Enzymy proteolityczne
WSTĘP
Proteazy, czyli enzymy proteolityczne, są enzymami, które prowadzą proces proteolizy, czyli hydrolizują wiązania peptydowe pomiędzy aminokwasami, dzieląc długie łańcuchy peptydowe na mniejsze części. W ten sposób uwalniane są aminokwasy będące budulcem żywych organizmów. Aminokwasy te tworzą struktury wyższe- polipeptydy. Proteazy odpowiadają za syntezę wszystkich białek- kontrolują ich skład, rozmiar, kształt oraz regulują proces ich degradacji.
Proteazy tną białka niezwykle precyzyjnie- w miejscach występowania specyficznej, dla danego enzymu, sekwencji aminokwasów. Proces ten zachodzi tylko w określonych warunkach środowiska.
Wśród proteaz wyróżniamy:
egzopeptydazy, czyli specyficzne enzymy uwalniające po jednym aminokwasie z końca łańcucha polipeptydowego. Jeśli uwolnienie to ma miejsce na końcu N to mówimy o aminopeptydazie a jeśli na końcu C- karboksypeptydazie.
endopeptydazy, czyli enzymy, które rozkładają wiązanie peptydowe w środku łańcucha peptydowego. Są to np. enzymy trawienne: pepsyna, trypsyna, chymotrypsyna występujące w formie nieaktywnych zymogenów.
Enzymy proteolityczne znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle (np. proteazy w proszkach do prania czy też podpuszczka z żołądków cieląt w produkcji serów). Duże zapotrzebowanie na enzymy skłoniło naukowców do podejmowania prób uzyskiwania enzymów proteolitycznych na skalę przemysłową ograniczając przy tym koszty ich produkcji. Rozwiązaniem okazały się enzymy zewnątrzkomórkowe wydzielane przez bakterie z rodz. Bacillus, głównie B. subtilis, B. licheniformis i B. liquefaciens. Enzymy te uzyskuje się prowadząc hodowlę w bioreaktorach a następnie izolując enzymy wydzielone do podłoża.
Kazeina- jest najważniejszym białkiem mleka. Stanowi ona około ¾ ogólnej ilości białek mleka. Występuje w mleku w postaci soli wapniowej. Utrzymuje tłuszcz w postaci zemulgowanej.
Otrzymywana jest z mleka przez wytrącanie kwasami (kwaśne mleko) albo za pomocą enzymu podpuszczki. Jest głównie składnikiem twarogów i serów białych.
WNIOSKI
Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że ze szczepu bakterii z rodz. Bacillus udało się wyizolować enzymy proteolityczne. Świadczy o tym pojawienie się w badanych próbach tyrozyny- aminokwasu będącego produktem rozkładu białka- kazeiny.
Wykonane pomiary absorbancji wykazują, że zawartość tyrozyny zmienia się wraz z rozcieńczeniem enzymu. Analizując wyniki stwierdzić można, że aktywność wyizolowanych proteaz rośnie wraz ze spadkiem stężenia enzymów. Największą aktywność wykazują enzymy w roztworze rozcieńczonym w stosunku 1:2.
Przy rozcieńczeniu 1:5 i rozcieńczeniach wyższych obserwujemy ponowny spadek aktywności enzymów co może być spowodowane zbyt małą ich zawartością w mieszaninie w stosunku do dodanej ilości kazeiny- zbyt mała ilość enzymu nie była w stanie rozłożyć w tak krótkim czasie wystarczająco dużej ilości kazeiny.
Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia i jego wyników można wnioskować, że aktywność enzymów proteolitycznych zależy od ich stężenia a zależność ta nie jest zależnością liniową. Krzywa aktywności początkowo rośnie wraz z rozcieńczeniem a po osiągnięciu maksimum przy rozcieńczeniu w stosunku 1:2- spada.
Wyliczona na podstawie uzyskanych wyników aktywności poszczególnych rozcieńczeń enzymów, średnia aktywność enzymów proteolitycznych to około 0.000189 [μM/min].