Научная статья на тему 'Enzyme catalytic properties of fruit pectins'

Enzyme catalytic properties of fruit pectins Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
95
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЕРМЕНТТЕР / ФЕРМЕНТТіК КАТАЛИЗ / ПЕКТИН / PECTIN / ФЕРМЕНТЫ / ENZYMES / ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ КАТАЛИЗ / ENZYMATIC CATALYSIS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Шекеева К.К.

Рассмотрена кинетика реакции ферментативного катализа с использованием уравнения Михаэлис-Ментена. Определены содержания пектинов в фруктах, а также исследованы механизм действия ферментативной реакции на организм.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФРУКТОВЫХ ПЕКТИНОВ

The kinetics of the reaction of enzymatic catalysis using the Michaelis-Menten equation is considered. The content of pectins in fruits is determined, and the mechanism of action of the enzymatic reaction to the organism.

Текст научной работы на тему «Enzyme catalytic properties of fruit pectins»

Фе&Шк КМММ №1-2018

К.К. Шекеева

Казахский Национальный Медицинский Университет имени С.Д.Асфендиярова

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСТРАКТА КОРНЯ СОЛОДКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЕТСКИХ РЕКТАЛЬНЫХ СУППОЗИТОРИЕВ

Резюме: Разработана рациональная технология комбинированных детских суппозиториев с густым и сухим экстрактом солодкового корня. Изучены показатели качества разработанных препаратов. Установлено, что полученные суппозитории по двум технологиям по органолептическим, физико-химическим и технологическим показателям соответствуют требованиям. Ключевые слова: экстракт корня солодки, детская ректальная лекарственная форма, глицирризиновая кислота, суппозиторий

УДК 577.15:664.292

К.К. Шекеева

С.Ж. Асфендияров атындагы Казац Мемлекеттж Медициналыц Университетi ЖЕМ1СТЕГ1 ПЕКТИННЩ ФЕРМЕНТАТИВТ1 КАТАЛИЗД1К ЦАСИЕТ1

Жемiстегi пектиннщ ферменттi mmaAU3ÖiK реакция кинетикасы Михаэлис-Ментен тецдеу!' арцылы mYciHÖip^edi. Жемiстердщ цурамындагы пектин аныцталып жэне оныц агзага ферментативтi реакциялар арцылы эсер ету механизмi зерттелдi. TyrnHÖi свздер: ферменттер, ферменттiк катализ, пектин

Юр^пе: Цаз1рп замангы медицина к;ажеттыжтер1 аурулардагы биохимиялы; процестердщ бузылу сипатын тусшу ушш ферментативт реакциялар механизмш бшу ;ажеттшпн жэне ферментативтi катализдiц барысына ма;сатты эсер ету ар;ылы осы бузылуларды жою эдiстерiн эзiрлеудi талап етедь Фармакокинетика жэне токсикокинетикадагы ферментативт катализдiц зацдылы;тары организмнен есiрткi мен улы заттардыц эсер етуi мен кетуше байланысты.

Зерттеу материалдары: Ферменттер химиялы; биологиялы; емес катализаторлармен б1р;атар жалпы ;асиеттерге ие:

- олар реакцияныц тYпкiлiктi внiмiне кiрмейдi жэне реакциядан бастап;ы KYЙiнде шыгады, ягни, катализ Yдерiсiнде жумсалмайды;

- ферменттер реакцияларды активтендiре алмайды. Ол термодинамика зацдарына ;айшы. Олар тек еркш энергияныц твмендеуiнен туындайтын реакцияларды тездетед^

- ферменттер реакцияныц тепе-тецдiк позицияларын ауыстырмайды;

- жалпы, ферменттер химиялы; катализаторлардан ерекшеленедi, ягни олардыц биологиялы; табигатын бiлдiретiн ерекше ;асиеттермен сипатталады [3]. Ферменттер максималды тиiмдiлiктi тек жумса; жагдайда гана кврсетедi [6], температура мен рН мэндершщ кiшiгiрiм аралыгымен ерекшеленедi (1 жэне 2-сурет).

Атаулары баялды Кыры;; абат Картоп Кызыл ша Сэб1з Алма лимон Банан кэд1 алмурт

Пектин Мелшер1 (г/моль) 0,4 0,6 0,5 1,1 0,6 0,9 0,5 0,8 0,9

(36,5 ° C) Жогары температурадагы ферменттiк белсендiлiктiц твмендеуi акуыздыц термалды денатурациясымен байланысты 5060 ° C температурада, ал кейде 40 ° C температурада. pH мэндершдеп белсендыжтщ твмендеуi ферменттiц иондалуы дэрежесiнiц eзгеруiмен жэне соныц салдарынан ион-ион табигатыныц взгеруiмен жэне оныц жогары курылымыныц тура;тылыгын камтамасыз ететiн бас;а езара эрекеттесумен тYсiндiрiледi. Кептеген ферменттер Yшiн рН мэндерi физиологиялы; мэндермен сэйкес келедi (7.3-7.4). Дегенмен, кейбiр ферменттер калыпты жумыс iстеуi Yшiн ^шэт ;ыш;ыл (пепсин - 1.5-2.5) немесе сштш (аргазаз - 9.5-9.9) ортасы ;ажет.

Пектиндердiц сорбциялы; ;абыет pH ортага тэуелд1 болады. Барлы; пектиндер Yшiн жогары сорбциялы; ;абшет pH = 4-12 аралы;та бай;алады.

Зерттеу эдюгерк Пектин заттарын аны;тауда, соргышты дайындайды жэне (егер бул алдын-ала дайындалмаса) ;урга; CYЗгiнiц кемегiмен тура;ты салма;;а дейiн

кептiредi, сол ар;ылы кальций пектиншщ тунбасыныц ;алдыгын CYзуге тура келедь СYЗгiнi тура;ты салмаада кел^ру Yшiн шамамен 6 сагат ;ажет. Жаца пiскен жемiстер мен кекешстердщ орташа салмагын шымтезек, саба;тар мен CYЙектердi алып тастап, Yгiткiште немесе ертндще елшеуге болады. 75г жаца шскен жемiстер мен кекенiстердi химиялы; стаканга салып,75 мл тазартылган су , 75 мл, 0,03 моль/л HCl ерiтiндiсi. 1% аммоний цитратын ;айнаган су ваннасында бiр сагат бойы ;ыздырады, себеб1 протопектиндi гидролиздеу жэне пектин заттарыныц су сыгындыларын алу, суйы;ты;ты тура;ты децгейде са;тау Yшiн. Содан кейiн, элi де жылы массаны штативтiн са;инасында бектлген шуц;ыр ар;ылы 75 мл келемде ыдыс;а тасымалданады. Элшенген ;уты жылы сумен белпленген мелшерге дейiн толтырады. 20 ° -;а дейiн сал;ындаган кезде, колбаса суы; суды белпленген мелшерге дешн ;уямыз, араластырамыз жэне CYземiз, ягни, бiрiншi ма;тамен, содан кешн ;агаз CYЗгiсiнен (бiрнеше рет) еткiземiз. 10 мл таза CYзiндiнi тамшуырлар

Вестник Ка^НЖУ №1-2018

кемепмен 400- 500 мл мелшерде стакаканга тамызамыз, 0,1 моль/л 100 мл ШОН ерiтiндiсiн ;осамыз жэне пектиннiн суаруы Yшiн 5-7 сагатк;а ;алдырамыз. Содан кейш ;оспага 50 мл 0.1моль/л сiрке ^ыш^ылы ерiтiндiсi ;осылады. 5 минуттан кейш 50 мл. 2н СаС12 ерiтiндiсiн ;осып, бiр сагатк;а ;алдырылады; ерiтiндiде кальций пектатынын флокулярлы а; тунбасы пайда болады. Шыныдагы ;омпаны 5 минут ;айнатамыз. Содан кейш алдын ала кептiрiлген, елшенген CYзiндi ар;ылы CYзiледi. Цалдык;ты ысты; сумен шайып отырамыз, ;урамында суйьщты; хлордыц бар екенiн аны;тайтын, а; кристалды AgNOз тYзiлмегенше. Хлордан

тазартылган, кальцийдiц пектат ;алды;тарын CYЗгiмен бiрге бюкс;а салып, 1000 тура;ты салма;та кептiремiз. Зерттеу нэтижелерi: 500 мл сыгындыларды дайындау Yшiн 50 г жем^ целлюлозасы алынган. Демек, 10 мл CYзiндi 1 г жем^теп ((50 * 10/500) = 1 г) пектиндi заттар бар.)10 мл CYзiндiде, ягни, 1 г жемiсте 0,022 г кальций пектаты аны;талды. Демек, 100 грамм жем^терде 2,2 г кальций пектаты немесе 2,2% болады. Пектикалы; ;ыш;ылга айналу Yшiн 0.9235 коэффициентше квбейтiп, кестедег1 мэлiметтер алынды.

Атауы Цызылша Алма Банан Кэдi Алмурт ;урма

10 мл-де кальций пектатыныц мелшерi 0,007 0,019 0,01 0,011 0,009 0,017

Пектин ;ыш;ылыныц мелшерi 0,8 1,75 0,9 1,01 0,83 1,5

Алынган мэлiметтердi талдай отырып, келеа ;орытынды жасауга болады: iс ЖYзiнде барлы; жемiстердi зерттейтiн пектиннiц нормасына сэйкес келедi. Цызылша мен

алмурттыц ;урамында пектиннiц мвлшерi ;алыптыдан темен, бул са;тау кезiнде жемiс-жидектегi пектиннш мвлшерi темендейдi.

Жем^ баялды ;ыры;;абат картоп ;ызылша сэбiз алма лимон банан алмурт

ас;орыту, сагат 3,3 3 2 3 3 2,4 1,3 3 2,3

Зерттелiнген жемiстердiц ;урамындагы пектинге байланысты белгiлi бiр уа;ыт аралыгында ;орытылады. Цурамындагы пектиннiц мелшерi 0,4 -1,1 аралыгында болса, тiрi организмге эсер етiп ;орытылу уа;ыты орта есеппен 23 сагат аралыгы.

Биокатализаторлардыц ;атац ерекшелiгiн тYсiндiру кезiнде Э.Фишердiц (1890) [2] гипотезасы ;олданылады. Оган сэйкес ферменттiц белсендi орталыгы мен субстрат молекуласы (кшт-;улып) арасында геометриялы; сэйкестiк бар (4-сурет).

белсенд! орталыц

4-сурет. фншердан, " а ферментт1ц молекуласы 1! (> фермент-субстрат кеше«!, в

г субстратпен баи

Ж---субстрат

МПЛРКУЛЖ

5-сурет. Кошленд гипотезасын суреттейт!н диаграмма Д-фермент субстракпен г.Iг.|грл¡, нэтижепнде ферменттердщ 6елсенд| топтары &|р|кт|р|лад|. Б- к!ш| немесеулкен молекулалар ферментпен байланыса алмайды.

1959 жылы Кошленд «кытт жэне ;улыптау» гипотезасыныц жаца тYсiндiрмесiн усынды [2]. Ол фермент пен субстрат арасындагы динамикалы; езара эрекеттесуд1 усынды. Осы кез;арас;а CYЙене отырып, ферментпен байланыс;ан субстрат, соцгы ;урылымындагы белгiлi бiр езгерiстердi тудырады. Ферменттiц белсендi орталыгын ;урайтын амин ;ышк;ылыныц ;алды;тары ферменттiн функциясын ец тиiмдi тYPде орындауга мYмкiндiк беретiн субстратты ;амтитын геометриялы; ыцгайлы пiшiндi алады (5-сурет)

Ферментативтi процестердiц ;алыптас;ан ешмдершш формасы белсендi орталыада сэйкес келмейдь Сонды;тан, олар белсендi орталы;тан белшш, содан кейiн босатылган белсендi орталы; жаца субстрат молекулаларын ала алады. Белсендi орталы; бiркелкi емес [1]. Шартты тYPде оны ек1 секцияга белуге болады - байланыстырушы (адсорбция) жэне каталитикалы; (6-сурет).

Байланыстыру аймагын ;алыптастыратын амин ;ыш;ылыныц ;алды;тары белсендi тордагы субстратты устап ;амтамасыз етед1

6-сурет. Ферм

екуласыныц ■.-' .'11 ■1 I ■ у■ 1111111! щ;рылым[

Химиялы; реакциялардыц кинетикасыныц жалпы ;агидалары ферментативтi реакцияларга ;олданылады, алайда ферменттер болмаган кездегi эдеттегi реакцияларга

тэн емес бiр ерекшелiгi бар. Бул функция субстратпен ;аны;тыру феноменi болып табылады [5].

ФеОшк ХажМММ №1-2018

7 сурет. ферментативт! реанциянын бастапЕЦт! жылдатды^ьшыц субстрат концентрация сына тэуелд|лт

7- суретте субстрат концентрациясыныц фазалы; процесiнiц жылдамдыгына эсерiн керсетедь Мундагы S -субстрат, Р - енiм. Субстрат концентрациясыныц темендесе, реакция жылдамдыгы пропорционалды тYPде артады (п=1). Субстраттыц концентрациясы арта бастаганда, жылдамды;

баяу еседi жэне пропорционалдылы; бузылады (орта белiмi, п <1)

Цаньщтылык; эсерiн зерттеу Л.Михаэлис жэне М. Ментенд1 1913жылы ферменттер мен ферментативт кинетика эрекеттерiнiц жалпы теориясын ;уруга экелдi:

Ферментативтi процестiц бiрiншi кезецi тез жэне кер1 ;айталанады, екiншiсi - баяу жэне керi ;айтарылмайтын болып табылады. к + 1, к + 2 жэне к-1 - тшсшше екi алдыцгы жэне бiр керi реакция жылдамдыгыныц тура;тылары.

Цаньщтыльщтыц субстратпен эсер етуше байланысты, енiмнiц TYЗiлу жылдамдыгы Р субстратыныц

концентрациясына S пропорционалды емес, кешен [ЕS] концентрациясына пропорционалды:

и = /г+2[Е8].

Ферменттi-субстрат кешенi диссоциацияланатынды;тан, ES комплексiн S субстратына жэне Е ферментке ыдырау келесi ернекпен усынылуы MYMKiн:

5 к. 1 [£?]

Субстрат ;аны;;ан кезде, комплекстiц концентрациясы субстрат концентрациясына ;араганда аз болса, алдыцгы ернектщ формасы езгередi:

К _([£]-[£5])([5]) 1 [£5]

Егер к + 2 жэне [ES] Yшiн табылган мэндер ферментативт реакция жылдамдыгына арналган ернекпен алмастырылса:

Утих _ 7тах[5]

и у^+и)

Бул Vmax жэне К тура;тыларыныц екеуi де белгш болтан жагдайда ферментативтi реакция жылдамдыгы мен субстрат концентрациясыныц [S] арасындагы санды; ;атынасты бiлдiретiн Михаэлис-Ментен тецдеуь Кейiнгi зерттеулер Махаэлис-Ментен тецдеуi реакция ешмдершц

ферменттерiмен эсер етуi мен езара эрекеттесуiн

ескермегендiктен ферментативт процестiц бастап;ы

сатысына гана ;атысты екенiн керсеттi, сонды;тан тYпнус;алы; тецдеу дурыс [3]

Михаэлис- Ментен тецдеуiн талдау эксперименттерде пайда болатын кептеген зацдылы;тарды тYсiндiруге мYмкiндiк бередi.

0= ^ИИ

Егер, [5] « Кт, онда:

и = к,п|

Егер, [5] »Кт, онда: *

к„

ЦаИ,

Шын мэнiнде, кептеген ферментативтi реакцияларда кем дегенде ей немесе Yш комплекстер пайда болады, ол белгiлi бiр ЖYЙеде орын алады:

E + S -^ЕЭ Е2 ЕР Н + Р

Цорытынды: К^р кептеген аурулардыц алдын алу жэне емдеуде пектин пайдаланылады. Бiрнеше жемiстердегi пектиннiц мелшерi аны;талып, пектиннщ агзага

ферментативтiк эсер ету кинетикасыныц механизм! зерттелiндi.

Вестник Ка^ЖМУ №1-2018

ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1

1 Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа. - М.: Academa, 2003. - 252 с.

2 Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор Биология: - М.: Мир, 1990. -209 с.

3 М. Диксон, Э. Уэбб Ферменты. - М.: Мир, 1982. - 1120 с.

4 Зеленин К.Н. Химия. - СПб.: Специальная литература, 1997. -306 с.

5 Келети Т. Основы ферментативной кинетики. - М.: Мир, 1990. - 325 с.

К.К. Шекеева

Казахский Национальный Медицинский Университет имени С.Д.Асфендиярова

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФРУКТОВЫХ ПЕКТИНОВ

Резюме: Рассмотрена кинетика реакции ферментативного катализа с использованием уравнения Михаэлис-Ментена. Определены содержания пектинов в фруктах, а также исследованы механизм действия ферментативной реакции на организм. Ключевые слова: ферменты, ферментативный катализ, пектин

K.K. Shekeeva

Asfendiyarov Kazakh National Medical University

ENZYME CATALYTIC PROPERTIES OF FRUIT PECTINS

Resume: The kinetics of the reaction of enzymatic catalysis using the Michaelis-Menten equation is considered. The content of pectins in fruits is determined, and the mechanism of action of the enzymatic reaction to the organism. Keywords: enzymes, enzymatic catalysis, pectin

УДК 634.511:665.521.2.001.5

К.Ц. Шекеева

С.Ж.Асфендияров атындагы Казак ¥лттыц Медициналыц Университетi

СУДАFЫ ЖАНАРМАЙ ЖЭНЕ Т¥ЗДЫ СЩ1РУ АДСОРБЦИЯСЫН ГРЕК ЖАH,FАFЫ ЦАБЬ^ЫМЕН ЗЕРТТЕУ

Грек жацгагыныц цабыгы термиялыц жолмен алынган KYлi сорбциялыц цасиетке ие болатындыгы аныцталды. Бул эдiспен алынган сорбент судагы мунай, туз цалдыцтарын сiцiредi. Сщру сыйымдылыгы мунайда 1-2 г/г, тазалау тшмдыт 90 %-га жетедi. Алынган грек жацгагыныц кyлi жогары маркалы белсендi квмiрдiц сорбциялыц цасиетнен кем тyспейдi. ТYйiндi свздер: грек жацгагыныц цабыгы, сорбция, жанармай, туз, адсорбент

бзекплМ: Цаз1рп тацда кез келген тагамды не болмаса, адамдардыц ;олында жш ;олданыста ЖYретiн кез келген затты алса; та, ;урамында химиялы; жасанды, зиянды заттардыц кеп екеш мэлiм, соныц шшде ;арапайым суды алып ;араса;, ;урамында суды дезинфекциялау Yшiн ЖYргiзiлетiн эрекеттер нэтижесшде судыц ;урамы езгередь Суды былгайтын мунай енiмдерi болсын, одан бас;а радиациялы; жагдайлар да кездеседь Мше, осы туындаган мэселелердi шешуде табиги жацгак; ;абыгыныц адсорбент ретiнде суды мунайдан тазалауда пайдалану езект мэселеге айналуда [1].

К1р1спе. Жапыра;тары мен грек жацгагы адам агзасына ;ажетт кептеген заттардан турады: таниндер, С жэне Е витаминдерь алкалоидтар жэне каротин. Жацгак; дэндер1 май майына, акуызга жэне бос амин;ыш;ылдарга бай. Сондай-а; Е, К, R жэне С витаминдерi бар. Жасыл жацга;тар тYрлi топтардыц дэрумендерiн жэне каротиндi ;амтиды, ал

жетiлген жацга;тар эфир майы, таниндер, темiр туздары жэне кобальт;а бай. Жацгак; ;абыгы ;урамында фенол ,карбон ;ыш;ылы, кумариндер, стероидтер жэне пелликол бар.

Грек жацгагыныц пайдалы тустары:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• Жацга;тарда адам агзасына ерекше пайда болатын жэне ЖYрекке сенiмдi ;органыс беретiн Е дэруменiнiц (кец таралган альфа-токоферолдыц орнына гамма-токоферол тYрiнде) формасы бар.

• ЖYрек-;ан тамырлары ауруларыныц, метаболизм синдромыныц, сондай-а; екiншi типтегi ;ант диабетiн алдын-алу жэне емдеу нау;астыц жацгак;тарыныц мэзiрiне ;осылмай-а; мYмкiн емес.

• Сiздiц денсаулыгыцызды дурыс децгейде устау Yшiн ^нше 30 г жацга; жумсауга жеткшжт - жетi толы; ядроны немесе он терт жартысын.[2]

Кесте 1 -100г грех жацгагы кэбьщшасындагы минералдар мелшер^

Минерал Мeлшерi 1кад

Калий 441 мг 22%

Фосфор 346 мг 49%

Кальций 99 мг 10%

Магний 159 мг 40%

Железо 2,89 мг 29%

Натрий | 3,53 мг 1%

Марганец 3,41 мг 68%

Цинк 3,10 мг 21%

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.