sembla ser que la amilasa pancreàtica està lligada a la gammaglobulina i a l'albúmina.

La determinació de la amilasa en la sanc és important en clínica per al diagnòstic (precoç o de confirmació) diferencial de la pancreatitis aguda, pero la seua negatividad no assegura l'absència de la patologia.

El seu valor es veu alterat en moltes atres patologies com a perforació d'úlcera gàstrica, pancreatitis crònica, parotiditis, oclusió litiásica, etc.

- N-acetilmuramilhidrolasa o mucopéptido glucohidrolasa

Se li crida comunament lisozima. Ataca els enllaços β-1,4 que existixen entre l'àcit N-acetilmuramínico i els radicals de 2-acetilamino-2-desoxi-D-glucosa, en un mucopolisacárido o mucopéptido. Posseïx propietat bacteriolítica per hidrolizar l'enllaç sucre dels acetilaminopolisacáridos, que són part essencial de la paret celular de moltes bactèries.

El seu paper en processos vitals de l'organisme no està molt clara, pero es diu que la seua funció principal és la d'intervindre en el metabolisme. S'ha intuït una relació entre ulceració i anormal cantitat de lisozima, ya que, per eixemple, en la fase aguda de la colitis ulcerosa es troben grans cantitats de lisozima en les heces.

- β-D-galactósido galactohidrolasa

Hidroliza els β-galactósidos, a un alcohol i D-galactosa. Actua sobre en o-nitrofenilgalactopiranósido. Es troba en l'intestí fetal, en Heliz pomatia, B.coli, Delbrucki i en les armeles. Intervé en el síndrome diarreico per llet i en la colitis. També cataliza reaccions de galactotranferasa.

- β-D-fructofuranósido fructohidrolasa

Cataliza la reacció:

β-D-fructofuranósido + H2O → alcohol + D-fructosa.

Entre els substrats s'inclou la sacarosa, que es desdoble en fructosa i glucosa. També cataliza reaccions de fructotransferasa. Es troba en l'intestí, foncs, plantes i cultius de sols fangosos.

- β-D-glucurónido glucuronohidrolasa

Separa àcit glucurónico dels β-D-glucurónidos alifáticos i aromàtics, hidroliza alguns productes d'excreció hormonal i també transferix radicals glucuronil sobre alcohol acceptor.

Es troba en numeroses barterias, plantes, I.coli, caragols, moluscs, pardals i peixos. També es troba en casi tots els teixits animals i en l'humà s'han senyalat el fege, bazo, glándulas suprarrenals, placenta, próstata, renyó, intestins, parótidas i sobretot, en l'endometri. En la cèlula es troba localisada en les lisosomas i microsoma. En el sèrum sanguíneu de l'home hi ha menor cantitat que en la dòna, per a la que aumenta en la menopausa.

Per les seues propietats catalítiques juga un paper important en el mecanisme de desintoxificación de substàncies estranyes al cos.

En clínica és important la seua determinació d'activitat sérica per al diagnòstic precoç de la preeclampsia, puix aumenta més o menys intensament ya abans d'aparéixer-los síntomes. També és d'interés per al diagnòstic de carcinoma d'úter, glioblastoma multiforme, tumors de bufa, etc.

- Dextrina 6-glucanohidrolasa

Hidroliza enllaços α-1,6-glucán en dextrinas que contenen cadenes laterals curtes enllaçades. El dèficit d'esta enzima s'atribuïx a patologies com la malaltia de Cori, tesaurismo de glucógeno hepàtic i muscular de caràcter hereditari.

Actuant sobre enllaç C-N diferent al péptido

En amidas llineals

- L-asparagina amidohidrolasa

Cataliza la reacció:

L-asparagina + H2O → L-aspartato + NH3

Té una especificidad absoluta. Es troba en l'intestí prim i fege.

- L-glutamina amidohidrolasa

Es troba en teixit renal sobretot. Dona àcit glutámico i amoniaco que passa a la reserva alcalina.

- Urea amidohidrolasa

Cataliza la reacció:

Urea + H2O → CO2 + 2 NH3.

Es troba en bactèries, foncs, verdets, leguminosas, glòbuls rojos, fege i bazo de rata, aixina com en els eritrocits humans.

- Penicilina amidohidrolasa

Cataliza la reacció:

Penicilina + H2O → un anión + penicilina.

- N-acilaminoácido amidohidrolasa

Cataliza la reacció de hidrólisis per a la lliberació de l'aminoàcit i resolució de DL-aminoàcits:

N-acilaminoácido + H2O → un ion d'àcit gras + un aminoàcit.

Té àmplia especificidad i també hidroliza dehidropéptidos.

- N-acilaspartato amidohidrolasa

Produïx un ion d'àcit gras i un aspartato. Es troba en humans i també en el renyó de porc.

- α-acetil-L-ornitina amidohidrolasa

Produïx acetat i L-ornitina i hidroliza també la N-acetilmetionina.

En amidas cíclicas

- Barbiturato amidohidrolasa

Cataliza la reacció: Barbiturato + 2 H2O → malonato + urea

- L-4,5-dihidro-orotato amidohidrolasa i L-5-carboximetilhidantoína aminohidrolasa

Abdós produïxen N-carbamoil-L-aspartato.

En amidinas llineals

- L-arginina hidrolasa

Cataliza la reacció: L-arginina + H2O → L-ornitina + urea Se separa a partir de fege de mamífers. En les hepatopatías aumenta el valor sérico. També hidroliza L-argininas α-N-substituïdes i la canavanina.

- Creatinina amidinohidrolasa

Produïx sarcosina i urea

En amidinas cíclicas

- Citosina, adenina, guanina, adenosina, citidina, AMP, ADP aminohidrolasas

Produïxen NH3 i correspondientemente uracilo, hipoxantina, xantina, inopina, uridina, IMP i IDP. Es troben en diversos teixits d'animals mamífers. L'adenosina desaminasa es troba principalment en fege, bazo, i bactèries. Aumenta en casos d'aliacrà parenquimatós, hepatitis aguda, cirrosis i malignoma.

En cianur

- Nitril aminohidrolasa Cataliza la reacció: Nitril + H2O → carboxilato + NH3

Actua sobre una àmplia série de nitril aromàtics, incloent 3-indolacetonitrilo i també alguns nitril alifáticos.