Nel nostro corpo abbiamo gli enzimi digestivi e gli enzimi metabolici e sono molecole perlopiù di natura proteica. Gli enzimi digestivi sono idrolasi secrete nel lume gastrointestinale per smontare il cibo, mentre quelli metabolici sono dentro la cellula e governano il metabolismo energetico, la sintesi e il ricambio delle molecole.
Enzimi digestivi: dove agiscono
Gli enzimi digestivi sono secreti da: ghiandole salivari, stomaco, pancreas, mucosa intestinale (es. amilasi salivare e pancreatica, pepsina, tripsina, lipasi, lattasi, saccarasi, peptidasi).
Questa categoria appartiene alla classe delle idrolasi, catalizzano reazioni di idrolisi rompendo macromolecole alimentari (proteine, carboidrati, lipidi) in unità assorbibili. Agiscono nel lume dell’apparato digerente o sulla superficie del brush border.
Ad esempio, la lattasi idrolizza il legame β‑1,4 del lattosio in glucosio e galattosio; se carente abbiamo intolleranza al lattosio.
La carenza di enzimi digestivi, in pratica, si valuta soprattutto con test di funzionalità pancreatica (in primis elastasi fecale) e con la clinica di maldigestione/malassorbimento.
Enzimi metabolici: cosa sono e dove agiscono
Sono estremamente numerosi e coinvolti in tutte le reazioni biochimiche che consentono la vita.
Sono gli enzimi che regolano vie metaboliche intracellulari (glicolisi, ciclo di Krebs, β‑ossidazione, sintesi di acidi grassi, sintesi di DNA/RNA, urea cycle, ecc.).
Esempi: esochinasi, fosfofruttochinasi‑1, piruvato chinasi per i carboidrati; acetil‑CoA carbossilasi e HMG‑CoA reduttasi per lipidi e colesterolo; transaminasi AST/ALT per il metabolismo aminoacidico; DNA e RNA polimerasi per gli acidi nucleici.
Operano all’interno delle cellule (citoplasma, mitocondri, nucleo, lisosomi, perossisomi) e sostengono crescita, riparazione, produzione di ATP, difesa antiossidante, detossificazione.
Senza produrre calore, gli enzimi rendono possibile la trasformazione dei macronutrienti nei loro costituenti più semplici, fino alla produzione di energia per le cellule.
Quanto tempo impiegherebbero le varie reazioni se procedessero spontaneamente senza la presenza di enzimi?
Lo scienziato che si è posto questa domanda è stato il dottor Richard Wolfenden, professore di biochimica e biofisica all’Università del North Carolina.
In uno studio del 1995, Wolfenden ha riferito che, in assenza di enzimi, il processo di sintesi di DNA e RNA richiederebbe 78 milioni di anni[1].
Come si attiva un enzima?
Molti enzimi vengono attivati da cofattori non proteici: se il cofattore è una piccola molecola organica (spesso derivata da una vitamina) si parla di coenzima; se è uno ione metallico o altro componente inorganico si parla di cofattore inorganico.
I cofattori sono fondamentali per moltissime reazioni chiave del metabolismo
Coenzimi e i cofattori sono essenziali nelle vie cataboliche che demoliscono (semplificano) le sostanze, da macro a micro, e in altre vie del metabolismo cellulare dette anaboliche, cioè di costruzione delle sostanze (da micro a macro).
Un esempio di via anabolica è la trasformazione degli aminoacidi in proteine, oppure del triptofano in serotonina, dove il cofattore è la vitamina B6.
Micronutrienti ed enzimi
Semplificando ulteriormente, se paragonassimo i micronutrienti alla miccia (comburente) e la funzione enzimatica al fuoco, potremmo affermare che quando le fiamme si affievoliscono, c’è bisogno di “comburente”.
Ciò significa che, pur avendo disponibilità di macronutrienti (proteine, carboidrati e grassi), potremmo sentirci stanchi e affamati, fintanto che il fabbisogno di micronutrienti non viene soddisfatto.
Di conseguenza, è evidente che la presenza di quantità adeguate di micronutrienti consente lo svolgimento ottimale di tutte le funzioni fisiologiche delle cellule che compongono l’organismo.
In conclusione, la salute e il benessere del nostro organismo, nonché la resistenza allo stress e la risposta epigenetica alle innumerevoli situazioni ambientali, si reggono su due pilastri essenziali:
- i micronutrienti – vitamine e minerali che dobbiamo introdurre con la dieta,
- la funzionalità enzimatica – dove la presenza di mutazioni genetiche può generare un fabbisogno particolare di uno o più micronutrienti.
