Глюкозооксидаза

Глюкозооксидаза (пищевая добавка Е1102) — фермент, окисляющий β-D-глюкозу до глюконо-1,5-лактона, который спонтанно гидролизуется до глюконовой кислоты. При этом образуется пероксид водорода. Внешне выглядит как белый или желтоватый порошок, водные растворы от жёлтого до коричневого цвета. Оптимум действия pH 5–6; соли ртути и серебра являются сильными ингибиторами фермента. Растворим в воде; практически нерастворим в этаноле, хлороформе, эфире.

Пищевая добавка Е1102 относится к улучшителям муки и хлеба, антиокислителям и антиоксидантам синтетического происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов.

Структура

Глюкозооксидаза — это димерный белок, который содержит в качестве кофактора флавинадениндинуклеотид (ФАД), распространённый компонент окислительно-восстановительных реакций.

Фермент имеет эллиптическую форму. Состоит из 580 остатков аминокислот, ФАД-кофактор, шесть N-ацетилглюкозаминных остатков и три остатка маннозы. Размеры молекулы: 6,0 нм × 5,2 нм × 7,7 нм.

В процессе реакции ФАД принимает два электрона и восстанавливается до ФАД-H_{2<./sub>. Затем оба электрона с ФАД-H2 переходят на молекулярный кислород с образованием ФАД и пероксида водорода.}

Природный источник

Продуцируется грибами Aspergillus niger var. и некоторыми штаммами Penicillium.

Получение

Контролируемой ферментацией грибов Aspergillus niger var.

Метаболизм и токсичность

Доказательства того, что какие-либо ферменты, используемые в пищевых технологиях, вредны сами по себе, отсутствуют, тем более что в большинстве случаев ферменты в процессе обработки инактивируются. Однако остаётся возможность образования токсинов во время роста микроорганизмов, используемых для биосинтеза ферментов. Гарантировать отсутствие микотоксинов и патогенных микроорганизмов должен изготовитель препарата.

Применение

Поскольку в результате действия глюкозооксидазы образуется перекись водорода, фермент обычно используется в смеси с каталазой (в соотношении 1:1 по активности), разрушающей перекись. Глюкозооксидаза удаляет как кислород, так и глюкозу, поэтому она широко используется при обработке тех пищевых продуктов, вкус, окраска и аромат которых ухудшаются в результате окислительных процессов. Часто при высушивании продуктов питания глюкоза вступает в реакцию меланоидинообразования с белками или продуктами их расщепления, что вызывает нежелательное изменение окраски. Обработка такого продукта глюкозооксидазой предотвращает этот процесс. Наличие глюкозы в яйцах приводит к тому, что при хранении жидких и сухих яичных продуктов белок темнеет, приобретает неприятный вкус и запах, а белок яичного порошка теряет способность к растворению. Для удаления глюкозы в яичную массу вносят препарат глюкозооксидазы.

Глюкозооксидаза совместно с каталазой выполняют роль синергистов антиоксидантов, способствуя удалению следов кислорода из вина, пива, топлёного и свежего свиного и говяжьего жира, сливочного масла, колбасных изделий, сгущённого и сухого молока, маргарина, продуктов переработки фруктов. Используемые количества 0,0001–0,0002 %.

Внесение глюкозооксидазы в тесто при замесе в количестве до 0,00005 % вызывает окисление свободных сульфгидрильных групп в структуре клейковинных белков, посредством чего образуются дисульфидные связи, способствующие укреплению клейковины, увеличению эластичности теста и объёма изделий. Глюкозооксидаза инактивируется в процессе выпечки.

Другие сферы применения: глюкозооксидаза может переносить электроны не только на кислород, но и на металлы, поэтому этот фермент широко используется в биосенсорах для измерения уровня глюкозы. Такие биосенсоры составляют центральную часть приборов, определяющих уровень сахара, например, в крови у больных диабетом.

Товарные формы

Белый или желтоватый порошок, водные растворы от жёлтого до коричневого цвета, в смеси с каталазой в соотношении 1:1 по активности.

Применение при беременности

Адекватных и хорошо контролируемых исследований о возможности применения глюкозооксидазы у беременных женщин не проведено. Неизвестно, оказывает ли вещество немедленное или отсроченное неблагоприятное воздействие на плод.

Применение в период грудного вскармливания

Специальных исследований о возможности применения глюкозооксидазы в период грудного вскармливания не проведено.

Пищевая добавка Е1102 не входит в перечень разрешённых к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации, Европейском Союзе. Разрешена в Австралии, Новой Зеландии и на Украине.

• Категория при беременности по FDA

  N (не классифицировано FDA)