کلمات کلیدی : آنزیم ها, کازمتیک, کوآنزیم ها, کوفاکتورها, ترانسفرازها, هیدرولازها, لیازها, ایزومرازها, آپوآنزیم, هولوآنزیم, ردوکتازها, لیگازها, مشتقات کوآنزیمی .

آنزیم ها مولکولهای پروتئینی هستند که بدن آنها را تولید می کند. درحقیقت همه ی گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم ها آنزیم ها ی مختلف را تولید می کنند. آنها واکنشگر هایی هستند که یا واکنش های شیمیایی را شروع می کنند یا سرعت واکنش های شیمیایی را بالا می برند.

آنزیم یا کاتالیزگر یک ماده آلی است که یک فرایند شیمیایی را در یک سازواره یا موجود زنده تقویت یا تضعیف می‌کند ولی خودش دگرگون نمی‌شود. به عبارت دیگر آنزیم ها کاتالیزگرهای فرایندهای زیستی هستند و نسبت به کاتالیزگرهای غیر زیستی کارایی بسیار بالایی دارند.

آنزیم ها کاتالیزورهای سلولی فعال هستند که مسئولیت تنظیم هزاران واکنش را در سلول ها بر عهده دارند.

کشف آنزیم ها در سال ۱۸۳۳ صورت پذیرفت ولی تا سال ۱۹۲۶ که به عنوان پروتئین های فعال معرفی شدند جایگاه ویژه ایی نداشتند. آنزیم دیاستاز اولین آنزیمی بود که از مالت یا جو جدا سازی شد ولی بعدا مشخص شد این آنزیم در واقع آمیلاز بوده است همان آنزیمی که نشاسته را به قند تبدیل می نماید.

آنزیم ها ی دیگری که در اواخر قرن ۱۹ میلادی کشف شد از معده استخراج گردید و به نام پپسین و تریپسین شناخته شدند این آنزیم ها پروتئاز هستند که پروتئین ها را از طریق شکستن باند های پپتیدیشان هضم می نمایند.

آنزیم ها بــرای نـوع واکنشی که کاتالــیزر آن هستند اختصــاصی می باشند بنا بر این واکنش های صورت گرفته توسط آنها ماده تولیدی جانبی یا By Products و عوارض جانبی ندارند.

آنزیم ها ماهیتی پروتئینی دارند و ساختار بعضی ساده یعنی از یک زنجیره پلی پپتیدی ساخته شده‌اند و بعضی الیگومر هستند. ساختار بعضی از آنزیم ها منحصرا از واحدهای اسید آمینه تشکیل یافته اما برخی دیگر برای فعالیت خود نیاز به ترکیبات غیر پروتئینی دارند که به نام گروه پروستتیک معروف است و این گروه می‌تواند یک فلز یا یک کو آنزیم باشد و با آنزیم اتصال محکمی را برقرار می‌کنند.

بخش پروتئینی آنزیم (بدون گروه پروستتیک) آپوآنزیم نام دارد و مجموع آنزیم فعال از نظر کاتالیزوری و کوفاکتور مربوطه هولوآنزیم (Holoenzyme) نام دارد.

از ویژگیهای مهم آنزیم ها این است که پس از انجام هر واکنش و در پایان آن سالم و دست نخورده باقی می‌مانند و می‌توانند واکنش بعدی را کاتالیز کنند. هر آنزیم بر سوبسترای ویژه خود اثر کرده و فرآورده ویژه‌ای را تولید می‌کند.

به این منظور هر آنزیم ساختار سه بعدی ویژه خود را دارا است که آن را برای انجام فعالیت کاتالیزی مناسب می‌سازد و بخشی از آنزیم که با سوبسترا بند و بست می‌یابد، جایگاه فعال نام دارد.

برخلاف کاتالیزورهای غیرآلی ، فعالیت آنزیم اختصاصی است، یعنی هر آنزیم می‌تواند بر سوبسترای مشخص اثر کند. در عین حال درجات مختلفی از تخصص وجود دارد. علت اختصاصی بودن آنزیمها را باید در ساختار فضایی آن جستجو کرد. بعضی از آنزیمها می‌توانند نه تنها بر روی یک سوبسترای معین اثر کنند، بلکه قادرند بر روی تمام موادی که دارای یک عامل شیمیایی هستند، موثر باشند.

کوآنزیم‌ها

کوآنزیم‌ها مولکول‌های غیر پروتئینی و آلی هستند که از اجزای برخی آنزیم‌ها می‌باشند. کوآنزیم‌ ها شامل ویتامین‌های فسفوریله شده ی محلول در آب و برخی مولکول‌های غیر ویتامینی و آلی دیگر مانند اس-آدنوزیل متیونین و کوآنزیم بی می‌باشند. به آنزیم بدون کوآنزیم، آپوآنزیم گفته می‌شود و هنگامی که کوآنزیم وارد ساختار آنزیم می‌شود، آنزیم کامل، هولوآنزیم نامیده می‌شود.

کوفاکتورها

این مواد اجزای غیر پروتئینی برخی آنزیم‌ها هستند. برای اینکه برخی از آنزیم‌ها بتوانند نقش کاتالیزوری خود را انجام دهند به این کوفاکتورها نیاز دارند. برخی از این کوفاکتورها مولکول‌های غیرآلی هستند؛ مانند یون‌های آهن، روی، مس. و برخی دیگر مولکول‌های آلی هستند که گاهی ویتامین نامیده می‌شوند. به کوفاکتورهای آلی، کوآنزیم نیز گفته می‌شود.

انواع آنزیم ها : آنزیمها را از نظر فعالیت کاتالیزی به شش گروه اصلی تقسیم می‌کنند.

اکسید و ردوکتازها : واکنشهای اکسید و احیا (اکسایش – کاهش) را کاتالیز می‌کند که از این دست می توان از آنزیمهای زیر نام برد:

Dehydrogenases, Oxygenases, Peroxidases, Oxidases, Hydroxylases, Reductases, Catalases

ترانسفرازها : انتقال عوامل ویژه‌ای مانند آمین ، فسفات و غیره را از مولکولی به مولکول دیگر به عهده دارند و مانند آمینو ترانسفرازها که در انتقال گروه آمین فعال هستند. که از این دست می توان از آنزیمهای زیر نام برد:

Amino- transferase, Glucosyl-transferase, Acyl-transferase, Phosphoryl-tranferase, Methyl-transferase, Kinases

هیدرولازها : واکنشهای آبکانتی را کاتالیز می‌کنند. مانند پپتیدازها که موجب شکسته شدن پیوند پپتیدی می‌شوند. که از این دست می توان از آنزیمهای زیر نام برد:

Esterases, Phospholipases, Glycosidases, Amidases, Peptidases, Ribonucleas

لیازها : موجب برداشت گروه ویژه‌ای از مولکول می‌شوند. مانند دکربوکسیلازها که برداشت دی‌اکسید کربن را برعهده دارند ، که از این دست می توان از آنزیمهای زیر نام برد:

Decarboxylases, Hydratases, Synthases, Aldolases, Dehydratase

ایزومرازها : واکنشهای تشکیل ایزومری را کاتالیز می‌کنند. مانند راسه ماز که از ال- آلانین ترکیب ایزومر دی- آلانین را می‌سازد، که از این دست می توان از آنزیمهای زیر نام برد:

Racemases, cic-Isomereases, Intramolecular, Epimerases, trans-Isomerases, transferases

لیگازها : آنزیمهایی هستند که باعث اتصال دو مولکول به یکدیگر و ایجاد پیوند کووالانسی بین آنها می‌شوند. مانند استیل کوآنزیم A سنتتاز که موجب سنتز استیل کوآنزیم A می‌گردد .

مهار کننده های آنزیم (Enzyme inhibitors)

موادی وجود دارند که ساختار شیمیایی آن‌ها عیناً مثل سوبسترای طبیعی یک آنزیم است. این امر ممکن است آن‌ها را قادر سازد تا با جایگاه فعال موجود روی آنزیم پیوند برقرار کنند و به همین دلیل از طریق کاهش تعداد جایگاه‌های فعال در دسترس سوبسترای اصلی، در کار آن‌ها اختلال ایجاد کند.

این مواد بر سر اشغال جایگاه فعال با سوبسترا رقابت می‌کنند؛ بنابراین به عنوان مهارکننده‌های رقابتی شناخته می‌شوند.. مهارکننده‌های غیر رقابتی به جایگاه‌هایی به جز جایگاه‌های آنزیم متصل می‌شوند که در این صورت جایگاه فعال آنزیم برای سوبسترا آزاد می‌باشد، اما این مهارکننده‌ها شکل پروتئین را تغییر می‌دهند و بنابراین فعالیت کاتالیتیک جایگاه فعال را کاهش می‌دهند.

آنزیم ها در کازمتیک

در علم کازمتیک علاقه و توجه خاصی به استفاده از مهارکننده های خاص آنزیمی وجود داشته و در حال گسترش است. برای مثال اثرات آنتی تیروزیناز برای اثرات ضد لکی در پوست ، اثرات آنتی الاستاز برای ممانعت از ازدست رفت الاستیسته و محافظت از ذخایر الاستین از مواردی است که مورد توجه بوده و می باشد.

این مهار کننده ها به صورت غیر رقابتی به آنزیم متصل می شوند و ساختمان آن را تغییر می دهند بنابراین یا بخوبی عمل نمی نمایند یا در همه موارد موثر نیستند. استفاده از کو آنزیم ها یا کوفاکتورها در کازمتیک روشی سالم و بی خطر برای تقویت عملکرد موثر آنزیم ها در پوست در جهت حفظ سلامتی و ظاهر پوست است.

کوآنزیم ها و کوفاکتورها پایدار بوده دارای وزن مولکولی پایین هستند لذا می توانند از استراتوم کورنئوم نفوذ نموده و به فعالیت آنزیم های موجود کمک نمایند. بکار گیری این مواد در فرمولاسیون سخت نبوده و نکته بسیار حائز اهمیت اینکه این مواد دارای اثرات سلامتی در استعمال موضعی نیز می باشند.

[su_document url=”https://www.drmbaghaei.com/wp-content/uploads/2017/10/enzymeincosmetic.pdf” width=”840″ height=”300″]

مشتقات کوآنزیمی مورد استفاده در کازمتیک

– Vitamin Coenzyme Groups
– Thiamine Vit B1 Thyamine pyrophosphate Aldehyde
– Riboflavin Vit B2 Flavine adenine dinucleotide/mononucleotide Hydrogen
– Nicotinate (niacin) Nicotinamide adenine dinucleotide Hydrode Ions
– Pyridoxine Vit B6 Pyridoxal Phosphate Amino groups
– Panthothenate Coenzyme A Acyl groups
– ‏ Biotin Covalently bonded to carboxylases Carbon dioxide
– Folate Tetrahydrofolate One C groups
– ‏ Cobalamin Cobamide coenzyme B12 Hydrogen/alky

استفاده از بسیاری از آنزیمها در فرمولاسیون کازمتیک به واسطه وزن مولکولی بالا و نیاز به شکل خاص برای ایجاد عملکرد مشکل است. این دشواری بخصوص در زمانیکه به فرمولاسیون افزوده می شوند ممکن است بیشتر هم شود.

اما امروزه در فرمولاسیون محصولات کازمتیک شاهد بکار گیری آنزیم های پروتولیتیکی همانند پاپین papain ، برومولاین bromelaine و دیگر بازسازی کننده های و نرم کننده های سطحی پوست هستیم.

این مواد به عنوان ابزار و عواملی بسیار مفید برای درمان مشکلات کازمتیک پوستی از جمله حالتهای وابسته به پیر پوستی ، آکنه ، لک و التهاب پوست مورد تایید واقع شده اند.

آنزیم ها به عنوان عوامل ضد رادیکال آزاد ‏

یکی از حوزه هایی که استفاده موضعی از آنزیم ها در آن مشخصا مفید بوده است حوزه ضد رادیکال های آزاد است و در این زمینه برخی از مواد با پایداری بسیار عالی وجود دارد. در واقع آنها آنزیم هایی هستند که قابلیت به دام انداختن رادیکالهای آزاد را داشته و موجب ممانعت از آسیب پوست توسط عوامل مخرب محیطی، آلودگی هوا، باکتری، سیگار ، نورآفتاب می گردند.

در این فیلد آنزیم ها بر روی سطح پوست اثرات خود را با موفقیت اعمال می نمایند. این آنزیم ها برای اثرات ضد رادیکال آزادی خود نیازی به نفوذ ندارند و همچنین نیازی به ورود به سلول را هم ندارند(هرچند شاید این نفوذ خود بتواند مفید هم باشد ).

یکی از آنزیم هایی که همه جا میتوان آن را یافت آنزیم محافظت کننده سوپر اکسیداز دیسموتاز (Superoxide Dismutase (SOD می باشد. این آنزیم تقریبا در تمام ارگانیسم های زنده یافت می شود و موجب محافظت از سلول ها در برابر حملات رادیکال آزاد اکسیژن در محیط های مایی می شود.

سوپر اکسیداز دیسموتاز و کاتالز

(Superoxide Dismutase (SOD در ترکیب با کاتالاز مسئول محافظت از پروتئین ها در پروسه پیری حاصل از اکسیداسیون می باشد. ‏ (Superoxide Dismutase (SOD اثر خود را توسط دیسموتاسیون ( پروسه ایی که در طی آن گونه های رادیکال آزاد واکنش گر اکسیژن به انواع کم خطر تر آن تبدیل می گردد) اعمال می نماید.

باید بدانیم که در سلول های هوازی مولکول اکسیژن باید به طور کامل به دو مولکول آب توسط پذیرش چهار الکترون و احیاء شدن تبدیل گردد. اگر اکسیژن به صورت ناقص و غیر کامل تنها با پذیرش یک الکترون احیاء گردد رادیکال سوپراکسیداز تولید می گردد.

رادیکال های سوپراکسیداز بشدت برای سلول ها توکسیک می باشند زیرا آنها می توانند به ترکیبات اسید های چرب غیر اشباع ممبران لیپیدی حمله نموده سبب آسیب ساختمان ممبران و در نتیجه آسیب به سلول گردند.

یک دیگر از آنزیمهای مورد استفاده در کازمتیک DGAT-1 یا دیاسیل گلیسرول آسیل ترانسفراز است آنزیمی که موجب تقویت عملکرد رتینوئیک اسید که می دانیم در بازسازی پوست و مو نقش دارد می گردد. همچنین از دیگر موارد می توان به Lysyl and prolylhydroxylases اشاره نمود که در پروسه ساخت کلاژن نقش دارند و برای عملکرد خود نیازمند ویتامین ث می باشد.

منافع احتمالی دیگری نیز از استفاده آنزیم ها در فرمولاسیون محصولات کازمتیک وجود دارد ، این مواد می توانند به آهسته تر نمودن روند تظاهر علائم پیری و همچنین اثرات تخریبی محیط بر روی اپی درمیس کمک نمایند. به هر حال تحقیقات محققین بر روی آنزیم ها، اثرات و کاربردشان در کازمتیک ادامه دارد تحقیقاتی که امید است بتواند منجر به یافتن راه حلی برای زیبایی بیشتر و داشتن پوستی جوان تر گردد./. ₰