|
Существенное влияние на активность ферментов оказывает реакция среды. Это и понятно, поскольку в поддержании нативной конформации белковой молекулы, как уже отмечалось, помимо различного рода ковалентных связей принимают участие и ионные связи. Изменения Н среды, очевидно, будут влиять на степень диссоциации ионогенных групп и в определенной мере изменять структуру фермента. Для большинства ферментов существует оптимум Н, ниже и выше которого активность фермента уменьшается. Характер этой зависимости будет определяться степенью диссоциации функциональных групп фермента и субстрата, участвующих в образовании фермент-субстратного комплекса, а также степенью диссоциации других ионогенных групп фермента, способных вызвать конформационные изменения его молекул. При значительном сдвиге Н среды структура фермента может настолько измениться, что он потеряет свою каталитическую активность. Важно отметить, что оптимум Н фермента необязательно должен совпадать с Н внутриклеточной жидкости, в которой находится фермент. Таким образом, Н среды может существенно влиять на кон-формацию ферментов, регулируя тем самым их внутриклеточную активность в живых организмах. Это влияние представляет особый интерес и для понимания тех изменений, которые происходят в результате биохимических реакций в животных продуктах, так как посмертные изменения в мышцах сопровождаются существенными изменениями.
Еще более сложным оказывается влияние температуры на активность ферментов. Оптимальная температура, при которой активность большинства ферментов наиболее высока, составляет 40—50° С. Выше этой температуры их активность обычно несколько возрастает и при достижении определенного уровня резко падает до нуля — наступает инактивация фермента. Инактивация фермента обусловлена быстро наступающей его денатурацией, которая для большинства белков наступает при температуре 50—60° С. С понижением температуры активность ферментов также уменьшается. Снижение ферментативной активности в этом случае может быть вызвано изменением характера сольватации молекул фермента или изменением конформации ферментного белка. У ферментов с четвертичной структурой понижение ферментативной активности может быть результатом неполной реассоциации диссоциировавших при охлаждении субъединиц или ассоциации молекул фермента в полимерные образования.
Для большинства ферментов скорость катализируемых ими реакций можно найти по уравнению Аррениуса, где v0 — константа скорости (постоянная величина), не зависящая от температуры; Еа — энергия активации; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура. Однако не все ферменты подчиняются этой зависимости. Например, активность некоторых ферментов полностью утрачивается уже при —20° С, тогда как другие ферментативные реакции идут с заметной скоростью даже при —60° С. Таким образом, по мере понижения температуры вместо ожидаемого понижения активности ферментов в ряде случаев наблюдается даже ее повышение.
В этой связи интересно сравнить активность некоторых ферментов в жидком и замороженном растворах. Так, окисление некоторых субстратов перекисью водорода при —17° С идет в 20 раз быстрее, чем при 0°С. Многие ферменты проявляют высокую активность при отрицательных температурах. Например, липаза и пероксидаза активны при —29° С, дегидрогеназы — ниже —21° С. Такие ферменты, как каталаза, тирозиназа и пероксидаза, более активны в замороженном состоянии, нежели в переохлажденном.
Для ферментов, проявляющих высокую активность при низких температурах, в замороженных растворах существенное значение имеет происходящий при замораживании переход среды из жидкой фазы в твердую. По мнению некоторых исследователей, ускорение реакций в замороженных растворах является результатом каталитического действия твердых поверхностей, в том числе и структурированной воды. Согласно другим данным, при замораживании растворов скорость реакции замедляется в соответствии с уравнением Аррениуса; в то же время по мере вымерзания воды происходит увеличение концентрации реагирующих веществ в жидких включениях, что соответственно повышает скорость реакций (концентрационный эффект). Конкуренцией этих двух факторов, как полагают, и определяется результирующая действительной скорости ферментативных реакций в замороженных растворах.
Особенности протекания ферментативных реакций с понижением температуры могут быть связаны не только с концентрационным эффектом. Изменяются физико-химические показатели среды и свойства растворенных веществ (вязкость и Н среды, степень ионизации ионогенных групп ферментов и субстратов и др.). Именно этим объясняется изменение скорости пероксидазного окисления некоторых субстратов перекисью водорода при —17 и +29° С. Активность ферментов зависит также от длительности пребывания их при низких температурах. На степень инактивации ферментов оказывает влияние скорость понижения температуры. Из всего сказанного видно, как многочисленны факторы, способные изменять активность ферментов.
Исследования влияния охлаждения и замораживания на скорость ферментативных реакций особенно интенсивно стали проводиться в последнее время. Уже накоплен большой фактический материал, раскрывающий особенности протекания этого процесса, однако механизм наступающих при охлаждении изменений активности ферментов во многом пока остается не выясненным. Еще сложнее разобраться в тех изменениях ферментативной активности, которые происходят в мясе и рыбе при их холодильном хранении. Здесь существенное значение имеет степень сохранения в клетках различных микроструктур и в особенности легко повреждающихся при замораживании лизосом. При нарушении проницаемости мембран лизосом или их разрушении лизосомальные фарменты получают возможность реагировать с различными клеточными химическими компонентами. Таким образом, наряду с количественными изменениями активности ферментов вследствие температурного воздействия меняется и общий ферментный фонд (набор функционирующих ферментов), что еще более усложняет общую картину изменений составных компонентов мяса и рыбы при их холодильном хранении. Конкретные данные по этому вопросу будут рассмотрены в разделе 3.7 этой главы.
Заделку трещин эпоксидным клеем выполняют в такой последовательности: на концах трещины сверлят отверстия 02,5—3,0 мм, снимают фаски под углом 60—70° на глубину не более 7г толщины стенки, зачищают участок по обе стороны трещины на 40—50 мм до металлического блеска, создавая при этом шероховатость, дважды обезжиривают ацетоном с просушкой в течение 8—10 мин. Готовый клей наносят на зачищенный вдоль трещины участок. При длине трещины более 30 мм ставят накладку из стекловолокна. Для удаления воздуха и лучшего прилегания накладок каждый слой прокатывают роликом. Время между окончательным приготовлением клея и нанесением его на поверхность не должно превышать 20—30 мин. После сушки деталь проверяют на герметичность. Трещины длиной более 200—300 мм заделывают так, как указано выше: с постановкой медных резьбовых штифтов 0 6—8 мм вдоль всей трещины.
На пробоины в деталях накладывают стеклотканевые и металлические накладки внахлестку или заподлицо.
.......................................................................................................................... |
