Завдання №1. Визначити у представлених зразках харчових продуктів вміст каталази (за А.Н. Бахом та А.І. Опаріним)

Фермент каталаза каталізує процес розщеплення пероксиду водню на воду і кисень:

2Н О 2Н О + О

До складу молекули каталази входить залізо. Головне призначення каталази в організмі в тому, що вона руйнує шкідливий для клітин пероксид водню, який утвориться у процесі диханні.

Реактиви: 0,1н розчин перманганату калію; 10%-ний розчин сірчаної кислоти; карбонат кальцію; 0,1н розчин пероксиду водню.

Хід роботи. Дрібнонарізаний продукт (картопля, цибуля, капуста, морква) масою 2г розтирають з кварцовим піском у ступці, поступово додаючи 2-3 мл дистильованої води. Каталаза інактивується кислотами, тому для нейтралізації кислот, що можуть бути у продуктах, додають на кінчику шпателю карбонат кальцію до закінчення виділення пухирців вуглекислого газу. Розтерту масу кількісно переносять у мірну колбу і доводять дистильованою водою до 100 мл. Суміш залишають у спокою 30-60 хвилин, після чого її фільтрують. У конічну колбу на 200-250 мл відбирають піпеткою 25 мл 0,1н розчину пероксиду водню, потім додають 20 мл витяжки ферменту. Через 30 хвилин дію ферменту припиняють додаванням 5 мл 10%-ного розчину сірчаної кислоти і титрують суміш 0,1н розчином перманганату калію (до утворення стійкого рожевого кольору протягом 1 хвилини).

Одночасно ставлять контрольну пробу: 20 мл ферментного розчину інактивують нагріванням на киплячий водяній бані протягом 5 хвилин. До цього розчину після охолодження додають 25 мл 0,1н розчину пероксиду водню. Суміш залишають у спокою на 30 хвилин, після чого додають 5 мл 10%-ного розчину сірчаної кислоти і титрують 0,1н розчином перманганату калію.

Розрахунок кількості пероксиду водню, розщеплене ферментом, проводять відповідно за рівнянням реакції:

5Н О + 2KMnO + 3Н SO = 2MnSO + K SO + 5О + 8Н О

згідно якому 1мл 0,1н розчину перманганату калію відповідає 1,7 мг пероксиду водню.

Розрахунок вмісту каталази виконують за формулою, одиниць каталази:

Х = (1),

де Х – кількість каталази,

V – об’єм 0,1н розчину KMnO , витрачений на титрування контрольної

проби, мл;

V – об’єм 0,1н розчину KMnO , витрачений на титрування досліджуваної

проби, мл;

V – загальний об’єм витяжки, яку отримано з продукту, мл;

V – аліквотний об’єм витяжки, мл;

Т – титр розчину KMnO за пероксидом водню, мг/мл;

m – маса наважки, г;

t – час дії ферменту, хвилин;

М – мікромоль пероксиду водню, 1 мкмоль пероксиду водню становить – 0,034 мг.

Одиниця ферментів – кількість ферменту, яка каталізує перетворення одного мікромоля субстрату в хвилину при заданих умовах.

Оформлення результатів досліджень. Отримані результати заносять до таблиці1. На основі результатів досліджень роблять висновок про здатність продуктів до зберігання.

Таблиця 1

Назва Маса Об’єм розчину KMnO , використаного Кількість каталази, продукту наважки, г на титрування, мл одиниця ферменту   досліджувана контрольна проба проба