Wat isGDU?
• GDU is Gelatine - Eenheid van de levensvatbaarheid van enzymen
GDU is Gelatine - Verteringseenheden. Het is een specifieke eenheid die de activiteit van ananasprotease meet. Simpel gezegd: hoe hoger de waarde van GDU, hoe groter het vermogen van bromelaïne om gelatine, een eiwitsubstraat, af te breken. Eén GDU bromelaïne is bijvoorbeeld in staat een bepaalde hoeveelheid gelatine in een bepaalde tijd (bijvoorbeeld één uur) te verteren onder gedefinieerde experimentele omstandigheden.
Deze eenheid is zo ingesteld dat de maatstaf voor enzymactiviteit kan worden gestandaardiseerd. Dit komt omdat de activiteit van een enzym een cruciale rol speelt in de effectiviteit ervan bij verschillende toepassingen. Bij industriële productie en wetenschappelijk onderzoek moet de activiteit van een enzym nauwkeurig bekend zijn om het enzympreparaat op de juiste manier te kunnen gebruiken.
• Relatie tussen GDU en enzymactiviteit
Er bestaat een positieve correlatie tussen de activiteit vanpure bromelaïnepoeder in bulken GDU-waarden. Als we zeggen dat een bromelaïneproduct een hogere GDU-waarde heeft, betekent dit dat het eiwitten sneller en efficiënter kan afbreken. In de voedselverwerking bijvoorbeeld breekt een bromelaïne-enzym met een hoge GDU-waarde tijdens het mals maken van vlees de myofibrillaire eiwitten in het vlees sneller af, wat resulteert in malser vlees.
Vanuit chemisch kinetisch oogpunt bepaalt de enzymactiviteit (gemeten door GDU) de snelheid van de enzymgekatalyseerde reactie. Volgens de Mie-vergelijking (v=Vmax [S]/(Km+[S]), waarbij v de reactiesnelheid is, Vmax de maximale reactiesnelheid is, [S] de concentratie van het substraat is, en Km is de Mie-constante), hoe hoger de enzymactiviteit (hoe hoger de GDU-waarde), hoe sneller de reactiesnelheid zal zijn, op voorwaarde dat er voldoende substraat is. Het is net als in een fabriek: hoe hoger de efficiëntie (GDU) van de arbeider (enzym), hoe sneller het product (afgebroken eiwitproduct) wordt geproduceerd.
FactorenAGDU beïnvloeden
De GDU-waarde (Gelatin Digestion Unit) van bromelaïne weerspiegelt de activiteit van het enzym. Het wordt beïnvloed door een aantal factoren.
1. Temperatuurfactor
• Algemeen effect van temperatuur op enzymactiviteit
Bromelaïne is zoals de meeste enzymen. De activiteit ervan is aanzienlijk afhankelijk van de temperatuur. Binnen een bepaald temperatuurbereik zal de activiteit van het enzym geleidelijk toenemen naarmate de temperatuur stijgt. Dit komt omdat een temperatuurstijging de thermische beweging van moleculen vergroot. Dit maakt het gemakkelijker voor substraatmoleculen en enzymmoleculen om met elkaar in botsing te komen, waardoor de reactiesnelheid wordt versneld. Bij lagere temperaturen, zoals 10 - 15 graad, is de activiteit van bromelaïne bijvoorbeeld lager. De GDU-waarde is ook relatief klein.
De optimale temperatuur voorpure bromelaïnepoeder in bulkligt meestal rond de 37 - 40 graad . In dit temperatuurbereik bindt het actieve centrum van het enzymmolecuul het meest efficiënt aan het substraat. Het breekt gelatine snel en efficiënt af en de GDU-waarde is het hoogst. De katalytische reactie van het enzym kan efficiënt verlopen als de temperatuur dicht bij de menselijke lichaamstemperatuur ligt (37 graden). Dit komt overeen met de omgeving waarin bromelaïne in levende organismen werkt.
• Effecten van te hoge temperaturen
Wanneer de temperatuur het optimale temperatuurbereik overschrijdt, neemt de activiteit van het enzym dramatisch af. Dit komt omdat hoge temperaturen de denaturatie van enzymeiwitten veroorzaken. De ruimtelijke structuur van enzymeiwitten is van cruciaal belang voor hun activiteit. Een te hoge temperatuur vernietigt de secundaire en tertiaire structuur van het enzymmolecuul. Dit veroorzaakt een conformationele verandering in het actieve centrum, dat zijn vermogen verliest om substraten te binden en reacties te katalyseren. Wanneer de temperatuur bijvoorbeeld 60 - 70 graden bereikt, zal bromelaïne-bulkpoeder ernstige denaturatie ondergaan en zal de GDU-waarde bijna nul zijn.
2. pH-factor
• Algemeen effect van de pH op de enzymactiviteit
De activiteit van bromelaïne wordt ook sterk beïnvloed door de pH. Verschillende pH-omgevingen zullen de ladingstoestand van het actieve centrum van het enzymmolecuul en de conformatie van het enzymeiwit veranderen. Binnen een bepaald pH-bereik varieert de enzymactiviteit met de pH. Over het algemeen vertoont bromelaïne een betere activiteit in het pH-bereik van 6 - 8, met relatief hoge GDU-waarden.
In dit pH-bereik is de dissociatie van zure en basische aminozuurresiduen in het enzymmolecuul gunstig voor de vorming van het juiste enzym-substraatcomplex met het substraat. Bij een pH van ongeveer 7 kan het actieve centrum van het enzymmolecuul bijvoorbeeld optimaal interageren met de peptidebindingen in het gelatinemolecuul, waardoor de hydrolysereactie wordt vergemakkelijkt.
• Effecten van hoge of lage pH
De enzymactiviteit neemt geleidelijk af bij pH-waarden lager dan 6 of hoger dan 8. Enzymeiwitten kunnen worden gedenatureerd in een te zure of te alkalische omgeving. In een zeer zure omgeving (pH < 4) worden basische aminozuurresiduen in het enzymmolecuul bijvoorbeeld overproneerd, wat resulteert in een conformationele verandering in het enzymeiwit, vernietiging van het actieve centrum en een significante afname van de GDU-waarde. Op soortgelijke wijze zullen in een te alkalische omgeving (pH > 9) zure aminozuurresiduen te veel worden gedissocieerd, wat er ook voor zal zorgen dat het enzym zijn activiteit verliest.
3. Substraatconcentratiefactor
● Het algemene effect van substraatconcentratie op enzymactiviteit
Wanneer de substraatconcentratie laag is, neemt met de verhoogde substraatconcentratie de mogelijkheid voor het enzym om zich met het substraat te verbinden toe. De reactiesnelheid wordt versneld en de GDU-waarde wordt dienovereenkomstig verhoogd. Wanneer de gelatineconcentratie bijvoorbeeld wordt verhoogd van 0,5% naar 1%,pure bromelaïnepoeder in bulkheeft meer substraat om in te werken, de efficiëntie van de afbraak van gelatine wordt verhoogd en de GDU-waarde neemt toe.
• Effect van hoge substraatconcentratie
Wanneer de substraatconcentratie te hoog is, zal de groeitrend van de enzymactiviteit geleidelijk vertragen. Dit komt omdat het aantal actieve centra van het enzym beperkt is. Wanneer de substraatconcentratie een bepaald niveau bereikt, worden alle actieve centra van het enzym bezet door de substraatmoleculen, en het verhogen van de substraatconcentratie zal de reactiesnelheid niet significant verhogen, en de GDU-waarde blijft stabiel.
De betekenis van GDU op verschillende gebieden
• Farmaceutische producten
In de geneeskunde heeft bromelaïne ontstekingsremmende en zwellingsremmende effecten. De GDU-waarde is zeer cruciaal bij het bepalen van de medicijndosering. Bij de behandeling van posttraumatische zwellingen of ontstekingen is bijvoorbeeld de GDU-waarde van bromelaïne nodig om nauwkeurig te berekenen hoeveel van het enzym aan de patiënt moet worden gegeven. Dit is de enige manier om optimale therapeutische resultaten te bereiken en tegelijkertijd mogelijke bijwerkingen als gevolg van overmatige enzymactiviteit te vermijden.
• Voedingsindustrie
In de voedingsindustrie, zoals het eerder genoemde mals maken van vlees. Verschillende vleesproducten en -processen kunnen verschillende GDU-waarden van bromelaïne vereisen. Als de GDU-waarde te laag is, wordt het gewenste malsmakende effect mogelijk niet bereikt. Als het te hoog is, kan het eiwitten overmatig afbreken, wat resulteert in verlies aan elasticiteit en een slechte smaak. Bovendien wordt bij de bierproductie puur bromelaïnepoeder gebruikt om koude vertroebeling van bier te voorkomen. Bromelaïne met de juiste GDU-waarde breekt troebelheid veroorzakende eiwitten af, verbetert de stabiliteit en helderheid van het bier en verlengt de houdbaarheid van het bier.
Guanjie Biotech is een bulkleverancier van bromelaïnepoeder, wij produceren 2400GDU bromelaïnepoeder. Onze producten passeren HALAL, Kosher, HACCP, ISO9001 en andere patenten. Hoge kwaliteit. Als u bromelaïnepoeder wilt kopen, neem dan gerust contact met ons op:info@gybiotech.com.
