Научный руководитель: О.В. Колясников, СУНЦ МГУ
Пероксидазы – ферменты, использующие пероксид водорода в качестве окислителя в химических реакциях. Модифицированная пероксидаза хрена обыкновенного (Armorácia rusticána) широко используется в промышленности и медицине [1]. Борщевики, относящиеся к роду Heracléum, также содержат пероксидазу [2].
Цель данной работы – определить возможность применения пероксидазы борщевика Сосновского в сферах использования пероксидазы хрена обыкновенного. Для этого были определены и сравнены кинетические характеристики этих ферментов. Актуальность работы заключается в возможности использования распространенного сорного растения в качестве доступного источника ценного фермента.
Для нахождения кинетических параметров, соответствующих модели Михаэлиса-Ментен [3], мы использовали спектроскопические методы. Измерения проводились на спектрофотометре ПЭ-5400ВИ (Экросхим, Россия) при помощи ПО Kin5400 при комнатной температуре. Был снят ряд спектров время-оптическая плотность реакционной смеси при различных концентрациях окисляемого субстрата орто-фенилендиамина и фермента. Мы определили рабочую длину волны измерений, 405 нм, и коэффициент экстинкции продукта окисления, 5400 л/(моль*см).
Были определены удельные активности пероксидаз хрена и борщевика по ОФД на 1 г корня: 11,2 мкмоль/(мин*г) и 4,3 мкмоль/(мин*г), соответственно. Для фермента хрена Км = 3,75*10-3 М, Vmax = 6,4*10-6 М/с, для фермента борщевика значения, полученные по первичным данным, меньше. Два фермента имеют соизмеримые значения кинетических параметров, следовательно, пероксидаза борщевика Сосновского, предположительно, может заместить пероксидазу хрена обыкновенного в ряде приложений.
- Veitch N.C. Horseradish peroxidase: a modern view of a classic enzyme // Phytochemistry. – 2004. – Т. 65. – №. 3. – С. 249-259.
- Bhowmik P.C. et al. Biology, ecology, distribution and current status of Heracleum mantegazzianum Sommier & Levier // J. Crop Weed. – 2015. – Т. 11. – С. 1-17.
- Michaelis L., Menten M. L. Die kinetik der invertinwirkung //Biochem. z. — 1913. — Т. 49. —C. 333—339.