Inaktivácia enzýmov čo. Výsledky vyhľadávania pre \"inaktivácia enzýmu\"
Enzymatická hydrolýza škrobu prebieha pod vplyvom enzýmov amylázy, ktoré sú obsiahnuté v slinách, pankreatickej šťave, krvi, pečeni a mozgu. Zdrojom amyláz v priemysle sú naklíčené zrná obilnín (slad) a kultúry plesňových húb.
Sú známe A- a -amylázy, ktoré sa trochu líšia povahou svojho pôsobenia. Vplyvom α-amylázy sa proces hydrolytického štiepenia škrobu spomaľuje hlavne v štádiu dextrínov a tvorí sa málo maltózy, kým pôsobením β-amylázy postupuje štiepenie smerom k prevlád.
tvorba maltózy. Postupne môže byť tento proces znázornený nasledovne.
Maltóza sa rozkladá enzýmom maltáza (a-glukozidáza) na dve molekuly a-D-glukózy. Existuje aj enzým glukoamyláza, ktorý katalyzuje rozklad škrobu na glukózu.
Priebeh procesu hydrolytického štiepenia škrobu možno sledovať pomocou Trommerových, Benedictových alebo Nylanderových reakcií (pozri časť VII), ktoré charakterizujú redukčné vlastnosti sacharidov.
Pri enzymatickej hydrolýze škrobu sa zvyšuje množstvo voľných glykozidických hydroxylov, ktoré podmieňujú redukčné vlastnosti, a preto sú maltóza a glukóza schopné redukovať oxid meďnatý na oxid, hydrát oxidu bizmutu alebo oxid strieborný na kovy.
Činidlá: a) sliny. Čerstvé sliny sa zriedia 10-krát destilovanou vodou: b) škrob, roztok; c) roztok jódu v jodide draselnom (Lugolov roztok): 1 g jodidu draselného sa rozpustí v niekoľkých mililitroch vody, 1 g jódu sa rozpustí v koncentrovanom roztoku soli a doplní sa vodou na 300 ml; d) hydroxid sodný, 5% roztok; e) roztok síranu meďnatého.
Nalejte roztok škrobu do dvoch skúmaviek, do jednej z nich pridajte 1 ml zriedených slín (1: 10), do druhej 1 ml vody a nechajte pôsobiť 10 minút.
vo vodnom kúpeli zahriatom na 37 - 38 ° (starostlivo sledujte teplotu, nedovoľte jej zvýšenie), alebo ešte lepšie v ultratermostate, po ktorom sa skúmavky ochladia pod kohútikom. Trommerové reakcie sa uskutočňujú aj s jódom, pri ktorom sa obsah každej skúmavky rozdelí na polovicu.
Inaktivácia enzýmov vysokou teplotou.
Ako bielkovinové látky sú enzýmy veľmi citlivé na teplotu, pri ktorej prebieha reakcia. Teplotné optimum pre pôsobenie enzýmov teplokrvných živočíchov je 37-38°C. Pri miernom zvýšení teploty (napríklad 40-45°C) sa rýchlosť enzymatických reakcií spočiatku zvyšuje, ale už pri ďalšom zahrievaní (nad 50 ° C) klesá a pri 70-80 ° sa stráca. Varenie znamená úplnú stratu katalytickej aktivity enzýmov v dôsledku denaturácie ich proteínovej časti (apoenzýmov). Pri teplotách pod nulou sa rýchlosť enzymatických reakcií výrazne znižuje, ale samotné enzýmy sa nezničia a pri opatrnom rozmrazení obnovia svoju aktivitu.
Činidlá: a) sliny zriedené 5-krát destilovanou vodou; b) škrob, 1% roztok; c) roztok jódu v jodide draselnom (pozri predchádzajúcu prácu); d) činidlá pre Trommerovu reakciu (pozri predchádzajúcu prácu).
Nalejte 1 ml zriedených slín do dvoch skúmaviek. Obsah jednej z nich sa zahreje do varu a varí sa 2-3 minúty. Potom sa do oboch skúmaviek pridá 1 ml roztoku škrobu a umiestni sa na 10 minút. vo vodnom kúpeli zahriatom na 38 ° C, potom sa Trommerove reakcie uskutočnia s jódom. Je overené, že v skúmavke, v ktorej bol enzým varom inaktivovaný, nenastal rozklad škrobu.
Špecifickosť pôsobenia enzýmov.
Toto je jedna z najdôležitejších vlastností enzýmov. Každý enzým pôsobí len na určitú látku alebo skupinu látok, ktoré majú podobnú štruktúru. Rozlišujú sa tieto typy špecifickosti: a) absolútna, keď enzýmy katalyzujú len jednu reakciu premeny látky. Napríklad ureáza (karbamid - amidohydroláza) katalyzuje iba reakciu hydrolytického štiepenia močoviny na amoniak a oxid
uhlík; b) skupina, keď enzým katalyzuje transformačné reakcie látok podobnej štruktúry, vytvorených podľa rovnakého typu. Sacharáza (P-fruktofuranozidáza) teda katalyzuje reakciu hydrolytického štiepenia sacharózy s uvoľnením molekúl glukózy a fruktózy, ale ten istý enzým katalyzuje aj reakciu čiastočnej hydrolýzy trisacharidu rafinózy (a-galaktosido-a-glukosido-p- fruktozid), v ktorom sa fruktóza uvoľňuje iba z molekuly a vzťah medzi galaktózou a glukózou zostáva nedotknutý; c) stereochemický, ktorý sa prejavuje tým, že enzým katalyzuje reakciu štiepenia alebo syntézy len jedného zo stereoizomérov, bez ovplyvnenia druhého. Oxidáciu kyseliny L-mliečnej na kyselinu pyrohroznovú katalyzuje enzým laktátdehydrogenáza, zatiaľ čo rovnaký proces kyseliny D-mliečnej katalyzuje ďalší enzým, β-laktátdehydrogenáza.
Činidlá: a) sliny zriedené 10-krát destilovanou vodou; b) sacharóza, 1% roztok; c) škrob, 1% roztok; d) činidlá pre Trommerovu reakciu.
1 ml zriedených slín sa naleje do dvoch skúmaviek, potom sa do jednej z nich pridá 1 ml roztoku sacharózy a do druhej sa pridá rovnaké množstvo roztoku škrobu. Obe skúmavky sa zahrievajú 10 minút. vo vodnom kúpeli pri teplote 38 °C, potom sa ochladia a s obsahom každého z nich sa uskutoční Trommerova reakcia. Sú presvedčení, že amyláza katalyzovala len proces hydrolytického štiepenia škrobu a nemala žiadny vplyv na sacharózu.
Vplyv pH média na aktivitu slinnej amylázy.
Každý enzým vykazuje svoju maximálnu katalytickú aktivitu pri presne definovanom pH média. Mnohé enzýmy sú najaktívnejšie v izoelektrickom bode.
Optimálna hodnota pH pre pepsín je 1,5-2,0, slinná amyláza - 6,8-7,0, trypsín - 7,8, pankreatická lipáza - 7,0-7,8. Ukázalo sa však, že enzýmy katalyzujúce rovnaké reakcie, ale izolované z rôznych substrátov, vykazujú optimálnu aktivitu pri rôznych hodnotách pH. Tak sa pozoruje optimálne pôsobenie črevnej sacharázy
pri pH 6,2 a sacharáza izolovaná z kvasiniek pri pH 4,6-5,0. Optimálne pH slinnej amylázy je 6,8-7,0 a sladová amyláza vykazuje maximum katalytickej aktivity pri pH 4,4-4,5.
Činidlá: a) sliny zriedené 100-krát destilovanou vodou; b) škrob, 0,5% roztok; c) kyselina citrónová, 0,1 M roztok (19,212 g kyseliny v 1 1); d) roztok M disubstituovaný fosforečnan sodný (obsahuje 36,62 g soli v 1 l); e) Lugolov roztok (roztok jódu v jodide draselnom); f) chlorid sodný, 1% roztok.
Roztoky sa nalejú do 7 skúmaviek rovnakého typu s pipetami. kyselina citrónová a fosforečnan sodný v množstvách uvedených v tabuľke. 4, čím sa získajú pufrovacie zmesi s hodnotami pH od 5,6 do 8,0. Do každej skúmavky sa pridá 10 kvapiek 1% roztoku chloridu sodného, 0,5% roztoku škrobu, sliny zriedené 100-krát a premiešajú sa.
Tab. 4. Zmesi fosfátovo-citrátového pufra
Skúmavky sa umiestnia na 10 minút. vo vodnom kúpeli pri teplote 38 °C, potom rýchlo ochladiť, pridať 1 kvapku Lugolovho roztoku do všetkých skúmaviek, premiešať a pozorovať farbu. Určte, pri akom pH došlo k najkompletnejšiemu rozkladu škrobu (žltá alebo hnedožltá farba s jódom). Reakcia je veľmi špecifická a orientačná.
Lokálna hypotermia (ľad na bruchu)
Použitie blokátorov protónovej pumpy
9. Charakteristické poruchy sekrécie pankreasu pri chronickej pankreatitíde:
Zvýšená aktivita amylázy
Zvýšená aktivita lipázy
nedostatok vylučovacích enzýmov
hyperinzulinizmus
Zvýšenie aktivity trypsínu
10. Klinický obraz nekrózy pankreasu nie je charakterizovaný:
Bolesti pásu v bruchu
opakované zvracanie
pneumoperitoneum
kolaps
Paréza čreva
MOŽNOSŤ 2
1. Najinformatívnejšia metóda inštrumentálnej diagnostiky pri podozrení na akútnu pankreatitídu:
celiakografia
Laparocentéza
ERPHG
FGDS
2. Hlavné komplikácie akútnej deštruktívnej pankreatitídy sú (jedna odpoveď je navyše):
Bolestivý šok
Perforácia žlčníka
Peritonitída
Retroperitoneálny flegmón
Arozívne krvácanie
3. V patogenéze akútnej pankreatitídy má vedúcu úlohu:
Agresívny vplyv kyseliny chlorovodíkovej na parenchýme žľazy
Vývoj infekcie v parenchýme žľazy
Aktivácia enzýmov v žľaze a jej autolýza
Vývoj sklerotizujúceho procesu v parenchýme žľazy
Agresívny účinok pepsínu na parenchým žľazy
4. Oslabenie pulzácie brušnej aorty pri akútnej pankreatitíde sa nazýva symptóm:
Mayo-Robson
Ortner
Murphy
Mondora
Vzkriesenie
5. Príznaky endokrinnej pankreatickej insuficiencie pri chronickej pankreatitíde:
Hyperbilirubinémia
Creatorrhea
Hyperglykémia, glykozúria
Znížená aktivita
Steatorea
6. Rakovina pankreasu zodpovedajúca T3:
Presahuje pankreas, ale nezahŕňa celiakiu alebo mezenterickú artériu
Rozširuje sa na celiakiu alebo mezenterickú tepnu
Preinvazívny karcinóm
Nádor je obmedzený na pankreas do 2 cm
Nádor je obmedzený na pankreas viac ako 2 cm
7. Najcharakteristickejšie pre akútnu pankreatitídu sú bolesti s ožiarením:
V pravom stehne
Vzadu
V pravej lopatke
Na ľavom ramene
Na pravom ramene
8. Najinformatívnejšia metóda diagnostiky nekrózy pankreasu je:
Ezofagogastroduodenoskopia
Laparocentéza
Laparoskopia
Obyčajná fluoroskopia brušná dutina
9. Získané cysty pankreasu zahŕňajú (jedna odpoveď je navyše):
Retenčné cysty
Degeneratívne
Proliferujúce cystadenómy
Proliferujúce cystadenokarcinómy
Teratoidný
10. Optimálny variant operácie cysty pankreasu:
Vonkajšia drenáž
Vnútorná drenáž
Marsupilizácia cysty
Fenestračná cysta
MOŽNOSŤ 3
1. Metóda, ktorá zabraňuje enzymatickej autolýze pankreasu:
Drenáž hrudného lymfatického kanála
Použitie cytostatík
Plazmaferéza
Hemosorpcia
Peritoneálna dialýza
2. Mechanizmus terapeutického účinku cytostatík pri akútnej pankreatitíde:
Potlačenie sekrécie žalúdočného obsahu
Zníženie zápalu v žľaze
Zlepšenie mikrocirkulácie v pankrease
Potlačenie funkcie exokrinných žliaz
Normalizácia endokrinnej funkcie žľazy
3. Bolestivosť pri palpácii v ľavom costovertebrálnom uhle je charakteristická pre symptóm:
Vzkriesenie
Mayo-Robson
Courvoisier
Mondora
Murphy
4. Prípravky na liečbu akútnej pankreatitídy (jedna odpoveď je navyše):
- spazmolytiká (baralgin, atropín)
- cytostatiká (5-fluóruracil, cyklofosfamid)
- inhibítory proteázy (contrical, gordox)
- analógy somatostatínu (sandostatín, stilamín)
- lieky (morfín)
5. Formy akútnej pankreatitídy (jedna odpoveď je navyše):
- akútny edém
- hemoragická nekróza pankreasu
- tuková nekróza pankreasu
- zmiešaná nekróza pankreasu
- cysta pankreasu
6. Rozvoj akútnej pankreatitídy môže viesť k (jedna odpoveď je navyše):
uzavreté zranenie pankreasu
Chirurgická trauma pankreasu
Zranený kameň OBD
Striktúra OBD
Cirhóza pečene
7. Detoxikačné metódy pri akútnej pankreatitíde zahŕňajú (jedna odpoveď je navyše):
Plazmaferéza
Krvná transfúzia
Hemosorpcia
Črevná dialýza
Črevná intubácia
8. Optimálny variant operácie hnisajúcej cysty pankreasu:
Perkutánna vonkajšia drenáž pod vedením ultrazvuku
Gastrocystostómia
Pankreatoduodenálna resekcia
Marsupilizácia cysty
Fenestračná cysta
Haugaard v roku 1946 ukázali, že enzýmy, ktorých aktivita závisí od prítomnosti redukovaných foriem sulfhydrylových skupín, sú nezvyčajne citlivé na toxické účinky kyslíka. V roku 1972 Tjioe a Haugaard dospeli k záveru, že inaktivácia takýchto enzýmov pôsobením O2 pri absolútnom tlaku 5 kgf/cm2 súvisí so zmiznutím aktívnych sulfhydrylových skupín.
V pľúcach potkanov vplyvom hyperoxie (PiO2 = 5 kgf/cm2) sa aktivita hydrogenázy a obsah sulfhydrylových skupín po 15-30 minútach expozície výrazne znížili a v tkanivách boli zaznamenané nie makroskopické, ale len malé mikroskopické zmeny. Po 45 minútach expozície sa pozorovalo poškodenie pľúc a zvýšenie obsahu bisulfidov.
Okrem enzýmy obsahujúce aktívne sulfhydrylové skupiny, je známe, že mnohé ďalšie enzýmy sú inaktivované vplyvom hyperoxie. Je tiež možné, že potenciálne aktívne radikály môžu spôsobiť nezvratné poškodenie peptidových reťazcov a najmä aminokyselín.
peroxidácia lipidov
Interakcia nenasýtené lipidy s nadmerne oxidovaným aniónom alebo s niektorými inými voľnými radikálmi môžu najskôr viesť k uvoľneniu lipidového radikálu a potom v dôsledku autooxidácie v prítomnosti kyslíka tvoriť lipidový peroxidový radikál. Ďalšia interakcia peroxidu lipidov s inými lipidmi môže cyklicky regenerovať lipidy voľné radikály a peroxidové zlúčeniny, čím spôsobujú reťazovú reakciu a progresívnu peroxidáciu lipidov.
Kováčiči, Mišra(1980) ukázali, že peroxidácia lipidov v rezoch mozgu potkanov sa objavuje aj počas vystavenia podmienkam normálny tlak vzduchu s akumuláciou peroxidových zlúčenín v médiu, ako aj v intracelulárnej tekutine. Hoci kyslíkom indukovaná peroxidácia lipidov ešte nebola preukázaná s určitou jasnosťou in vivo, v literatúre sú správy, že sa môže vyskytnúť v mozgovom tkanive, erytrocytoch, žabím mechúre a izolovaných pľúcach potkana.
AT literatúre Existuje veľa správ, že aktívne transportné systémy viazané na membránu majú tendenciu byť inaktivované kyslíkom. Je dobre známe, že spotreba solí kyseliny glutámovej závisí od dopravný systém spojené s prenosom draslíka. V roku 1957 Kaplan a Stein na častiach mozgovej kôry morčiat vystavených kyslíku pri absolútnom tlaku 6 kgf/cm2 počas 90 minút zistili narušenie procesov spotreby solí kyseliny glutámovej tkanivami a akumuláciu draslíka.
Podobný vzory boli založené v roku 1970 Joanny a kol., na kortikálnych častiach mozgu vystavených kyslíku pri absolútnom tlaku v rozsahu 1–10 kgf/cm2. Z literárnych správ je známe aj poškodenie aktívneho transportu sodíka pri preparácii močového mechúra ropuchy a v izolovanej chlopni žabej kože vplyvom hyperoxie. V roku 1973 Allen a kol., dospeli k záveru, že najpravdepodobnejším mechanizmom inaktivácie transportu sodíka kyslíkom je tvorba lipidových peroxidových medziproduktov.
Pri porušení sodík bunková membránová pumpa v kortikálnych rezoch odobratých z potkanov vystavených hyperoxii pri absolútnom tlaku 4 kgf/cm2 indikuje pozorovaný jav inaktivácie Na-K-ATPázy.
Asimilácia ako sérotonín, takže i zlodej-adrenalín v izolovanom perfúznom pľúcnom prípravku, odobratom z potkanov vystavených kyslíku pri absolútnom tlaku 1 kgf/cm2, klesá. Obe tieto zmeny boli významné počas 12-24 hodinovej expozície, t.j. dlho pred nástupom štrukturálneho poškodenia alebo nástupom klinických príznakov otravy pľúc kyslíkom.
Naopak, odbavenie imipramín sa nezmenili v izolovaných pľúcach potkanov, ktoré dýchali čistý kyslík pri normálnom atmosférickom tlaku asi 48 hodín. Získané výsledky sú v súlade s možnosťou aktívneho transportu serotonínu a norepinefrínu v endotelových bunkách pľúcnych kapilár, pričom k odstráneniu imipramínu dochádza pasívnou väzbou. Okrem toho citovaní autori zistili, že toxický účinok kyslíka na membránu endotelových buniek sa rozširuje buď na viac ako jeden transportér, alebo na niektoré z hlavných komponentov podieľajúcich sa na transporte oboch amínov.
Jedným z účelov tepelného spracovania je inaktivácia enzýmov. Tepelná stabilita enzýmov je porovnateľná s mikroorganizmami. Z tohto dôvodu môžu byť enzýmy inaktivované tepelným spracovaním, ako je to v prípade mikroorganizmov.
Počas pasterizácie kyslých produktov, ako je fermentovaná zelenina alebo ovocné šťavy, môžu byť inaktivované nasledujúce typy enzýmov: pektín metylstearáza a polygalakturonáza. Inaktivácia enzýmov v týchto produktoch je dôležitejšia ako deštrukcia mikroorganizmov.
Niektoré typy enzýmov sú veľmi termostabilné, ako napríklad tepelne odolné enzýmy produkované psychrofilnými baktériami. Tieto enzýmy (lipázy a proteázy) môžu obmedziť trvanlivosť UHT produktov, ako je mlieko.
Niekedy je intenzita tepelných procesov založená na inaktivácii určitých enzýmov, ktoré sa nazývajú indikátorové enzýmy:
Pri blanšírovaní zeleniny: enzým peroxidáza (niekedy kataláza alebo iné);
Pri pasterizácii mlieka: fosfatáza alebo peroxidáza tieto indikačné enzýmy umožňujú klasifikovať mlieko podľa intenzity tepelného spracovania (obrázok 2.9).
Obrázok 2.9 - Inaktivácia mliečnych enzýmov.
2.9 Optimalizácia procesov tepelného spracovania
Hodnoty a skóre kvality živín D a Z sú vo všeobecnosti vyššie ako u mikroorganizmov. Táto skutočnosť umožňuje optimalizovať proces tepelného spracovania v smere inaktivácie mikroorganizmov a zároveň zachovať ukazovatele kvality.
Podmienky závisia od typu procesu, ale vo všeobecnosti najlepšie výsledky poskytuje intenzívny krátkodobý typ procesu. Tabuľka 2.5 ukazuje stratu vitamínu B 1 počas sterilizácie.
Je ľahké dosiahnuť optimalizáciu procesu sterilizácie konvekčne ohrievaných produktov. Pre kvapaliny s malými časticami v suspenzii alebo bez nich je UHT ošetrenie najlepším riešením.
Tabuľka 2.5 - Straty vitamínu B 1 počas sterilizácie
2.10 Odhad hodnôt F 0
Požadovaná hodnota F0 závisí od typu produktu a zahŕňa viacero faktorov. Veľký význam má pH produktu. Čím vyššia je kyslosť produktu, tým menej prísny bude režim sterilizácie.
Existujú 4 rozsahy kyslosti pH.
Okrem ničenia mikroorganizmov hodnota pH tiež zahŕňa:
Tepelné spracovanie je menej intenzívne, ak má produkt nižšie pH;
Rozhodujúce je pH 4,5: je to najnižšie pH, ktoré umožňuje rast. C.botulinum. Ak je hodnota pH vyššia ako 4,5, zvolený proces môže viesť k úplnej inaktivácii C.botulinum alebo 2.45 F 0 - 3 F 0.
Hodnota pH 4,1 je najnižšia pre sterilizáciu. V rozsahu pH 4,1-4,5 sa aplikuje ošetrenie 1 F0. Pri pH<4,1 нет необходимости проводить стерилизацию, т.к. пастеризация обеспечивает необходимый срок хранения и промышленную стерильность. Интенсивность процесса пастеризации часто определяется активностью ферментов, не микробиальной активностью.
Tabuľka 2.6 - Klasifikácia konzervovaných potravín podľa pH.
termofilné mikroorganizmy a charakteristické enzýmy