Влияние рН, температуры и сернистого ангидрида на тирозиназу винограда и на лакказу Botrytis cinerea стало предметом специального исследования с тем, чтобы выявить разницу в поведении этих двух ферментов.
рН. На рис. 2.7 показано изменение активности солюбилизированной тирозиназы с метил-4-пирокатехином. Кривые такого типа получены для всех сортов. Все они имеют максимум повышенной активности при рН 4,75 и другой максимум намного более низкой активности при рН около 7. В зоне рН сусел (от 2,8 до 3,7) различия незначительны, и здесь констатируют около 80% максимальной активности.
Рис. 2.7. Влияние рН на активность тирозиназы винограда (Дюберне, 1974).
Что касается стабильности фермента по времени в зависимости от рН, то отмечают, что около рН 7 она бывает оптимальной; при более кислых рН стабильность уменьшается. В частности, рН сусел и вин (от 2,8 до 3,7) не
соответствует хорошей стабильности тирозиназы винограда. Такой результат имеет определенное практическое значение. Из-за такой нестабильности тирозиназу относительно легче удалить в процессе приготовления вина.
На рис. 2.8 показано изменение активности лакказы по отношению к гидрохинону или к метнл-4-пирокатехину, у которых наблюдают оптимум активности при рН 4,75, и по отношению к антоцианам, у которых отмечают оптимальную активность при рН 4,0. У этого последнего субстрата отмечают, что в зоне рН сусел изменения выражены довольно четко — от простых до удвоенных.
Стабильность по времени в зависимости от рН бывает оптимальной при рН около 3,4, т. е. при рН, соответствующем среднему значению в суслах и винах. Лакказа остается стабильной при рН от 2,5 до рН 7,0; при рН, превышающих 7,0, наблюдают инактивацию фермента, вызываемую денатурированием белковой молекулы.
Рис. 2.8. Влияние рН на активность лакказы (Дюберне, 1974):
Температура. Из работ Меноре и Гино (1965) следует, что при температуре 70°С активность тирозиназы полностью прекращается. Более точные исследования, которые провели Демо и Бидан (1967), подтверждают эти результаты и выявляют важную роль рН: при рН 3 нагревание в течение 5 миндо65°С уничтожает до 80% активности, а при рН 4- только 60%.
При рассмотрении влияния температуры необходимо различать мгновенное действие ее на активность и разрушительный эффект (Дюберне, 1974).
Рис. 2.9. Кратковременное воздействие температуры на активность тирозиназы винограда (Дюберне, 1974).
На рис. 2.9 представлена кривая, полученная при рН 4,75, когда в качестве субстрата используют метил-4-пирокатехин. Максимум активности находится около 30°С. При кратковременном повышении температуры до 75—-80°С происходит инактивация. С другой стороны, уничтожение ферментативной активности в зависимости от температуры и времени показано на рис. 2.10
(при рН 7,2) и 2.11 (при рН 3,4). Констатируют, что разница в функции рН значительна: при рН 7,2 нужно нагревать 30 мин при 75°С для полного прекращения ферментативной активности, тогда как такой же результат получается также за 30 мин, но при температуре 55°С и рН 3,4.
Рис. 2.10. Разрушительное действие температуры (в °С) на активность тирозиназы в зависимости от времени при рН 7,2 (Дюберне, 1974):
/ — 60; 2 — 65; 3.— 70; 4 — 75; 5 — 80. •
Ряс. 2.11. Разрушительное действие температуры (в °С) на активность тирозиназы в зависимости от времени при рН 3,4:
1 — 45; 2 — 55.
На рис. 2.12 изображены кривые, полученные при рН 4,75 для лакказы по отношению к гидрохинону и антоцианам.
Максимумы активности для этих двух субстратов несколько различаются по отношению к гидрохинону. Этот максимум соответствует 4(ГС, а для антоцианов —примерно 50°С С другой стороны, разрушение ферментативной активности при рН 3,4 по отношению к гидрохинону проявляется при относительно низких температурам (45°С) и при относительно короткий промежутках времени, примерно 10 мин (рис. 2.13).
Рис. 2.12. Кратковременное действие температуры на активность лакказы (Дюберне, 1974):
1 — смесь антоцианов; 2 — гидрохинон.
Рис 2.13. Разрушительное действие повышенной температуры (в °С) на активность лакказы Botrytis cinerea (Дюберне, 1974):
1 — 40; 2 — 45.
Таким образом, кажется, что разница между оптимальной мгновенной температурой и максимальной температурой разрушения относительно невелика. По сравнению с тирозиназой лакказа легче разрушается путем нагревания даже при довольно невысоких температурах.
