Charakterisierung von pektinolytischen Enzymen der Zuckerrübe

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Trotz der Bemühungen, war es, wie in Abbildung 15 ersichtlich wird, nicht möglich ein pH-
Optimum zu bestimmen. Das pH-Optimum der endo-Polygalacturonasen von Pflanzen liegt
im Allgemeinen im Bereich von 5 – 6. In diesem Fall steigt die Aktivität der endo-
Polygalacturonase noch bei einem pH-Wert von 7 an. Da es nicht möglich war einen Citrat-
Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von 8 herzustellen, wurde ein Phosphatpuffer (nach Sörensen)
dieses pH-Wertes hergestellt und eingesetzt. Dies geschah, da wie unter 4.3.3 beschrieben,
die Aktivität der exo-Polygalacturonase kaum bzw. gar nicht vorhanden war und
somit die Aktivität dieses Enzyms durch die Bindung der Calciumionen mittels Komplexbildung
mit der Citronensäure überflüssig erschien.
Um zu prüfen, ob der Phosphatpuffer geeignet ist, wurde die Aktivität des Enzyms bei pH 7
unter Verwendung eines Phosphatpuffers (nach Sörensen) mittels Doppelbestimmung durchgeführt.
Dabei fielen bei beiden Messungen die zweiten Durchlaufzeiten um ca. 0,8 Sekunden
höher aus als bei den ersten Messungen. Somit nahm die Viskosität der Lösungen nicht ab
sondern noch zu. Dies könnte gerade an dem Verzicht auf die Citronensäure begründet liegen,
da Calcium mit Pektin reagiert und es so zur Ausbildung von Calciumbrücken zwischen Pektinmolekülen
kommen kann. Diese wiederum könnten sich zum einen in einer Erhöhung der
Viskosität niederschlagen und zum anderen die Aktivität der endo-Polygalacturonase stark
einschränken, wie von Van Buggenhout (2009) beschrieben, da das Pektin durch die Verknüpfung
für das Enzym nicht zugänglich ist. Das für diesen Vorgang erforderliche Calcium
wurde wahrscheinlich über den Enzymextrakt eingebracht. Die Zuckerrübe als Ausgangsmaterial
weist nach Wöhlert (1984) 0,04 % Calcium und 0,05 % Calcium in Form von Calciumoxid
auf. Es wurde sicher ein Teil des Calciums über die Ultrafiltration und die Dialyse entfernt,
doch ist es sehr wahrscheinlich, dass ein Teil Calcium im Extrakt verbleibt. Somit
scheint der Einsatz eines Komplexbildners unausweichlich zu sein. Eventuell wäre aber auch
der Zusatz eines Komplexbildners zum Puffersystem möglich. So wäre eine Möglichkeit den
Phosphatpuffer mit Ethylendiamin-tetraacetat zu versetzen, um so das Calcium zu binden.
Fraglich ist jedoch, ob dieser Stoff sich auf die Viskosität der Lösung und auf die Aktivität
der Enzyme auswirkt.
Interessant ist der starke Anstieg der Kurve im Bereich von pH 3. Es ist nahezu ausgeschlossen,
dass es sich dabei um einen Anstieg der Enzymaktivität handelt. Diese Erscheinung ist
vielmehr auf die Säurehydrolyse von Polysacchariden zurückzuführen. So wäre es beispielsweise
möglich, dass Polysaccharide, die sich im Enzymextrakt befinden, hydrolysiert werden.
Laut Univie wird aber auch das Pektin bereits ab einem pH-Wert von 3,0 abgebaut, was diesen
scheinbar starken Anstieg der endo-Polygalacturonaseaktivität bei pH 3,0 erklären könnte.