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Hydrolyse (von griechisch „hydro-“ für Wasser und „lysis“ für Auflösung) ist eine chemische Reaktion, bei der eine chemische Bindung durch die Reaktion mit Wasser gespalten wird. Dabei wird ein Molekül Wasser in seine Bestandteile – ein Wasserstoffion (H⁺) und ein Hydroxidion (OH⁻) – aufgespalten, die dann jeweils an die entstehenden Molekülfragmente gebunden werden. Diese Reaktion ist das Gegenteil der Kondensation, bei der zwei Moleküle unter Abspaltung von Wasser miteinander verbunden werden. Der Prozess der Hydrolyse findet auch im menschlichen Körper in vielfältiger Form tagtäglich statt. Zum Beispiel geschieht das bei der Verdauung und Verwertung von Proteinen. Sind Proteine bereits hydrolisiert, bedeutet das, dass sie teilweise aufgespalten wurden, was sie leichter verdaulich macht.
Hydrolysierte Proteine sind Proteine, die durch den Prozess der Hydrolyse in kleinere Peptide oder Aminosäuren zerlegt wurden. Dies geschieht entweder durch enzymatische Reaktionen oder durch die Zugabe von Säuren oder Basen.
Vorteile von hydrolisierten Proteinen im menschlichen Körper:
In der Lebensmittelindustrie und im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel sind hydrolysierte Proteine wegen ihrer höheren Bioverfügbarkeit und ihrer geringeren Allergenität besonders gefragt.
Bei der Hydrolyse wird ein Molekül durch die Einwirkung von Wasser in zwei oder mehr kleinere Moleküle gespalten. Die Reaktion kann unter anderem durch Säuren oder Basen katalysiert werden, aber auch Enzyme können als Katalysatoren dienen. Die Hydrolyse findet in vielen biochemischen Prozessen statt, von der Verdauung von Nahrungsmitteln bis hin zur Zersetzung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten in ihre grundlegenden Bausteine.
Die allgemeine Reaktionsgleichung für eine Hydrolyse lautet:
R1–R2+H2O→R1–OH+R2–H
Dabei steht R1–R2 für das zu spaltende Molekül und H₂O für das Wasser.
Hydrolyse kann in verschiedenen chemischen Kontexten auftreten und wird in drei Hauptkategorien eingeteilt:
Die Hydrolyse ist ein zentraler Mechanismus im Stoffwechsel von Lebewesen, insbesondere bei der Verdauung:
Während die chemische Hydrolyse oft durch Säuren oder Basen katalysiert wird, verläuft die enzymatische Hydrolyse unter milden Bedingungen und ist hochspezifisch. Enzyme wie Amylase, Lipase und Protease sind in der Lage, spezifische Substrate zu erkennen und zu spalten, was in der chemischen Hydrolyse schwer zu erreichen ist.
Die Hydrolyse ist eine fundamentale chemische Reaktion, die in vielen Bereichen der Chemie, Biologie und Industrie eine Rolle spielt. Sie ist entscheidend für die Verdauung von Nahrungsmitteln, die Herstellung von Seifen und Kunststoffen sowie für biologische Prozesse wie die Freisetzung von Energie aus ATP. Durch die Spaltung von Bindungen unter Einwirkung von Wasser ermöglicht die Hydrolyse das Verständnis und die Kontrolle einer Vielzahl von chemischen und biologischen Prozessen.
Ganze Proteine sind meist grosse Moleküle, die vom Körper nicht ohne Weiteres verwertet werden können. Zuerst müssen die komplexen Proteinmoleküle vom Körper in kleinere Moleküle zerlegt werden, um zur Verwertung in Form von freien Aminosäuren oder Di- beziehungsweise Tripeptiden vorzuliegen. Ohne diese Zerlegung könnten sie die Darmwand nicht überwinden und in den Blutkreislauf und schlussendlich zu den Muskelzellen und Organen gelangen. Der Vorteil von hydrolysierten Proteinen liegt also darin, dass vom Körper fast kein Verdauungsaufwand betrieben werden muss und die Nährstoffe schnell und ohne Umwege ins Blut gelangen. Diese freien Aminosäuren können vom Körper besser aufgenommen werden und stehen ihm schneller zur Verfügung, was unter anderem bei Sportlern beliebt ist.
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