Nichtenzymatischer

Nichtenzymatisch bezeichnet in der Biologie und Chemie Prozesse oder Reaktionen, die ohne Enzyme katalytisch ablaufen. Im Gegensatz zu enzymatischen Reaktionen, die spezifische Proteine als Katalysatoren nutzen, beruhen nichtenzymatische Vorgänge häufig auf rein chemischen Reaktionen, physikalischen Prozessen oder Umweltbedingungen wie Temperatur, pH-Wert und der Anwesenheit von Radikalen.

In der Lebensmittelchemie ist die nichtenzymatische Browning ein bekanntes Beispiel, das durch Reaktionen zwischen reduzierenden Zuckern und Aminogruppen aus Proteinen oder Aminosäuren entsteht, weitgehend außerhalb von Enzymen. Dazu gehören die Maillard-Reaktion und die karamellisierende Reaktion; sie beeinflussen Geschmack, Farbe und Nährwert, können aber auch zu Nährstoffverlusten führen und unter Lagerungsbedingungen verstärkt auftreten.

In der Biomedizin spielt die nichtenzentrische Glycation eine Rolle: Reduzierte Zucker reagieren nichtenzematisch mit Proteinen, Lipiden oder Nukleinsäuren und bilden fortschreitende fortgeschrittene glykierte Endprodukte (AGEs), die mit Alterung, Diabetes und Gefäßerkrankungen assoziiert sind. Ebenso ist die nichtenzymatische Lipidoxidation bekannt, bei der Lipide durch Radikale oder oxidierende Agenzien ohne Enzymkatalyse oxidieren, was Zellmembranen beeinflusst.

Der Begriff findet auch in der Materialwissenschaft und Physik Anwendung, etwa bei spontanen chemischen Umwandlungen, hydrolytischen oder Polymerisationsprozessen, die nicht durch Enzyme gesteuert werden. Nichtenzymatische Vorgänge sind oft langsamer und stärker von Umweltbedingungen abhängig als enzymkatalysierte Reaktionen.