Хранение ферментов

Современная органическая химия глубоко проникла в химические процессы, протекающие при хранении и переработке продовольственных товаров. Таковы, например, процессы высыхания, прогоркания и омыления жиров и масел процессы брожения, наблюдающиеся при хранении некоторых продуктов, а также широко используемые в хлебопечении, при квашении овощей, получении спиртных напитков, уксуса, в производстве молочных продуктов и т. п. Большую роль сыграло также открытие и изучение ферментов — сложных органических соединений, являющихся биологическими катализаторами, вызывающими процессы брожения, расщепления жиров, белков и т. п. Ферменты содержатся в ряде пищевых продуктов. Многие из них применяются в пищевой промышленности. Очень широко используются различные консерванты — безвредные органические вещества, предохраняющие от закисания и порчи плодово-ягодные соки, вина, варенья, маринады и другие пищевые продукты. [c.16]

Аэробное и анаэробное дыхание тесно связаны, и преобладание того или иного его типа зависит главным образом от наличия в среде кислорода. Общим для большинства организмов является аэробный путь распада углеводов. У зерна и клубней картофеля анаэробное дыхание усиливается при повышенных температурах и в конце периода хранения, когда активность окислительных ферментов понижена. Анаэробное дыхание может продолжаться до тех пор, пока вредные метаболиты не подавят жизнедеятельность организма. [c.43]

Термолабильные биохимические препараты требуют особенно тщательного обращения и специальных условий хранения. Ферменты и коферменты, нуклеозиды и нуклеотиды и многие другие представители этого класса соединений быстро портятся при хранении в комнатных условиях. Для сохранения их свойств и активности большинство биохимических препаратов хранят в холодильниках при температуре от -1-4 до —20 °С. Однако даже при соблюдении всех условий хранения наблюдается постепенное снижение активности препаратов. [c.156]

Большинство фруктов содержат фермент инвертазу, ко- торая превращает сахарозу в глюкозу и фруктозу. Поскольку не вся инвертаза инактивируется во время стерилизации фруктов, то в процессе хранения возможна инверсия сахарозы. [c.146]

Развитие прикладной энзимологии долгое время сдерживалось дороговизной чистых ферментных препаратов, неустойчивостью их при хранении и невозможностью многократного использования. Принципиально новые перспективы открылись перед прикладной энзимологией в 60-е годы XX в. в результате появления на стыке химии и биологии новой отрасли — инженерной энзимологии. Ее задачи заключаются в развитии прогрессивных методов вьщеления ферментов, их стабилизации и иммобилизации конструировании катализаторов с нужными свойствами и разработке научных основ их применения. [c.84]

Еще одно важное достоинство кристаллизации это то, что она позволяет сохранять в течение длительного времени очищенные белки. Многие фирмы выпускают ферментные препараты в виде суспензии кристаллов не просто из желания продемонстрировать высокую степень их чистоты, а потому что такие суспензии — это самый надежный метод хранения ферментов (кроме, может быть, глубокого замораживания). Это объясняется рядом причин. Во-первых, молекулы в кристаллах плотно упакованы и потому оказываются иммобилизованными, так что вероятность тепловой денатурации снижается. Далее, трудно себе представить, что протеолитические ферменты, присутствующие в препарате, могут кристаллизоваться вместе с очищенным ферментом или белком (хотя протеазы могут вполне адсорбироваться на поверхности кристаллов). Поэтому в суспензии кристаллов большинство белковых молекул предохранено от протеолитической деградации. И наконец, кристаллизация обычно проводится в условиях высоких концентраций сульфата аммония, что предотвращает бактериальное загрязнение и стабилизирует белковые молекулы. [c.334]

Большинство химических реакций, в которых принимают участие фосфатные группы в биологической системе, это реакции либо присоединения (фосфорилирование), либо отщепления (гидролиз) фосфата. При биологическом фосфорилировании источником, или донором, фосфатной группы служит АТР, форма хранения энергии (более подробно см. разд. 3.4.1), причем эту реакцию катализирует фермент, называемый киназой. Как простой пример такой реакции приведем фосфорилирование сахара глюкозы [c.119]

Пектиновые вещества распределены неравномерно. Наибольшее их количество содержится в кожуре —около 4% к массе, в мякоти 0,6%, здесь они входят в состав межклеточных пластинок, соединяющих между собой клетки клубня. При хранении картофеля под влиянием пектолитических ферментов пектиновые вещества частично растворяются, что приводит к размягчению клубней. В процессе разваривания в производстве они гидролизуются и являются источником образования метилового спирта. [c.14]

Растворы ферментов при длительном хранении теряют активность, поэтому их необходимо готовить из расчета на 3—5 дней. Для приготовления рабочего раствора навеску фермента растирают с небольшим количеством холодной воды до получения равномерной увлажненной массы, затем прибавляют при перемешивании еще некоторое количество воды и после этого - отдельно приготовленную остальную часть раствора. [c.222]

ПодготоЕ ленная путем модифицирования реакцией с -амино-пропилтриэтоксисиланом поверхность достаточно крупнопористого силохрома или силикагеля может быть использована для иммобилизации белков и, в частности, ферментов, нужных для проведения -биокаталитических реакций. Для этого, как указывалось в лек-дии 5, надо провести дальнейшее модифицирование поверхности адсорбента-носителя прививкой агента (глутарового альдегида), способного вступить в реакцию с аминогруппами как модификатора, так и балка. Адсорбент-носитель с привитыми теперь уже альдегидными концевыми группами вводится в реакцию с различными белками. Ра ссмотрим иммобилизацию уреазы — важного фермента, находящего также применение в аналитическом определении мочевины и в аппарате искусственная почка . На рис. 18.9 представлена зависимость активности иммобилизованной уреазы от количества иммобилизованного белка. Адсорбентом-носителем является макропористый силохром со средним диаметром пор 180 нм. Этот размер пор значительно превышает размер глобулы уреазы. Вместе с тем удельная поверхность этого силохрома еще достаточно высока (5 = 41 м /г), чтобы обеспечить иммобилизацию значительного количества уреазы. Из рис. 18.9 видно, что при этом удается иммобилизовать до 120 мг белка на 1 г сухого адсорбента-носителя (это составляет около 3 мг/м ). Активность уреазы снижается не более, чем наполовину, даже при большом количестве уреазы в силикагеле, зато иммобилизованный так фермент можно многократно применять в проточных системах, и он не теряет активности при хранении по крайней мере в течение полугода. [c.341]

При этом увеличивается цветность сахара-сырца и уменьшается содержание сахарозы. К химическим реакциям при хранении сахара-сырца относят расщепление сахарозы под действием щелочей, кислот, микроорганизмов (ферментов) [c.95]

Адсорбционные свойства свежеприготовленных алюминиевого и кальций-фосфатного гелей изменяются при хранении. Поэтому в литературе встречаются рекомендации использовать для работы постаревшие (в течение нескольких недель или месяцев) гели. Однако каждый раз требуемое количество геля, необходимое для адсорбции фермента или балластных белков, приходится подбирать экспериментально. Обычно оно не соответствует количествам, использованным Б предыдущем выделении или указанным в методике. [c.204]

Кристаллический фермент при хранении его в растворе сульфата аммония 50%-ного насыщения стабилен на холоде в течение нескольких месяцев. [c.279]

Перед использованием иммобилизованных ферментов в дальнейшей работе (а также для определения белка и активности в препаратах) готовят исходную суспензию. Для этого гель сефарозы промывают нужным буфером, центрифугируют в мерных цилиндрах при 1000 g в течение 1 мин и к осевшему гелю добавляют буфер из расчета 1 мл на 1 мл геля. Перед отбором проб из суспензии ее каждый раз тщательно перемещивают. При хранении суспензии к ней добавляют дитиотреитол в конечной концентрации 1—2 мМ. [c.298]

Однако эти пигменты деградируют под действием активных окислительных механизмов [79], которые могут быть ферментативными или связанными с радикалами [23]. Даже термически денатурированные ферменты могут быть такими агентами окисления [29]. На практике наблюдались случаи, когда гомогенизация и прессование при щелочном pH снижают потери при получении препаратов зеленого протеина [3]. Кроме того, условия хранения, неблагоприятные для окисления (низкая влажность, отсутствие света, холод, инертная атмосфера, присутствие антиокислителя), также повышают устойчивость каротиноидов [72], Легко понять, что технологический и экономический эффект от [c.253]

Отдельные исследования коснулись некоторых белковых компонентов (ферментов), связанных с обменом веществ (в основном с углеводным метаболизмом) этих органов растений. Скудность сведений по сравнению с имеющейся информацией по зерновым (хранение запасных белков) или по листовой зеленой массе (синтез органических веществ за -счет функционирования хлорофилла) можно объяснить второстепенной ролью клубней в растительном мире. Недостаточность информации может быть связана также с относительно низким содержанием белков в таких органах растений и трудностью работы с этими органическими веществами, стабильность и однородность которых трудно обеспечить в лабораторных условиях. Кроме того, большинство видов растений, образующих клубни, происходят из тропиков и поэтому отдалены от лабораторий, которые могут заинтересоваться их местным использованием как источником питания, а не как экспортным товаром это обстоятельство ограничило масштабы таких исследований, В отношении других продуктов того же тропического происхождения, но являющихся предметом экспорта, например каучука, какао, кофе, положение иное вероятно, эта область поглотила весь наличный исследовательский потенциал [53], [c.269]

Линейный набор стандартных элементов со стандартными связями. Белковые ферменты возникли по чрезвычайно простой организационной схеме. Аминокислотная последовательность полипептидной цепи белка есть коллинеарное и единственное представление нуклеотидной последовательности исходной нуклеиновой кислоты. Три соседних нуклеотида кодируют одну аминокислоту (рис. 1.5, б). Таким образом, полипептиды сходны с нуклеиновыми кислотами в том, что это линейные цепные молекулы, построенные из стандартных элементов с одной стандартной связью.. Это обеспечивает простое и универсальное считывание с нуклеиновых кислот в процессе синтеза полипептидов. Простота линейных систем широко используется, в частности, в электронно-вычислительной технике, где хранение и вызов информации обычно осуществляются с помощью одномерных блоков, записанных в стандартней форме на линейных носителях, например магнитных лентах. [c.12]

Активация фосфодиэстеразы при действии комплекса Са +—КМ сопровождается увеличением величины Vmax от 3 до 50 раз и уменьшением эффективной константы сродства фермента к субстрату не более чем в 5 раз в зависимости от способа очистки и времени хранения фермента. Индуцированную комплексом активность фосфодиэстеразы ингибирует большое число различных по своей химической структуре соединений, известных под общим названием антагонисты кальмодулина (АКМ). К ним, в частности, относятся лекарственные препараты, широко применяемые в медицине. при лечении шизофрении, бронхиальной астмы, злокачественных опухолей и других заболеваний. Взаимодействие антагонистов кальмодулина возможно не только с каль-модулином, но и с фосфодиэстеразой, однако последний эффект обычно не учитывают, так как он появляется при значительно более высоких концентрациях антагонистов, чем первый. Действие этих веществ можно представить следующей упрощенной схемой [c.379]

Из сопоставления ВЭТТ можно сделать важные практические выводы, а именно найти аффинный сорбент, характеризующийся не только хорошей связываемостью, но и лучшей избирательностью. Очевидно, таким образом Олсон и др. [28] обнаружили, что необходимо прекратить поток раствора в колонке за несколько часов перед специфическим элюированием. Время уравновешивания не влияет на связываемость лактатдегидрогеназы на иммобилизованном NAD+ или на связываемость глицерокиназы на иммобилизованном АТР, если перед элюированием ферменты в течение 1,5 и 20 ч соответственно оставлять в контакте с иммобилизованными нуклеотидами [19]. Этот факт можно использовать для хранения ферментов, устойчивость которых зависит от присутствия субстратов или кофакторов. [c.83]

В результате гидролиза белков, кроме того, ускоряется процесс фильтрования пива, что является ценным технологическим преимуществом. Имеются интересные предварительные данные, свидетельствующие об улучшении условий переработки несоложеного сырья в пивоваренном производстве при помощи расщепления белков злаков (ячменя) протеиназами Asp. oryzae. Иногда для стабилизации пива используют протеиназы, полученные из хвои или шишек сосны. Описан способ повышения стойкости продукта при хранении в бутылках или бочках посредством прибавления к пиву, на любой стадии хранения, фермента хитиназы, отдельно или вместе с папаином, фицином, бромелином или их смесями. Хитиназу можно экстрагировать из сухой кожуры миндаля. [c.246]

В высокоочищенном состоянии КФ получена из скелетных мышц [20, 23, 35], сердца [36, 37, 38] и печени 1[39—42], а в частично очищенном виде она выделена из ряда других тканей. В качестве объектов для выделения фермента были использованы ткани кролика, акулы, крысы, быка, а также человека. Разработанный Кребсом и др. [35] метод выделения КФ основан на изо-электрическом осаждении и дифференциальном центрифугировании. Дополнительные этапы очистки включают осаждение сульфатом аммония, гель-хроматографию на сефарозе 4В и ионнообменную хроматографию на ДЭАЭЦ [20, 23]. Описаны и другие методы выделения—с помощью гидрофобной хроматографии [43], хроматографии по сродству на иммобилизованной фосфорилазе, специфических антителах, на кальмодулин-сефарозе [44—46]. Очищенная до гомогенного состояния КФ из скелетных мышц представляет собой большую молекулу с м. в. 1,27x10 —1,33X10 [20, 23, 35 Коэффициент седиментации ее равен 23—26 5 [20, 23, 47, 48 При хранении фермента появляются агрегаты с коэффициентами седиментации 37 5 и 485 [23]. В двух разных лабораториях был определен аминокислотный состав молекулы КФ [20, 23]. Изо-электрическая точка фермента р1 равна 5,77 [21]. В спектре поглощения имеется максимум при 279 нм и минимум при 251 нм [21]. [c.56]

В биологических системах универсальным донором метильных групп является сульфониевое соединение S-аденозилметионин (SAM). В свою очередь SAM синтезируется из аминокислоты метионина и другого биологически важного соединения — адеио-зинтрифосфата (АТР), высокоэнергетического соединения (форма хранения биологической энергии). Как и вообще все химические реакции, протекающие в организме, эта реакция также катализируется ферментом. Реакция термодинамически выгодна и в отсутствие белкового катализатора, однако фермент катализирует ее определенное направление. Без катализатора возможны и другие реакции, например разрыв трифосфатной цепи катализатор же связывает и ориентирует нуклеофильный атом серы таким образом, что становится возможной атака только по метиленовому атому углерода. Позже подробно обсуждается важность такого связывания и эффектов сближения сейчас следует отметить, что, хотя аденозин в составе АТР и не участвует в химическом преврап енин, он служит для узнавания АТР ферментом Фермент узнает молекулу АТР и затем связывается с ней. [c.46]

Такая техника иммобилизованных ферментов соединяет уникальные возможности двух видов катализаторов специфичность ферментов со стабильностью, простотой в обращении н хранении гетерогенных катализаторов на подложке, более того, иммобилизованные ферменты можно использовать повторно, а также применять для синтеза в потоке. Поэтому они находят все более широкое прнме-нёние в различных областях анализа и в медицине. [c.259]

Используемая для краун-эфиров сокращенная номенклатура довольно проста первое число означает общее число атомов в кольце, а второе — общее число гетероатомов. Легко усмотреть аналогию между такими комплексами, имеющими полость для связывания лиганда Ь, и активным центром фермента, специфически узнающим свой субстрат. Размер макроцикла может меняться и тем самым обеспечивать связывание лигандов разных размеров. Циклические полиэфиры типа краун сравнительно легко можно получить и подвергнуть разнообразным структурным модификациям. Эту область химии Крам предложил назвать химией до-норно-акцепторного комплексообразования [134—136]. Напомним также о гипотезе замка и ключа , предложенной Фишером в 1894 г. для описания структурного соответствия между ферментом и его субстратом в ферментсубстратном комплексе. Помимо ферментативного катализа и ингибирования комплексообразование играет первостепенную роль в таких биологических процессах, как репликация, хранение и передача генетической информации, иммунный ответ и транспорт ионов. В настоящее время накоплено уже достаточно сведений о структуре таких комплексов, чтобы подтолкнуть химиков-органиков к созданию высокоструктурированных молекулярных комплексов и к изучению специфического химизма процессов комплексообразования. [c.266]

Для удобства применения холинэстеразы иммобилизуют в по.шмер-ные пленки или гели. При этом существенно увеличивается устойчивость фермента к влиянию внешних факторов. Так, при иммобилизагщи холинэстеразы в желатиновый гель срок ее хранения составляет 2-3 года, а при непрерьганой работе активность препарата падает на 20% лишь через 10 дней. Наряд) с повьпиением стабильности иммобилизация хо.пинэстераз обеспечивает многократное использование препарата. Заметим, что при определении необратимых ингибиторов, например фосфорорганических пестицидов, повторное использование фермента в каждом случае требует специальных исследований В качестве реактиваторов применяют гидро-ксиламин, оксимы и др [c.290]

Третий путь к освоению приемов , которыми пользуется живая природа в своих лабораториях in vivo, состоит в значительных, причем полученных в самые последние годы, достижениях химии иммобилизованных систем. Как было уже сказано, энзимология давно уже накопила информацию об уникальных качествах биокатализаторов. Но вместе с тем она указала и на их крайнюю лабильность, неустойчивость при хранении и быструю потерю активности при перенесении в реакционные системы, функционирующие in vitro. Ведь именно поэтому техническая биохимия не могла пойти далее нескольких ограниченных областей промышленности, где применяются преимуп ественно гидролитические ферменты, выделяемые микроорганизмами. Эти области — производство вин, пива, чая, хлеба и некоторых других пищевых продуктов, обработка кожи. Все попытки использовать богатейший набор ферментов, которым располагает природа, для осуществления лабораторных и промышленных процессов наталкивались на, казалось бы, неразрешимые проблемы 1) трудную доступность чистых ферментов и их непомерно высокую стоимость 2) их нестабильность при хранении и транспортировке 3) быстро наступающую потерю их активности в работе, даже если удалось их выделить и пустить в дело. Но теперь оказалось, что эти проблемы удается решить. Благодаря успехам микробиологической промышленности стало возможным получать многие ранее трудно доступные или недоступные ферменты по ценам в 100—1000 раз ( ) ниже цен на ферменты растительного и животного сырья. Но, главное, теперь открыты пути стабилизации ферментов, и именно это обстоятельство стало основанием химии иммобилизованных систем, или биоорганического катализа . Сущность этого открытия и всех последующих исследований, направ- [c.184]

Получение безъядерного гомогената печени. Печень крысы (2 г) отмывают от крови в ледяном 0,9%-ном растворе Na l, обсушивают фильтровальной бумагой и измельчают ножницами на чашке Петри, стоящей на льду. Навеску ткани переносят в стакан стеклянного гомогенизатора с тефлоновым пестиком, добавляют 3 объема 0,25 М раствора охлажденной сахарозы и гомогенизируют в течение 1 мин. Гомогенат сливают в стакан, добавляют еще 7 объемов 0,25 М раствора сахарозы, перемешивают и центрифугируют при 600 g в течение 10 мин. Супернатант фильтруют через 4 слоя влажной марли и до опыта хранят на холоду. Полученная фракция представляет собой 10%-ный безъядерный гомогенат. Желательно использовать гомогенат в день получения, так как фермент при хранении быстро теряет актив-. ность. [c.65]

Удобным объектом для изучения свойств мембранных ферментов является Са-АТФаза (КФ 3.6.1.38) СР скелетных мыщц кролика, поскольку содержание этого белка в легкой фракции мембран ретикулума достигает 80—90% выделяемые препараты СР стабильны при хранении и имеют постоянный белковый и фосфолипидный состав. Цель работы — знакомство с методическими подходами к изучению взаимодействия мембранных ферментов с субстратами и регуляторами, к анализу конформационной подвижности мембранных белков, а также характера и роли белок-липидных взаимодействий в биологических мембранах. [c.358]

Определяют гидролазную активность фермента в полученных разными методами препаратах микросом в день выделения и после хранения. Перед определением активности фермента в неактивированных мембранных препаратах суспензию микросом разводят сахарозой в [c.373]

Хотя интактные митохондрии представляют собой удобный объект для изучения механизмов биоэнергетики, для решения ряда задач ис пользуют более простые системы — субмитохондриальные фрагменты К числу таких задач относится изучение переноса электронов в дыха тельной цепи, локализованной во внутренней мембране митохондрий Существование системы мембран, барьеров проницаемости, системы пе реноса энергии и др. очень осложняет однозначную интерпретацию кинетики окислительно-восстановительных реакций в интактных митохондриях. В связи с этим были разработаны методы получения более простых препаратов субмитохондриальных частиц. Последние могут быть получены при действии на митохондрии либо детергентов, либо сильных механических воздействий (ультразвук, растирание с песком и т. д.). К числу различных субмитохондриальных фрагментов относится так называемый препарат Кейлина—Хартри, представляющий собой фрагменты внутренней мембраны митохондрий, почти лишенные ферментов цикла Кребса. Препарат имеет полный набор дыхательных переносчиков, обладает высокими активностями НАД-Н и сукцинатокси-дазы, стабилен при хранении. [c.407]

Инулин легко осахаривается ферментом инулазой, находящимся в самих клубнях топинамбура, а иногда — и цикория. Под действием инулазы при температурах (50 — 55°С) инулин сначала переходит в левулины, которые в дальнейшем переходят в фруктозу (левулозу), сбраживаемую ферментами дрожжей. Оса-харивающее действие инулазы проявляется уже во время роста, и особенно при длительном хранении клубней. Этим свойством инулазы и присутствием ее в клубнях топинамбура пользуются при переработке его на спирт. [c.42]

Для исследования спектра И. используют ионообменную хроматографию, гель-фильтрацию, электрофорез и изоэлектрофокусирование, а также иммунохим. методы с использованием антител. Наиб, широко используется диск-электрофорез в полиакриламидном геле. Однако применение только этого метода для поиска И. недостаточно, т. к. он не позволяет выявить генетически разл. формы ферментов, не различающиеся по заряду. В связи с этим для более полной характеристики спектра И. необходимо применять иммунохим. аиализ и сравнивать спектры И. мутантов. При выявлении И. необходимо избегать условий выделения, при к-рых возможно возникновение артефактных форм. Так, для предотвращения частичного протеолиза в процессе выделения и хранения работу часто проводят в присут. ингибиторов протеаз. При разделении мембранных ферментов необходимо максимально снижать концентрацию детергента, что позволяет избежать появления новых форм в результате образования мицелл с разным содержанием искомого мембранного фермента. Процедура выделения И. должна быть максимально сокращена по времени. [c.202]

Создание И п позволяет удешевить и увеличить произ-во пищ. проду1стов при существующей с.-х. базе в результате снижения потерь и использования непищевого сырья достичь необходимого уровня продовольств. обеспеченности, решить проблему детского и лечебного питания, питания в необычных условиях. Стандартность сырья, состава и структуры И. п при индустриальном произ-ве позволяет увеличить уровень автоматизации, а отсутствие ферментов и менее благоприятные условия для развития микроорганизмов увеличивают сроки хранения. И. п.-реальная база для решения совр. мировой продовольственной проблемы и для жизнеобеспечения будущего человечества. [c.274]

Жук-бомбардир вырабатывает горячую защитную жидкость, содержащую хиион, которую ои испускает из специальной камеры, причем температура испускаемой жидкости достигает 100°С. В особом резервуаре запасается реакционная смесь, содержащая 25% перекиси водорода и 10% гидрохинона и метилгидрохииона [см. прилагаемый рисунок, где буквой Е обозначен фермент, а М — мышечный канал (из работы Анешанслея и др. )]. Когда эта смесь приходит в контакт с каталазой и пероксидазой, находящимися в камере, возникает взрывная сила - > . Примечательна и система синтеза и хранения 25% Н2О2, в связи с организацией которой возникают некоторые интересные биохимические вопросы. [c.404]

Липаза пшеницы [8] также гидролизует преимущественно связи 1 и 3 триацилглицеролов. Этот фермент связан с клеточными структурами и не может быть обнаружен в гомогенатах. В водной среде для действия фермента необходимы ионы кальция Са++. В слабооводненной среде его активность пропорциональна активности воды. Ввиду этого лри хранении зерна и продуктов его помола может происходить липолиз. [c.291]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология