Гидролизы - Ферменты

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

Эти ферменты катализируют реакцию гидролиза сложных соединений на более простые. Это обширный класс ферментов, который может быть подразделен на ряд подгрупп: эстеразы, протеазы, пептидазы, карбогидразы, β-фруктофуронозидаза и др.
В винограде из гидролаз наиболее активны эстеразы. Ферменты, катализирующие гидролиз пектиновых веществ, разделяются на две группы: пектинметилэстеразы, катализирующие разрыв эфирных связей в молекуле метоксилированных пектинов, и полигалактуроназы, которые расщепляют а-1,4-d-галактуроновые связи, соединяющие остатки галактуроновой кислоты.
Согласно существующей номенклатуре ферментов, пектинэстераза (ПЭ) называется пектингидролаза (3.1.1.11), а полигалактуроназа (ПГ) —полигалактуронидглюканогидролаза (3.2.1.15).
В начале действий протопектиназы происходит расщепление связи между метоксилированной полигалактуроновой кислотой и связанным с ней арабаном. При этом образуется свободная метоксилированная полигалактуроновая кислота, так называемый растворимый пектин.
Под действием пектинметилэстеразы происходит гидролитическое отщепление метоксильных групп от растворимого пектина с образованием полигалактуроновой кислоты и метилового спирта.
Схема строения растворимого пектина и его ферментативного гидролиза приведена ниже.

До настоящего времени не была выделена в чистом виде, поэтому она не входит в классификацию ферментов.

Действием протопектиназы на арабан образуется метоксилированная полигалактуроновая кислота, которая под действием пектинметилэстеразы гидролизуется на метанол и полигалактуроновую кислоту. Последняя под действием полигалактуроназы расщепляется на остатки d-галактуроновой кислоты.
Механизм действия этих пектин-расщепляющих ферментов подробно изучен А. Демейном и X. Фаффбм, И. Блуемом и И. Барте, Л. Уссельо-Томассом и С. Тарантола, Е. Негре и Г. Марто и др.
Пектолитические ферменты имеют большое, значение в виноделии, благодаря их действию выход сусла при прессовании винограда значительно увеличивается, ускоряется его осветление, улучшается фильтрация вина.
В винограде содержатся пектолитические ферменты, но для усиления гидролиза пектиновых веществ в практике применяют ферментные препараты, получаемые из различных плесневых грибов.
β-Фруктофуранозидаза [(β-d-фруктофуранозидфруктогидрола- за, 3.2.1.26), ранее ее называли инвертазой, или сахарозой] катализирует расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу, при этом разрывается связь, находящаяся у β-глюкозидного углеродного атома остатка фруктозы.
Наличие этого фермента в винограде было доказано исследованиями Η. М. Сисакяна, И. А. Егорова, Б. Л. Африкян еще в 1948 г.
Наряду с гидролитической функцией β-фруктбфуранозидаза обладает и синтетическим действием. Так, А. И. Опарин [66] установил, что этот фермент способен синтезировать из фруктозы и этилового спирта этилфруктозид. С. X. Абдуразакова [1] также определила, что β-фруктофуранозидаза способна образовывать гликозиды не только с этанолом, но и с другими спиртами. Ею и сотрудниками были получены следующие алкилфруктозиды: бутил, изобутил, амил, изоамилфруктозид, которые, как они считают, играют роль в формировании букета вина [1].
К гидролизам относится карбоксилэстераза (гидролаза эфиров карбоновых кислот, ЕС 3.1.1.1)· катализирующая гидролиз сложных эфиров карбоксильных кислот до спирта и кислоты, а также осуществляющая и их синтез. Этот фермент широко распространен в микроорганизмах, в частности в дрожжах . и в растениях. Наибольшей синтезирующей способностью обладает ацетатэстераза, которая содержится в активном состоянии в уксусных бактериях и дрожжах.
β-d-Γлюκoзидглюκoгидpoлaзa (3.2.1.21) гидролизует p-d-гликозиды на d-глюкозу и спирт. Она найдена в винограде и вине, содержится также и в дрожжах.
К гидролитическим ферментам относятся также протеолитические ферменты, которые гидролизуют пептидные связи. В винограде эти ферменты не очень активны. Активность несколько возрастает в вине за счет выделения этих ферментов из дрожжей при выдержке. Обычно протеолитические ферменты делят на протеиназы, гидролизующие белок до пептидов, и пептидазы, расщепляющие пептиды до аминокислот. Дрожжи содержат карбоксипептидазу (3.4.2.3), катализирующую пептиды с С-концевыми остатками глицина или лейцина. В своей молекуле карбоксипеп- тидаза содержит Zn2+ и является металлсодержащим ферментом.
Протеолитические ферменты имеют большое значение в виноделии, так как гидролизуют белки и предотвращают белковые помутнения. Учитывая это, для удаления белковых веществ вина необходимо обрабатывать протеолитическими ферментами при нагревании до 40°С.
Исследования М. В. Гернета, В. Л. Яровенко, З. Н. Кишковского и Н. А. Мехузла (1967 г.) показали, что для гидролиза белковых веществ лучше применять кислую протеиназу из Aspergillus flavus, так как она эффективно снижает содержание белка в вине при pH 2—3.
Недавно Е. Н. Датунашвили и сотрудники [25] нашли в ягодах винограда р-1,4-эндоглюконазу. Действие этого фермента, по- видимому, связано с метаболической подвижностью глюкана.
За последнее время в винограде были найдены также карбамоилфосфат [l-орнитинкарбамоилтрансфераза (2.1.3.3), l-аргинин-
уреогидролаза (3.5.3.1)]; Z-цитруллин [l-аспартатлигаза (6.3.45)] и пектаттрансэлиминаза (4.2.99.3) [159, 160]. Последний фермент относится к классу лиаз, он разрывает α-1,4-связи в молекуле пектина не гидролитическим путем.

Метки: вино |


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

Translator

Наверх