Analiza Peroxidazei ca Potențial Indicator Molecular de Poluare în Produsele Vegetale

ANALIZA PEROXIDAZEI CA POTENŢIAL INDICATOR MOLECULAR DE POLUARE ÎN PRODUSELE VEGETALE

1. DATE GENERALE DESPRE ENZIMĂ (POD)

1.1. Nomenclatură

Peroxidaza (Donor: hidrogen-peroxid oxidoreductaza EC 1.11.1.7) este o enzimă din clasa oxidoreductazelor, ce catalizează reacţii de tipul:

Donor + H2O2 Donor oxidat + 2 H2O

Tipul reacţiei catalizate:

- oxidare

- redox

- reducere

Această enzimă utilizează peroxidul de hidrogen, peroxizii organici sau peroxiacizi, cu formula generală ROOH ca acceptori de hidrogen pentru a cataliza reacţia de oxidare a unei varietăţi lărgi de donori de hidrogen (organici sau anorganici), cum ar fi fenolii, aminele aromatice şi altele.

Peroxidaza ocupă un rol important în istoria enzimologiei. Datorită stabilităţii şi disponibilităţii sale, enzima purificată este adesea folosită drept model de referinţă pentru familia peroxidazelor. Peroxidaza prezintă aplicaţii practice în următoarele domenii: medical, industria alimentară şi analizele industriale (ELISA), dar şi în cataliza mediilor neapoase ( industria farmaceutică, sinteza de polimeri). Peroxidazele sunt glicoproteine, ce conţin un lanţ polipeptidic, o grupare prostetică de protoporfirină IX, 3 până la 8 lanţuri de carbohidraţi şi 2 elemente Ca2+ (Schomburg D., Schomburg I., Chang A., 2006)

1.2. Surse vegetale

Peroxidaza este întâlnită în urmatoarele specii de plante prezentate in tabelul 1.1:

Nr. Crt. Denumirea ştiinţifică Denumirea uzuală

1. Armoracia rusticana

A.lapthifola, Cochlearia armracia Hrean

2. Triticum aestivum Germeni de grau

3. Fragaria x ananassa Căpşuni

4. Soja hispida Soia

5. Nicotiana sylvestris

Nicotiana tabacum Tutun

6. Arachis hypogaea Arahide

7. Ipomoea batatas Cartofi dulci

8. Helianthus annuus Floarea soarelui

9. Secale cereale Secară

10. Carpinus betulus Carpen

11. Agrostis capillaris Iarbă din familia

Poaceae sau Gramineae

12. Fallopia japonica Plantă perenă

13. Coprinus sinereus Ciuperci

1.3. Clasificare

Tabelul 1.2. Clasele şi subclasele peroxidazei.

Clasa Subclasa

(1) Peroxidaze de origine vegetală (a) Peroxidaze de origine procariotă: citocrom C peroxidaza, peroxidaza din cloroplaste şi peroxidaza citosolica, peroxidaze de origine bacteriană.

(b) Peroxidaze secretate de fungi: lignin peroxidaza (Phanechaete chryosporium),Mangan peroxidaza (P. chrysoporium),Peroxidaza din ciuperci (Coprinus sinereus), Cloroperoxidaza (Caldariomyces fumago), Citocrom C peroxidaza (Pseudomonas aeruginosa).

(c) Peroxidaza din plante clasice: cea mai intensiv studiată este peroxidaza din hrean.

(2) Peroxidaze de origine animală - Mieloperoxidaza

- Verdoperoxidaza

- Eozinofil-peroxidaza

- Prostaglandin H sintaza

- Glutation peroxidaza

- Lacto-peroxidaza

- Tiroid-peroxidaza

(3) Catalaze - Se găsesc atât în plante, cât şi în animale.

- Sunt proteine tetramere.

1.4. Proprietăţi fizico-chimice

Tabelul 1.3. Proprietăţile fizice ale peroxidazei

Forma izoenzimei

pI pHopt Nivelul de carbohidraţi

(%) Greutatea moleculară

(Daltoni) Km

(mM)

Peroxidaza-A 4 Acid Ridicat 28000 - 220000 0.004 – 181.7

Peroxidaza-B, -C 5.75, 9.63 Neutru,

slab alcalim Scăzut

Peroxidaza-D, -E 10.6, >12 Puternic alcalin Scăzut

1.5. Efectul factorilor de mediu asupra peroxidazei

a) pH-ul si Temperatura optimă

Pentru preparatele comerciale de peroxidază, pH-ul optim este 7.0. După cum rezultă din tabelul 2, fiecare izoenzimă are o valoare diferită a pH-ului optim.

Temperatura optimă variază 40-52ºC, în funcţie de forma izoenzimei şi de substrat.

b) Inhibitorii

Peroxidaza este inhibată reversibil de cianură şi sulfură (10-4-10-6 M). În timp ce hidroxilamina, dietilditiocarbamatul şi hidratul ciclopropanonei inhibă reversibil peroxidaza la aproximativ 10-3 M. Vanadatul şi hidroximetilhidroperoxidul inhibă enzima ireversibil.

c) Stabilitatea

Peroxidaza este o enzimă foarte stabilă. Peroxidaza comercială, sub formă de pudră liofilizată poate fi depozitată la 4ºC timp de câţiva ani, fara a se observa pierderi aparente ale activităţii enzimatice. Pe când, o soluţie de peroxidază purificată (1mg/mL) este stabilă timp de 1 an la 4ºC.