XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Ферменты ‑ сложные органические вещества белковой природы, ускоряющие химические реакции в биологических системах. Их роль как биокатализаторов биохимических превращений подобна роли неорганических катализаторов, однако существует ряд особенностей их действия: это чувствительность к внешним воздействиям, высокая специфичность и эффективность.

Целью данной работы является исследование влияния термической обработки на активность ферментов мяса птицы. В ходе исследований решались следующие задачи: исследование активности пероксидазы и каталазы в мясных тканях птицы; исследование влияния вида мяса птицы, замораживания и срока хранения на активность ферментов.

Для повышения пищевой ценности и улучшения качества мяса применяют комплексы ферментных препаратов. Они способствуют протеканию ферментативного гидролиза белков мышечной ткани, изменяя их структуру [1]. Однако кроме протеолетических ферментов существуют ферменты, выполняющие роль антиоксидантов. К ним относятся каталаза и пероксидаза. При этом в отсутствии прямого контакта биосубстрата с кислородом, который осуществляется только через ансамбли ферментов, позволяет максимально регулировать процессы окисления.

Каталаза – это двухкомпонентный фермент, состоящий из белка и соединенной с ним простетической группы. Каталаза находится в биосистемах, в которых идут процессы клеточного дыхания с участием дегидрогеназ, и как результат синтезируется пероксид водорода. Каталаза выполняет важную роль, входя в состав антиоксидантной системы любого биологического объекта, она утилизирует токсичный для живых клеток пероксид водорода Н₂О₂.

Фермент из класса оксидоредуктаз - пероксидаза – является двух компонентным, она состоит из апофермента - белкового компонента, образующего основную часть фермента, и из гематина - кофермента, включающего в себя ион железа.

Выполняя биологическую функцию, пероксидаза ускоряет реакции окисления различных субстратов, но определенной химической природы. К таким субстратам можно отнести соединения: ароматические амины, фенолы, легко окисляемые органические и неорганические вещества, такие как аскорбиновая кислота, нитриты и другие.

Кислород в организме является главным окислителем, окисление в биологической системе делят на свободное и сопряженное окисление. При участии ферментов происходит регулируемое окисление биосубстратов кислородом.

Очень важно, чтобы в клетках и межклеточном пространстве происходила полная утилизация кислорода: O₂ + 4e^- + 4H = 2H₂O

При нарушении процесса восстановления кислорода, образуются различные активные формы кислорода, называемые радикалами, все они способствуют окислению биосубстратов по свободно радикальному механизму. Образовавшийся кислород опять принимает участие в биологическом окислении. В итоге идет накопление перекиси водорода. Утилизировать пероксид водорода в клетках помогает антиоксидазная система, состоящая из ферментов оксидисмутазы, пероксидазы, каталазы, эти ферменты ускоряют перекисное окисление органических веществ, а каталаза, в свою очередь, переводип терекись в молекулярный кислород и воду. Все это способствует уничтожению бактерий и веществ, поглощенных лейкоцитарными клетками. Таким образом, каталаза и пероксидаза защищают клетку от H₂O₂ – продукта свободнорадикального окисления.

Содержание и активность ферментов в мясном сырье зависит от многих факторов. Это вид мяса, условия содержания животного, качество мяса, особенностей технологии переработки и хранения и прочие. Биохимические изменения в мясе птиц изучены недостаточно. А поскольку замораживание является одним из методов низкотемпературного консервирования мяса и мясопродуктов, следует выявить закономерности в изменении активности ферментов мяса.

При холодильной обработке и хранении в животных тканях происходят сложные химические процессы, приводящие к различным изменениям исходных свойств системы. При снижении температуры: охлаждении и замораживании активность ферментов уменьшается, однако после размораживания субстрата активность большинства ферментов восстанавливается. Известно, что активность ферментов существенно снижается при многократном замораживании и размораживании. Ферментная активность также зависит и от величины рН среды, и от содержания и активности воды в продукте, поскольку при ферментативном распаде роли воды отводится, прежде всего, транспортирование растворенных компонентов к ферментам.

В качестве объекта для исследования было взято филе куриное охлажденное и замороженное домашней птицы и выращенной на птицефабрике.

Для определения активности растворимой пероксидазы применяли колориметрический метод, основанный на определении скорости реакции окисления бензидина в присутствии перекиси водорода и пероксидазы с образованием продукта окисления бензидина. При этом измеряли время, за которое опытный раствор достигает определенного значения оптической плотности вследствие образования комплексного соединения синего цвета.

Метод исследования активности каталазы основан на определении количества пероксида водорода, вступившего в реакцию разложения в процессе инкубации под действием каталазы. Содержание Н₂О₂ , не вступившей в реакцию разложения под действием каталазы, устанавливали методом титрования раствором перманганата калия в кислой среде. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты определения активности каталазы и пероксидазы

В результате исследований определили, что активность пероксидазы и каталазы, после замораживания и хранения мяса птицы в течение 7 дней снижается на 13-17 %. Однако при исследовании мяса птицы домашней величина активности ферментов остается на уровне исходного незамороженного мяса, для некоторых проб, показано незначительно увеличение активности.

Список литературы

1. Ферментные препараты для улучшения качественных характеристик белого мяса птицы / Т. А. Иванченкова, Л. Ф. Митасева, В. Н. Писменская // Мясная индустрия.‑ 2012.‑ №1.‑ С.48-50.