319 Глава 8. Ферменты

гулирооать интенсивность протеолиза. При переработке слабой муки не­обходимо как можно раньше вводить соль, тогда как для муки с чрезмер­но крепкой клейковиной желательно активизировать протеолиз, и соль следует вносить на более поздних стадиях.

В связи с этим необходимо еще раз подчеркнуть важность изучения собственных эндогенных ферментных систем биологического сырья, факторов, влияющих на их активность с точки зрения их огромной роли в процессах, происходящих при созревании, хранении и переработке пи­щевого сырья.

Протеазы животного происхождения. Протеазамжи­вотного происхождения принадлежит огромная роль в процессах пище­варения. Они были одними из первых ферментов, которые получены в высокоочищенном кристаллическом состоянии и детально изучены. Именно они стали объектами для расшифровки структуры активного центра и механизма каталитической активности. Кроме того, эти фер­менты, благодаря своей высокой специфичности, сами явились инстру­ментами для расшифровки первичной структуры белков, изучения регу-ляторных функций протеаз в метаболизме клетки.

Трипсин (Н.Ф.3.4.21.4). Трипсин — сериновая протеиназа, получен­ная в кристаллической форме. Молекулярная масса около 23 800 Да. Изо-электрическая точка 30,6; оптимум рН действия находится между 7,0— 9,0 для белков и синтетических субстратов.

Трипсин проявляет высокую специфичность к определенным пептид­ным связям. Он осуществляет гидролиз пептидных связей, образованных карбоксильными группами аргинина и лизина. Трипсин секрстируется поджелудочной железой в виде зимогена — трипсиногена, неактивного предшественника, и активируется либо энтерокиназой, либо аутоката-литически активным трипсином по механизму ограниченного протео­лиза. Превращение трипсиногена (229 аминокислотных остатка и моле­кулярная масса около 24 000 Да) в трипсин (223 аминокислотных остатка) можно представить следующим образом: разрыв одной-единственной пептидной связи между Лиз—Иле, отщепление М-концевого гексапеп-тида Вал—Асп—Асп—Асп—Асп—Лиз приводит к образованию активной формы фермента.

Высокоочищенный трипсин применяется для медицинских целей. Это одна из главных протеаз поджелудочной железы, которая в виде не­очищенного панкреатина находит некоторое применение в пищевой про­мышленности для производства гидролизатов.

Химотрипсин (Н.Ф.3.4.21.1). Химотрипсин — протеолитический фер­мент, секретируемый поджелудочной железой в тонкий кишечник в виде неактивного предшественника, называемого химотрипсиногеном. Химо-трипсиноген (молекулярная масса около 25 000 Да) представляет собой по-

320

8.2. Классификация и номенклатура ферментов

липептидную цепь, состоящую из 245 аминокислотных остатков и содер­жащую пять дисульфидных связей. Он активируется в тонком кишечнике под действием трипсина. При этом происходит гидролиз четырех пептид­ных связей и отщепление двух дипептидов (14—15 и 147—148). В результа­те образуется активный Химотрипсин, состоящий из трех полипептидных цепей, ковалентно связанных двумя дисульфидными мостиками.

В активном центре химотрипсина содержится остаток гистидина (57), аспарагиновой кислоты (102) и остаток серина (195). Молекулярная масса около 22 500 Да. Изоэлектрическаяточка 8,3; оптимум рН в пределах 7,0— 9,0, что согласуется с естественными условиями его действия.

Специфичность химотрипсина заключается в том, что он предпочти­тельнее гидролизует пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами: тирозином, триптофаном, фенилаланином.

Этот фермент не применяется в пищевой промышленности как та­ковой, но является составной частью комплексных препаратов панк­реатина.

Пепсин (Н.Ф.3.4.23.1). Пепсин вырабатывается слизистой желудка в виде пепсиногена (молекулярная масса около 42 000 Да). Пепсиноген превраща­ется в активный пепсин под действием НС1 или аутокаталитически путем расщепления одной пептидной связи. Фермент получен в кристалличес­ком виде, его молекулярная масса 35 000 Да, оптимум рН действия-1,8.

Пепсин является кислой (карбоксильной) протеиназой. Его специ­фичность выражается в преимущественном гидролизе пептидных свя­зей, образованных аминными группами фенилаланина и тирозина.

Пепсин имеет огромное значение как пищеварительный фермент, он входит в состав лекарственных ферментных препаратов, тонизирующих средств, жевательной резинки. В пищевой промышленности пепсин ис­пользуют для свертывания казеина молока и для растворения белковой

мути в пиве.

Реннин (Н.Ф.3.4.23.4), Этот фермент, имеющий много сходства с пеп­сином, содержится в соке четвертого отдела желудка телят. Реннин обра­зуется из предшественника — прореннина. Его молекулярная масса око­ло 40 000 Да, изоэлектричсская точка около 4,5. Оптимум рН действия

фермента 3,7.

Реннин представляет собой мощную протеазу, осуществляющую сверты­вание молока; он является основным компонентом неочищенных экстрак­тов и комплексных промышленных препаратов, используемых для этой цели.

Казеин молока (78% всех азотистых веществ молока) является фос-фопротеидом, содержащим около 6—10% углеводов. Он не осаждается ионами Са⁴"²; действие реннина приводит к образованию макроглико-пептида и пара-х-казеина. Последний осаждается в присутствии ионов Са⁺² и способствует осаждению других фракций казеина.