ГОСТ Р 53974-2010
Группа Н09
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Метод определения протеолитической активности
Enzyme preparations for food industry.
Method for determination of proteolitic activity*
________________
ОКС 07.100.30
ОКСТУ 9291
Дата введения 2012-01-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Государственным научным учреждением Всероссийским научно-исследовательским институтом пищевой биотехнологии Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИПБТ Россельхозакадемии)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 176 "Спиртовая, дрожжевая и ликероводочная продукция"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2010 г. N 543-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
ВНЕСЕНА поправка*, опубликованная в ИУС N 9, 2015 год
________________
* См. ярлык "Примечания".
Поправка внесена изготовителем базы данных
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Приказом Росстандарта от 29.09.2015 N 1401-ст c 01.01.2016
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2016 год
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения протеолитической активности в ферментных препаратах в кислой, слабокислой, нейтральной и щелочной зонах рН действия ферментов с использованием в качестве субстрата гемоглобина.
Установленный в настоящем стандарте метод может быть использован для определения протеолитической активности ферментных препаратов и ферментсодержащих смесей, используемых в пищевой промышленности.
Примечание - Протеолитическую активность исследуемых ферментных препаратов (ФП) обеспечивает комплекс протеаз, содержащий в основном сериновые, металлозависимые, карбоксильные протеиназы эндодействия, а также пептидазы экзодействия.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 199-78 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4109-79 Реактивы. Бром. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 6691-77 Реактивы. Карбамид. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 9656-75 Реактивы. Кислота борная. Технические условия
ГОСТ 10678-76 Кислота ортофосфорная термическая. Технические условия
ГОСТ 10931-74 Реактивы. Натрий молибденовокислый 2-водный. Технические условия
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 13867-68 Продукты химические. Обозначение чистоты
ГОСТ 18289-78 Реактивы. Натрий вольфрамовокислый 2-водный. Технические условия
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 20264.0-74 Препараты ферментные. Правила приемки и методы отбора проб
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 гидролиз: Расщепление исходного соединения на более простые в присутствии молекулы воды.
3.2 ферментативный гидролиз: Расщепление высокомолекулярных соединений при участии катализаторов белковой природы - гидролитических ферментов (гидролаз, класс 3 [1]).
3.3 субстрат: Соединение или вещество, на которое воздействует данный фермент.
3.4 белки: Высокомолекулярные полипептидные соединения - полимеры аминокислот, соединенные пептидными связями.
3.5 системные названия ферментов: Названия, указывающие природу химической реакции, катализируемой данным ферментом, в соответствии с современной классификацией (КФ), принятой Международной комиссией по ферментам.
Примечания
Системные названия ферментов
Протеазы подразделяют на две основные группы: пептидазы (КФ 3.4.11-3.4.15) и протеиназы (КФ 3.4.21-3.4.24) [1].
Пептидазы (КФ 3.4.11-3.4.15) экзодействия катализируют гидролиз пептидной связи с N- и (или) С-конца пептидной цепи;
-
- гидролазы пептидиламинокислот или ациламинокислот (КФ 3.4.12) - карбокси-пептидазы - расщепляют первую пептидную связь с С-конца полипептидной цепи с высвобождением отдельных аминокислот или дипептидов;
- дипептидгидролазы (КФ 3.4.13) - дипептидазы - гидролизуют дипептиды;
- дипептидилпептидгидролазы (КФ 3.4.14) и пептидилдипептидгидролазы (КФ 3.4.15) катализируют расщепление дипептидов с N-и С-конца пептидной связи до низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот.
Протеиназы (КФ 3.4.21-24) катализируют гидролиз пептидных связей полипептидной цепи с образованием пептидов с различной молекулярной массой:
- сериновые (КФ 3.4.21) - в каталитическом центре находится триада аминокислот: аспирагиновая, гистидин, серин;
- тиоловые (КФ 3.4.22) - в активном центре находится SH-группа цистеина;
- карбоксильные (КФ 3.4.23) - в их каталитическом акте участвуют остатки дикарбоновых аминокислот, имеют оптимальный рН ниже 5,0;
- металлосодержащие (КФ 3.4.24) - содержат в активном центре ионы металлов, ингибируются хилатными соединениями.
3.6 комплекс протеаз: Комплекс гидролитических ферментов, расщепляющих белки до конечных продуктов - свободных аминокислот и (или) пептидов.
4 Метод определения протеолитической активности в кислой и слабокислой, нейтральной и щелочной зонах рН*
_____________
* Измененная редакция, Изм. N 1.
Определение протеолитической активности в ферментных препаратах - источниках кислых, слабокислых, нейтральных и щелочных протеаз осуществляют путем гидролиза животного белка гемоглобина в различных зонах рН:
- для кислых протеаз - рН 3,0;
- для слабокислых протеаз - рН 5,3;
- для нейтральных протеаз - рН 7,0;
- для щелочных протеаз - рН 9,0.
4.1 Характеристика метода*
_____________
* Измененная редакция, Изм. N 1.
4.1.1 Метод определения протеолитической активности основаны на гидролизе гемоглобина - животного белка в кислой (рН 3,0), слабокислой (рН 5,3), нейтральной (рН 7,0) и щелочной (рН 9,0) зонах исследуемым ферментным препаратом, находящимся в растворе, до низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот с последующей инактивацией фермента путем осаждения непрогидролизованного белка трихлоруксусной кислотой (ТХУ) и определением образовавших пептидов и свободных аминокислот.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.2 За единицу общей протеолитической активности (ПС) принимают такое количество фермента, которое за 1 мин при 30 °С приводит гемоглобин в неосаждаемое состояние ТХУ в количестве, соответствующем 1 мкмолю тирозина (1 мкмоль тирозина равен 0,181 мг); активность выражается в ед.ПС/г или ед.ПС/см
4.1.3 Количество белка, превращенного в низкомолекулярные пептиды и аминокислоты, определяют по реакции свободных аминокислот с реактивом Фолина и дальнейшим определением оптической плотности образующихся голубых растворов на фотоэлектроколориметре при длине световой волны
Определение протеолитической активности кислых протеаз осуществляют при рН реакционной смеси 3,0±0,2, слабокислых протеаз - при рН 5,3±0,2, нейтральных протеаз - при рН 7,0±0,2, щелочных протеаз - при рН 9,0±0,2 и рассчитывают по градуировочному графику, построенному для тирозина.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2 Средства измерений, вспомогательное оборудование, посуда, реактивы, материалы
4.2.1 Для определения протеолитической активности используют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, посуду, реактивы, материалы:
- весы неавтоматического действия по ГОСТ Р 53228, с пределами абсолютной допускаемой погрешности ±0,5 мг;
- фотоэлектроколориметр (КФК-3) или спектрофотометр (СФ) любого типа, которые обеспечивают измерение оптической плотности анализируемых растворов при длине световой волны
- рН-метр любого типа для измерения в диапазоне от 0 до 14 рН с пределом допускаемой погрешности в эксплуатации ±0,1 единицы рН;
- холодильник бытовой;
- магнитную мешалку любой марки, которая обеспечивает скорость вращения до 800 мин
- ультратермостат или водяной термостат с точностью регулирования температуры ±1 °С;
- лабораторную центрифугу любого типа, которая обеспечивает скорость вращения не менее 7000 мин
- водяную баню любого типа, которая обеспечивает поддержание температуры (100±1) °С;
- секундомер с емкостью шкалы счетчика 1 мин, ценой деления 1 с и погрешностью ±1,5 с;
- пипетки автоматические вместимостью от 0,1 до 1,0 см
- встряхиватель V-3 типа Вортекс или аналогичный для перемешивания жидкости;
- термометры ртутные стеклянные лабораторные от 0 °С до 50 °С и от 0 °С до 100 °С с ценой деления 0,1 °С или 0,5 °С по ГОСТ 28498;
- ареометры общего назначения по ГОСТ 18481;
- холодильник обратный по ГОСТ 25336;
- стаканы и колбы стеклянные лабораторные В-1-150 ТС, В-1-800 ТС, Кн-1-100-14/23 ТС по ГОСТ 25336;
- стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 по ГОСТ 25336;
- воронки В-75-140 ХС по ГОСТ 25336;
- пробирки П1-14-120 ХС или П1-16-150 ХС по ГОСТ 25336;
- колбы мерные 1-25-2, 1-50-2, 1-100-2, 1-200-2, 1-250-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770;
- цилиндры 1-25-2, 1-50-2, 1-100-2, 1-250-2 по ГОСТ 1770;
- пипетки стеклянные 1-2-2-1, 1-2-2-2, 1-2-2-5, 1-2-2-10 по ГОСТ 29227;
- фарфоровую ступку по ГОСТ 9147;
- бумагу фильтровальную лабораторную по ГОСТ 12026;
- гемоглобин бычий лиофилизированный, содержание основного вещества не менее 95%;
- тирозин, содержание основного вещества 98%;
- трихлоруксусную кислоту;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118;
- кислоту ортофосфорную по ГОСТ 10678;
- кислоту уксусную по ГОСТ 61;
- кислоту борную по ГОСТ 9656;
- карбамид по ГОСТ 6691;
- натрий углекислый по ГОСТ 83;
- натрия гидроокись по ГОСТ 4328;
- натрий уксуснокислый по ГОСТ 199;
- натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289;
- натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931;
- литий сернокислый;
- бром по ГОСТ 4109;
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.2 Все реактивы должны относиться к подгруппе чистоты 2 (х.ч.) или 3 (ч.д.а.) по ГОСТ 13867, кроме ТХУ, которая используется марки ч.
4.2.3 Допускается использование других средств измерения и аппаратуры, которые по метрологическим характеристикам соответствуют указанным в 4.2.1, а также иной лабораторной посуды и реактивов, в том числе и импортного производства, которые аналогичны указанным в 4.2.2.
4.3 Подготовка к анализу
4.3.1 Приготовление универсального буферного раствора молярной концентрации 0,1 моль/дм
4.3.1.1 Приготовление раствора
5,7 см
4.3.1.2 Приготовление раствора
6,45 см
4.3.1.3 Приготовление раствора
Ортоборную кислоту массой (6,18±0,02) г растворяют дистиллированной водой при 20 °С в мерной колбе вместимостью 1 дм
4.3.1.4 Приготовление раствора
Гидроокись натрия массой (40,00±0,01) г растворяют дистиллированной водой при 20 °С в мерной колбе вместимостью 1 дм
4.3.1.5 Приготовление универсального буферного раствора
При смешивании равных объемов растворов А, В и С получают универсальный буферный раствор с рН (2,0±0,2), который используют для приготовления субстрата при определении ферментативной активности кислых протеаз; для слабокислых протеаз - к 100 см
Буферные растворы хранят в закрытой стеклянной посуде при 4 °С в течение четырех недель.
4.3.2 Приготовление раствора гемоглобина с массовой долей 2,0% (субстрат)
Небольшое количество гемоглобина предварительно растирают в фарфоровой ступке. Навеску растертого гемоглобина массой (2,00±0,01) г количественно переносят в стаканчик вместимостью 100 см
Таблица 1
рН буфера | рН субстрата (ИС) |
2,0 | 3,0 |
4,7 | 5,3 |
7,0 | 7,0 |
9,3 | 9,0 |
Раствор гемоглобина хранят в закрытой стеклянной посуде при температуре 4°С в течение трех дней.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3.3 Приготовление раствора с(Na
Навеску безводного углекислого натрия массой (53,00±0,01) г растворяют в 500 см
4.3.4 Приготовление раствора трихлоруксусной кислоты с массовой долей 5%
Навеску ТХУ массой (50,00±0,01) г растворяют в 500 см
4.3.5 Приготовление реактива Фолина
4.3.5.1 Приготовление основного раствора реактива Фолина
Для приготовления основного раствора реактива Фолина в круглодонную колбу с пришлифованным обратным холодильником вместимостью 1 дм
По окончании кипячения в охлажденную смесь добавляют (150,00±0,01) г сернокислого лития, 50 см
Приготовленный основной раствор реактива Фолина хранят в склянке из темного стекла в холодильнике. Через 2-3 мес хранения следует добавить в него одну-две капли брома и снова прокипятить в течение 15-20 мин. Показателем непригодности раствора считается его помутнение и изменение окраски из желтой в зеленую.
Концентрацию реактива Фолина проверяют титрованием разбавленного 1:10 реактива Фолина раствором гидроокиси натрия концентрации 0,1 моль/дм
4.3.5.2 Приготовление рабочего раствора реактива Фолина
Рабочий раствор реактива Фолина готовят разведением основного раствора дистиллированной водой в соотношении 1:2 (одна часть реактива Фолина и две части дистиллированной воды). Рабочий раствор реактива Фолина хранят в закрытой стеклянной посуде при температуре 20 °С в течение одной недели.
4.3.6 Вычисление тирозинового эквивалента
Протеолитическую активность исследуемого образца вычисляют по тирозину. Для этого строят градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации тирозина и по нему вычисляют тирозиновый эквивалент (ТЭ), т.е. оптическую плотность, которую дает 1 мкмоль тирозина в 1 см
4.3.6.1 Приготовление основного градуировочного раствора тирозина концентрации 10
В мерную колбу вместимостью 100 см
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3.6.2 Приготовление рабочих градуировочных растворов тирозина
В мерную колбу вместимостью 50 см
Таблица 2
Объем градуировочного раствора тирозина молярной концентрации 10 | Молярная концентрация тирозина в рабочем растворе, мкмоль/см |
1,0 | 0,02 |
2,0 | 0,04 |
4,0 | 0,08 |
5,0 | 0,10 |
7,5 | 0,15 |
10,0 | 0,20 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3.6.3 Построение градуировочного графика
В шесть пробирок (15х150 мм) вносят по 1 см
Для построения каждой точки градуировочного графика вычисляют среднеарифметическое значение оптической плотности трех параллельных измерений. По полученным значениям строят градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации тирозина (мкмоль/см
На оси абсцисс X откладывают значения концентрации тирозина С в мкмоль/см
Рисунок 1
По градуировочному графику находят ТЭ, соответствующий оптической плотности 1 мкмоль тирозина в 1 см
ТЭ необходимо устанавливать для каждой новой партии приготовленного реактива Фолина и при смене прибора.
4.4 Подготовка пробы
4.4.1 Отбор проб проводят по ГОСТ 20264.0.
Анализируемые образцы ферментных препаратов в форме порошка или ультраконцентрата можно использовать без предварительной подготовки.
4.4.2 Приготовление основного раствора анализируемого образца ферментного препарата
В стаканчик для взвешивания помещают сухой анализируемый образец ферментного препарата массой (0,1000±0,0005) г или жидкий ферментный препарат массой (1,00±0,02) г и суспендируют в небольшом количестве дистиллированной воды. Суспензию количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.3 Приготовление рабочего раствора анализируемого образца ферментного препарата
Рабочий раствор анализируемого образца ферментного препарата готовят из основного раствора по 4.4.2 путем разведения его в дистиллированной воде.
Количество фермента, взятого на анализ, должно быть рассчитано так, чтобы в реакционной смеси по 4.5.2 присутствовал избыток субстрата и чтобы измеряемые величины оптической плотности по 4.5.3 при колориметрировании в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм лежали в диапазоне значений 0,1-0,21.
При отклонении оптической плотности от указанных значений необходимо подобрать разведение препарата таким образом, чтобы оптическая плотность окрашенных растворов реакционной смеси D по 4.5.3 соответствовала указанным пределам диапазона.
Каждое разведение испытуемого раствора анализируют в двух повторностях. Для испытания берут две параллельные навески препарата.
Раствор ферментного препарата готовят непосредственно перед определением.
4.5 Проведение испытания
4.5.1 В две опытные пробирки (16х150 мм) вносят по 1 см
4.5.2 В пробирки с субстратом добавляют по 1 см
4.5.3 По окончании реакции добавляют в обе пробирки по 2 см
4.5.4 Смесь перемешивают и для обеспечения полного осаждения белка выдерживают пробирки со смесью в течение 10 мин. Затем смесь фильтруют в сухие пробирки. Фильтрат должен быть совершенно прозрачен. В чистые пробирки вносят по 1 см
4.5.5 Контрольный образец готовят, прибавляя реактивы в обратной последовательности. Для этого в контрольную пробирку вносят 1 см
4.6 Обработка результатов
4.6.1 Протеолитическую активность, ед.ПС/г или ед.ПС/см
где
4 - отношение объемов реакционной смеси и раствора фермента после добавления ТХУ;
10 - время гидролиза субстрата, мин;
4.6.2 За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, выполненных в условиях повторяемости, если выполняется условие приемлемости (2).
Границы относительной погрешности
Результат анализа представляют в виде
где
Наименьшие разряды числовых значений результата измерения и числовых показателей точности должны быть одинаковы.
Значащих цифр числовых показателей точности измерений должно быть не более двух.
4.7 Сходимость и воспроизводимость результатов
4.7.1 Результаты измерений, полученные в условиях повторяемости (сходимости), признаются удовлетворительными, если выполняется условие приемлемости
где
0,01 - коэффициент для пересчета процентов в абсолютные значения;
4.7.2 Результаты измерений, полученные в условиях воспроизводимости по ГОСТ Р ИСО 5725-1, признаются удовлетворительными, если выполняется условие приемлемости
где
100 - коэффициент для пересчета в проценты;
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Библиография
[1] | Enzyme Nomenclature, recommendations of thenomenclature Committee of the IUB // N.Y., Academic Press - 1984 | |||
[2] | (Исключена, Изм. N 1). |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2011
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена