Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 3.

Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 3. С. 329-341. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-3-329-341 УДК 664.76/577.15 Поступила в редакцию 15.05.2025; получена после доработки 08.07.2025; принята к публикации 21.07.2025 Ключевые слова: ферментативная кинетика, ферментные препараты, мультэнзимные композиции, зерновые отруби, гидролизаты Для цитирования К вопросу оценки основных кинетических параметров реакций протеолиза при получении зерновых гидролизатов И. С. Витол*, Е. П. Мелешкина *Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки - филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, г. Москва, Россия; е-mail : vitolis@yandex.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0001-5362-8909 Информация о статье Реферат Оценка основных кинетических параметров и определение оптимальных условий проведения ферментативных реакций, выбор ферментных препаратов (ФП) и мультэнзимных композиций (МЭК) представляет актуальную задачу, решение которой направлено на оптимизацию процесса модификации разных видов зерновых отрубей. Это связано, в первую очередь, с поиском путей повышения эффективности ферментативного катализа, возможности получать зерновые гидролизаты заданного состава для их дальнейшего использования с целью создания новых сбалансированных кормовых и пищевых продуктов повышенной пищевой и биологической ценности. Приведены экспериментальные данные по основным кинетическим параметрам ферментативного гидролиза при действии на природный субстрат (разные виды отрубей) ФП трипсина, пепсина, папаина. По результатам экспериментальных и расчетно-графических работ с учетом принятых допущений определены "кажущиеся" константы Михаэлиса и Vmxo которые косвенно свидетельствуют о различном сродстве изучаемых ферментных препаратов к субстрату (отруби). Установлена ингибирующая активность ароматических аминокислот (тирозина и триптофана) по отношению к ФП папаин и пепсин: в концентрации 0,6 мг/мл ингибирование в диапазоне 90-100 % для разных видов отрубей. Исключение составляет ФП трипсин, по отношению к которому ингибирующая активность выражена слабо в обоих случаях. На примере ФП папаин установлен конкурентный характер ингибирования. Выявлена высокая эффективность МЭК (Агросил Премиум + Папаин + Агрофит) при действии на разные виды отрубей. Использование МЭК позволяет увеличить количество водорастворимого белка в среднем для пшеничных отрубей в 3,5 раза; ржаных - в 3,1; овсяных - в 2,5; кукурузных - в 2,2; гречневых отрубей - в 3 раза. Методом гель-хроматографии установлено соотношение высоко-, средне- и низкомолекулярных фракций продуктов протеолиза. Витол И. С. и др. К вопросу оценки основных кинетических параметров реакций протеолиза при получении зерновых гидролизатов. Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 3. С. 329-341. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-3-329-341. On the issue of assessing the main kinetic parameters of enzymatic reactions in obtaining grain hydrolysates Irina S. Vitol*, Elena P. Meleshkina -Russian Scientific and Research Institute fo r Grain and Products o f its Processing - o f V. M. Gorbatov Federal Research Centerfo r Food Systems o f RAS, Moscow, Russia; е-mail : vitolis@yandex.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0001-5362-8909 Abstract Evaluation of the main kinetic parameters and determination of optimal conditions for carrying out enzymatic reactions, selection of enzyme preparations (EP) and multienzyme compositions (MEC) is a topical problem, the solution of which is aimed at optimizing the modification process of different types of grain bran. This is primarily due to the search for ways to improve the efficiency of enzymatic catalysis, the possibility of obtaining grain hydrolysates of a given composition for their further use in order to create new balanced feed and food products of increased nutritional and biological value. Experimental data on the main kinetic parameters of enzymatic hydrolysis under the action of EP trypsin, pepsin, papain on a natural substrate (different types of bran) have been presented. Based on the results of experimental and computational-graphical works, taking into account the accepted assumptions, the "apparent" Michaelis constants and Vmax have been determined, which indirectly indicate different affinities of the studied enzyme preparations to the substrate (bran). The inhibitory activity of aromatic amino acids (tyrosine and tryptophan) in relation to the EP papain and pepsin has been established: at a concentration of 0.6 mg/ml, inhibition is in the range of 90-100 % for different types of bran. The exception is the EP trypsin, in relation to which the inhibitory activity is weakly expressed in both cases. Using the EP papain as an example, the competitive nature of inhibition has been established. High efficiency of MEC (Agrosil Premium + Papain + Agrofit) in action on different types of bran has been revealed. The use of MEC allows to increase the amount of water-soluble protein on average for wheat bran by 3.5 times; rye bran - by 3.1; oat bran - by 2.5; corn bran - by 2.2; buckwheat bran - by 3 times. The gel chromatography method has established the ratio of high-, medium- and low-molecular fractions of proteolysis products. Vitol, I. S. et al. 2025. On the issue of assessing the main kinetic parameters of enzymatic reactions in obtaining grain hydrolysates. Vestnik o f MSTU, 28(3), pp. 329-341. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-3-329-341. *All Branch Article info Received 15.05.2025; received in revised form 08.07.2025; accepted 21.07.2025 Key words: enzymatic kinetics, enzyme preparations, multienzyme compositions, grain bran, hydrolysates For citation 329