Активатори та інгібітори ферментів

До числа активаторів, що підвищують активність ферментів, посилюють їх дію, відносяться іони багатьох металів і деякі аніони. Найчастіше активаторами ферментів бувають іони магнію, марганцю, кальцію, калію, кобальту, цинку та ін. В одних випадках іони металів (заліза, магнію, кобальту та ін.) входять у склад простетичної групи ферменту, по-друге - полегшують утворення фермент-суб­стратного комплексу, по-третє - сприяють приєднанню коферменту до апоферме­нту, по-четверте - забезпечують становлення четвертинної структури ферменту та ін. Значний вплив на активність ферментів мають алостеричні активатори, які приєднуються по алостеричному центру ферменту і змінюють третинну структу­ру білкової молекули. Внаслідок цього субстратний і каталітичний центри фер­менту набувають найвигіднішої конфігурацію для ферментативних функцій.

Інгібітори гальмують дію ферментів. Усі ферменти інгібуються в результаті денатурації білка внаслідок нагрівання до високих температур, осаджування хіміч­ними речовинами, гідролізу кислотами, лугами, протеїназами.

Розрізняють два типи інгібування: конкурентне і неконкурентне. Під час кон­курентного гальмування інгібітор, який подібний за структурою до субстрату (ізо-стерія), з'єднується з ферментом, замінюючи собою субстрат, конкурує з ним. Вна­слідок того, що утворюється комплекс фермент-інгібітор, кількість комплексів фер-мент-субстрат зменшується.

Конкурентне інгібування може бути зворотним при підвищенні концентрації субстрату.

Інгібітор може міцніше зв'язуватись з активним центром ферменту в порів­нянні з субстратом і надовго виводити його з ладу. Так діють, наприклад, нервові отрути.

Неконкурентне інгібування звичайно (але не завжди) незворотне. Внаслідок та­кого гальмування інгібітор взаємодіє з ферментним білком або простетичною гру­пою і фермент втрачає активність. До таких інгібіторів належать: важкі метали (ртуть, свинець, срібло, миш'як та ін.), які приєднуються до сульфгідрильних груп ( поліпептидного ланцюга; ціаніди (солі синильної кислоти), окис вуглецю, окислюю­чі речовини, які приєднуються до простетичних груп, що містять залізо. До неконку­рентного гальмування дії ферментів відносять і алостеричні інгібування.

Алостеричними інгібіторами можуть бути проміжні або кінцеві продукти багатостадійного процесу біосинтезу.

Дію -амілази інгібують спирти: метанол, ізопропанол, гліцерин, пропіленглі-коль, етиленгліколь.

Інгібіторами ферментів є також продукти оксиметилфурфурольного розкладу цукрів, меланоїдини і карамелі. У виробництві спирту із крохмалевмісної сирови­ни вищеназвані продукти утворюються в основному в процесі розварювання замі­сів і їх тим більше, чим вища температура і більша тривалість розварювання. Тому застосування технологій теплової обробки сировини при низьких температурах до­зволяє зменшити не тільки втрати зброджувальних речовин, а й інактивацію фер­ментів.