Ферменты — биокатализаторы, специфические белки, присутствующие во всех живых клетках и играющие роль биологических катализаторов.
И.П.Павлов назвал ферменты «возбудителями жизни». Без их участия не проходит ни одна биохимическая реакция. В каждой клетке имеются сотни различных ферментов. Реакции при помощи ферментов идут с большой скоростью при температурах, подходящих для данного организма, то есть в пределах от 5° до 40°С. Вся работа клетки строится таким образом, чтобы избежать любых изменений в нормальных условиях ее существования.
Ферментативные реакции подразделяются на:
· анаболические (реакции синтеза) и
· катаболические (реакции распада).
Совокупность всех этих реакций в живой клетке или живом организме составляет то, что мы называем метаболизмом (обменом). В качестве примера фермента, участвующего в катаболизме, можно назвать мальтазу:
Крахмал + вода Мальтаза? Мальтоза (простой углерод)
Обычно для того, чтобы превратить данное исходное вещество через ряд промежуточных соединений в продукт несколько ферментов действуют последовательно один за другим.
Целлюлолитическими химики называют те ферменты, которые разрушают целлюлозу. Их еще именуют целлюлазами (окончанием «аза» вообще принято обозначать ферменты). Ферменты объединяют в группы по способу и направленности действия. Кроме целлюлаз, есть еще, например, протеазы, действующие на белки, амилазы, расщепляющие крахмал, липазы, гидролизирующие жиры.
Некоторые примеры использования ферментов в промышленности
Фермент
Промышленность |
Использование |
|
Амилазы (расщепляют крахмал) |
||
|
Пивоваренная |
Осахаривание содержащегося в солоде крахмала |
|
Текстильная |
Удаление крахмала, наносимого на нити во время шлихтования |
|
Хлебопекарная |
Крахмал ? глюкоза Дрожжевые клетки, сбраживая глюкозу, образуют углекислый газ, пузырьки которого разрыхляют тесто и придают хлебу пористую структуру. Хлеб лучше подрумянивается и дольше не черствеет |
Протеазы (расщепляют белки) |
||
Папаин
|
Пивоваренная |
Этапы процесса пивоварения, регулирующие количество пены |
Мясная |
Мягчение мяса. Этот фермент довольно устойчив к повышению температуры и при нагревании мяса какое-то время еще продолжает действовать. При длительном нагревании он, конечно, инактивируется |
|
Фармацевтическая |
Добавки к зубным пастам для удаления зубного налета |
|
Фицин |
Фотография |
Смывание желатины с использованной пленки, для того чтобы извлечь находящееся в ней серебро |
|
Пищевая |
Производство готовых каш |
Фармацевтическая |
Препараты, способствующие пищеварению (в дополнение к обычному действию пепсина в желудке) |
|
Трипсин |
Пищевая |
Производство продуктов для детского питания |
Реннин |
Сыроделие |
Свертывание молока (получение сгустка казеина) |
Бактериальные протеазы |
Стирка белья |
Стиральные порошки с ферментными добавками |
|
Кожевенная |
Отделение волоса — способ, при котором не повреждаются ни волос, ни шкура. Смягчение кожи после дубления |
|
Текстильная |
Извлечение шерсти из обрывков овечьих шкур |
|
Пищевая |
Получение белковых гидролизатов (в частности, для производства кормов |
Глюкозооксидаза |
||
|
Пищевая |
Удаление глюкозы или кислорода |
Каталаза |
||
|
Пищевая |
Удаление пероксида водорода |
|
Резиновая |
Получение (из пероксида водорода) кислорода, необходимого для превращения латекса в губчатую резину |
Целлюлазы, пектиназы |
||
|
Пищевая |
Осветление фруктовых соков |