исследование проблемы использования ферментов в пищевой биотехнологии

Целью данной работы является исследование проблемы использования ферментов в пищевой биотехнологии.

Обычно ферменты именуют по типу реакции, которую он катализирует, добавляя суффикс -аза к названию субстрата (например лактаза - фермент, участвующий в превращении лактозы). Таким образом, в различных ферментов, выполняющих одну функцию, будет одинаковое название. Такие ферменты различают по другим свойствам, например, по оптимальному pH (щелочная фосфатаза) или локализации в клетке (мембранная АТФ-аза).
оксидоредуктазы
- Класс ферментов, которые катализируют реакции окисления, то есть перенос электронов из одной молекулы (восстановителя, донора электронов) на другую (окислитель, акцептор электронов).
Реакции, катализируемых оксидоредуктазы, выглядят так:
A- + B → A + B-
здесь A
- Восстановитель (донор электронов), а B
- Окислитель (акцептор электронов)
В биохимических превращениях окислительно-восстановительные реакции иногда выглядят сложнее. Например, одна из реакций гликолиза:
Pн + глицеральдегид-3-фосфат + НАД + → НАД · H + H + + 1,3-дифосфоглицерата
Здесь окислителем выступает НАД +, а глицеральдегид-3-фосфат является восстановителем.
Систематические названия ферментов класса образуются по схеме «донор: акцептор + оксидоредуктаз». Однако широко используются и другие схемы именования. Когда возможно, ферменты называют в виде «донор + дегидрогеназа», например глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, для второй реакции выше. Иногда название записывается как «акцептор + редуктаза», например НАД + редуктазы. В частном случае, когда окислителем является кислород, название может быть в виде «донор + оксидаза». Согласно международной классификации ферментов, оксидоредуктазы относятся к 1 классу
ферментов, в пределах которого выделяют 22 подклассы:
· КФ 1.1 - ферменты, взаимодействующие с CH-OH-группой доноров;
· КФ 1.2 - ферменты, взаимодействующие с альдегидной или оксо-группой доноров;
· КФ 1.3 - ферменты, взаимодействующие с CH-CH-группой доноров;
· КФ 1.4 - ферменты, взаимодействующие с CH-NH2 группой доноров;
· КФ 1.5 - ферменты, взаимодействующие с CH-NH группой доноров;
· КФ 1.6 - ферменты, взаимодействующие с НАД · H или НАДФ · H;
· КФ 1.7 - ферменты, взаимодействующие с другими азотсодержащими соединениями в качестве доноров;
· КФ 1.8 - ферменты, взаимодействующие с серосодержащих группой доноров;
КФ 1.9 - ферменты, взаимодействующие с гемовым группой доноров;
· КФ 1.10 - ферменты, взаимодействующие с дифенол и родственными соединениями в качестве доноров;
· КФ 1.11 - ферменты, взаимодействующие с пероксидом в качестве акцептора (пероксидазы);
· КФ 1.12 - ферменты, взаимодействующие с водородом в качестве доноров;
· КФ 1.13 - ферменты, взаимодействующие с одиночными донорами с встраивания молекулярного кислорода (оксигеназы);
· КФ 1.14 - ферменты, взаимодействующие с парными донорами со встраиванием молекулярного кислорода;
· КФ 1.15 - ферменты, взаимодействующие с супероксид-радикалов в то акцепторов;
· КФ 1.16 - ферменты, окилюють ионы металлов;
· КФ 1.17 - ферменты, взаимодействующие с CH или CH2 группами;
· КФ 1.18 - ферменты, взаимодействующие с зализосирчанимы белками в качестве доноров;
· КФ 1.19 - ферменты, взаимодействующие с восстановленным флаводоксином в качестве донора;
· КФ 1.20 - ферменты, взаимодействующие с фосфором или мышьяком в качестве донора;
· КФ 1.21 - ферменты, взаимодействующие с молекулами вида X-H и Y-H с образованием связи X-Y;
· КФ 1.97 - остальные оксидоредуктаз.
гидролазы
(КФ 3) - класс ферментов, которые катализируют гидролиз ковалентной связи. Общий вид реакции, катализируемой гидролазами, выглядит следующим образом: A-B + H2O → A-OH + B-H
Систематическая название гидролаз включает название субстрата расщепляется, с добавлением после нее слова -гидролаза. Однако, как правило, в тривиальной названии слово гидролаза сокращается до суффикса «-аза».
Согласно международной классификации ферментов гидролазы отнесены к классу (КФ 3). Класс, в свою очередь, подразделяется на 13 подклассов в зависимости от типа связи, гидролизуется.
Лигазы (от лат. Ligāre - «сшивать», «связывать») - класс ферментов (КФ 6), способных катализировать соединения двух молекул с образованием нового химической связи (лигирование). При этом обычно происходит отщепление (гидролиз) небольшой химической группы от одной из молекул. Обычно реякция имеет вид:
Ab + C → A-C + b
где строчные буквы обозначают небольшие химические группы, отщепляющихся Лигазы.
Обычно названия лигаз включаются в себя слово «лигаза» (например, ДНК-лигаза) или слово «синтетаза» (например, аминоацил-тРНК-синтетазы). Так как некоторые лигазы добавляют углекислоту в молекулы, они мють название карбоксилаз. Заметьте, не следует путать названия «синтетаза» и «синтаза», последняя катализирует синтез молекул без отщепления малой группы и согласно классификации ферментов группируется вместе с ЛиАЗ.
В классификации международной комиссии по ферментам, лигазы классифицируются как КФ 6 и делятся на 6 подгрупп:
· КФ 6.1 включает лигазы, формирующие связи углерод-кислород
· КФ 6.2 включает лигазы, формирующие связи углерод-сера
· КФ 6.3 включает лигазы, формирующие связи углерод-азот (включая аргининсукцинат-синтетазы)
· КФ 6.4 включает лигазы, формирующие связи углерод-углерод
· КФ 6.5 включает лигазы, формирующие фосфодиефирни связи
· КФ 6.6 включает лигазы, формирующие связи азот-металл

На основании сказанного можно предположить, что на сегодняшний день в мире интенсивно увеличивается производство ферментов для использования их в различных звеньях человеческой жизнедеятельности. Благодаря своим особенности - катализа реакций гидролиза различных олиго- и полисахаридов - ферменты используются в пищевой промышленности, легкой промышленности, медицинской промышленности и в диагностических целях. Их использование значительно упрощает и значительно удешевляет технологический процесс производства.
Поэтому, можно сделать вывод, что ферментные препараты с каждым годом становятся все более используемыми. Все это свидетельствует о том, что производство ферментных препаратов является одним из перспективных направлений в биотехнологии, что будет и дальше интенсивно развиваться и расширяться.
Таким образом, ферменты или энзимы - органические катализаторы белковой или РНК-природы. Ферменты катализируют большинство химических реакций, которые происходят в живых организмах. На сегодняшний день выявлено более 3000 различных видов ферментов.