학문

효소 치약에 주로 포함되는 효소의 촉매 작용 원리는 무엇인가요?

최근 구강 건강 증진을 위해 많이 사용되는 효소 치약은 기존의 일반 치약과 달리 화학적 반응을 통해 프라크를 분해하고 구강 내 환경을 개선합니다. ​효소 치약에 주로 포함되는 효소의 촉매 작용 원리는 무엇인가요?

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    우리의 일상 생활에서 효소가 다양하게 활용되고 있으며, 점차 확대되고 있는데요. 그중에 하나가 효소 치약입니다.

    효소 치약은 특정 물질과만 반응하는 기질 특이성과 천연 항균 물질의 생성 원리를 이용하는 건데요. 일반 치약이 연마제로 프라크를 긁어낸다면, 효소 치약은 생화학적 가위 역할을 하여 이를 화학적으로 분해합니다.

    ​효소 치약 속에 있는 덱스트라나아제는 프라크의 끈적한 골격을 이루는 다당류의 화학 결합을 끊어 치아 표면에서 쉽게 떨어지게 만듭니다. 또한 프로테아제는 치태와 설태의 주요 성분인 단백질을 분해하여 구취를 막고 세균 증식을 억제합니다.

    ​또한, 구강 내 천연 항균 시스템을 활성화 하는데, 치약 속 글루코오스옥시다아제 등이 입안의 당분을 분해해 과산화수소를 만들면, 락토페록시다아제 효소가 이를 촉매로 삼아 강력한 항균 물질인 하이포타화시안산염을 생성합니다. 이 물질이 충치와 잇몸 질환을 유발하는 유해균의 세포벽을 파괴합니다.

    ​즉, 효소 치약은 효소의 촉매 작용을 통해 치아 마모를 최소화하면서도 프라크의 결합을 분해하고 유해균을 억제하여 구강 환경을 개선하는 치약입니다.

    제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

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  • 안녕하세요. 효소 치약에 포함되는 효소의 촉매 작용 원리는활성화 에너지를 낮춰 특정 생체 고분자를 선택적으로 분해하는 것입니다. 구강 내 플라크는 주로 단백질, 다당류, 세균의 세포막 성분으로 이루어진 복합 바이오필름인데요, 이때 효소 치약에 들어가는 효소들은 이 구조를 구성하는 특정 결합만을 선택적으로 끊습니다. 우선 효소는 기질에 특이적으로 결합하여 효소-기질 복합체를 형성하며, 이때 효소의 활성 부위가 플라크의 특정 결합 구조에 맞게 결합하면서 반응이 일어납니다. 이 과정에서 효소는 반응 경로의 활성화 에너지를 낮춰, 상온의 구강 환경에서도 빠르게 결합이 끊어지도록 만듭니다.

    예를 들어 치약에 흔히 사용되는 아밀레이스는 전분성 음식 찌꺼기의 α-1,4 글리코시드 결합을 분해하고, 프로테아제는 플라크를 구성하는 단백질의 펩타이드 결합을 절단합니다. 일부 제품에는 글루코시다아제가 포함되어 세균이 만든 점착성 다당류를 분해하기도 합니다. 중요한 점은 효소가 반응 후에도 변하지 않고 다시 사용될 수 있는 촉매라는 점인데요, 즉 효소는 자신은 소모되지 않으면서 반복적으로 플라크 구조를 분해해 구강 내 세균 부착을 약화시킨다고 보시면 됩니다. 감사합니다.