„Bromelain“ kaitinimas sukelia daugybę jo struktūros ir aktyvumo pokyčių.Gryni bromelaino milteliaiyra natūrali proteazė, gauta iš ananasų augalo. Jis daugiausia randamas ananasų vaisiuose, stiebuose ir lapuose. Bromelainą daugiausia sudaro įvairios proteazės, turinčios gebėjimą hidrolizuoti dideles baltymų molekules. Jis plačiai naudojamas maisto perdirbimo, farmacijos, sveikatos priežiūros ir kosmetikos pramonėje. Pagrindinis jo katalizinis poveikis yra sukelti baltymų skilimą, pjaunant baltymų molekulinę grandinę aktyvioje specifinių aminorūgščių liekanų vietoje. Specifinius pokyčius galima apibūdinti atsižvelgiant į šiluminį stabilumą, katalizinius sugebėjimus, struktūrinius pažeidimus ir kitus proteazių aspektus.
Struktūrae
Bromelaino struktūra yra gana sudėtinga, susidedanti iš kelių subvienetų, iš kurių pagrindinė aktyvioji vieta paprastai yra jo fermento struktūrinėje šerdyje. Fermentinis ananasų proteazės aktyvumas yra glaudžiai susijęs su jo trimatė struktūra, ir bet kokie pokyčiai, pažeidžiantys jo struktūrą, pakenks fermentiniam aktyvumui. Bromelaine yra kelios katalitinės vietos. Jo aktyvumas yra glaudžiai susijęs su aminorūgščių liekanų erdviniu išdėstymu, vandenilio surišimu ir hidrofobine sąveika fermento molekulėje.
Šildymo poveikis proteazei
Šildymo poveikis ananasų proteazei daugiausia atsispindi šiais aspektais.
• Baltymų denatūracija
Šildymas lemia vandenilio surišimo ir hidrofobinės sąveikos sutrikdymą baltymų molekulėje. Tai lemia baltymo pasikeitimą nuo natūralios trimatės struktūros iki netaisyklingos linijinės ar iš dalies sulankstytos būsenos. Šis procesas vadinamas denatūracija. Bromelainas gali būti denatūtuojamas kaitinant dėl daugiau nekovalentinių jungčių savo struktūroje. Tai lemia jo aktyvaus centro pasikeitimą, taigi ir katalizinio aktyvumo praradimą.
• Temperatūros poveikis fermento aktyvumui
Apskritai fermentų aktyvumas yra glaudžiai susijęs su temperatūra. Esant žemesnei temperatūrai, fermento aktyvumas yra mažesnis. Tačiau kaitinant iki tam tikros temperatūros, fermento katalizinė reakcija pagreitėja. Tačiau proteazės stabilumas palaipsniui mažėja didėjant temperatūrai. Kai temperatūra viršys šiluminio stabilumo slenkstį, proteazė pradės prarasti katalizinį aktyvumą. Bromelaino proteazė turi santykinai mažą šiluminį stabilumą, paprastai nuo 45 iki 50 laipsnių. Jo aktyvumas pamažu mažėja, o kai temperatūra viršija 65 laipsnius, bromelaino aktyvumas beveik visiškai prarandamas.
• Fermento aktyvumo praradimas po šiluminės denatūracijos
Kai įkaitinamas už šiluminės ribosGryni bromelaino milteliai, trimatė fermento struktūra patiria sunkią denatūraciją. Dėl to prarandama katalitinė vieta arba žymiai sumažėja jos veikla. Ši denatūracija gali būti negrįžtama, o fermentas negali grįžti į pradinę aktyvią būseną net ir nuleidus temperatūrą.
Fermento inaktyvacijos mechanizmas
Pagrindiniai bromelaino inaktyvavimo mechanizmai yra šie:
- Struktūrinė žala:
Aukšta temperatūra sunaikina nekovalentinius ryšius, tokius kaip vandenilio ryšiai ir baltymo hidrofobinė sąveika. Tai praranda originalią erdvinę struktūrą.
- Katalitinės vietos pakeitimas:
Konformacijos pokyčiai aktyviame fermento centre apsaugo nuo substrato prisijungti prie aktyviosios vietos, o tai savo ruožtu lemia fermento aktyvumo praradimą.
- Hidrofobinių regionų veikimas:
Aukšta temperatūra hidrofobinėse srityse, esančiose proteazėje, yra tirpale. Tai gali lemti fermento molekulių savivaldą ar nusodinimą, dar labiau pabloginti jo inaktyvaciją.
Šildymo poveikis skirtingoje temperatūroje
Bromelaino fermento miltelių šiluminis stabilumas priklauso nuo kaitinimo temperatūros ir laiko. Toliau pateikiamas šildymo poveikis skirtingose temperatūrose.
• Mažos temperatūros šildymas (40 laipsnių -50 laipsnis)
Šiame temperatūros diapazone bromelaino fermento aktyvumas palaipsniui mažėja, tačiau vis tiek palaiko tam tikrą aktyvumą. Fermento struktūrinis pokytis šiame temperatūros diapazone yra mažas, o pagrindinė laipsniško aktyvumo sumažėjimo priežastis yra nedidelis aminorūgščių liekanų sulankstymo fermento molekulėje praradimas.
• Vidutinės temperatūros šildymas (50 laipsnių -70 laipsnis)
Šiame temperatūros diapazone aktyvumasGryni bromelaino milteliaismarkiai mažėja. Esant aukštesnei nei 50 laipsnių temperatūrai, proteazės denatūracija pagreitėja, o katalizinio centro erdvinė struktūra žymiai keičiasi. Nors kai kuriais atvejais denatūracija yra grįžtama. Tačiau daugeliu atvejų per aukšta temperatūra sukelia negrįžtamą fermento inaktyvaciją.
• Šildymas aukštoje temperatūroje (daugiau nei 70 laipsnių)
Kai temperatūra viršija 70 laipsnių, Bromelainas patiria sunkią šiluminę denatūraciją, o fermento aktyvumas beveik visiškai prarandamas. Tokiu atveju fermento molekulės struktūriniai pažeidimai yra negrįžtami. Tai gali atsirasti fermento molekulių agreguojant ir nusodinant.
Veiksniai, turintys įtakos bromelaino fermento šiluminiam denatūracijai
Kai šildant, bromelaino šiluminis stabilumas turi įtakos ne tik temperatūrai, bet ir šiems veiksniams.
• PH vertė
Bromelaino šiluminis stabilumas skiriasi skirtingomis pH sąlygomis. Paprastai silpnai rūgštaus ir neutraliame pH diapazone geresnis bromelaino stabilumas. Esant ekstremalioms rūgščioms ar šarminėms sąlygomis, fermentas yra mažiau stabilus ir yra linkęs į denatūraciją kaitinimo metu.
• Loniška jėga
Joninio stiprumo pokyčiai taip pat gali paveikti šiluminį stabilumąGryni bromelaino milteliai. Didesnė druskos koncentracija gali pakeisti fermento struktūrą. Tai daro įtaką jo stabilumui šilumai.
• proteazės šaltinis
Skirtingi ananasų proteazės šaltiniai turi skirtingą šiluminį stabilumą. Pavyzdžiui, ananasų proteazės, gautos iš ananasų stiebų, paprastai yra atsparios šilumai. Bromelain iš ananasų vaisių yra palyginti mažiau atsparūs šilumai. Guanjie Biotech's Bromelain yra kilęs iš ananasų stiebų. Mūsų produktas yra atsparus šilumai.
Paraiškos
• Poveikis maisto pramonei
„Bromelain“ daugiausia naudojamas maisto pramonėje kaip natūralus mėsos konkursas. Kadangi šiluma praranda fermento aktyvumą, norint naudoti ananasų proteazę, būtina kontroliuoti temperatūrą, kad mėsos švelnumui būtų galima išvengti per didelės temperatūros. Norint užtikrinti maksimalų bromelaino aktyvumą, paprastai rekomenduojama atlikti 30-50 laipsnio temperatūros diapazoną.
• Poveikis farmacijos sektoriui
„Bromelain“ miltelių kiekis taip pat plačiai naudojamas farmacijoje, ypač atliekant priešuždegiminius ir priešnavikinius apdorojimus. Fermento inaktyvavimas kaitinimo metu gali paveikti jo farmakologinį aktyvumą. Todėl, ruošiant vaistą, reikia kontroliuoti šildymo sąlygas, kad būtų užtikrintas jo biologinis aktyvumas.
• Poveikis kosmetikoje
„Bromelain“ birios milteliai naudojami kosmetikoje, daugiausia šveitimo ir anti-senėjimo produktuose. Taip pat reikia atsižvelgti į šildymo poveikį fermentui, nes dėl aukštos temperatūros fermentas gali sugesti, taigi tai paveiks produkto efektyvumą.
Šildymo poveikis bromelainui daugiausia yra fermento denatūracija ir inaktyvacija, taip pat struktūriniai pokyčiai. Norint išlaikyti savo aktyvumą praktiškai, šildymo temperatūra ir laikas turi būti tiksliai kontroliuojami, kad būtų išvengta negrįžtamos žalos, kurią sukelia per didelė temperatūra.
„Guanjie Biotech“ specializuojasi tiekti aukštos kokybės birių bromelaino miltelius. Mūsų „Bromelain“ fermento milteliai pasižymi šviesiai pilka išvaizda ir pasiekia 98% grynumo, užtikrindami išskirtinę kokybę. Milteliai yra smulkiai perdirbami, kad praeitų per 80- tinklelio sietą, garantuojant vienodą dalelių dydį ir konsistenciją. Norėdami užtikrinti tikslius ir patikimus rezultatus, mes naudojame GDU metodą jo fermentiniam aktyvumui patikrinti. Jei ieškoteGryni bromelaino milteliaiJūsų gamybos ar tyrimų poreikiams, „Guanjie Biotech“ yra jūsų patikimas partneris. Mes didžiuojamės pristatydami produktus, kurie atitinka griežtus grynumo ir efektyvumo standartus. Norėdami gauti daugiau informacijos ar užklausų, nedvejodami susisiekite su mumis info@gybiotech.com.