Interrelation between the effect of enzymatic clarification of apple juices and the amount and quality of polyphenols. I. Inhibition of pectinolytic enzymes by polyphenols. Studies of model systems

The effect of 15 polyphenolic compounds on the activity of polygalacturonases and poctinesterase contained in selected pectinolytic preparations (Pectopol PT, Pectinase and Panzym Super) was studied. The tests performed in model systems demonstrated that all the investigated polyphenolic compounds with the exception of chlorogenic, caffeic and protocatechuic acids inhibit the activity of both polygalacturonases and pectinesterase. The strongest enzyme inhibitors among the considered polyphenols were dl-catechol, apigenin, koempferol, quercitrin, quercetin as well as mand p-coumaric acids. Ferulic acid inhibits pectinesterase activity fairly substantially but has no inhibitory effect on polygalacturonases activity.

Przeprowadzono badania nad wpływem 15 związków polifenolowych na aktywność poligalakturonaz oraz pektynoesterazy zawartych w wybranych preparatach pektynolitycznych: Pektopol PT, Pectinase i Panzym Super. Badania przeprowadzono na układach modelowych, stosując jako substrat jabłkowy preparat pektynowy produkcji ZPOW Jasło o stopniu estryfikacji pektyn 67,0%. Związki polifenolowe produkcji firm zagranicznych dodawano bezpośrednio do roztworu substratu pektynowego w ilościach zbliżonych do tych,jakie występują w sokach jabłkowych (seria I badań), bądź też uprzednio przetrzymywano je z roztworem preparatu pektynolitycznego przez 30 min (seria II i III badań). Przebadano też wpływ wzrastających dawek polifenoli na aktywność PG-az, przy zachowaniu stałego stężenia substratu pektynowego (seria III badań). Inhibicję poligalakturonaz przez polifenole oznaczano wykorzystując do pomiaru aktywności tych enzymów metodę wiskozymetryczną, a do oznaczania inhibicji pektynoesterazy- metodę miareczkowania potencjometrycznego. Na podstawie analizy statystycznej uzyskiwanych wyników (tab. 2) spośród 15 badanych polifenoli wyłoniono 9, których działanie inhibicyjne w stosunku do poligalakturonaz okazało się statystycznie istotne. Są to kwasy: szikimowy, o- i m-kumarowe oraz taninowy, a także kwercytryna, kwercetyna, kemferol, apigenina i rutyna. Wykazano ponadto (tab. 1 ), że poligalakturonazy zawarte w preparacie Pektopol PT oznaczają się większą odpornością wobec inhibitorów polifenolowych, aniżeli te same enzymy z preparatu Pectinase, a także, że w porównaniu z poligalakturonazami, pektynoesteraza okazała się mało wrażliwa na działanie polifenoli. Jedynym wyjątkiem był kwas ferulowy, co może mieć znaczenie z punktu widzenia prowadzenia procesów pektynolizy soków jabłkowych. Na podstawie wyników II serii badań /tab. 3/ wysunięto przypuszczenie, że inhibicyjny wpływ polifenoli na enzymy pektynolityczne jest efektem ich oddziaływania z jednej strony na białko enzymatyczne, a z drugiej na substrat pektynowy. Wyniki III serii badań pozwoliły określić siłę inhibicyjną polifenoli w zależności od ich stężenia, przy czym z punktu widzenia praktyki przemysłowej interesujące są te zakresy stężeń, w jakich poszczególne polifenole występują naturalnie w surowcach. W zakresie stężenia do 10 mg/100 cm³ silnymi inhibitorami enzymów epktynolitycznych okazały się: kemferol, kwercetyna, kwercytryna, apigenina i kwasy m- i p-kumarowe, a w stężeniach powyżej 40 mg/100 cm³ - dl-katechina. Kwasy chlorogenowy, kawowy i protokatechowy należy zaliczyć do grupy związków nie wykazujących aktywności inhibicyjnej w stosunku do enzymów pektynolitycznych.