104. O PLASTEINOWANIU BIAŁEK
104. Plasteinowanie - polega na poddaniu białka działaniu proteaz. Białko zostaje poddane hydrolizie do peptydów, następnie wprowadza się pożądane aminokwasy, peptydy lub białka; w środowisku hydrofobowym proteazy katalizują proces tworzenia wiązań peptydowych. Następuje zmiana jakości białek (przekształcenie białek mniej wartościowych w bardziej wartościowe) np. wytwarzanie produktów pozbawionych fenyloalaniny dla chorych na fenyloketonurię. (wykład)
ENZYMATYCZNA MODYFIKACJA BIAŁEK
Genetyczna modyfikacja org żywych oraz jej rozwój doprowadziła do wytworzenia enzymów nowej generacji:
-odpornych na ekstremalne warunki tj. wys. ciśnienie i temp.
-podatnych na dowolnie sterowane reakcje
Wytwarzanie plastein- reakcja na białkach; uzyskane w tej reakcji produkty przypominają pod wzgl. konsystencji plastelinę, stad wywodzi się ich nazwa plasteliny, jak również określenie mechanizmu reakcji plasteinowanie.
W procesie plasteinowania mogą uczestn. 3 różne reakcje:
1.Transpeptyzacja-polega na enzymatycznej resyntezie peptydów tzn. przekształcaniu jednych peptydów w inne, zwykle o podobnej lub tylko niewiele większej masie cząsteczkowej. Jeżeli efektem tej reakcji są coraz większe peptydy to produktami ubocznymi są mniejsze peptydy i wolne aminokwasy.
2.Kondensacja- polega na łączeniu digopeptydów w większe jednostki do polipeptydów włącznie. Tak więc powstają większe twory w wyniku tworzenia się wiązań peptydowych, produktem ubocznym jest woda.
3. Asocjacje hydrofobowe- polegają na łączeniu hydrofobowych peptydów w większe agregaty, co prowadzi do żelowania lub precypitacji produktu. Efektem tych asocjacji może być powstanie nawet dużych agregatów plasteinowych.
*Skład jakościowo-ilosciowy plastein zwykle nieznacznie różni się od składu macierzystego.
*Są one tak samo dobrze trawione jak białka macierzyste.
*Reakcja proteinowa doczekała się wielu zastosowań w przemyśle spożywczym.
Kierunki wykorzyst. reakcji plasteinowej w przemyśle żywnośc.:
A. Wbudowywanie aminokwasów egzogennych w białka
Zeina- podstawowe białko kukurydzy, jest uboga w niektóre aminokwasy egzogenne: lizynę, treoninę i tryptofan.
Aminokwasem ograniczającym w pieczywie jest lizyna. Dlatego gluten- białko m.in. pszenicy wzbogaca się w niezbędny aminokwas liznę.
Stężenie lizany w plastelinie może wynosić nawet do 16‰.
B. Usuwanie niepożądanych aminokw. przy stos. specj. diety.
Dieta osób cierpiących na fenyloketonurię powinna być pozbawiona fenyloalaniny. Materiałem do otrzymywania tej plasteliny jest rybny koncentrat białkowy lub izobat białka sojowego.
Ze 100g wyjściowego koncentratu białkowego otrzymuje się od 61 do 69g plasteliny.
C. Usuwanie gorzkiego smaku z koncentratów białkowych.
-Większość hydrolizatorów białkowych otrzymanych w wyniku prostej hydrolizy enzymatycznej ma ograniczoną przydatność z powodu gorzkiego smaku.
-Za goryczkę odpowiedzialne są niektóre digopeptydy oraz aminokwasy: takie jak walina, tyrozyna, izoleucyna, Lucyna, fenyloalanina, tryptofan.
Smak słodki powodują:
-DL-glutamina i DL-asparagina uczestniczą w tworzeniu smaku słonego, podczas gdy ich formy? są związane ze smakiem typu "liniami" podobnie jak rybonukleotydy 5 monofosforanowe.
-Cyteina a w mniejszym stopniu cestyna nadają hydrolizatorom smak mięsny i są prekursorami wielu lotnych związków zapachowych.
-Goryczkę można usunąć w reakcji plasteinowania przez kombinowany proces enzymatyczny.
D. Usuwanie właściwości alergennych białek
-Niektóre białka mleka krowiego, jaja kurzego, ryb, soi i innych strączkowych nasion zbóż zaw. gluten oraz niektórych owoców i warzyw mogą wyw. po spożyciu różne reakcje alergiczne.
-Zapobieganie alergiom przez cieplną denaturację nie zawsze jest skuteczne a stos. operacji technologicznych, tj. ultrafiltracją, ultrawirowanie, selektywna precypitacja.
-Ponieważ alergeny są białkami o masie cząsteczkowej5-50-kDa wykazującymi pewne podobieństwa sekwencji aminokw., enzymatyczna modyfikacja wydaje się jedną z najbardziej bezpiecznych i skutecznych metod usuwania alergii pokarmowych.
czy wiązanie E i S odbywa się tylko na zasadzie wzbudzonego dopasowania czy na destabilizacji substratu i efektach sntropowych też??.
wzbudzone dopasowanie - odnajduja sie i stykaja
destabilizacja substratu - lacza
efekty entropowe - efekty temu towarzyszace
pytanie nr 3 znalazłam odpowiedź niekompletną, mianowicie:
Enzymy nie przesuwają równowagi katalizowanej reakcji, skracają jedynie czas potrzebny na jej osiągnięcie.
Nie, enzym nie wpływa na stałą równowagi katalizowanej przez siebie reakcji. Enzym pomaga tylko znacznie szybciej tą równowagę osiągnąć. Enzym zwiększa w dokładnie jednakowym stopniu szybkość reakcji zachodzącej w obu kierunkach, więc stała równowagi nie ulega zmianie.
39. Od czego zależy termostabilność enzymu?
Termostabilność enzymu jest to najwyższa temperatura, w której nie dochodzi jeszcze do termicznej inaktywacji enzymu
Termostabilność zależy od:
- pochodzenia enzymu
- struktury molekularnej
- pH środowiska
- stężenie enzymu
- obecności dodatkowych jonów w środowisku
pytanie 15 to wydajmi sie wze powinny byc wymienione te domeny co wiązą fofolipidyczyli FYVE, Px,PH- tak mi sie wydaje
pytanie 113. (uzupełnienie) Ksylanazy - należą do hemicelulaz, syntetyzowane przez ośliny i mikroorganizmy. Stanowią wieloelementowy kompleks enzymatyczny (7-15 enzymów) dzielą się na:
Endo-b-1-4-ksylanaza hydrolizuje wiązania od środka łańcucha, uwalniając ksylooligosacharydy i małe ilości ksylozy.
Egzo-b-1-4-ksylanaza - hydrolizuje wiązania od końca łańcucha, dzieli się je na hydrolizujące wiązanie od końca redukującego i nieredukującego.
pytanie 2.
katalizator obniza energie aktywacji przez tworzenie kompleksow przejsciowych z substratami.kataliza polega na rozdzieleniu zlozonego procesu na poszczegolne reakcje czastkowe przy czym podzialowi ulega rowniez energia swobodna i energia aktywacji.
pytanie.3.
Enzymy i inne katalizatory nie maja zadnego wplywu na stala rownowagi reakcji.
Wszystkie katalizatory, lacznie z enzymami zmniejszaja wolna energie tworzenia stanu przejsciowego natomiast kataliza nie ma wplywu na calkowita termodynamike reakcji,ktora jest niezalezna od katalizy.
pytanie .42. Czy ten sam enzym może mieć 2 różne optima pH?
Optimum pH charakteryzuje jeakcje enzymatyczna w jednym kierunku. Optimum pH reakcji przebiegajacej w kierunku odwrotnym moze znacznie sie roznic. Np. w przypadku fosfokinazy bialkowej katalizujacej reakcje : bialko + ATP -> <- bialko-P + ADP.
Optimum pH reakcji fosforylacji wynosi ok.7,5 a defosforylacji ok.5,0.
Wartość optimum pH jest bardzo duża. W niektórych przypadkach stanowi podstawę do identyfikacji enzymu. Na przykład enzym fosfataza występuje w dwóch formach. Jedna z nich posiada optimum pH powyżej 7,0 , a druga poniżej 7,0. Pierwszą określa się jako fosfatazę alkaliczną, a drugą jako fosfatazę kwaśną. Oba enzymy posiadają odrębne numery klasyfikacyjne chociaż oba katalizują tę samą reakcję i ze względu na zasady klasyfikacji nie powinny być uwzględniane.
Trzeba także zwrócić uwagę, że optimum pH i kształt krzywych zależności aktywności od pH odpowiadających przemianom różnych substratów przez ten sam enzym mogą się różnić. Optimum pH może się zmieniać nawet o ponad 2 pH, gdy enzym zostanie związany z matrycą. Optimum pH charakteryzuje reakcję enzymatyczną przebiegającą w jednym kierunku. Optimum pH reakcji przebiegającej w kierunku odwrotnym może się znacznie różnić jak to stwierdzono na przykładzie fosfokinazy białkowej katalizującej reakcję:
Białko +ATP białko−P + ADP
Optimum pH fosforylacji wynosi około 7,5 a defosforylacji około 5,0.
pytanie 48 że S-adenozynometionina jest przenośnikiem grupy metylowej w reakcji wytwarzania adrenaliny.
glukozylotransferaza sacharozowa to izomeraza
pytanie 94 .Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową lipidów.
Lipazy:
-uzywane w procesie modyfikacji tluszczow,do syntezy triacylogliceroli niskokalorycznych i latwostrawnych,
-w produkcji subsytutow masla kakaowego
Fosfolipazy:
-zmiana wlasciwosci emulgujacych lecytyny.
pytanie 95 .Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową białek.
Transglutaminaza:
- sieciowanie bialek w wedlinach-->wzbogacenie skladu aminokwasowego,
-modyfikacja bialek mleka przy produkcji biojogurtow
Proteazy:
-koagulacja bialek mleka
-stabilizacja i poprawa zwilzalnosci mleka w proszku
pytanie 96. Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową cukrów.
Oksydaza glukozowa:
-utlenia glukoze do kwasu glukonowego
Fruktozylotransferaza:
-produkcja fruktooligosacharydow
Laktaza:
-rozklada laktoze w mleku by bylo przyswajalne dla osob z nietolerancja laktozy
pytanie 89. Opisz w jaki sposób przy użyciu enzymów (reakcje) otrzymuje się wzmacniacze smaku- 5'IMP i 5'GMP
Inen hydrolazy to 5fosfodiesteraza i 5deaminaza AMP
5fosfo rozcina wiązania estrowe, jest to 5fosfo… RNA, w czateczce rna poczawszyt od konca 3, uwalnia nukleotydy 5 prim , 5deaminaza AMP rozcina wiąz wegiel azot, ale inne niż peptydowe, katalizuje proces deaminacji AMP . oba te enzymy immobilizuje się i stosuje się w takiej formie do syntezy 5GMP i jako wzmacniacz smaku do np. zupek chinskich.
5prim fosfo dziala od 3 prim [ rysunek nie wiem skąd],
W wyniku jej działania powstaja jak już mówiła 2 nukleotydy, AMP i GMP
I na to AMP będzie działać deaminaza AMP i będzie hydrolizowac deaminację adeniny.
Datej tworzy się z niego IMP.
pytanie 103.
Syrop glukozowo-fruktozowy powstaje w procesie enzymatycznej izomeryzacji syropu glukozowego.
i slajd z dzialaniem izomerazy glukozowej
pytanie 102 - korzyści i zagrożenia wynikające z powszechnego użycia w TZ termolizyny i transglutaminazy
termolizynę - to korzyści- synteza aspartamu, zagrożenia- w wyniku rozpadu aspartamu tworzy się Asg, który w dużych ilościach pobudza układ nerwowy, nadmiar może powodować guzy mózgu, epilepsje, schizofrenie
pytanie 63. Jak i dlaczego może dochodzić do autoaktywacji enzymów?
Trypsynogen ulega aktywacji w dwunastnicy przy udziale enzymu enterokinazy (enteropeptydazy) bądź trypsyny (autoaktywacja)."
Pepsyna-enzym należący do endopeptydaz, występuje w soku żołądkowym człowieka i wielu gatunków zwierząt; wydzielany przez błonę śluzową żołądka w postaci nieczynnego proenzymu - pepsynogenu, który w środowisku kwaśnym (pH ok. 2) lub pod wpływem samej pepsyny (tzw. autoaktywacja) przechodzi w aktywną postać p.
wzor na inhibicje kompetycyjna to : Vinh= Vmax*[s]/Km+(1+I/Ki)+[s]
pytanie 92 o cyklodekstrynach:
Glikozylotransferaza cyklodekstryn przenosi reszty cukrowe na akceptor. Katalizuje hydrolize wiązań alfa 1-4 w skrobi i przeniesienie reszty cukrowej z jednej na drugą i powstają cykliczne dekstryny. Stosowane do mikrokapsułkowania.
Cyklodekstryny otrzymuje się najczęściej ze źródeł naturalnych poprzez enzymatyczną degradację skrobi. W procesie tym uczestniczą enzymy zwane glukotransferazami cyklodekstrynowymi (CGT-azami) oraz inne enzymy z grupy amylaz. Glukotransferazy to enzymy pochodzenia bakteryjnego.Ich działanie polega na katalizie w pierwszej kolejności reakcji rozszczepienia łańcuchów polisacharydowych, a w drugiej kolejności na cyklizacji tychże łańcuchów. W wyniku tego procesu powstaje mieszanina cyklicznych i łańcuchowych maltooligosacharydów. Odpowiednie cyklodekstryny otrzymuje się przez dodanie do mieszaniny czynników selektywnie strącających np. toluenu które kompleksują cyklodekstryny. Dzięki temu otrzymujemy jedynie prawoskrętne enancjomery odpowiednich cyklodekstryn charakteryzujące się bardzo wysoką czystością enancjomeryczną.
pytanie 93 o syntaze izomaltulozy
syntaza izomaltulozy (syntaza sacharozy)- należy do klasy izomeraz EC 5.4.99.11;
Enzym katalizuje reakcje przekształcenia sacharozy w izomaltulozę
sacharoza <=> 6-O-alfa-D-glukopiranozylo-D-fruktofuranoza (izomaltuloza)
Wykorzystywana w przemysle do produkcji izomaltulozy
Izomaltuloza = (nazwa chemiczna) 6-O-alfa-D-glukopiranozylo-D-fructofuranoza
Disacharyd redukujący składający się z jednej cząsteczki glukozy i jednej cząsteczki fruktozy połączonych wiązaniem glikozydowym α-1,6. Otrzymywana z sacharozy w procesie enzymatycznym.
Jest to naturalny składnik miodu i cukru trzcinowego i ma bardzo naturalny słodki smak. Używana jako substytut cukru w Japonii od 1985 roku.
Izomaltuloza jest całkowicie wchłaniana w jelicie cienkim jak glukoza i fruktoza. Tak jak sacharoza, jest w pełni strawiona i zapewnia tę samą wartość kaloryczną około 4 kcal / g.
Ma niski indeks glikemiczny. Efektem izomaltulozy jest to, że glukoza przenika do krwi w wolnym tempie, unikając wysokich szczytów i nagłych spadków stężenia glukozy i tym utrzymuje poziom insuliny. Prowadzi to do bardziej zrównoważonego i długotrwałego dostaw energii w postaci glukozy.
Izomaltuloza poprawia spalanie tłuszczu podczas wysiłku fizycznego, gdy wysoki poziom insuliny utrudnia korzystanie z lipidów jako źródła energii, zwiększając tym samym wytrzymałość i wydolność.
Izomaltuloza jest tolerowana, jak sacharoza i nie nadaje się dla osób z istniejącą wcześniej nietolerancję fruktozy i tych, którzy nie są w stanie strawić sacharozy.
Wykorzytsanie w TŻ:
Stosowana jako niefermentujacy cukier w piwie i w napojach na bazie piwa, napojach dla sportowców, napojach energetycznych, w żywieniu ludzi jako środek słodzący.
Wykorzystanie w TŻ:
- tworzenie żywności o wydłużonym profilu uwalniania energii
- zastąpienie sacharozy w celu przeciwdziałania próchnicy (np. w słodyczach) jako, że izomaltuloza próchnicy nie powoduje
- wydłużanie przydatności do spożycia (do dużo gorsza pożywka dla bakterii niż sacharoza)
pytanie 30 i 31 wykresy witwicki
wykresow do pytania 31:na rycinie B przedstawiono krzywe wysycenia dwoch enzymow o jednakowym powinowactwie do substratu (Kma=Kmb),ale rozniacych sie wartoscia V. MOGA ONE JEDNOCZESNIE ODPOWIADAC JEDNEMU ENZYMOWI BADANEMU W DWOCH ROZNYCH STEZENIACH, poniewaz V jest proporcjonalna do stezenia enzymu.
• Lizozym
- hydrolizuje wiązanie glikozydowe w cukrach, substratem N - acetyloglukozamin i kwas muraminowy połączone wiązaniem β-1,4-glikozydowym
- działa antybakteryjnie
- hydrolizuję ścianę bakterii G+
- stanowi 3,5% białka w białku jaja
- ulega oligomeryzacji podczas przechowywania
- aktywność wobec bakterii G- -> Clostridium, Shigilla, Salmonella -.wtedy aktywny, jako konserwant
- konserwant w produkcji serów -> E1105
- używany do produktów mlecznych, wypełniacz opakowaniach (wkładka w opakowaniu z mięsem co ma wyciągać wodę jest tym nasączona) - bakterie się nie rozwijają
- w białku jaja silne alergenny -> na bardzo stabilną strukturę, ma 4 mostki disulfidowe, a im więcej wiązań innych niż peptydowe to wtedy trudno ulega hydrolizie, może indukować akcje imunnologiczną org.
pytanie 43. Enzymy działają tylko na połowę Vmax ([S] = Km) gdyż tylko wtedy możliwe jest dostosowanie prędkości reakcji do zmian stężenia substratu.
pytanie 75 najszybsza w przypadku a najwolniejsza w przypadku b
Określ względną szybkość prowadzonej przez lizozym hydrolizy wymienionych poniżej oligosacharydów (G= reszta N-acetyloglukozaminy, M= kwas N-acetylomuraminowy): a) M-M-M-M-M-M, b) G-M-G-M-G-M, c) M-G-M-G-M-G"
Działanie lizozymu polega na rozrywaniu wiązań glikozydowych pomiędzy cząsteczkami kwasu N-acetylomuraminowego (NAM) i N-acetyloglukozaminą (NAG).
Mechanizm działania lizozymu polega na hydrolizie wiązań β-1,4-glikozydowych pomiędzy cząsteczkami NAM i NAG w taki sposób, że atom tlenu wiązania glikozydowego pozostaje przy cząsteczce NAG podczas gdy cząsteczka NAM otrzymuje grupę OH z cząsteczki wody".
tylko w podpunkcie c) zachodzi reakcja hydrolizy, bo lizozym rozrywa wiązania pomiędzy M i G