Липоксигеназа

Систематическое название — линолеат: кислород оксидоредуктаза. Фермент содержит железо. На одну молекулу фермента приходится один атом трехвалентного железа в ионной форме. Фермент катализирует реакцию окисления ненасыщенных жирных кислот кислородом воздуха с образованием перекиси ненасыщенной жирной кислоты. Специфичность этого фермента состоит в том, что действию фермента подвергаются лишь те полиненасыщенные жирные кислоты, которые содержат цис- цис -1, 4-пентадиеновую группу.

Жирными кислотами, содержащими цис- цис -1, 4-пентадиеновую группу, кроме линолевой, являются линоленовая С_{18: 3} и арахидоновая С_{20: 4} кислоты.

Жирные кислоты с цис-транс- или транс-транс -конфигурацией двойных связей ферментом не окисляются.

Липоксигеназа широко распространена в растительном мире. Она найдена в пшенице и других злаках, в семенах масличных и бобовых растений. Самым богатым источником фермента являются соевые бобы.

Липоксигеназа получена в кристаллическом состоянии, она представляет собой солерастворимый белок (глобулин).

Оптимум рН фермента лежит в зоне от 6 до 7, оптимальная температура 20...30 °С.

Образующиеся гидроперекиси жирных кислот (органические перекиси) имеют высокую окислительную способность благодаря наличию перекисного кислорода и могут далее окислять ненасыщенные жирные кислоты, каротин, витамин А, аминокислоты и аскорбиновую кислоту. Липоксигеназа играет существенную роль в прогоркании жиров и жиросодержащих продуктов, в том числе получаемых из орехов, овса, муки, крупы и др.

Образование свободных радикалов под действием ферментов приводит к разрушению соединений, определяющих аромат пищевых продуктов. Поэтому при переработке пищевого сырья и выработке из него продуктов важны ингибиторы липоксигеназы. Таким ингибитором является используемый в качестве антиоксиданта токоферол – витамин Е. Фермент липоксигеназы можно инактивировать также термической обработкой продуктов.

Препараты липоксигеназы находят применение в пищевой технологии. Так, липоксигеназа применяется при производстве хлеба для получения очень белого мякиша. Действие липоксигеназы связано с одновременным окислением ею каротина и ненасыщенных жирных кислот кислородом воздуха.

Действие липоксигеназы приводит к нежелательным последствиям при длительном хранении различных продуктов переработки зерна. Ее отрицательное значение заключается в том, что при окислении ненасыщенных жирных кислот, содержащихся в муке и крупе, происходит образование гидроперекисей, которые затем окисляют различные вещества, и в первую очередь липиды, тем самым придавая продуктам неприятные вкус и запах. Именно в этом заключается сущность процесса прогоркания муки и крупы.

В то же время на самых первых этапах хранения свежеполученной пшеничной муки липоксигеназа благотворно влияет на качество муки, ускоряя ее «созревание».

Липоксигеназа имеет большое значение в макаронной промышленности. Макароны изготавливают из специальной макаронной муки, которую получают из твердых сортов пшениц. Если липоксигеназа в зерне достаточно активна, то получаются бледные макароны более низкого качества из-за обесцвечивания каротиноидов и других пигментов муки.