Пероксидаза, каталаза, анаэробные дегидрогеназы - Ферменты

Оглавление
Ферменты
о-Дифенолоксидаза
Аскорбатоксидаза
Оксидаза диоксифумаровой кислоты
Цитохромоксидаза, гликолатоксидаза, глюкозооксидаза
Пероксидаза, каталаза, анаэробные дегидрогеназы
Гидролизы

Пероксидаза и каталаза

Эти ферменты широко распространены в растительном и животном мире.
Пероксидаза (Н2O2-оксидоредуктаза ЕС 1.11.1.7) катализирует в присутствии перекиси водорода окисление различных органических соединений, фенолов, аминов, а также аскорбиновой и диоксифумаровой кислот. Особенно активная пероксидаза содержится в корнях хрена, откуда и была выделена в кристаллическом виде.
Активность пероксидазы была изучена основоположником эн- зимологии в нашей стране А. Н. Бахом, который впервые разработал и применил метод определения активности пероксидазы. Этот метод основан на окислении пирогаллола и последующем количественном определении образующегося пурпурогаллина. Источником активного кислорода служит перекись водорода и органические перекиси.
Разложение перекиси водорода осуществляется пероксидазой по схеме:

Выделяющийся при этой реакции активный кислород способен окислять ряд органических и неорганических веществ. Пероксидаза с перекисью водорода образует комплексное соединение, в результате чего перекись активируется.
В винограде и в процессе его переработки активность пероксидазы проявляется в присутствии перекиси водорода, которая образуется в результате действия флавопротеиновых ферментов. В процессе ферментации сусла вначале действуют о-дифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, а затем флавопротеиновые ферменты — гликолатоксидаза, а также оксидаза аминокислот. Два последних фермента способны образовывать перекись водорода и подготавливать среду для действия пероксидазы.
Каталаза (ЕС 1.11.1.7) обладает как каталазной, так и пероксидазной активностью. Раньше полагали, что функция каталазы ограничивается только разложением перекиси водорода до O2 и Н2O. В настоящее время установлена и другая важная функция каталазы, заключающаяся в катализе окисления донаторов водорода перекисью водорода [72]. Так, например, каталаза окисляет метанол, этанол и другие спирты, а также альдегиды перекисью водорода. Каталаза действует пероксидативно при низкой концентрации перекиси водорода [72] и при непрерывном поступлении донаторов водорода.
Согласно данным Η. М. Сисакяна и его сотрудников (1948), в винограде содержится активная пероксидаза. Ее активность в период формирования листьев до цветения лозы увеличивается, в начале созревания винограда уменьшается, а в период физиологической зрелости вновь возрастает.
Наши исследования показали, что активность пероксидазы и каталазы в процессе брожения уменьшается. Оба фермента в вине полностью инактивируются.

Анаэробные дегидрогеназы

К этой группе относятся ферменты, которые не способны непосредственно передавать водород кислороду, а отдают водород какому-нибудь промежуточному переносчику, как, например, НАД, НАДФ или другим.
Анаэробные дегидрогеназы являются двухкомпонентными ферментами и легко диссоциируют при диализе, распадаясь на более активные коферменты. Коферментами являются никотинамидаде- ниндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ). Эти коферменты очень реакционноспособны в окислительно-восстановительных системах. Они играют важную роль в процессе алкогольного брожения.
В процессе последнего этапа алкогольного брожения в результате декарбоксилирования пировиноградной кислоты и образования уксусного альдегида под действием алкогольдегидрогеназы в уксусный альдегид передается водород от НАДН и образуется этиловый спирт.
Пиридиновые дегидрогеназы, содержащие в качестве коферментов НАД и НАДФ, дегидрируют яблочную, молочную, изолимонную кислоты, глюкозу, различные спирты и другие соединения.
А. К. Родопуло [76] показал, что в ягодах винограда содержатся активные дегидрогеназы яблочной, янтарной, лимонной и винной кислот. В винограде действуют две ферментативные системы, которые приводят к синтезу и превращению яблочной кислоты. В зеленых ягодах винограда содержится более активный маликоэнзим (ЕС 1.1.1.40), синтезирующий яблочную кислоту из пировиноградной и углекислоты. В более зрелых ягодах превалирует дегидрогеназа яблонной кислоты, которая дегидрирует эту кислоту в щавелевоуксусную. В ягодах винограда также содержатся декарбоксилаза пировиноградной и щавелевоуксусной кислот [76].
Еще в 1962 г. мы показали, что в процессе созревания винограда яблочная кислота дегидрируется в щавелевоуксусную в присутствии дегидрогеназы яблочной кислоты. Затем щавелевоуксусная кислота декарбоксилируется в пировиноградную. Последняя в виде фосфорных соединений превращается в углеводы [76].
Более глубокие исследования в этом направлении были проведены А. Лаксо и В. Клиевером [128] и А. Руффнером и др. [163, 146], которые также показали, что в ягодах винограда содержатся два фермента: фосфоэнолпируваткарбоксилаза (ЕС. 4.1.1.31) и фосфоэнолпируваткарбоксикиназа (ЕС. 4.1.1.32). Активность первой сравнительно высока в течение всего периода созревания винограда и достигает максимума через месяц после завязывания ягод. Причем активность фосфоэнолпируваткарбоксилазы в 3— 4 раза выше, чем у фосфоэнолпируваткарбоксикиназы. Последняя участвует в превращении щавелевоуксусной и пировиноградной кислот в глюкозу и фруктозу [163].



 
< Органические кислоты   Витамины >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх