7.3 Проба на фосфатазу

Качественная реакция. Метод основан на способности фермента фосфатазы расщеплять бариевую соль паранитрофенилфосфата при температуре 38 °C, освобождая паранитрофенол, который окрашивает среду в желтый цвет.

Аппаратура, материалы, реактивы. Весы лабораторные; плитка электрическая; баня водяная; ступка фарфоровая диаметром 7-9 см; цилиндр вместимостью 1 см³; воронка делительная вместимостью 250 см³; пробки корковые; капельница; воронки стеклянные диаметром 4-5 см; марля; бумага фильтровальная; вата стеклянная; бариевая соль паранитрофосфата, насыщенный раствор; гидроксид натрия, раствор массовой концентрации 400 г/дм³ (Д = 1,43 г/куб. см); хлорид магния, раствор массовой концентрации 5 г/ дм³; ацетатный буфер pH 5,4; вода дистиллированная.

Проведение испытания. Измельченную навеску, взятую из внутренней части изделия в количестве 20 г и взвешенную с точностью до 0,01 г, переносят в ступку и растирают, добавляя постепенно 50 см³ дистиллированной воды. Полученную взвесь процеживают через двойной слой марли, а оставшуюся в марле навеску отжимают, затем вытяжку фильтруют через сухой складчатый фильтр и делят пополам. Одну часть (фильтрат 1) исследуют непосредственно, другую (фильтрат 2) переносят в коническую колбу, доводят до кипения и снова фильтруют - эта часть фильтрата является контрольной.

Для проверки активности фосфатазы в пробирку отмеривают 1 см³ фильтрата 1, прибавляют 2 капли раствора хлорида магния массовой концентрации 5 г/дм³, 2 капли ацетатного буфера (pH 5,4) и 0,5 см³ раствора бариевой соли паранитрофенилфосфата.

Для контроля во вторую пробирку отмеривают 1 см³ фильтрата 2 и добавляют те же реактивы, что и в первую. Обе пробирки помещают на 1 ч в водяную баню или термостат при температуре 37-38 °C. Затем в обе пробирки добавляют по капле раствора гидроксида натра.

При достаточной тепловой обработке кулинарного изделия окраска в обеих пробирках не меняется. При недостаточной тепловой обработке раствор желтеет.

Определение остаточной активности кислой фосфатазы (количественное определение). Метод основан на фотометрическом определении в продукте интенсивности развивающейся окраски, зависящей от остаточной активности кислой фосфатазы, выраженной массовой долей фенола.

Аппаратура, материалы, реактивы. Весы лабораторные; потенциометр с погрешностью измерения ± 0,06 pH; фотоэлектроколориметр или спектрофотометр для измерения в видимой области спектра; ультратермостат или водяная баня; воронки; колбы мерные вместимостью 500 и 1000 см³; пипетки градуированные на 1; 5; 10 см³; палочки стеклянные; пробирки; бумага фильтровальная; груша резиновая; кислота лимонная; цитрат натрия 5-водный; динатриевая соль фенилфосфорной кислоты, раствор массовой концентрации 2 г/дм³, свежеприготовленный; кислота трихлоруксусная, кристаллическая, растворы массовой концентрации 50 и 200 г/дм³; гидроксид натрия, раствор C(NaOH) = 0,5 моль/дм³; вода дистиллированная; фенол; толуол; вольфрамат натрия; сульфат лития 1-водный; кислота ортофосфорная плотностью 1,72 г/см³; кислота соляная плотностью 1,19 г/см³; бром.

Подготовка к испытанию. Ацетатный буфер: в мерной колбе вместимостью 1000 см³ в дистиллированной воде растворяют 13,88 г цитрата натрия и 0,588 г лимонной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают, pH буфера 6,5. Затем добавляют 1 см³ толуола. Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 ±1°C не более 12 сут.

Реактив Фолина: 100 г вольфрамата натрия и 25 г молибдата натрия растворяют в 700 см³ дистиллированной воды. К раствору добавляют 50 см³ ортофосфорной кислоты и 100 см³ соляной кислоты. Смесь осторожно кипятят в течение 10 ч в колбе вместимостью 2000 см³ с обратным холодильником, после чего охлаждают и добавляют 150 г сульфата лития, 50 см³ воды и несколько капель брома. Остаток брома отгоняют кипячением смеси без холодильника в вытяжном шкафу, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят объем дистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют. Реактив должен быть золотисто-желтого цвета без зеленого оттенка; его хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте не более 6 мес.

Стандартный раствор: 2 г фенола (взвешивают с точностью до 0,001 г) растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см³, доводят объем до метки и перемешивают. Отбирают пипеткой с помощью резиновой груши 5 см³ раствора в колбу вместимостью 500 см³, добавляют около 300 см³ дистиллированной воды, вносят 25 г кристаллической трихлоруксусной кислоты. После растворения содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Полученный раствор содержит 20 мкг фенола в 1 см³.

Построение градуировочного графика. В пробирки вносят следующие объемы стандартного раствора: 0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 см³, что соответствует массе фенола: 0; 5; 10; 20; 30; 40 мкг. Доводят объем каждой пробирки до 2,5 см³, добавляя соответствующий объем раствора трихлоруксусной кислоты массовой концентрации 50 г/дм³ (2,5; 2,25; 2,0; 1,5; 1,0; 0,5 см³), и перемешивают. В каждую пробирку добавляют 5 см³ раствора гидроксида натрия, перемешивают, выдерживают 10 мин., добавляют 1,5 см³ реактива Фолина, разведенного дистиллированной водой в соотношении 1:2, и перемешивают.

Через 30 мин. измеряют оптическую плотность растворов по отношению к раствору трихлоруксусной кислоты массовой концентрации 50 г/дм³ на фотоэлектроколориметре с применением светофильтра с длиной волны 600 ± 10 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 10 мм или спектрофотометра при длине волны 600 нм в кювете аналогичного размера.

По полученным средним данным по трем стандартным растворам на миллиметровой бумаге размером 20x20 см строят градуировочный график. На оси абсцисс откладывают значение массовой доли фенола (микрограмм в 9 см³ окрашенного раствора); на оси ординат - значение соответствующей оптической плотности (Д). Градуировочный график должен проходить через начало координат.

Проведение испытания. От объединенной пробы, подготовленной к испытанию, берут 2 навески массой по 1 г (с точностью до 0,001 г) и переносят в две пробирки (контрольную и опытную).

В пробирки вносят по 10 см³ ацетатного буфера pH 6,5, тщательно перемешивают стеклянной палочкой и настаивают в течение 20 мин. при температуре 20 °C, периодически перемешивая.

В контрольную пробирку добавляют 5 см³ (200 г/дм³) раствора трихлоруксусной кислоты, перемешивают и добавляют 5 см³ (2 г/дм³) раствора динатриевой соли фенилфосфорной кислоты, выдерживают 10 мин и фильтруют.

В опытную пробирку добавляют 5 см³ (2 г/дм³) раствора динатриевой соли фенилфосфорной кислоты и помещают в термостат при температуре 39 ± 1 °C на 1 ч, затем добавляют 5 см³ 200 г/дм³ раствора трихлоруксусной кислоты, выдерживают 10 мин. и фильтруют.

Для проведения цветной реакции из контрольной и опытной пробирок отбирают по 2,5 см³ безбелкового фильтрата. Цветную реакцию проводят по методу, описанному выше.

Массу фенола в навеске определяют по градуировочному графику.

Обработка результатов. Массовую долю фенола (X, %) вычисляют по формуле:

(6.2)

m₁ - масса фенола в опытной пробирке, найденная по

градуировочному графику, мкг;

m₂ - масса фенола в контрольной пробирке, найденная по

градуировочному графику, мкг;

m - масса анализируемой пробы, г;

10 - коэффициент пересчета;

20 - разведение;

2,5 - объем фильтрата, отобранный для цветной реакции,

см³.

Вычисление проводят до 0,0001.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допустимое расхождение между которыми при P = 0,95 не должно превышать 10% по отношению к среднему арифметическому.

Окончательный результат определяют до 0,001.

Анализ результатов работы: сделать выводы о влиянии сульфитации на активность окислительно-восстановительных процессов, сравнить активность каталазы в разных образцах.

Контрольные вопросы

1. Что такое ферменты?

2. Какими свойствами обладают ферменты?

3. Какие факторы влияют на активность ферментов?

4. Какой принцип положен в основу классификации ферментов? Сколько классов ферментов включает их классификация?

5. Какова роль окислительно-восстановительных ферментов?

6. Каковы строение и механизм действия дегидрогеназ?

7. Каковы строение и механизм действия полифенолоксидазы?

8. Каковы строение и механизм действия аскорбатоксидазы?

9. Каковы строение и механизм действия липоксигеназы?

10. Каковы строение и механизм действия пероксидазы?

11. Каковы строение и механизм действия каталазы?

12. Какова роль каталазы в пищевых технологиях и в процессах жизнедеятельности клетки?

13. Как определить активность каталазы?