Издавна молоко считается очень полезным продуктом. То, что оно насыщено витаминами и другими важными веществами, знают даже дети. Большим количеством фосфора и кальция в нем уже никого не удивишь, но то, что пероксидаза – это фермент, который также входит в состав молока, знает далеко не каждый.
Что из себя представляет пероксидаза
Сам термин «ферменты» произошел от латинского слова «fermentum», что переводится как «закваска». В природе они выступают как катализаторы – вещества, которые ускоряют протекание реакций в организмах. Эти молекулярные соединения своим действием способны расщеплять основные крупные составляющие клеток: белки, жиры и углеводы.
Продукты распада от таких реакций окисляются, тем самым выбрасывают содержащуюся в них энергию. Также некоторые из них выполняют функции регулирования молочного сахара и общего метаболизма (лактаза), участвуют в образовании крови и костей (фосфатаза), контролируют распад жиров (липаза).
Науке известно около 20 ферментов, которые присутствуют в молоке. Один из них – пероксидаза. Данный катализатор состоит из двух компонентов: белка и активной группы метиленов. Вес молекулы составляет 82 000 Да. Почти половина ее белковой части имеет спиралевидное строение.
Если соединить исследуемый фермент с перекисью водорода, то последняя войдет в состояние активации и выступит в качестве акцептора водорода. Для ускорения реакций понадобится совсем небольшое количество катализатора, начиная с раствора 1 : 5 000 000.
Класс, к которому относится пероксидаза – это оксидоредуктазы. Их отличительная черта – наличие железа в составе. Также они обладают свойством ускорения окисления некоторых соединений, в которых присутствует перекись водорода.
Функция данной группы веществ – создание антимикробной среды. Главное значение пероксидазы в том, что она является катализатором процессов окисления и восстановления ароматических аминов и полифенолов. Происходит это благодаря переносу электронов с молекулы восстановителя на окислитель.
С целью продления длительности хранения молока данный компонент следует убрать из состава. Задача осложняется тем, что для достижения положительного результата необходимо применить высокие температуры, иначе вещество не удалится благодаря своей термоустойчивости. Инактивирование фермента пероксидазы начинается после нагревания молока хотя бы на 80°С. Для полного удаления нужно достичь температуры до 85°С.
Источники получения
В молоке есть такие компоненты, которые образуются уже после удоя, так как микроорганизмы ведут активную деятельность в свежем продукте. Пероксидаза не относится к этой группе, а попадает в жидкость непосредственно в организме. Происходит это с помощью лейкоцитов, которые переносят избирательно высосанный из крови фермент.
Также в этом процессе участвуют альвеолярные клетки вымени, выполняющие функцию секреции. Повлиять на увеличения количества вещества может качество корма, который съела корова.
Показатель качества пастеризации
Чтобы очистить молоко от патогенных микроорганизмов, удалить ферменты, которые сокращают срок хранения и снижают его качество, проводят пастеризацию. В производстве кисломолочных продуктов выделяют два способа обработки:
- Нагревают с помощью стенок аппарата для стерилизации.
- Термическая обработка продукта при помощи пара. Этот вид еще называют уперизацией. На вкус сырье остается таким же, а потери полезных веществ, несмотря на температуру обработки от 140°С до 145°С, минимальны.
Чтобы проверить уровень качества пастеризации, используют различные пробы, одна из которых пероксидазная. Суть этого действия состоит в том, что ферменты, как и патогенные микробы, удаляются из молока при высоких температурах, соответственно, наличие или отсутствие первых напрямую указывает на количество вторых.
Существует общепринятый ход действий для проведения данной процедуры.
Понадобится: 5 мл молока, 5 капель йодо-калиевого крахмала и 5 капель 0,5%-ной перекиси водорода.
Последовательность действий:
- жидкости поместите в пробирку;
- добавьте крахмал и йод;
- перемешайте все в пробирке;
- определите цвет содержимого.
Если оттенок стал светло-синим или голубым, то пероксидаза в молоке присутствует. Окраска изменилась вследствие того, что она вступила в реакцию с перекисью и крахмалом, качественные характеристики соединения поменялись, йод освободился и изменил цвет жидкости.
Следовательно, пастеризация была при низкой температуре или не проводилась вовсе. Еще возможен такой вариант, что пастеризованное молоко смешалось с обычным.
Если цвет сохранился – это значит, что не было реакции, то есть стерилизация была проведена качественно. Если окраска изменилась позже, чем через две минуты после смешивания компонентов, эксперимент следует провести повторно. Для этого молоко необходимо предварительно прокипятить и охладить.
Особенности лактопероксидазы
Лактопероксидаза – это фермент, который выделятся из различных желез организма, среди которых молочные и слюнные. Впервые это вещество было обнаружено в молоке в конце XIX века. Отделить пероксидазу как отдельное вещество удалось лишь через 50 лет, в 1932 году. Изначально ученые считали, что все ферменты группы идентичны, но в 1943 году было установлено, что лактопероксидаза имеет отличительные черты. Одной из них было антибактериальное свойство, которое вырабатывалось благодаря соединению с перекисью водорода.
В 60-ые года XX века было обнаружено, что его высокая концентрация находится в молозиве, которое предшествует грудному молоку. Отсюда было сделано интересное открытие: защиту от бактерий грудной ребенок приобретает вначале от матери в течение первых дней жизни, а потом уже из собственной слюны на 5-7 день после рождения.
Строение лактопероксидазы такое: основная часть — это альфа-спирали, также присутствуют две бета-нити. Молекулы катализатора могут быть соединены со стенками клеток или же независимо распространятся по цитоплазме. В животном организме они выполняют важную роль – способствуют энергетическому обмену и ускоряют расщепление чужеродных веществ.
Фермент может вступать в соединения с цианидом, фторидом, монооксидом углерода и еще с некоторыми веществами, включая перекись водорода. Последняя попадает в организм вследствие окисления глюкозы. Она не повреждает системы организма, так как быстро вступает в реакции с другими веществами.
Ученые применяют лактопероксидазу не только для контроля пастеризации молока, но и во многих областях:
- Сфера красоты. Фермент добавляют в кремы по уходу за кожей. В соединении с глюкозой и ее образующих получается эффективное вещество для добавления в уходовые средства для лица и тела из натуральных компонентов.
- Медицина. Конъюгаты антител могут уничтожать клетки опухолей, а макрофаги активируются под воздействием лактопероксидазы и направляются подавлять раковые клетки. Также доказана полезность вещества для лечения ВИЧ и герпеса.
- Уход за ротовой полостью. Активно идет изучение способностей ферментной системы для поддержания здоровья полости рта. Лактопероксидаза, попадая в качестве зубной пасты в рот человека, может образовывать невидимую пленку, которая выполняет защитную функцию. Также возможен вариант предупреждения раннего развития кариеса, пародонтоза и гингивита. Неприятный зуд во рту может помочь побороть сочетание пероксидазы с лизоцимой, которая разрушает бактерии.
Развитие науки не стоит на месте и стремится к увеличению продолжительности сроков хранения продуктов. Пероксидаза, функции которой обозначены в статье, необходима лишь в свежем молоке для регулирования количества бактерий.
В переработанном сырье ее присутствие уже не нужно, поэтому целесообразно использовать этот компонент, как инструмент для проверки пастеризации продукта, с чем она великолепно справляется. Данный метод на пробу стерилизации утвержден в ГОСТе 3623-73.
