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효소(enzyme)
사람 몸뚱이는 약 100조개의 세포 집단이다. 인체가 건물이라면 세포는 벽돌이다. 세포는 직경 0.02 mm 정도. 눈에 보이지 않지만 엄연한 생명체다. 100개를 쌓아 올리면 2~3 mm 높이를 이룬다. 생김새, 색깔, 기능이 같은 놈들끼리 똘똘 뭉쳐 뇌, 간, 폐, 허파, 위, 피부, 뼈... 등 200여 개의 부족 사회를 구성한다. 각 부족은 철저한 분업 체계지만 서로 상부상조하며 생의 이치를 실현한다. 위험에도 공동 대처하며 이기(利己)는 곧 공멸이라는 사실을 잘 알고 있다. 200여 부족이 존재하는 이유는 부족 연합체인 인체의 건강 유지다. 분업과 협업을 통해 공동체의 행복을 추구한다. 따라서 각 부족 간에 정보와 메시지를 교환하는 2 가지 통신 시스템이 매우 중요하다.
호르몬이라는 우편 집배원과 자율신경이라는 유선 통신 체계를 이용하여 정보를 공유하다. 호르몬은 전신에 깔려있는 혈관 도로망을 돌아다니며 직접 쪽지를 전달하는 우편 집배원이며 자율신경은 직접 통화가 가능한 통신 네트워크다. 세포가 건강해야 인체가 건강하다. 세포가 건강을 유지하며 살아가는 방식은 세포막 내외에서 일어나는 무수한 화학 반응이다. 100조개의 세포는 죽는 날 까지 초당 수백만 종류의 화학 반응을 간단없이 일으킨다. 지금 이 순간에도 생명의 불꽃을 튀기며 폭발하는 장엄한 생체 쇼가 벌어지고 있다.
섭취한 음식을 잘게 잘라 포도당, 아미노산, 지방산으로 다듬는 일도 화학 반응이요 이들을 위장관 벽에서 빨아들이는 일도 화학 반응이다. 흡수한 영양소로 인체에 필요한 물질을 조립하는 일도 화학 반응이고 사물을 보고, 만지며 생각하는 것도 모두 화학 반응이다. 인체는 실로 정교하고 거대한 화학 공장이다.
효소는 화학 반응을 주도하는 인체의 일꾼이다. 효소가 없으면 생존에 필요한 에너지와 영양물질을 만들어낼 수 없다. 화학 반응이 일어나지 않기 때문이다. 건축 자재가 완벽하게 구비되어도 일꾼을 모으지 못하면 건물을 축조할 수 없다.
음식을 화학적인 칼로 잘라 흡수 형태로 만들어주는 일꾼을 소화 효소(digestive enzyme)라 하고 소화 효소를 제외한 일꾼을 대사 효소(metabolic enzyme)라고 한다. 22 종류의 소화 효소는 씹어 삼킨 음식을 분해하여 신체의 피와 살을 조성하는 기초 공정에 동원되는 일꾼이다. 모든 일꾼은 전문 기능공이다. 토목공, 배관공, 목공, 페인트공, 전기공, 도배공 등 제각기 고유 영역이 있다. 현재까지 3000여 분야의 전문 기능공이 확인되고 있다.
인체 생 화학 반응은 필연적으로 유해 노폐물을 만들어 낸다. 프리라디칼(free radical)이 대표적인 유해 산물이다. 프리라디칼은 암을 포함한 수많은 질병의 원흉으로 악명이 높다. 한 개의 세포를 하루에 10만 번 공격하는 프리 라디칼은 날 마다 1000~2000개의 암세포를 발생시킨다. 프리라디칼의 공격으로부터 인체 세포를 보호하는 일도 효소가 주도하는 생화학 반응이다. 발육이나 성장도, 체중 증감도, 운동이나 공부 하는 것도, 심지어는 물건의 변신이나 섹스도 효소가 진두지휘하는 화학 반응이다. 신체에서 일어나는 15만 종류 이상의 생화학 반응은 모두 효소라는 일꾼이 주관하는 것이다.
차량의 연료 탱크에 가득 찬 가솔린도 스파크 플러그(spark plug)가 불꽃을 튀겨 주지 않으면 무용지물이다. 엔진이 작동되지 않기 때문이다. 효소는 스파크 플러그 같은 것이다.
밥상 위의 쌀밥은 하루가 지나도 변하지 않는다. 자연 상태에서 일어나는 화학 반응 속도가 매우 더디기 때문이다. 그러나 위장 내로 들어간 쌀밥은 몇 시간 내에 말끔히 소화된다. 소화 효소가 화학 반응 속도를 촉매 하기 때문이다. 만일 신체 내 화학 반응 속도가 자연 상태의 화학 반응 속도와 동일하다면 생명을 부지할 수 없다.
효소는 화학 반응 속도를 107 ~ 1020배 증가시킨다. 효소라는 일꾼이 1020 걸릴 일을 1시간으로 단축시키는 것이다. 카탈라제(catalase)라는 효소 1개는 초당 4천만 분자의 과산화 수소를 분해하고 탈 탄산 효소는 초당 100만 분자의 이산화 탄소를 제거한다. 상상을 초월한 엄청난 속도가 아닐 수 없다.
효소가 없는 신체는 연료 탱크 안의 가솔린처럼 단백질, 비타민, 미네랄, 물 등 생명이 없는 화학 물질 더미에 불과한 것이다.
효소 주성분은 단백질이다. 단백질 성분만으로 임무를 수행하는 일꾼을 단순 효소, 비 단백질 성분인 비타민, 미네랄이 존재해야만 일할 수 있는 일꾼을 복합 효소라고 부른다. 비타민과 미네랄이 중요한 것은 바로 이 때문이다.
효소라는 일꾼의 작업 능률은 작업 환경이 좌우한다. 대부분의 일꾼은 작업 환경 온도가 섭씨 35~40도, 산도(pH) 6~8 일 때 가장 열심히 일한다. 하지만 예외가 있다. 단백질을 잘라내는 펩신(pepsin)이라는 일꾼은 강 산성인 pH 2 에서, 트립신(trypsin)은 pH 8에서 자신의 역량을 최대로 발휘한다. 그러나 섭씨 40도가 넘으면 대부분의 일꾼은 죽고 만다.
효소는 음식을 소화시키고 독소를 분해한다. 혈액을 청소해주고 면역기능을 강화하며 근육을 수축시키고 단백질을 근육에 축적시킨다. 폐에서 이산화탄소를 제거하고 췌장 및 기타 중요 기관의 과부하를 줄여준다. 효소가 부족하면 에너지 생산량이 감소하여 까닭 없이 피로하고 무기력해지며 갖가지 질병을 일으킨다.
나이를 먹으면 누구나 효소 생산량이 줄어들고 위산 분비가 감소한다. 특히 위산은 단백질을 잘라내는 일꾼에게 필수적인 존재다. 위산 분비 기능이 저하되면 단백질을 분해할 수 없다. 장내 세균이 소화되지 않은 단백질을 부패시켜 독성 물질을 생성하고 이 독성 물질이 장점막을 파손하고 간과 임파 계에 과중한 부담을 줌으로써 여러 가지 질병을 야기하는 것이다. 위산이 저하되거나 소화 효소가 부족하면 배가 더부룩해지고 소화 불량. 신트림, 두통, 변비, 전신 무력감, 만성 피로 등 수많은 증상에 시달린다. 이때 신트림 완화 목적으로 제산제를 복용하는 것은 패착이다. 증상은 일시적으로 개선되지만 질병을 더욱 악화시킬 수 있기 때문이다.
효소 결핍 증상은 음식 효소(food enzyme)와 효소 제품으로 해결한다. 조리하지 않은 싱싱한 식물에는 여러 가지 유익한 식물 효소(plant enzyme)가 듬뿍 들어있다. 파인애플과 파파야가 머금고 있는 브러머라인(bromelain)과 파파인(papain)은 유명한 단백질 분해 효소다. 또한 리파제, 프로테아제, 아밀라제, 락타제, 슈크라제, 말타제 등 “~아제” 돌림의 소화 효소를 한데 묶어 만든 효소 제품도 시판되고 있다. 질병의 80%는 완전하게 소화되지 않은 음식과 그것의 부산물에 의해 발병된다.
영양학 분야에서 소화 기능은 최우선에 위치한다. 위장 관에서 모든 양분이 소화, 흡수되기 때문이다.
효소는 열과 산도(酸度)에 취약하다. 따라서 음식의 조리 방식에 따라 생체에서 이용할 수 있는 영양소의 종류와 양이 결정된다. 열과 산으로 조리 또는 가공한 음식은 원래 함유한 효소를 상실한다. 생식(生食)의 건강 효과를 강조하는 것은 이 때문이다.
전신 효소 요법(systemic enzyme therapy)은 채식이나 보충제(supplement)를 통해 소화 효소를 공급하는 방식이다. 소화, 흡수 기능을 증대시키면 영양소의 신체 이용률이 증진되고 영양소의 신체 이용률이 개선되면 대사 기능이 원활해진다. 즉 소화 효소로 대사 기능에 필요한 각종 영양소의 생물학적 이용도를 을 증대시켜 질병을 예방하고 치료하는 방법이 전신 효소 요법이다.
야채나 과일을 자연 발효시키면 야채나 과일이 함유하고 있는 효소 이외에도 여러 가지 유익한 효소와 영양소를 추가 제조해 낸다. 실제로 비 병원성 장내 세균은 대사 과정에서 세라펩타제(serrapeptase)라는 단백질 분해 효소를 만들어 낸다
만다(万田) 효소는 50여종의 과일, 야채를 적어도 1000일 이상 자연 발효시켜 만든 효소 제품이며 여러 종류의 식물 효소와 세균에 의해 생성된 유익한 효소 게다가 효소 작용에 필수적인 각종 비타민과 미네랄이 함께 농축되어 있어서 치료제 수준에 버금가는 강력한 식물성 효소(Potent, medical grade, plant-based enzymes) 제품이다. 만다 효소를 유산균 제제(probiotics)와 함께 복용하면 효소의 작용을 더욱 증강시킨다.
인체 고유의 항상성으로 생화학 반응의 오류를 자체 교정시킬 수 없는 대사 장애가 바로 질병이다. 이때 효소 제품이 질병 예방 및 치료 효과를 발휘한다. 전신 효소 요법은 한방의 총알로 여러 사냥감을 제압하는 산탄 요법(shot gun therapy)이요 만병을 통치하는 패너시어(panacea)로 알려져 있다.
산화 질소 생성 효소(NOS ; nitric oxide synthase)라는 일꾼은 물건 기동 물질, 산화 질소를 만들어 내고 산화 질소는 cGMP라는 발기 물질을 생성한다. PDE 5라는 효소는 cGMP를 파손하는 일꾼이다. PDE 5라는 일꾼을 구금시켜 cGMP 농도를 집적시키는 약물이 세우미 5 형제다.
효소의 종류
효소는 수많은 화학 반응에 관여하는 단백질 분자로서 음식을 소화시키고 뼈를 형성하며 조직을 복구하며 혈액을 순화시키고 해독작용을 하는 물질이다. 효소는 염증을 가라 앉히고 손상이 더 지속되는 것을 방지함으로써 퇴행성 질환을 치료한다
효소는 3가지 타입이 있다.
식이 효소(Dietary enzymes)는 가공하지 않은 자연 식품에 존재하며 소화를 돕는다
1) 소화 효소(Digestive enzymes): 췌장에서 만들어져 위장과 소장으로 분비된다. Food enzyme과 함께 소화를 돕는다. 식이 효소(Dietary enzymes)는 상부 위장에서 음식을 선 소화(predigestion)시키기 때문에 소화 효소의 부담을 덜어주어 소화 효소의 필요성을 경감시킨다. 선 소화 식품(Pre-digested foods)이 하부 위장에 도달하면 소화 효소가 업무를 떠 맡아 소화를 완료시킨다.
2) 대사 효소(Metabolic enzymes): 간에서 만들어지고 세포 내의 거의 모든 화학 반응(세포 호흡, 해독, 에너지 생산, 건강한 조직의 산도 균형 포함)을 조절한다
3) 전신 효소(Systemic Enzymes): 신체의 workhorse(사역마)다. 면역 반응, 소화, 호르몬 균형을 중지 또는 시작시키는 촉매제로 기능하기 때문이다. 전신 효소는 소화 효소와 달리 위장을 통과해야 한다. 효소가 혈액으로 방출되게 하기 위해서 전신 효소는 위장을 통과해야 한다
4) 식품 효소(Food enzyme)
Food enzyme(7)
(1) 리파제: 지방 분해
(2) 프로테아제: 단백질 분해
(3) 셀룰라제: 식이 섬유 분해
(4) 아밀라제: 전분 분해
(5) 락타제: 유제품 분해
(6) 슈크라제: 슈가 분해
(7) 말타제: 곡류 분해
효소를 보충하는 방식은 오직 가) 생식 나) 효소 보충제 복용 등 2가지다.
화학 반응 타입에 근거한 IUB 효소 분류
IUB (International Union of Biochemistry) system of Enzyme Nomeclature - Grouped in six major classes
1) 산화 환원 효소 (Oxidoreductases) : 산화, 환원 반응 촉매 (Oxidase, Dehydrogenase)
2) 전이효소 (Transferases) : 기질의 Functional group (Methyl group or Phosphate group etc)을 다른 기질에 전이(Transaminase, Creatinekinase)
3) 가수분해효소 (Hydrolases) : 물의 도움을 받아 기질 분해 (Amylase, Maltase, Sucrase)
4) 분해 효소 (Lyases) : C-O, C-C, C-N bond 절단(Catalase, Carboxylase)
5) 이성질화 효소 (Isomerases ) : 동일 기질 분자의 원자 배열 변화(G-6-P isomerase)
6) 합성 효소 (Ligases) : ATP 이용하여 2개 분자를 공유 결합(Glutamic acid synthase, Citric acid synthase)
구조에 의한 분류
가) 단순 효소(simple enzyme): 활성을 위해 아미노산 이외에 별도의 화학 물질을 요구하지 아니한 효소
나) 복합 효소(complex enzyme): 효소 활성을 위해 단백질 외에도 비교적 작은 유기물 분자를 요구하는 효소
사람이 ‘살아있다’는 사실은 인체에서 ‘화학 반응’이 진행되고 있다는 뜻이다. 생화학 반응은 생명의 근간이다. 생체를 이루는 세포가 살아가는 유일한 방식이 화학반응이기 때문이다. 음식 섭취, 운동, 성장 등도 화학 반응 없이는 불가능하다. 심장이 뛰고 숨을 쉬는 것도 화학 반응이다. 인체의 생화학 반응은 조립된 블록을 파괴한 다음(소화) 다시 재 조립하는 것이다. 흡수한 영양소를 이용, 다시 조합하여 살(肉)을 만든다.
화학반응 속도는 자연 상태에서 매우 느리다 쌀밥은 하루가 지나도 변하지 않지만 밥을 먹으면 수 시간 내에 완전 소화된다. 신체 내 화학 반응 속도가 엄청나게 빠르기 대문이다. 신체 내 화학반응 속도가 느려지면 에너지 생성이 감소되고 만사가 귀찮아진다
화학반응이 일어나기 위해서는 에너지 언덕을 넘어야 한다. 종이와 산소의 반응으로 종이를 태울 수 있다. 하지만 불(열)을 가하지 않으면 종이는 타지 않는다. 그러나 종이에 불을 붙이면 계속 타 들어 간다. 불이 붙어 열이 나기 때문이다. 종이가 산소와 반응 위해서는 에너지 언덕을 넘어야 하는 것이다. 만일 화학 반응에 에너지 언덕이 존재하지 않는다면 세상은 불바다가 될 것이다. 책상 위의 책이 저절로 불타고 자동차 연료탱크의 휘발유에 불이 붙고 산불이 날 터이다.
신체의 화학반응에도 에너지 언덕이 존재한다. 세포는 포도당을 먹고 산다. 포도당을 분해하려면 열을 가해야 한다. 하지만 열을 가하면 체온이 올라가 사람이 살 수 없다. 따라서 포도당 분해를 위해 열을 가하는 대신 에너지 언덕을 낮추어 준다. 효소가 에너지 언덕을 낮추어 쉽게 화학 반응을 유발하는 것이다.
효모, 곰팡이, 세균 등 미생물이 가지고 있는 효소는 화학반응을 일으켜 맥주, 된장을 만들어 낸다. 보리에서 맥주가, 콩에서 된장이 된다.
고기를 먹으면 위액(gastric fluid)이 고기를 녹인다. 위액 중 펩신이라는 효소가 고기 단백질을 분해시키기 때문이다. 펩신이 에너지 언덕을 낮추어 단백질이 쉽게 분해된다.
맥아(보리 싹)로 엿기름을 만든다. 엿기름에는 아밀라제라는 효소가 있어 녹말을 분해시켜 단맛이 나는 엿당이 된다. 밥알을 오래 씹으면 단맛이 나는 것도 마찬가지 이유다.
녹말에 아밀라제를 첨가하면 녹말이 분해된다. 그러나 녹말이 분해되는 과정에서도 아밀라제는 소실되지 않는다. 따라서 효소는 많은 양이 필요 없다. 이와 같이 화학반응을 촉진시키지만 자신은 아무런 변화가 없는 물질을 촉매라고 한다.
효소(enzyme)는 “효모 속에 있는”의 뜻이다. 효모 내 효소가 포도당을 알코올로 만드는 반응을 발효라고 한다.
효소는 신체의 진정한 일꾼이다. 효소가 일을 하면 화학 반응이 일어나고 신체 변화를 초래한다.
효소는 화학 반응을 107 ~ 1020 배 증가시킨다. 효소가 존재하지 않으면 10 20 시간 걸릴 일을 1시간 만에 할 수 있다.
카탈라제(catalase)는 과산화수소 분해 효소다. 카탈라제 한 개가 1초에 분해할 수 있는 과산화 수소 분자 수는 약 9만개에 이른다. 탈 탄산 효소는 1초에 10만 분자 이상의 CO2와 작용한다.
효소도 수명이 있다. 짧은 것은 몇 시간, 긴 것은 며칠, 또는 수십 일의 수명을 가진 것도 있다. 더 이상 필요 없으면 효소가 효소를 분해한다.
효소가 일하는 최적 조건은 1기압 하의 체온이다.
공기 중의 질소로 암모니아를 만들 때는 450도 C에 200기압의 압력이 필요하다. 수소와 질소가 합쳐져서 암모니아를 생성하기 위해서는 이 정도의 온도와 압력이 필요하다. 그러나 미생물이 질소를 붙잡아 암모니아를 만들 때는 보통 온도에서 1기압이면 충분하다.
신체 내 효소는 물 위에 떠 있다. 효소는 물이 있어야 능력을 발휘한다, 물질 합성에는 에너지가 필요하다. 영양소를 분해해야 에너지를 만들어 낸다. 영양소 분해는 화학 반응이며 이때 효소가 필수적이다.
기질과 효소 결합 부위
기질은 효소와 만나 반응하는 물질이다. 타액 내 아밀라제는 녹말을 분해 시킨다. 이때 녹말이 기질이다. 효소는 초당 수 만 번의 화학 반응을 촉진한다.
효소는 기질을 우연히 만난다. 물에 떠 있는 분자들은 열에너지 때문에 정지하지 않고 끊임없이 움직인다. 물에 있는 분자가 움직이는 현상을 확인하기 위해서는 맑은 물에 잉크 방울을 떨어뜨려 본다. 잉크 방울이 확산되는 현상이 잉크분자의 움직임이다. 분자의 순간적인 움직임은 매우 빠르다. 따라서 모든 분자는 1 초 안에 수많은 다른 분자와 충돌한다.
효소의 사이즈는 기질보다 더 크기 때문에 효소 움직임은 기질보다 작다. 따라서 기질이 효소보다 더 경망스럽게 움직이며 효소와 무작위로 부딪힌다. 효소와 기질은 초당 수 십 만 번씩 부딪치는 것이다. 효소의 품에 기질을 안을 만큼 효소 사이즈는 크다.
기질과 효소는 모양에 걸 맞는 결합 부위가 존재한다. 기질이 열쇠요 효소가 자물쇠다. 기질과 결합하는 효소 부위를 활성 부위라고 하며 열쇠 구멍에 해당된다.
하나의 자물쇠를 열 수 있는 열쇠는 오직 하나 밖에 없다. 아밀라제는 녹말과 카탈라제는 과산화수소와만 반응한다.
조효소는 효소 도우미
효소와 기질의 결합은 상호간 만나는 부위의 형태가 중요하다. 열쇠와 자물쇠 모양이 맞아야 열리는 것처럼 효소와 기질의 형태가 서로 맞아야 결합한다. 그러나 일부 효소는 기질과 모양이 틀려 열쇠로 자물쇠가 열리지 않는다. 이때 보조 열쇠가 필요하다. 이와 같이 열쇠의 기능을 도와주는 도우미 효소를 조효소라고 한다.
도우미 효소는 기질과 효소 결합 부위의 형태가 다를 때 자물쇠의 구멍에 맞도록 열쇠를 보조하는 기능이 있다.
효소는 단백질이며 도우미 효소는 비타민이나 미네랄이다. 비타민과 미네랄은 대개 도우미 역할이다. 도우미 효소(조효소)는 단 한가지 종류의 효소만 돕는 것이 아니라 여러 종류의 효소를 돕는다. 또한 비타민은 다량이 필요하지 않다.
효소 방해하기
1) 하나의 효소에 대해 진짜 기질과 가짜 기질이 경쟁한다(설파제와 세균 효소)
2) 효소 옆구리에 특정 물질이 달라 붙으면 효소는 원래의 모습을 약간 변형시킨다. 형태가 변화된 효소는 기질과 결합을 방해한다.
날씨가 추워지면 에너지를 많이 내고(영양소 분해를 많이 하여) 더워지면 에너지를 적게 낸다. 방이 추워지면 난방을 하고 더워지면 난방을 끄는 것과 유사.
대장균 한 마리에 2000여종의 효소가 존재한다. 사람 세포에도 수 천명의 일꾼이 존재한다. 따라서 이들 일꾼 들을 통제하지 않으면 제멋대로 일을 하여 심각한 상태를 유발한다. 따라서 일꾼들은 적당히 조절, 통제된다.
효소 조절 방법
1) 필요하면 만들어 낸다
특정 세포에게 할 일이 많아지면 그 일을 수행하는 효소를 많이 만들어낸다.
대장균은 포도당 분해로 에너지를 획득한다. 포도당을 주면 젖당 분해 효소가 필요 없다. 그러나 젖당을 주면 젖당 분해 효소가 필요하다. 젖당을 분해해야 포도당을 얻을 수 있기 때문이다. 이때 대장균은 젖당분해 효소를 만들어 낸다.
젖당이 대장균의 DNA에 영향을 주어 젖당을 분해하는 효소가 만들어진다. 유전자가 효소 합성에 관여한다.
2)일꾼에게 더 이상 일을 못하게 한다
일꾼이 지나치게 일을 하면 필요 없는 물질이 잔뜩 생겨 세포에 부담이 된다. 필요 없이 원료만 많이 사용하고 과잉 생산된 물질이 세포 기능을 방해하기도 하기 때문이다. 그래서 적당량이 생성되면 더 이상 일을 못하게 방해하는 기전을 내장하고 있다.
A---가효소àB---나효소-à C---다효소-à D-àD
D라는 물질이 과잉 생산 되면 (가) 효소가 더 이상 일을 못하게 한다.
3)호르몬에 의해 조절된다
호르몬은 뇌의 지시 사항을 일선 세포에게 전달하는 전령이다. 세포는 전령이 시키는 대로 일을 한다. 호르몬이 세포 문 앞에 도달, 대문을 두드리면 세포는 어느 호르몬인지 알아 본 후 잠자고 있는 관련 일꾼(효소)를 깨워 호르몬이 시킨 일을 수행한다. 하나의 일꾼이 잠에서 깨어나면 다른 일꾼의 잠을 깨우고 잠이 깬 일꾼이 또 다른 일꾼을 깨워 순식간에 세포는 여러 가지 일을 하는 것이다.
- 효소와 온도
단백질은 열에 취약해서 불에 의해 쉽게 변형되어 단백질의 입체 구조가 변한다. 일단 변형된 단백질은 원래의 모습으로 복구되지 않는다. 그래서 열쇠와 자물쇠 관계인 효소와 기질은 변형된 효소 때문에 기질과 열쇠-자물쇠 관계가 파괴되어 기질과 결합할 수 없다.
효소의 변형은 40도부터 시작된다. 그러나 미생물 중에는 70도 이상의 온천수에서도 생존하는 놈이 있다.
일꾼은 추워도 일을 못한다. 온도가 낮아지면 기질의 분자 운동이 둔해지기 때문이다. 따라서 효소의 성능이 떨어진다. 그래서 온도가 낮으면 세균 효소 기능이 떨어져 음식이 상하는 것을 방지한다. 그러나 냉장고 안에서도 느리긴 하나 세균 효소가 활동하기 때문에 냉장고 과신은 금물이다.
- 효소의 기질 특이성
효소라는 일꾼은 지조가 있다. 오직 한가지 기질하고만 반응한다. 아밀라제는 녹말하고만 반응한다. 이를 기질 특이성이라고 한다. 그러나 기질은 지조가 없다. 한가지 효소하고만 결합하는 것이 아니라 여러 효소와 결합하여 여러 가지 물질을 만들어낸다. 쌀로 떡을 만들기도 하고 과자를 만들어내는 식이다. 세포는 이런 제품 생성을 조절하는 기능이 있다.
기질이 많을수록 일꾼은 신명이 난다. 하지만 기질 농도가 높을수록 일을 잘하는 것은 아니다. 모든 효소가 기질과 결합한 포화상태가 되면 더 이상 일하지 않는다.
- 효소와 산도
일꾼은 중성을 좋아한다. 그러나 강한 산성을 좋아하는 펩신이라는 효소는 예외다. 신맛이 나는 김치에는 미생물 번식이 어렵다. 김치에는 김치를 숙성시키는 유산균만 살 수 있다. 유산균은 산성에서 잘 견딜 수 있기 때문이다.
먹거리와 효소
아밀라제가 녹말 을 분해하면 반죽이 부드러워지고 잘 늘어난다. 밀가루 반죽에 효모를 투입하면 효모가 당을 분해시켜 이산화 탄소(CO2)를 생성, 기포가 생겨 반죽이 부풀어 오르고 빵이 부드럽고 먹기에 편해진다.
우유 발효 식품(우유+유산균=치즈)
발효시킨 우유를 렌넷(Rennet: 송아지의 위에서 추출한 물질 - 레닌이라는 효소 포함)으로 처리하면 두부처럼 굳어진다. 이것을 세게 눌러 단단히 만든 다음 숙성시키면 치즈가 된다. 숙성 과정에 작용하는 곰팡이나 미생물 종류에 따라 약 400 여종의 치즈를 만든다. 그러나 다수의 어린 송아지를 도살해야 하는 문제가 있다. 따라서 일본인 교수가 곰팡이로부터 레닌 비슷한 물질을 제조하여 이것을 이용하기도 한다.
식혜 = 효소로 만든 음료수
엿기름은 보리 싹을 틔워 말린 것이다. 이 안에 아밀라제가 함유되어 녹말을 엿당으로 분해시킨다.
엿기름을 갈아 체로 거른 다음 걸러낸 엿기름 가루에 물을 부어 넣으면 엿기름 가루는 가라 앉고 윗부분에 맑은 물이 생긴다. 맑은 부분의 물에는 아밀라제가 들어 있다. 된 밥에 맑은 엿기름 물을 부은 다음 따뜻한 곳 (50도: 아밀라제의 최적 활성 온도)에 두면 엿기름 물에 있는 아밀라제가 밥의 녹말을 분해하여 엿당으로 변화한다. 4-5시간 경과 후 밥알이 뜨면 식혜가 된다. 이때 식혜를 끓여 먹는다. 엿기름 내 효소 기능을 차단하고 또한 살균 목적으로 끓인다.
젓갈
동물 신체에는 단백질 분해 효소가 존재하여 신체에서 쓸모 없는 단백질을 분해한다. 그러나 유용한 단백질까지 분해하지 않도록 조절된다. 동물이 죽으면 이런 조절 능력이 소실된다. 따라서 자신의 단백질을 분해하여 부패시킨다. 단백질 분해 효소가 새우 단백질을 적당히 분해하면 새우젓이 된다. 소금을 뿌리는 이유는 단백질 분해 효소만 작용케 하고 다른 미생물의 번식을 막기 위해서다. 다른 미생물이 번식하면 부패하기 때문이다.
된장, 간장
곰팡이나 세균의 단백질 분해 효소로 콩 단백질을 분해하여 특유한 맛을 내는 아미노산이 된다. 아미노산은 조미료 효과가 있다. 간장이 대표적이다.
오징어
건조 동안 효소가 오징어 단백질을 분해하여 연해지고 맛이 좋다. 마른 오징어 표면의 흰 가루는 단백질 분해로 생긴 아미노산이다. 건조는 세균 번식을 막는 수단이다
연육소
도살 후 2-3일 동안 찬 곳에 저장하면 단백질 분해 효소가 작용하여 고기가 연해지고 맛이 생긴다. 이를 숙성이라도 한다. 단백질 분해 효소가 들어있는 과즙을 넣으면 고기가 연해지고 맛도 좋아진다
주스와 홍차
사과주스가 탁한 이유는 불용성 펙틴(pectin) 때문이다. 이때 펙틴 분해 효소를 가하면 맑아지고 맛도 좋아진다. 홍차는 녹차 잎을 발효시킨 것이다. 효소에 의해 홍차 색이 되고 떫은 맛이 난다.
생활과 효소
1) 향기(방향제)
용기 안 액체에 향기 나는 성분과 다른 물질이 결합한 것이다. 효소가 칠해져 있는 판으로 액체 성분이 빨려 올라가면 효소가 그것을 분해하여 향기 나는 성분을 증발시킨다.액체 성분이 소진될 때가지 향기를 발산한다
2) 세제
분해를 전문으로 하는 효소를 사용한다. 소화효소가 대표적이다. 단백질 분해 효소,탄수화물 분해 효소, 지방 분해 효소 등이 옷에 묻은 때(대개 기름기, 단백질, 탄수화물 등)를 제거한다. 비누는 기름기만 제거하는 성질이 있지만 효소는 슈퍼파워를 발위한다.세탁할 때 효소 제제를 약간만 첨가한다. 세제에 사용되는 효소는 대개 미생물에서 얻은 것이며 저온에서 활동을 잘하는 물질이다. 그러나 효소세제는 종류에 따라 피부 접촉으로 알레르기 가능성이 있다.
3) 치약
치석은 세균이 설탕을 분해하여 만든 덱스트란과 세균의 결합체다. 치석 제거 치약이란 덱스트란을 분해하는 효소를 넣은 것이다.
4) 가죽 가방
동물 가죽 가운데 콜라젠 이외의 단백질을 제거하기 위해 단백질 분해 효소를 사용한다.콜라젠만 남겨야 질 좋은 가죽이다
5) 청바지 만들기
색이 바랜 청바지를 만든다.
돌로 갈거나 효소를 처리하는 방식이 있다. 청바지 면을 분해하는 효소를 적당한 시간 동안 처리하면 청바지가 퇴색된다.
효소와 건강
1) 우유와 효소
우유를 마신 후 가스가 차고 배가 더부룩하면 우유의 젖당 때문이다. 젖당을 분해하는 효소가 없으면 설사, 가스 등 증상이 유발한다. 가스가 생기는 것은 소화되지 않은 젖당을 대장세균이 분해하기 때문이다. 젖당 분해 효소가 없는 유당 불내증인 사람이 많다.
요구르트나 치즈는 젖당 함량이 낮다. 발효과정에서 분해되기 때문이다. 우유보다 요구르트를 먹을 때 편안한 느낌이 드는 것은 이 때문이다.
젖당 분해 효소가 없는 사람(유당 불내증)은 우유를 마실 때 락타제 효소를 함께 섭취한다.
2) 술과 효소
술을 조금만 마셔도 취하는 사람과 많이 마셔도 취하지 않은 사람이 있다. 알코올은 대개 간에서 분해되며 1차적으로 알코올 탈 수소 효소에 의해 분해되어 ‘아세트알데히드’라는 물질이 생성된다. 아세트알데히드는 다시 아세트알데히드 탈 수소 효소에 의해 아세트산이 된다. 술을 마시면 나타나는 증상은 알코올에 의한 것이 많지만 아세트 알데히드에 의한 것도 있다. 얼굴이 붉어지거나 구토, 두통 등은 아세트알데히드때문이다.
알코올--알코올 탈 수소 효소-à아세트알데히드—아세트알데히드 탈 수소 효소à아세트산
이들 알코올 분해 효소가 없거나 결핍되면 맥주 한잔만 마셔도 정신을 차릴 수 없다.
3) 담배와 효소
흡연을 하면 백혈구가 폐로 모인다. 담배 연기를 적군으로 감지하여 면역 기능을 자극하기 때문이다. 백혈구는 적군을 격퇴하기 위해 효소를 방출한다. 이 효소가 폐 조직까지 파괴하여 폐기종이 된다.
4) 의약품과 효소
소화제는 소화 효소다. 소화제는 위산을 견뎌야 한다. 캡슐에 아밀라제, 단백질 분해 효소, 지방 분해 효소, 섬유질 분해 효소를 넣어 소장까지 보내는 방식을 사용하기도 한다. 그러나 소화제를 과용하면 신체 소화 기능이 약화된다.
소염제는 주로 단백질 분해 효소다. 바르는 소염제도 있다. 지혈제는 피브린 형성을 돕는 혈액 응고 효소이다. 화장품 가운데 클린저(Cleanser)도 효소 제품이 있으며 이물질 을 제거하는 효과가 있다. | 
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