Cтраница 2
Определение глюкозы производят по методу Далквиста, который основан на окислении глюкозы глюкозооксидазой до глюконовой кислоты, одновременно образуется перекись водорода, которая под влиянием фермента пероксидазы окисляет о-дианизидин, при этом появляется окрашенное соединение. [16]
Перспективным представляется исследование биоэлектрокатализа гидрогеназами, системами ферментов, окисляющими метан и метанол, глюкозооксидазой, дегидрогеназами различных кислот, альдегидов, спиртов. Для разработки биокатода интересно исследовать ферменты, активирующие молекулярный кислород. Выше продемонстрированы возможности создания катода и анода на основе иммобилизованной лакказы и гидроге-назы. Создание биоэлектрохимических преобразователей энергии, имеющих параметры, приближающиеся к теоретически возможным значениям, сдерживается в настоящее время отсутствием достаточно больших количеств необходимых ферментных препаратов. Эта трудность с развитием инженерной энзимоло-гии будет, безусловно, преодолена. [17]
Мы отмечали выше, что Гулый и Дегтярь, а также Покровская и Воробьева разработали способ сорбции глюкозооксидазы окисью алюминия. [18]
В связи с этим за последнее время во многих отраслевых лабораториях испытывается действие деоксигенирующих пикетов с глюкозооксидазой для защиты от окисления именно сухих и обезвоженных пищевых продуктов. В качестве примеров успешного использования приводят повышение устойчивости сухого молока, сдобных кондитерских изделий, грецких орехов. [19]
Из группы используемых негидролитических ферментов можно назвать не менее четырех, причем все они относятся к классу окислительно-восстановительных: глюкозооксидаза, каталаза, ли-поксигеназа ( липооксидаза) и пероксидаза. Первый и третий окисляют, соответственно, p - D-глюкозу и ненасыщенные жиры; каталазы и пероксидазы катализируют окисление различных веществ перекисью водорода. При этом пероксидазы превращают большое количество веществ, включая фенолы, цитохром С и нитрит, но не окисляют Н2О2 или спирты; каталазы же окисляют саму Н2О2, а также этиловый спирт, но не действуют на большую часть веществ, окисляемых пероксидазами. Глюкозооксидаза содержится в микроорганизмах, главным образом плесневых грибах, каталаза - в животном и микробном сырье, липоксиге-наза - в растительном ( семена злаков), а пероксидаза - в растительных, животных и микробных объектах. [20]
Благодаря высокой специфичности и способности окислять только p - D-глюкозу, даже находящуюся в смеси с другими сахарами, глюкозооксидаза нашла ряд применений как аналитический реактив. Фермент используют для определения глюкозы, особенно в сложных биологических системах. Таким образом, например, определяют глюкозу, содержащуюся в кукурузном сиропе, в некоторых других сладких сиропах, или появляющуюся при гидролизе лактозы. Этим путем устанавливают количество глюкозы в винах, обнаруживают ее в испорченном молоке. В основе методов лежит реакция образующейся при действии фермента перекиси водорода с орто-толидином; орто-дианизином или другим хромогенным акцептором. [21]
Гликоген отделяют от мешающих определению веществ ( глюкозы, сахарозы, гексозофосфатов, глицерина) путем осаждения спиртом на фильтровальную бумагу, затем гидролизуют глюкоамилазой ( КФ 3.2.1.3) и определяют знзиматическим методом с глюкозооксидазой. [22]
Рабочий раствор вспомогательных ферментных препаратов ( раствор С) - готовят смешиванием равных объемов раствора А ( 0 1 г гексациноферрата ( II) калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 см3; раствор готовят непосредственно перед определением) и Б ( 5 6 мг глюкозооксидазы, соответствующих 500 - 600 ед / г ферментативной активности при активности глюкозооксидазы 10000 ед / г, растворяют в 1 М фосфатном буфере с рН 7 5 в мерной колбе на 50 см3, затем добавляют 2 мг пероксидазы. [23]
Связывание глюкозооксидазой кислорода внутри металлических банок резко уменьшает их коррозию. Глюкозооксидаза ( микроцид) широко применяется в медицине при лечении различных ран, а также для определения глюкозы в различных биологических жидкостях. [24]
Следует отметить, однако, что общепринятое понятие абсолютная специфичность в определенной степени условно. Так, глюкозооксидаза, специфически окисляющая D-глюкозу с образованием глюконовой кислоты, действует еще по крайней мере на 8 - 10 субстратов, таких, как манноза, мальтоза, лактоза и др. Учитывая тот факт, что скорость окисления этих субстратов ниже по сравнению с глюкозой примерно на два порядка, этими данными зачастую пренебрегают и глюкозооксидазу считают ферментом, проявляющим абсолютную специфичность. Вместе с тем исследования влияния фермента на близкие по строению субстраты оказались чрезвычайно плодотворными в другом отношении. Выяснилось, что на скорость ферментативной реакции влияет не только природа атакуемой связи, но и ее окружение, а также длина углеродной цепи субстрата. Это особенно характерно для ферментов, проявляющих относительную, или групповую, специфичность. [25]
Оба кофактора, как видно на примере FMN, могут присутствовать как в окисленной ( 68 а), так и в восстановленной ( 68 б) формах, и их роль сводится в первую очередь к переносу электронов от восстановителя к окислителю. Примером флавопротеида является упоминавшаяся выше глюкозооксидаза, содержащая в качестве кофактора флавинадениндинуклеотид. [26]
![]() |
Устройство ферментного электрода с глюкозооксидазой ( Updike Hicks, 1967. [27] |
Много подобных устройств уже сконструировано, но в клинике не применяется. Так, многими учеными был разработан электрод с глюкозооксидазой. [28]
Кроме того, в сырье всегда учитывается действие оксидазы аскорбиновой кислоты, фенолоксидазы ( тирозиназы) и некоторых других ферментов. В промышленности нашли значительное применение пока лишь два из них: глюкозооксидаза и каталаза. [29]
В этих электродах кроме соответственно р-галактозидазы, мальтазы и инвертазы используется и глюкозооксидаза. Предложенный прибор представляет собой кислородный электрод Кларка с цилиндрическим магнитом, на котором фиксируется магнитная пленка, несущая биферментную систему. Активную биферментную мембрану размещают на внешней поверхности газопроницаемой мембраны. Когда электрод находится в контакте с раствором, содержащим определяемый субстрат, гидролиз субстрата сопровождается потреблением кислорода. Таким образом, кислородный электрод измеряет степень потребления кислорода, которая пропорциональна концентрации субстрата в пробе. [30]