ШАГ К ИДЕАЛЬНОМУ ВИНУ. Заданная кислотность при виноделии.

* Ученые, изучающие свойства винограда, обнаружили фермент, участвующий в процессе образования винной кислоты. Это открытие — очередной шаг к получению винограда заданной кислотности.
Один из важнейших параметров любого вина — красного, белого или игристого — содержание в нем винной кислоты. Винная кислота отвечает за терпкий вкус вина и способствует его биологической стабильности и долговечности. Говоря научным языком, — это винный ароматизатор и антиоксидант.

Шаг к идеальному вину. Статья.Однако часто бывает так, что естественный уровень кислотности в винограде недостаточен с точки зрения технологических требований производства. В таких случаях виноделам приходится добавлять в вино винную кислоту, что очень нежелательно. Во-первых, винная кислота дорогая, что сказывается на себестоимости продукции. Во-вторых, такое вино уже не может считаться полностью натуральным. Поэтому мечта всех производителей винограда — научиться выращивать виноград с заданной кислотностью.
Австралийские ученые из Университета Аделаиды выявили один из ферментов, который отвечает за синтез натуральной винной кислоты в винограде, и расшифровали его структуру.
«Чтобы мечта стала реальностью, нам нужно сначала понять детали биохимического пути, в результате которого вырабатывается винная кислота в винограде», — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя проекта Кристофера Форда (Christopher M. Ford).


В 2006 году исследователями в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Дейвисе был открыт первый фермент в шестиступенчатом пути синтеза винной кислоты из витамина С (аскорбиновой кислоты). Теперь выявлен второй — альдо-кеторедуктаза Vitis vinifera Vv2KGR.
Этот фермент был идентифицирован на основе сходства с бактериальным ферментом с такими же свойствами — 2-гидроксилпируватредуктазой в Arabidopsis thaliana — и подтвержден на основании его биохимической активности. Затем исследователи вырастили кристалл фермента и детально изучили его структуру до атомного разрешения с помощью мощного рентгеновского излучения.
«Теперь, когда мы понимаем трехмерную структуру этого фермента, мы можем определить, какую функцию он выполняет в винограде и понять химический механизм этого процесса, — говорит еще один автор исследования Джон Брунинг (John B. Bruning).
«По мере того, как каждый фрагмент этой интригующей головоломки встает на свои места, возрастает наше понимание процесса метаболизма виноградной кислоты. Теперь нам необходимо разобраться с генетическими, экологическими и сельскохозяйственными факторами, которыми мы можем управлять, чтобы манипулировать естественным уровнем винной кислоты в винограде», — отмечает Кристофер Форда.
*
Подробнее о Альдо-кеторедуктаза с функциями активности 2-кето- 1- гулонатредуктазы в биосинтезе 1- винной кислоты из витамина С в Vitis vinifera
*
Винная кислота имеет высокую экономическую ценность в качестве антиоксиданта и ароматизатора в пищевой и винодельческой промышленности. Биосинтез L- винной кислоты в винном винограде ( Vitis vinifera ) использует аскорбиновую кислоту (витамин С) в качестве предшественника, что представляет собой необычную метаболическую судьбу для деградации аскорбиновой кислоты. Восстановление продукта расщепления аскорбата 2- кето — 1- гулоновой кислоты до 1 -доновой кислоты является критической стадией в этом пути биосинтеза 1- винной кислоты. Однако лежащие в основе ферментативные механизмы остаются неясными. Здесь мы идентифицировали альдо-кеторедуктазу V. vinifera , Vv2KGR, с активностью 2-кето- 1- гулоновой кислоты-редуктазы. Vv2KGR принадлежит Г-изомерспецифическое суперсемейство 2-гидроксикислоты-дегидрогеназы и продемонстрировало наибольшее сходство с изоформой 2 гидроксилпируватредуктазы в Arabidopsis thaliana . Ферментативный анализ показал, что Vv2KGR эффективно восстанавливает 2- кето — 1- гулоновую кислоту до 1 -идоновой кислоты и использует NADPH в качестве предпочтительного кофермента.

Кроме того, Vv2KGR проявлял широкую субстратную специфичность по отношению к глиоксилату, пирувату и гидроксипирувату, обладая самой высокой каталитической эффективностью по отношению к глиоксилату. Далее мы определили рентгеновскую кристаллическую структуру Vv2KGR с разрешением 1,58 Å. Сравнение структуры Vv2KGR со структурой D-изомер-специфичные 2-гидроксикислотные дегидрогеназы животных и микроорганизмов выявили несколько уникальных структурных особенностей гидроксилпируватредуктазы этого растения. Структурный анализ подложки показал, что Vv2KGR использует два режима (A и B) для связывания разных подложек. 2-кето Л -gulonic кислоты отображается самый низкий предсказанную свободной энергии связывания с Vv2KGR среди всех состыкованных подложек. Следовательно, мы предполагаем, что Vv2KGR функционирует в биосинтезе 1- винной кислоты. Насколько нам известно, это первое сообщение о специфической для D- изомера 2-гидроксикислотной дегидрогеназе, которая восстанавливает 2- кето — 1- гулоновую кислоту до L -идоновой кислоты в растениях.

Источник Journal of Biological Chemistry. Перевод. Эта работа была частично поддержана австралийскими виноградарствами и виноделами через Корпорацию исследований и разработок винограда и вина при соответствующих средствах правительства Австралии (проект UA1002). Эта работа была также поддержана аспирантурой из стипендиального совета Китая (до Я.Я.). Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов с этой статьей .

Supplementary Materials
Title: An aldo keto reductase with 2-keto- L-gulonate reductase activity functions in
L-tartaric acid biosynthesis from vitamin C in Vitis vinifera
Authors: Yong Jia, Crista A Burbidge, Crystal Sweetman, Emi Schutz, Kathy Soole,
Colin Jenkins, Robert D. Hancock, John B. Bruning, Christopher M. Ford
Corresponding authors: Christopher M Ford: School of Agriculture, Food & Wine,
University of Adelaide, Adelaide, Australia, 5064; christopher.ford@adelaide.edu.au;
Tel. +61 08 8313 7386. John B Bruning: School of Biological Sciences, University
of Adelaide, Adelaide, Australia, 5005; john.bruning@adelaide.edu.au; Tel. +61 08
8313 5218. ЯНг Цзя  ,Криста А. Бербидж § ,Крис Свитман § , Emi Schutz  ,Кэти Сул § , Колин Дженкинс § Роберт Д. Хэнкок  , Джон Б. Bruning ‖ 1 и Кристофер М. Форд ‡ 2

Таблицы и рисунок //кислотность 154310_1_supp_386788_px09ms документ PDF щелкнуть и открыть  Источник 

Нравится?
  • 2
    Поделились

2 комментария к “ШАГ К ИДЕАЛЬНОМУ ВИНУ.

    1. Олёна Непомнящая
      Олёна Непомнящая

      Я рада. Статья переводная , но толковая.

Оставьте комментарий

четыре × один =