Реферат: Чтобы приведённые в книге рекомендации по дозировке и приёму препаратов полностью соответствовали последним данным научных исследований и клинических испытаний

http://www.debryansk.ru/~dzint/library/enzim/enzim.htm


Др. К. Рансбергер, Др. С. Ной


ЭНЗИМЫ И ЗЭНЗИМОТЕРАПИЯ


Медицинское общество по изучению энзимов, Мюнхен


Внимание!

Авторы и издатель уделили максимум внимания тому, чтобы приведённые в книге рекомендации по дозировке и приёму препаратов полностью соответствовали последним данным научных исследований и клинических испытаний.

Тем не менее, настоятельно рекомендуем каждому, кто решит принимать тот или иной энзимный препарат, сравнить эти данные с рекомендациями, содержащимися в каждой лекарственной упаковке. При наличии расхождений следует обратиться за рекомендацией к лечащему врачу. Применение препаратов должно быть в полном соответствии с законными государственными нормами и предписаниями.

Так называемые товарные знаки препаратов в книге не приводятся. Таким образом, из текста книги нельзя делать заключений о наличии или отсутствии товарного знака у того или иного препарата.

Copyright © 1994 by Medical Enzyme Research Inc., Munchen. Printed in Czech Republic


^ ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ


Энзимы (в русском обиходе чаще используется синоним "ферменты") представляют собой основу жизнедеятельности организма. Без их участия не могли бы осуществляться ни обмен веществ, ни размножение, ни защита организма от вредных воздействий окружающей среды и других организмов (бактерий, вирусов и т.п.). Энзимная недостаточность, которая может быть обусловлена генетическим нарушением или рядом внешних и внутренних физиологических причин, может вести к серьёзным забо-леваниям.

О том, что недостаток энзимов, скажем в пищеварительном тракте, может быть восполнен препаратами этих веществ, производимых поджелудочной железой, хорошо известно, так же, как и то, что протеолитические энзимы (энзимы, расщепляющие белки) можно использовать для очистки ран и других - внешних и внутренних - повреждённых участков организма. Вышеприведённые примеры относятся к области локальной (местной) энзимотерапии.

Книга "Энзимы и энзимотерапия" посвящена, главным образом, системной энзимотерапии. Речь идёт о применении в медицине целенаправленно составленных смесей гидролитических энзимов, лечебная эффективность которых основана на комплексном воздействии на ключевые процессы, происходящие в организме, прежде всего, посредством системы иммунитета.

В отличие от локального использования отдельных ферментов, опыт которого имеется у многих наших врачей, системная энзимотерапия представляет собой сравнительно новый лечебный метод. Его научные основы были заложены в исследованиях известного американского врача и биохимика профессора М.Вольфа. В ходе последних десятилетий, благодаря новым данным в области биохимии, физиологии, иммунологии и практической медици-ны, системная энзнмотерапия нашла широкое применение при лечении ряда заболеваний; большую роль в этом сыграл один из её основоположников К.Рансбергер. В Германии, например, энзимные смеси стали одними из наиболее распространённых и часто применяющихся лекарств. В последние годы происходит развитие этого нового лечебного метода и в странах Восточной Европы, в том числе и в России и других государствах - членах СНГ. Ряд зарубежных специалистов считает, что, с точки зрения перспективного развития лекарственных препаратов, именно энзимам принадлежит большое будущее (Р.Е.Кирк, Д.Отмер "Энциклопедия химической технологии" 3-е изд., Джон Уиллей, Чичестер 1984). Предлагаемая читателю книга представляет собой научно-популярное повествование о роли энзимов в жизнедеятельности организма и, главное, о их применении в медицине. Она написана живым языком и доступна практически каждому читателю, интересующемуся новыми направлениями в медицине. Книга пользуется большой популярностью в ряде стран Европы и Америки. Надеемся, что, став доступной нашему читателю, она послужит развитию системной энзимотерапии в наших странах.


Профессор А.Б.Сыркин

Директор НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей.

Онкологический научный центр Российской Академии медицинских наук.


Глава первая


^ МАТЕРИАЛЬНЫЙ ФУНДАМЕНТ ЖИЗНИ

Вообразите себе, что Вам скажут: "Ваше тело построено из мельчайших обновляющихся кирпичиков, которые постоянно поддерживают и охраняют Вашу жизнь. Если бы их не стало, Вы бы упали замертво, более того, Вы не могли бы родиться. Не могло бы существовать ни одно живое существо, ни человек, ни животное, ни растение, ибо без этих кирпичиков жизнь невозможна. Они представляют собой ту магическую силу, обладание которой сделало бы нас властелином Жизни и Смерти."

Вы можете возразить, что если бы нечто подобное существовало, то об этом знал бы каждый, все бы об этом говорили. На самом деле, об этих малюсеньких кирпичиках, называемых ферментами, или энзимами, большинство людей знает только понаслышке.

Эту странную ситуацию трудно понять, ибо современной науке известно об энзимах - этих важнейших факторах нашей жизни и нашего здоровья - столько, что их использование могло бы помочь вылечить большинство болезней, относящихся к разряду хронических. К тому же, применение энзимов в технике, промышленности и экологической охране природы в будущем может существенно изменить нашу жизнь.

Знания об энзимах уже сегодня могут быть использованы для помощи людям, страдающим от хронических болезней, могут помочь миллионам предотвратить новые болезни, подарить им более здоровую и продолжительную жизнь. Однако, люди, которых это касается в первую очередь, ничего или почти ничего об этом не знают. Более того, многие врачи чувствуют себя беспомощными в результате отсутствия необходимой информации или из-за господствующих предрассудков. Именно поэтому знакомство с энзимами будет полезно всем без исключения. Современный уровень знаний в этой области таков, что каждому из нас может быть оказана помощь, способная даже изменить нашу судьбу.

Энзимы! На самом ли деле эти незаметные ускорители всех биологических процессов так важны, что их можно назвать "источниками жизни"? Да, это так. По сути дела, только в их присутствии могли начаться преобразования неживой материи, могли возникнуть управляемые биохимические превращения и могла быть обеспечена поставка энергии, необходимой для существования жизни.

Главными "деталями" живых систем являются белки, или протеины. Белками они были названы потому, что они составляют основную часть яичного белка. Белки представляют собой цепочки аминокислот. На безжизненной Земле эти органические молекулы, по всей вероятности, возникали из неживой материи под действием молний и ультрафиолетового излучения. Тем не менее, их складывание, расстановка, систематическое повторение обширных цепочек аминокислот, которые являются необходимым условием уникальной структуры и свойств белков, в организме происходит лишь благодаря энзимам. При этом и сами энзимы - по своей химической природе - это ничто иное, как белки.

На энзимах можно проследить развитие жизни на Земле с момента её возникновения, ибо с каждой новой фазой развития появлялись новые энзимы, необходимые для этой фазы. Например, кислород в атмосфере возникает лишь тогда, когда в отдельных растениях появляются новые энзимы, делающие возможным его выделение из углекислого газа, присутствующего в воздухе. Сегодня мы уже знаем, как это происходит. Энзимы, способные вызывать реакции подобного типа, были определены абсолютно точно. За расшифровку их химической структуры, как правило, присуждается Нобелевская премия.


^ КОПИРУЕМ АКТ ТВОРЕНИЯ?

Сегодня мы уже способны подобные энзимы частично искусственно производить. Первые успехи были, например, достигнуты при изучении и копировании фотосинтеза. В настоящее время можно с помощью генной инженерии воздействовать на бактерии таким образом, чтобы они производили энзимы, необходимые для инициации примитивных форм жизни. Безусловно, мы еще очень далеки от того, чтобы вдохнуть настоящую жизнь в какого-нибудь робота или изготовить в биохимической лаборатории чудовище Франкенштейна или королеву красоты по нашему выбору. Пока что в наших руках всего несколько простейших энзимов, благодаря которым могут существовать лишь самые примитивные клеточные "праформы". Сложный живой организм появляется и размножается лишь в результате постепенного развития, обусловленного взаимодействием сложных цепочек реакций весьма разнообразных типов энзимов. И только в самом конце этого процесса появляется "венец творения" - человек.

А значит и Вы, уважаемый читатель. И после прочтения одного этого предложения Вы стали другим, чем были до этого, так как Ваша жизнь каждую секунду нуждается в обновлении или перемене более чем трёх тысяч уже известных к настоящему времени энзимов и множества других, до сих пор неизвестных. Эти процессы в некоторых случаях протекают с такой скоростью и в таких сложных сетях реакций, что их не может, даже приблизительно, постигнуть никакой современный компьютер. Как раз сейчас, в течение прошедших секунд умерли, были разложены и убраны миллионы клеток Вашего организма, а следующие миллионы опять возникли и заняли место погибших. И всё это происходит как бы "между прочим", только как незаметная часть бесконечного множества задач, исполнение которых необходимо для сохранения жизни и здоровья организма.

По всей вероятности, именно огромное значение энзимов, равно как и их всеохватывающая разнородность, грозящая "утопить" каждого в море информации, и является для многих главным препятствием, мешающим уделять энзимам столько внимания, сколько они заслуживают.

Важной причиной подобной осторожности, даже робости, может быть и инстинктивная почтительность к божественному порядку, в который не следует вмешиваться или пытаться его копировать. С подобной точкой зрения мы встречаемся у людей, которые приходят в ужас от того, что в настоящее время точно известны энзимы, постоянно обеспечивающие необходимую вязкость крови, приём кислорода и доставку энергии ко всем клеткам тканей, что сохранение нашей жизни зависит от целого ряда процессов обмена веществ. Эти люди предчувствуют, что недалеко то время, когда такими процессами можно будет управлять при помощи генной инженерии согласно нашим потребностям.

Впрочем, в нашем случае, вопрос о конкуренции с божественными силами творения вообще не стоит. Наука не ставит себе целью стать, с помощью углубляющихся знаний об энзимных процессах, созидательницей новой жизни. Наука, скорее, стремится понять функциональную сторону проблемы, т.е. понять, каким образом действует живой организм, с тем, что-бы лучше его охранить от повреждений, а повреждённый организм исцелить.


^ ЗНАНИЯ НЕ ТОЛЬКО НАКАПЛИВАТЬ, НО И ИСПОЛЬЗОВАТЬ

На пути к этой цели наука, изучающая энзимы, дошла уже очень далеко. На карте, изображающей дорогу к намеченной цели, разумеется, ещё очень много белых пятен, на ней еще много неизвестных мест, которые ждут своего открывателя. Скептикам этот факт даёт повод к тому, чтобы, при каждом упоминании об энзимах и энзимной терапии, они начали говорить о том, что об энзимах самих, не говоря уже об их использовании в медицине, вообще невозможно судить достоверно, ибо существует ещё масса непроверенных явлений. Как будто в науке, в любой её области, вообще можно достичь такой стадии, когда знания будут окончательными и никакие новые открытия не смогут изменить сложившихся представлений. Научная работа - это никогда не кончающийся процесс. Нельзя же, в самом деле, остановиться и ждать, утешая надеждой на будущее больных, которым можно было бы помочь уже сегодня. Ведь наши знания о взаимодействиях в энзимных системах с каждым днём углубляются и расширяются, а с ними и наши возможности усиливать энзимную систему человека, укрепляя и охраняя его здоровье. Необходимо широко использовать знания, которыми мы обладаем уже сегодня. Ведь речь идёт о жизни и смерти, о нашей жизни и смерти, потому что энзимы стоят в начале нашего существования и в его конце. Повествование о вышесказанном и является содержанием этой книги.


Глава вторая


^ ИСТОРИЯ: ВОЛШЕБНАЯ ПАЛОЧКА

Начало следует искать, по всей вероятности, в древнем Китае. Поскольку жители древнего Китая уже несколько тысячелетий назад были способны черпать знания из источников, нам сегодня уже недоступных, они могли до-гадываться о том, какие энергетические силы Небес, Земли и всего, что находится между ними, вели к гармонии Жизни.

Позднее это были, по всей вероятности, египтяне и греки, кто чувствовал, что должна существовать какая-то невидимая сила, вызывающая изменение всего живого. Таинственная сила, способная превращать одну субстанцию в другую: молоко в сыр, ячменный сок в пиво, виноградный сок в вино или тесто в хлеб.

Если египтяне искали магическую волшебную палочку, подчиняющую себе обмен веществ, мечтая о могуществе и богатстве, которое бы владение этой палочкой принесло, то древние греки, напротив, были убеждены, что такие удивительные способности могут принадлежать только богам.

Единственный из греков набрался смелости и попробовал подражать этим удивительным явлениям. Был им химик по имени Зозеен. С великим терпением он сливал различные вещества с целью получить новые субстанции. На древнегреческом слово "химе" означает, кроме прочего, и "лить". Однако, чтобы избежать осуждения за богохульство, Зозеен из осторожности переехал в конце третьего столетия до нашей эры в Египет, где, в сотрудничестве с лучшими египетскими мудрецами, пытался эту божественную силу разгадать. Он назвал ее "ксерион".

Арабы называли деятельность Зозеена "алкимия", откуда и возникло название алхимия. Однако, арабы в этом случае под словом "алкимия" подразумевали поиски заветного камня мудрецов, называемого по-арабски "алэксир". Это название потом пришло и к нам со словом эликсир, что значит камень мудрости, который позднее, согласно таинственным инструкциям арабских мудрецов, так упорно искали средневековые алхимики в различных почвах, металлах, растениях, животных и людях. Обладание им сулило перемены болезней в здоровье, смерти в жизнь, а недолговечности в вечность золота. Выдвигалось множество предположений о природе этой силы и, хотя в существовании неизвестного эликсира не было никаких сомнений, сведения о том, где его искать и как бы он мог действовать, отсутствовали.


^ ЖЕЛУДОК ХИЩНИКОВ

Потом пришёл Реомюр. Сегодня память связывает его имя только лишь с изобретением долго использовавшейся температурной шкалы. На самом же деле Рене Антуан Фершант де Реомюр, живший в 1683-1757 годах, главным образом, в Париже, относился к тем учёным, универсальность которых в наше время - время узкой специализации - трудно себе представить. Реомюр был одновременно техником, физиком и естествоиспытателем. Большую известность за пределами Франции он приобрёл как энтомолог. В последние годы своей жизни Реомюр пришёл к идее, что поиски таинственной преобразующей силы следует вести в тех местах, где её проявление наиболее очевидно - при преобразовании пищи в организме, т.е. при её усвоении. В то время ещё господствовала точка зрения, согласно которой пища в желудке подвергается, главным образом, механическому размельчению с тем, чтобы потом желудочный сок мог перевести её в жидкое состояние. В этом-то и начал сомневаться Реомюр, обсуждая эту проблему с Лазарем Спалланцани, священником из Павии, своим молодым, подающим надежды коллегой и приятелем. Если, например, - рассуждал тогда Реомюр - дать какому-нибудь пернатому хищнику проглотить продырявленный железный футляр, наполненный кусками мяса, который выйдет из хищника как несъедобный, то было бы сразу видно, осталось ли мясо в футляре целым, потому что желудок не смог его механически размельчить, или же мясо было переварено (усвоено) при помощи той преобразующей силы, существование которой предполагалось в желудке.

Реомюр провёл первые опыты и оказалось, что мясо из продырявленных футляров, которые вышли из хищника как несъедобные, на самом деле исчезло. Таким образом, он доказал, что желудок размельчает пищу не только механически, как до сих пор считалось. Опыт очень понравился его коллеге Спалланцани.

Этот иезуит и биолог вообще увлекался необыкновенными, а с точки зрения библейских описаний и противоречивыми экспериментами. Своими гениальными опытами с ящерицами, способными восстанавливать потерянный хвост, он, например, обнаружил существование процесса регенерации. Спалланцани был первым человеком, который осуществил искусственное оплодотворение у собак, что само по себе представляло поступок, шедший в разрез со всеми нормами, тем более, что речь шла о священнослужителе. Тем не менее, прошло приблизительно тридцать лет, прежде чем Спалланцани начал заниматься опытами Реомюра подробнее. С этой целью он посетил в 1783 году питомник, где хищных птиц тренировали для охоты, и там скармливал ястребам-перепелятникам железные футляры с отверстиями, наполнен-ными мясом. Футляры, вышедшие из птиц, также оказались пустыми.




Рис. 1. Кусок мяса, помещённый в перфорированный металлический футляр, полностью переваривается в желудке хищника.


Спалланцани это, тем не менее, не удовлетворило, и он пошёл дальше. Он предположил, что сила, перерабатывающая пищу, должна находиться в желудочном соке. Чтобы проверить эту идею, он наполнил те же самые футляры с отверстиями кусками губки для мытья, для того, чтобы она в желудке хищника впитала в себя желудочный сок. Полученный таким образом желудочный сок он добавлял в сосуд, наполненный кусками мяса, которые к ра-дости Спалланцани в нём растворялись. Таким образом, впервые было неопровержимо доказано, что в желудочном соке присутствует какое-то вещество, способное растворять белки. Это наблюдение Спалланцани стало широко известным удивительно быстро. Уже через два года после проведения опы-тов вышла в Лейпциге на немецком языке книга с красиво звучащим названием: "Опыты господина аббата Спалланцани с процессами пищеварения у человека и различных животных; с несколькими комментариями господина Жана Сенебиера".

Комментарии Жана Сенебиера, приведённые в конце книги, нельзя никоим образом оставить без внимания. Жан Сенебиер (1742-1809) был младшим приятелем Спалланцани. Он был необычайно всесторонним и изобретательным учёным, священнослужителем (был даже министром Женевской республики по делам церкви). Он без каких-либо колебаний сделал из опытов Спалланцани практические выводы. Желудочным соком животных он с успехом натирал пациентам трудно заживающие раны и берцовые язвы. Разросшаяся воспалённая ткань растворялась и, таким образом, начинался процесс заживления.

Правда, Сенебиер был не первым, кто использовал в терапевтических целях так называемые протеолитические энзимы, растворяющие белки - это делали ещё в глубокой древности - но он был первым, кто имел хотя бы некоторое представление о том, что, собственно, своими действиями приводит в движение.


^ ОТКРЫТИЕ ЭНЗИМОВ

Естественно, появилось стремление обнаружить, что именно в желудочном соке может вызывать разложение белков. Поскольку желудочный сок содержит соляную кислоту, учёные целые полстолетия непоколебимо верили, что именно соляная кислота и разлагает белки в пище, делая их, таким образом, приемлемыми для организма. Верили в это, хотя многие эксперименты такое предположение не подтверждали.

Лишь в 1836 году, т.е. почти через сто лет после экспериментов Реомюра, знаменитому автору клеточной теории Теодору Шванну, благодаря которому стали известны первые сведения о строении клетки и о клеточном обмене веществ, удалось выделить из желудочного сока вещество, которое в концентрированном состоянии могло расщеплять и растворять белки. Шванн назвал это вещество пепсином.

Пепсин, таким образом, стал первым из искомых чудодейственных веществ, способных таинственным образом преобразовывать белки - краеугольные кирпичики нашей жизни. Для этого типа веществ тогда ещё не существовало специального названия. О том, как эти вещества, собственно, действуют, можно было в то время только догадываться. Между теми учёными, которые занимались теоретическими размышлениями на эту тему, был шведский естествоиспытатель Якоб Берцелиус. Именно он первым сформулировал правильное предположение о механизмах, играющих решающую роль в этих процессах. В том же году, когда Шванн описал пепсин, Берцелиус опубликовал работу, в которой писал: " Мы имеем достаточные аргументы для предположения о том, что в растениях и животных между тканями и жидкостями происходят тысячи каталитических процессов, вызывающих множество различных щеплений. В них, возможно, мы откроем в будущем каталитическую силу живых тканей, из которых построены телесные органы."

Катализаторы! Именно так. Точнее, биокатализаторы, т. е. вещества, присутствие которых вызывает и ускоряет перемену органической субстанции. Существует множество таких биокатализаторов, которые вызывают преобразование веществ и вне человеческого организма, например, при алкогольном брожении. В конце концов, об этом писал уже сам Шванн.

Разделением биокатализаторов на действующие внутри живых клеток и вне их занимался Луи Пастер. Он первым использовал термин "ферменты" для обозначения биокатализаторов, вызывающих процесс брожения, называемый специалистами ферментацией. Очень скоро, однако, применение этого термина сузилось и стало относиться только к ферментам, действующим внутри живой клетки.

Немецкий естествоиспытатель, врач, профессор физиологии в Гейдельберге Вилли Кюне в 1878 году начал использовать для биокатализаторов, действующих также вне живых клеток, термин "энзимы". Этот термин, следовательно, используется немногим более ста лет. Появление двух названий вызвало неразбериху, ибо оба термина - ферменты и энзимы - использова-лись несогласованно. Хотя в 1897 году было решено, что все без исключения биокатализаторы будут обозначаться термином энзимы, в литературе оба названия используются до сих пор; это порождает ненужный хаос. Мы в этой книге забудем о "ферментах" и будем использовать впредь только термин "энзимы".

Сейчас пришло время сказать хотя бы немного о том, какими мастерами на все руки являются энзимы и, таким образом, хотя бы немного приоткрыть тот покров, который всё ещё закрывает эту волшебную палочку жизни


Глава третья


^ БИОХИМИЯ: РАЗГАДАННАЯ ТАЙНА

Сегодня мы уже знаем, из чего энзимы состоят и как они действуют. Тонны научных работ, посвящённых природе энзимов, ждут, когда же на них обратят достаточное внимание. Между тем, накапливаются всё новые и новые научные разработки. Биохимики с полным правом могут утверждать, что они достигли, особенно за последнее время, больших успехов в расшифровке энзиматических процессов.

Упрощая, можно было бы сказать, что тайна разгадана. Однако, признаемся честно, пока удалось разрешить лишь некоторые из загадок. Для решения оставшихся, количество которых трудно предугадать, ещё потребуется упорный труд, прежде чем мы сможем утверждать, что заветная волшебная палочка - в наших руках. Всё, что будет сказано о природе энзимов в этой главе, следует считать лишь биохимическим букварём или таблицей умножения. Читатель, однако, её наверняка оценит, так как всякое более глубокое изложение проблематики, хотя и производило бы впечатление серьёзности, породило бы хаос в голове неспециалиста, и чтение было бы весьма утомительным.


^ ДОСТАТОЧНО ПРОСТО ПРИСУТСТВОВАТЬ

Начнём наше упрощённое объяснение с понятия "катализатор". Всем нам хорошо известно устройство под этим названием, которое, будем надеяться, в скором времени станет обязательной частью оборудования нашей автомашины. Автомобильный катализатор предназначен для того, чтобы превратить сильно ядовитую окись углерода в выхлопных газах в менее вредную двуокись углерода. Этот процесс и вызывает катализатор, причём, просто своим присутствием, сам не претерпевая никаких изменений.

К тому же, катализатор не нуждается в снабжении энергией. Если бы мы захотели перевести окись углерода в двуокись без присутствия катализатора, нам пришлось бы вмонтировать в автомобиль аппаратуру такой же величины, как автомобильный мотор и снабжать её ещё большим количеством энергии, чем расходует сам автомобиль.

Природа с подобной напрасной тратой энергии никогда не работает, поэтому использование катализаторов - её излюбленный метод получения колоссального эффекта с минимальными затратами.

И ещё один пример: одна лишь фотография девушки может подействовать на сильно влюблённого юношу подобно катализатору - щёки его покроет румянец, участится пульс и дыхание, а, возможно, появятся и другие телесные реакции. И всё это лишь как результат присутствия катализатора-фотографии, которой он даже не дотронулся и которая сама ни в чём не изменилась.

Однако, давайте приведём ещё другой, совершенно серьёзный пример, на сей раз, из химии. Возьмём кусок сахара и подержим около него горящую спичку. Сахар не загорится. Если же на кусок сахара насыпать немного пепла от сигареты, сахар при поднесении спички начинает гореть. Дело в том, что в сигаретном пепле присутствует катализатор, который необходим при биохимической реакции горения.

Катализаторы делятся на органические и неорганические. Мы будем иметь дело только с органическими катализаторами - энзимами. Если дать им краткое квалифицированное определение, то речь пойдёт о высокомолекулярных комплексных структурах белковой природы, отличающихся биокаталитической активностью.

Хотя настоящее изложение напоминает вузовскую лекцию, просим читателя о терпении при чтении нескольких последующих страниц. На этих страницах дано описание некоторых основных свойств энзимов. Ваше терпение будет вознаграждено гораздо более глубоким пониманием всех процессов, происходящих в Вашем организме. Кроме того, Вы поймёте, почему человек бывает здоров или, при определённых обстоятельствах, болен, и как, благодаря энзимам, он сможет опять выздороветь.


^ КАК ОНИ ПОЯВЛЯЮТСЯ И ДЕЙСТВУЮТ

Уже более ста лет известно, что энзимы - это вещества белкового характера. И то, что их белок состоит из цепочки аминокислот, тоже известно довольно давно. Однако, из какого точно количества различных аминокислот он состоит, удалось установить благодаря всё более точным аналитическим методам лишь в 1959 году. В целом, их насчитывается двадцать, однако, мы не будем задерживаться на перечислении их названий.

Энзимы отличаются друг от друга только количеством и очерёдностью отдельных аминокислот в цепочках различной длины. Поэтому каждый энзим выглядит немного по-иному. Однако, в целом, можно представить себе аминокислоты в виде жемчужин, а энзим - как жемчужную нить, вьющуюся весьма хитроумным способом и, кроме того, сматывающуюся в клубок. В определённом месте всегда образуется полость. Её входное отверстие имеет очень точную форму. Именно это "устье" и является активным центром энзима.

С биохимической точки зрения, энзимы считаются очень большими молекулами. Для представления об их размерах приведём следующий пример: если увеличить человеческий рост до сорока тысяч километров (то есть обернуть его по экватору вокруг всего земного шара), то молекула трипсина -одного из первых изученных энзимов - имела бы в таком гигантском теле размеры всего десяти сантиметров.



Рис.3. Молекула энзима подобна бусам, в которых каждая бусинка является аминокислотой. Аминокислоты, обозначенные тёмным цветом, участвуют в создании активных центров.


Перейдём теперь к функционированию энзимов. В каждом организме имеется невообразимое множество бесконечно разнообразных биохимических форм, которые называются субстратами. Эти субстраты участвуют в качестве строительных частиц в различных жизненных процессах и непрестанно движутся по всему огромному пространству организма. Если при этом движении субстрат приблизится к энзиму, активный центр последнего притянет его к себе, а потом, в том случае, если субстрат абсолютно точно соответствует специфической форме устья, субстрат с энзимом создадут единую частицу. Непосредственно после этого начнётся биохимическая реакция, для которой данный энзим приспособлен. На обширные субстраты взгромождаются целые цепочки энзимов и начинают их разрушать. Таким образом, здесь действуют целые биохимические фабрики, в которых энзимы работают, как на конвейере.

Работа энзимов состоит, главным образом, в разрушении. Синтезом же, то есть, соединением, занимается только около трёх-пяти процентов видов энзимов. Эти энзимы называются анаболическими в противоположность энзимам катаболическим, то есть разрушающим. Разрушение субстрата, вызванное воздействием активного центра энзима, происходит путём его расщепления на две части. Таким образом, можно сказать, что из субстрата в результате получаются два вещества. Одно из них является, в некотором смысле, отходом. После дальнейшего разложения его биохимические кирпичики становятся материалом для новых субстратов. Другой продукт расщеплённого субстрата может найти следующий энзим и снова претерпеть изменение. Этот процесс повторяется в организме до тех пор, пока не приведёт к образованию той формы, которая необходима организму для выполнения конкретной задачи.


^ ЗАМОК И КЛЮЧ

Разумеется, энзимы вовсе не являются гениальными универсалами. Это, скорее, очень узкие специалисты. Биохимики утверждают, что каждый тип энзима является специфическим, что он годится только для определённого вида субстрата (или, точнее говоря, почти специфическим - в действительности не существует правил без исключений). Тем не менее, можно сказать, что определённая группа энзимов способна принять в свой специально ограниченный активный центр (устье) только совершенно определённые субстраты и лишь потом их изменять.

Кроме того, отдельные типы энзимов полностью специфичны в том смысле, что энзим всегда способен провести только одно определённое изменение субстрата, т.е. действовать абсолютно конкретным образом.

Биохимик профессор Фишер иллюстрировал эту специфичность очень наглядно и остроумно на примере замка и ключа. Энзим в этом примере играет роль замка с совершенно определённым отверстием для ключа. Субстрат же является ключом. Только в том случае, когда ключ безупречно подойдёт к замку, он может привести в движение механизм, причём, только одним, определённым способом. Ключ можно повернуть то ли только налево, то ли только направо, с его помощью можно открыть какую-нибудь щеколду, открыть вентиль, в общем, достичь какой-либо цели, имеющей конкретный смысл.



Рис.4. Субстрат (С) должен точно запасть в активный центр энзима (Э). Затем субстрат расщепляется, тогда как энзим остаётся без изменений.


Вполне закономерно перед нами встаёт вопрос: если существует такое огромное количество субстратов и такое множество реакций, для проведения которых всегда необходимы совершенно определённые энзимы, то сколько же видов энзимов должно присутствовать в организме?

На этот вопрос до настоящего времени не существует ответа. В 1831 году был более или менее подробно известен лишь один энзим. В 1930 году их было уже восемьдесят. В 1984 году в разные классы, отделения и подотделы было включено две с половиной тысячи энзимов. В 1993 году мы можем распознать уже три тысячи энзимов. Конец этих поисков всё ещё находится за границами нашего обзора, хотя некоторые исследователи полагают, что конец туннеля недалёк. Сколько их? Десятки тысяч? Или ещё больше? Откроем ли мы когда-нибудь все энзимы?

Всемогущая комиссия по энзимам, работающая в рамках Международного биохимического союза, определила "окончательно" (!) шесть главных энзимных групп, которые по своим воздействиям принципиально отличаются друг от друга. Одна из этих групп, например, включает энзимы, обеспечивающие перенос электронов с донора на акцептор, что, кроме всего прочего, очень важно для дыхания клеток. Энзимы другой группы способны переносить с донора на акцептор целые молекулы и тем самым, например, передвигать части цепочек аминокислот с одного места цепи на другое. Иные энзимы изменяют субстрат тем, что перемещают внутри него только определённые группы атомов. Следующая группа, расщепляя энергетически богатые субстраты, освобождает энергию, необходимую для иных процессов биосинтеза. Пятая группа характеризуется способностью расщеплять молекулы на две части. И, наконец, последнюю группу составляют уже описанные энзимы, способные разлагать сложные соединения. Поскольку реакция осуществляется при участии воды, эти энзимы называются гидролазами. Столкнувшись сегодня в биохимии со словом, оканчивающимся на "-аза", мы можем быть абсолютно уверены в том, что речь идёт об одном из трёх тысяч или более энзимов. Только в самом начале исследования энзимов им давалось название, оканчивающееся на "-ин" - пепсин, трипсин (именно эти два энзима относятся к наиболее исследованным).

Группа гидролаз занимает в нашей книге одно из главных мест по той простой причине, что для нас она имеет особое значение. Гидролазы являются именно теми энзимами, о которых мы уже очень много знаем и которые, благодаря этому, мы можем использовать для обновления и охраны нашего здоровья.

Все три тысячи, или, может быть, гораздо больше, энзимов наш организм производит сам. Продуктивность, конечно, беспримерная, однако, всё-таки, с определёнными ограничениями. Для комплектации некоторых типов энзимов необходимы дополнительные частички, обеспечивающие совершенство формы устья активного центра. Если бы этих частичек не было, субстрат бы вновь покинул полость активного центра. Воспрепятствовать этому может лишь присутствие упомянутой дополнительной частички, называемой коэнзимом. Коэнзимы, однако, наш организм, из строительных материалов, имеющихся в его распоряжении, создать не способен.


^ НЕДОСТАЮЩИЙ КАМЕШЕК В МОЗАИКЕ

Строительный материал, которого нам не хватает для производства коэнзимов, мы вынуждены поставлять своему организму с пищей. И хотя в данном случае речь идёт о совсем незначительном количестве, без поставок извне производство определённых энзимов невозможно. Без коэнзимов целое наше энзимное хозяйство окажется выведенным из равновесия, и человек заболеет. Более того, если бы недостаток этих необходимых нам компонентов длился несколько дольше, мы могли бы и умереть.

Сегодня каждому известны эти необходимые для коэнзимов строительные материалы. Ими являются витамины, рассеянные элементы и минералы. И каждый знает, что речь идёт о веществах, действительно жизненно необходимых.

Однако, для производства коэнэимов используются лишь некоторые витамины. В сущности, речь идёт о витаминах В1, В2 ,В6, В12, витамине С и ещё нескольких, менее известных витаминах. Витамин В1, кроме всего прочего, содержится в рисовой шелухе. Если кто-нибудь будет питаться только очищенным рисом, он почувствует недостаток этого витамина и заболеет классическим авитаминозом бери-бери. Это сенегальское слово, означающее в переводе сильную слабость. Недостаток витамина В2 вызывает малокровие, известное под названием пернициозной анемии. Старые мореплаватели, которые месяцами не ели свежих овощей и фруктов, заболевали цингой из-за недостатка витамина С.

Нарушенное энзиматическое хозяйство всегда, в результате, вызывает какую-нибудь болезнь. Нарушения могут вызываться недостатком не только витаминов, но и некоторых других веществ. К ним относятся металлы и минералы (медь, железо, никель, марганец, молибден, селен). Важны также магний, натрий, калий и цинк. Последний, например, в качестве микроэлемента, абсолютно необходим для строительства восьмидесяти типов энэимов.

Коэнзимы существенно отличаются от энзимов. В то время, как энзимы представляют собой белки, коэнзимы - это молекулы абсолютно иной химической природы. Для энзимов характерны молекулы больших размеров, тогда как для коэнзимов - малые. Энз