Ферменты против биоплёнки и еды: как работает каждый из них
Фермент — это белок, который режет одну определённую связь. Декстраназа режет сахарный клей зубного налёта; папаин и бромелайн — белки; лизоцим — стенку бактерии; глюкозооксидаза превращает глюкозу в мягкий антисептик. Ни один не убивает всех подряд. Они убирают структуру — поэтому их изучают против биоплёнок, а не как антибиотики.
Автор: Magnus Larsen · Микробиолог · Научный блогерОпубликовано: Факты проверены: Что это за система
Бактерии в биоплёнке защищены не столько собственной стойкостью, сколько тем, что их окружает: матриксом из сахаров, белков и ДНК, который они сами выделяют. Ферменты атакуют матрикс, а не клетки. Каждый — молекулярные ножницы с лезвием одной формы.
Декстраназа режет декстран — цепочку из глюкозы, которую стрептококки рта строят из сахарозы, чтобы закрепить налёт. Разрезать цепочку — и биоплёнка теряет каркас.
Папаин (из папайи) и бромелайн (из ананаса) — протеазы: режут белки. Во рту они разрыхляют белковую плёнку на зубах и мусор, в котором селятся бактерии; в кишечнике просто помогают переварить белок из еды.
Лизоцим — собственный фермент организма, его много в слюне и слезах. Он режет пептидогликановую стенку грамположительных бактерий; без стенки клетка лопается.
Глюкозооксидаза превращает глюкозу и кислород в глюконовую кислоту и перекись водорода — небольшую местную дозу антисептика, которая подпитывает пероксидазную систему самой слюны.
Три вопроса, которые задают все
Ферменты убивают бактерии? В основном нет. Лизоцим — да, некоторые виды. Остальные убирают структуру, в которой бактерии прячутся, а дальше работают слюна, щётка или иммунитет.
Это безопасно? Это белки, организм их переваривает. Папаин и бромелайн могут вызвать аллергию у тех, кто реагирует на сами фрукты. Концентрация и время контакта важны, и в исследованиях они различаются.
Они заменяют щётку? Нет. Они размягчают матрикс. Снимает налёт с зуба по-прежнему механика.
Что наука уже может сказать, а что пока нет
Может: декстран — структурный клей налёта, и декстраназа разрушает его в лаборатории; протеазы и лизоцим ослабляют биоплёнки в пробирке; глюкозооксидаза создаёт перекись на месте.
Пока не может: сказать, сколько биоплёнки убирает любой фермент во рту человека за месяцы; какое сочетание лучше; меняет ли применение ферментов исход по кариесу или болезням дёсен. Длинных испытаний на людях с клиническими конечными точками нет.
Виды, названные здесь, — в энциклопедии бактерий, свежие исследования — в новостях.