|
|
|
Главная --> Справочник терминов Ферментные препараты р-Д-Глюкопирайоза более чувствительна также к химичеокому окислению (бромная вода, гипоиодит), чем а-форма. Она окисляется в 25 — 35 раз быстрей. При ферментативном окислении отношение скоростей 100 : 0,6. При обратной реакции — ферментативном окислении восстановленного кофермента ацетальдегидом — кофермент полностью освобождается от дейтерия. В противоположность этому при химическом окислении в коферменте сохраняется примерно половина метки. Положение 4 в восстановленном коферменте асимметрично. Приведена формула одного из двух возможных 4-эпимеров. В другом эпимере дейтерий находится над плоскостью рисунка, водород — под ней. Асимметрия невозможна в отсутствие амидной группы. При химическом восстановлении получается почти равное количество обеих форм с очень (небольшим .преимуществом одной из них за счет асимметрического синтеза. При химическом окислении восстановленного кофермента продукт содержит примерно половину первоначального количества дейтерия. В противоположность этому в результате ферментативного восстановления образуется один специфический эпимер. Дейтерий (или водород в общем случае) переносится только на одну сторону пиримидинового цикла, что схематически показано на формуле. При ферментативном окислении восстановленного кофермента стереохимическая специфичность та же, что и при восстановлении. При ферментативном окислении лимонной кислоты поверхность фермента, взаимодействующего с субстратом, создает хиральное окружение субстрата и уничтожает элементы симметрии, бывшие в свободной молекуле субстрата. Комплекс субстрат-фермеит становится диастереотопным. При этом активный центр, обозначенный символом Ох отвечает за окисление при условии, что молекула субстрата предварительно была правильно ориентирована при ее иммобилизации на поверхности фермента. Правильная ориентация возможна лишь в том случае, если между поверхностью фермента и молекулой лимонной кислоты, содержащей энантиотопные группы, осуществляется "трехточечный контакт" тремя группами СООН. Это поясняется следующей схемой: ОКИСЛЕНИЕ ДО ГЛИКУРОНОВЫХ КИСЛОТ. Гликуроновые (уроно-вые) кислоты — это соединения, в которых концевая первичная гидроксиль-ная группа моносахарида окислена до карбоксильной, в то время как карбонильная группа не претерпела никаких изменений. Их довольно трудно синтезировать в лаборатории, хотя они распространены в природных условиях, особенно ю-глюкуроновая кислота, возникающая in vivo при ферментативном окислении сложной молекулы уридиндифосфат-а.-ъ-глю-кояы, (УДФ-глюкозы). Важная биологическая роль ю-глюкуроновой кислоты При ферментативном окислении лимонной кислоты (см. с.66) поверхность фермента, взаимодействующего с субстратом, создает хиральное окружение субстрата и уничтожает элементы симметрии, бывшие в свободной молекуле субстрата. Комплекс субстрат-фермент становится диастерестопным. При этом активный центр, обозначенный символом Ох, отвечает за окисление при условии, что молекула субстрата предварительно была правильно ориентирована при ее иммобилизации на поверхности фермента. Правильная ориентация возможна лишь в том случае, если между поверхностью фермента и молекулой лимонной кислоты, содержащей энантиотопные группы, осуществляется «трехточечный контакт» тремя группами СООН. Это поясняется следующей схемой: Идентификация индолов, окисленных в положениях 5 и 6, как промежуточных продуктов при ферментативном окислении тирозина [329], диоксифенил-аланина [330, 331] и адреналина [330] (в виде окрашенных пигментов типа меланина) способствовала расширению объема работ в этой области синтеза; недавно было сообщено о получении ряда окси-[155, 332] и диоксииндолов [333, 334]. Идентификация индолов, окисленных в положениях 5 и 6, как промежуточных продуктов при ферментативном окислении тирозина [329], диоксифенил-аланина [330, 331] и адреналина [330] (в виде окрашенных пигментов типа меланина) способствовала расширению объема работ в этой области синтеза; недавно было сообщено о получении ряда окси-[155, 332] и диоксииндолов [333, 334]. Триптамин и триптофан в живой природе подвергаются окислительному метаболизму. Один из путей его — деградация боковой цепи. Продукты промежуточных стадий этого процесса играют важную роль в жизни растений. При ферментативном окислении триптофана (реакция в, с. 427) образуется неустойчивый индолил-3-ацетальдегид, который быстро окисляется дальше до индолил-3-уксуеной кислоты 6.382. Это вещество носит тривиальное название гетероауксин и относится к гормонам растений. Все высшие растения синтезируют метаболит 6.382 и он всегда присутствует в растительных тканях в количествах 1—100мг/кг. Его биосинтез начинается с момента прорастания семян и продолжается в течение всей жизни растения в верхушках молодых побегов, в растущих листьях и плодах, в камбиальном слое и, вероятно, в кончиках корней. Функции индолил-3-уксусной кислоты как фитогормона многообразны. В проростках и побегах она стимулирует удлинение клеток, чем способствует ускорению роста. Синтез гетероаукси-на зависит от освещенности. На теневой стороне побега он менее интенсивен, в результате чего с солнечной стороны образуются более длинные В наибольшем количестве в организме человека присутствует холестерин: ~200 г этого стероида содержится во взрослом организме. Именно холестерин является источником других стероидов, участвующих в различных биохимических процессах. При его ферментативном окислении образуется 7-дегидрохолестерин, из которого при облучении солнечным светом образуется витамин D3, препятствующий развитию рахита у детей. Оксепины 1 находятся в равновесии с бициклическими валентными таутомерами 2 (взаимопревращения происходят в результате шестиэлектронной дисротаторной электроциклической реакции) (обзоры см. [1, 2]). Сам оксепин существует при комнатной температуре в виде неразделимой смеси с бензолоксидом, так как энергии активации прямой и обратной реакций достаточно низки [9,1 и 7,2 ккал/моль (38 и 31 кДж/моль) соответственно] [3]. Арилоксиды образуются в качестве интермедиатов при ферментативном окислении ароматических углеводородов, и этот факт стимулировал большое количество работ, посвященных равновесию оксепин - арилоксид. Не меньшую давность имеет осахаривание плесневыми грибами, с помощью которых восточные народы приготовляли различные охмеляющие напитки. В настоящее время культуры плесневых грибов или ферментные препараты из них кроме СССР применяются в спиртовой промышленности Китая, Японии, на отдельных заводах США, Финляндии и Румынии. Цифры перед буквой «х» в наименовании препарата показывают степень очистки фермента: Пх и Гх — это стандартная исходная культура продуцента без какой-либо очистки; П2х и Г2х — жидкий концентрат растворимых веществ исходной культуры, освобожденный от нерастворимой фазы, с содержанием сухих веществ 40— 50%; ПЗх и ГЗх—• сухие ферментные препараты, полученные высушиванием экстракта из поверхностной культуры или фильтрата культуральной жидкости при глубинном культивировании; ПЮх и ПОх — сухие препараты, полученные осаждением ферментов из водных растворов органическими растворителями или высаливанием; П15х и Г15х — препараты ферментов, очищенных различными методами; П25х и Г25х — высокоочищенные, но не кристаллические ферментные препараты, содержащие до 20—25% балластных веществ. Калунянц К. А., Голгер Л. И. Микробные ферментные препараты.— М.: Пищевая промышленность, 1979. — 251 с. Яровенко В. Л., Устинников Б. А. Применение ферментных препаратов в спиртовой промышленности. — В кн.: Ферментные препараты в пищевой промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1975, с. 412—531. Ферментные препараты 149 Глюкозоизомеризующие ферментные препараты термоустойчивы. Оптимальное значение температуры для действия большинства их лежит в области 58—65 °С. С повышением температуры до 80 °С скорость реакции изомеризации возрастает. Однако препараты стабильны при более низких температурах — 40—60 °С. Фруктоза не термостабильна и при нагревании разлагается с образованием красящих веществ. Микроорганизмы, продуцирующие глюкозоизомеризую-щие ферментные препараты, культивируются на питательных средах, в состав которых обязательно должны входить ксилансодержащие материалы — солома, пшеничные отруби, кукурузная кочерыжка и др. В качестве источника азота при культивировании применяют кукурузный экстракт, пептон мясной и дрожжевой экстракт. Глюкозойзомераз а — металлофермент, поэтому в состав питательной среды входят добавки солей необходимых металлов (кобальта, магния). К полуфабрикатам спиртового производства относятся осахари-вающие макргапы: солод и ферментные препараты микробного происхождения, которые готовятся непосредственно на данном предприятии. Однако ферментные препараты могут быть н привозными, изготовленными на специализированных предприятиях, в этом случае их :ледует относить к сырью. Ферментные препараты В качестве осахаривающих материалов в спиртовом производстве наряду с солодом применяются ферментные препараты микробного происхождения. Ферментные препараты могут быть в виде:  Фосфатного буферного Фосфорсодержащие соединения Фенилгидразином гидроксиламином Фотохимическим хлорированием Фотохимическое инициирование Фотохимического хлорирования Фотохимического разложения Фрагмента структуры Фракционной кристаллизацией |
- |
Навигация