ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 1, 2014

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ôåðìåíòû ñòàíîâÿòñÿ îáÿçà-

òåëüíûì êîìïîíåíòîì áîëüøèíñòâà òåõíîëîãè÷åñ-

êèõ ïðîöåññîâ âî ìíîãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñ-

òè è ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà. Èõ ïðèìåíåíèå ïîçâîëÿ-

åò ñîêðàùàòü çàòðàòû è ïîâûøàòü êà÷åñòâî ãîòîâîé

ïðîäóêöèè [1]. Îñîáåííî áûñòðî ýòî íàïðàâëåíèå

ðàçâèâàåòñÿ ïðè îñóùåñòâëåíèè ãèäðîëèçà ðàñòè-

òåëüíîé áèîìàññû ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ìàêñèìàëü-

íîãî âûõîäà ãëþêîçû, êîíâåðñèðóåìîé â ýíåðãî-

íîñèòåëè (ñïèðò). Áèîýòàíîë, îäèí èç îñíîâíûõ

âèäîâ áèîòîïëèâà, ïîëó÷àþò èç ñàõàðíîé ñâåêëû,

ñàõàðíîãî òðîñòíèêà, êóêóðóçû, çåðíîâûõ êóëüòóð,

êàðòîôåëÿ è äðóãèõ âèäîâ óãëåðîäñîäåðæàùèõ ðàñ-

òèòåëüíûõ ñóáñòðàòîâ [2].

Ïðè ïðîâåäåíèè ïðîöåññîâ áèîêîíâåðñèè âàæ-

íî ó÷èòûâàòü ñëîæíûé è ðàçíîîáðàçíûé ñîñòàâ

ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ è ïðèìåíÿòü êîìïëåêñ ôåð-

ìåíòíûõ ïðåïàðàòîâ ñ àêòèâíîñòüþ â îòíîøåíèè

ðàçíûõ áèîñóáñòðàòîâ. Äðóãèì âàðèàíòîì ìîæåò

ñòàòü èñïîëüçîâàíèå äëÿ ïðîöåññîâ ãèäðîëèçà êîì-

ïëåêñíûõ ôåðìåíòíûõ ïðåïàðàòîâ, òàêèõ, íàïðè-

ìåð, êàê «Ïîëèôåðìåíò» ïðîèçâîäñòâà ÎÎÎ ÏÎ

«Ñèááèîôàðì» [3]. Äàííûé ïðåïàðàò îñóùåñòâëÿåò

ãèäðîëèç ïîëèñàõàðèäîâ âñåõ âèäîâ çåðíîâûõ êóëü-

òóð, ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò ðàçðóøåíèå ìîëåêóë

êðàõìàëà, öåëëþëîçû, ãåìèöåëëþëîç è ðàçæèæåíèå

êëåéñòåðà. Îäíàêî êàæäûé ôåðìåíò, âõîäÿùèé â

ñîñòàâ ýòîãî êîìïëåêñíîãî ïðåïàðàòà, òðåáóåò îï-

ðåäåëåííûõ óñëîâèé ðàáîòû, ÷òî ÷àñòî íå ñîîòâåò-

ñòâóåò óñëîâèÿì òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà è ïðè-

âîäèò ê ñóùåñòâåííûì ýêîíîìè÷åñêèì ïîòåðÿì.

Êðîìå òîãî, ôåðìåíòû î÷åíü ëàáèëüíû, ïîä âîç-

äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ èëè áèî-

ëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ îíè òåðÿþò ñâîþ àêòèâíîñòü,

÷òî ñóùåñòâåííî îãðàíè÷èâàåò ýôôåêòèâíîñòü èõ

ïðèìåíåíèÿ è ñíèæàåò îáùóþ ýêîíîìè÷åñêóþ âû-

ãîäíîñòü ïðîèçâîäñòâåííûõ ïðîöåññîâ. Äîáàâëåíèå

ñòàáèëèçèðóþùèõ âåùåñòâ â ðàñòâîðû ôåðìåíòíûõ

áåëêîâ — íàèáîëåå ïðîñòîé è ýôôåêòèâíûé ñïîñîá

ñîõðàíåíèÿ èõ àêòèâíîñòè â äåíàòóðèðóþùèõ óñëî-

âèÿõ, îäíàêî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ îí ïðèâîäèò ê ñíè-

æåíèþ èõ êàòàëèòè÷åñêîé ôóíêöèè [4].

Óëó÷øèòü ñâîéñòâà ôåðìåíòîâ, ïîâûñèòü èõ àê-

òèâíîñòü è ñòàáèëüíîñòü ïîìîãàåò íàïðàâëåííàÿ

ìîäèôèêàöèÿ èõ ñòðóêòóðû ñ ïîìîùüþ íèçêîìî-

ëåêóëÿðíûõ ëèãàíäîâ, òàêèõ êàê ìèêðîáíûå è ðàñ-

òèòåëüíûå àóòîðåãóëÿòîðû — àëêèëðåçîðöèíû

(ÀÐ), êîòîðûå áëàãîäàðÿ ñâîèì ñâîéñòâàì ñïîñîá-

íû èçìåíÿòü êîíôîðìàöèþ ìàêðîìîëåêóë [5–7].

Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ÀÐ îñíîâàí íà èõ ñïîñîáíîñòè

ê ôîðìèðîâàíèþ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, ãèäðîôîá-

íûõ è ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé ñ ñîîò-

âåòñòâóþùèìè ãðóïïàìè è äîìåíàìè áèîïîëèìå-

ðîâ, â òîì ÷èñëå ôåðìåíòíûõ áåëêîâ [8].

Öåëü äàííîãî èññëåäîâàíèÿ — èçó÷åíèå âëèÿíèÿ

àëêèëðåçîðöèíîâ íà ïîâûøåíèå àêòèâíîñòè è ðàñ-

øèðåíèå äèàïàçîíà àêòèâíîãî êàòàëèçà ãèäðîëèòè-

÷åñêèõ ôåðìåíòîâ (àìèëàçû è öåëëþëàçû), âõîäÿ-

ùèõ â ñîñòàâ êîìïëåêñíîãî ôåðìåíòíîãî ïðåïàðàòà.

Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèÿ ñëóæèëè ôåðìåíòû

-àìèëàçà è öåëëþëàçà êîìïëåêñíîãî ôåðìåíòíî-

ãî ïðåïàðàòà «Ïîëèôåðìåíò» (ÎÎÎ ÏÎ «Ñèááèî-

ôàðì»).

-Àìèëàçíóþ àêòèâíîñòü îïðåäåëÿëè ïî êî-

ëè÷åñòâó ðåäóöèðóþùèõ ñàõàðîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïî-

ñëå ãèäðîëèçà 1%-íîãî ðàñòâîðà êðàõìàëà (10 ìèí,

30 °Ñ, ôîñôàòíûé áóôåð, ðÍ 7,0), êîëîðèìåòðè÷åñ-

êèì ìåòîäîì ñ 3,5-äèíèòðîñàëèöèëîâîé êèñëîòîé

[9]. Öåëëþëàçíóþ àêòèâíîñòü îïðåäåëÿëè ïî êîëè-

÷åñòâó ðåäóöèðóþùèõ ñàõàðîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïîñëå

ãèäðîëèçà 0,8%-íîãî ðàñòâîðà íàòðèéêàðáîêñèìå-

òèëöåëëþëîçû (Na-ÊÌÖ) (30 ìèí, 50 °Ñ, öèòðàò-

ôîñôàòíûé áóôåð, ðÍ 4,7), êîëîðèìåòðè÷åñêèì ìå-

òîäîì ñ 3,5-äèíèòðîñàëèöèëîâîé êèñëîòîé [9].

Äëÿ ìîäèôèêàöèè ñòðóêòóðû ôåðìåíòîâ èñïîëü-

çîâàëè òðè ïðåïàðàòà àëêèëðåçîðöèíîâ ñ âîçðàñòà-

þùåé ñòåïåíüþ îêèñëåííîñòè: ÀÐ

, ÀÐ

â êîí-

öåíòðàöèè 0,1–5,0 ìã/ìë.

Îïåðàöèîííóþ ðÍ-ñòàáèëüíîñòü

-àìèëàçû îï-

ðåäåëÿëè ïî ñîõðàíåíèþ ãèäðîëèòè÷åñêîé àêòèâ-

íîñòè ôåðìåíòà ïðè ïðîâåäåíèè ïðîöåññà â äèàïà-

çîíå ðÍ 4,5–8,0. Îïåðàöèîííóþ òåðìîñòàáèëüíîñòü

öåëëþëàçû îïðåäåëÿëè ïî ñîõðàíåíèþ ãèäðîëèòè-

÷åñêîé àêòèâíîñòè ôåðìåíòà ïðè âåäåíèè ïðîöåñ-

ñà ïðè òåìïåðàòóðàõ 25...80 °Ñ.

Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî âñå òðè èñïîëüçóå-

ìûõ â ðàáîòå ÀÐ ñ ðàçíîé ñòåïåíüþ îêèñëåííîñòè

óâåëè÷èâàëè êàê àìèëîëèòè÷åñêóþ, òàê è öåëëþëè-

òè÷åñêóþ àêòèâíîñòü âî âñåì äèàïàçîíå èñïîëüçóå-

ìûõ êîíöåíòðàöèé 0,1–5 ìã/ìë (ðèñ. 1, 2).

Â îáëàñòè íèçêèõ êîíöåíòðàöèé (äî 2 ìã/ìë) áî-

ëåå ýôôåêòèâíûì áûëî äåéñòâèå ñàìîãî îêèñëåí-

íîãî ðåãóëÿòîðà — ÀÐ

. Â êîíöåíòðàöèè 1 ìã/ìë îí

ïîâûøàë àìèëîëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü «Ïîëèôåð-

ìåíòà» â 3,5 ðàçà, à öåëëþëèòè÷åñêóþ — â 3,1 ðàçà.

Îäíàêî ïðè óâåëè÷åíèè âîçäåéñòâóþùèõ íà ôåð-

ìåíòû êîíöåíòðàöèé ýòîãî ðåãóëÿòîðà â îáîèõ ñëó-

÷àÿõ ïðîèñõîäèëî ðåçêîå ñíèæåíèå ýôôåêòà. Õàðàê-

òåðû êîíöåíòðàöèîííûõ çàâèñèìîñòåé äåéñòâèÿ

УДK 577.15

Мод ляция а тивности ферментов

омпле сно о препарата «Полифермент»

с помощью ал илрезорцинов

Àñïèðàíò Ì.À.ÊÐÀÑÍÎÂÀ; ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð Ë.À.ÈÂÀÍÎÂÀ

Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò ïèùåâûõ ïðîèçâîäñòâ

Êàíä. áèîë. íàóê Í.Ã.ËÎÉÊÎ; êàíä. áèîë. íàóê À.Í.ÊÎÇËÎÂÀ;

ä-ð áèîë. íàóê, ïðîôåññîð Ã.È.ÝËÜ-ÐÅÃÈÑÒÀÍ

Èíñòèòóò ìèêðîáèîëîãèè èìåíè Ñ.Í.Âèíîãðàäñêîãî, ã. Ìîñêâà

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека