26. august 2010

Kunstigt enzym fjerner naturlige gifte

Første eksempel på "kemzym" der fungerer som modgift

Af Jes Andersen

For første gang er det lykkedes, at få et fuldstændigt menneskeskabt kemisk stof til at neutralisere giftstoffer, der forekommer i naturens frugter og grøntsager. Det var en Ph.d.-studerende ved Kemisk Institut, Københavns Universitet, der viste at det nyskabende såkaldte kemzym, kan nedbryde giften fra hestekastanjer.

 For Ph.D Jeannette Bjerre er giften i kastagner bare begyndelsen
Ph.d Jeannette Bjerre, der i øvrigt vandt Kemisk Forenings Ph.d.-pris 2010 for forskning i kunstige enzymer, er begejstret for resultatet.
"Det var et utroligt langt forløb at vise at det her nye molekyle kan nedbryde giftstoffer. Men det er bestemt hele besværet værd. Især fordi mit arbejde med det, beviser, at kunstige enzymer i det hele taget kan bruges til denne type opgaver", fortæller Bjerre. 

 

Simple molekyler til komplekse opgaver

Enzymer kender de fleste som noget der er i vaskepulver. Men i vore kroppe er det enzymernes opgave at nedbryde alt hvad vi spiser, så kroppen kan optage det. Men altså også at nedbryde giftstoffer, så kroppen kan overleve dem.
Kunstige enzymer virker på samme måde som de naturlige. Men hvor naturlige enzymer er ekstremt store og komplekse, er de kunstige skrællet ned til det allermest nødvendige.

Spidstangen i molekylernes verden 

Kemzymernes enkle konstruktion betyder blandt andet, at det i princippet skulle være nemmere at skræddersy de kunstige enzymer til forskellige opgaver. Når der er færre dele, er der mindre der kan gå galt, når man begynder at ændre på enzymets struktur og opbygning. Og for enzymer gælder det, at selv små detaljer i deres opbygning er helt afgørende, for hvordan de fungerer.
På den måde minder enzymer meget om almindeligt håndværktøj, hvor en saks kan nogle helt andre ting end en spidstang, selv om de ligner hinanden.

Skrøbelige fartdjævle

Selv om de naturligt forekommende enzymer er mange millioner gange mindre end spidstænger, er det alligevel nogle uforlignelige værktøjer. Nogle af verdens hurtigste kemiske reaktioner sætter i gang, når enzymerne går på job.
For eksempel laver kroppens enzymer over en million reaktioner i sekundet, når de nedbryder stoffer. Der er bare et problem med naturlige enzymer. De er skrøbelige.
Hvis et enzym fra vores krop bliver varmet op til over 60 grader, eller udsat for opløsningsmidler denaturerer de. Det vil sige, de bliver nedbrudt, og holder op med at virke.

Hårdkogte kunst-enzymer

Ind til nu er det ikke lykkedes at udvikle kunstige enzymer, der arbejder lige så hurtigt som de naturlige. Til gengæld er de mange gange mere robuste. Kunstige enzymer kan tåle både varme og opløsningsmidler. Det betyder blandt andet, at kemsymerne kan massefremstilles med industrielle kemiske processer. Det er en fordel når man skal bruge store mængder i en fart.

Nænsom som naturen, men hurtigt nok til industrien 

Fremstillingen af naturlige enzymer er væsentligt mere tidskrævende, fordi de skal dyrkes frem, lidt som når man dyrker æbler eller korn. Derfor kan de kunstige enzymer også vise sig at være uhyre velegnede til en lang række forskellige opgaver. Ikke mindst i medicinalindustrien, hvor der er et stort behov for kemiske stoffer, der kan løse opgaver, de naturlige enzymer ikke kan designes til. Som kan produceres industrielt uden at gå i stykker og som er billige at fremstille.