Растения и животные вырабатывают растворимые каталитические вещества, коллоидные по своему характеру, но лишь немногие из них стойки к теплоте, которую они (растения и животные) используют во многих процессах расщепления одних соединений и образования внутри себя других. К этим веществам применим термин «энзим». Известно много энзимов. Все они, по-видимому, белкового характера. Здесь нас интересуют только те энзимы, которые участвуют в пищеварении. Они участвуют в реакции разложения сложных пищевых веществ до более простых соединений, которые приемлемы для кровяного потока и используются клетками организма для образования новых клеток.
Поскольку действие энзимов в пищеварении очень напоминает ферментацию, раньше эти вещества назывались ферментами. Однако ферментация осуществляется живыми ферментами — бактериями. Продукты ферментации (брожения) неидентичны продуктам энзиматического распада пищевых продуктов и непригодны в качестве питательных веществ. Более того — они ядовиты. Гниение — тоже результат действия бактерий, оно вызывает образование ядов, некоторые из коих очень вирулентны.
Каждый энзим специфичен по своему действию, то есть он действует только на один класс пищевых веществ. Энзимы, которые действуют на углеводы, не действуют и не могут действовать ни на белки, ни на соли, ни на жиры. Они даже более специфичны, чем можно предполагать. Например, при переваривании родственных веществ, например, дисахаридов (комплексные сахара), энзимы, которые действуют на мальтозу, не способны действовать на лактозу. Каждый сахар, оказывается, требует своего специфического энзима. Физиолог Хауэлл говорит, что нет полного доказательства того, что любой единичный энзим может иметь более одного вида ферментного действия.
Это специфическое действие энзимов имеет большое значение, так как пищеварение проходит через различные стадии, при этом каждая стадия требует действия своего энзима, и различные энзимы в состоянии выполнить свою работу только в том случае, если предыдущая была выполнена надлежащим образом своими энзимами. Например, если пепсин не превратил протеины в пептоны, то энзимы, которые превращают пептоны в аминокислоты, не способны действовать на протеины.
Вещество, на которое действует энзим, называется субстратом. Так, крахмал является субстратом птиалина (амилазы слюны). Д-р Норман (Нью-Йорк) говорит: «При изучении действий различных энзимов приходят в голову слова Эмиля Фишера, сказавшего, что к каждому замку должен быть свой специальный ключ. Фермент — это замок, а его субстрат — ключ, и если ключ не входит точно в замочную скважину, то реакция невозможна. В связи с этим нелогично считать, что смешивание различных типов углеводов, жиров и белков в одной и той же еде вредно для пищеварительных клеток. Если сходные, но не идентичные „замки“ образуются одним и тем же типом клеток, логично считать, что смешивание пищи подавляет физиологические функции этих клеток до предела».
Известный физиолог Фишер предположил, что специфичность различных энзимов связана со структурой веществ, на которые оказывается воздействие. Каждый энзим, по-видимому, приспособлен или соответствует определенной структуре.