Door David Stewart | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Afbeelding:KariHoglund/iStock/GettyImages

Enzymen bezitten een precieze driedimensionale conformatie. Elke verandering – hetzij door temperatuur, ionsterkte of pH – wijzigt die vorm en dientengevolge de katalytische prestatie. Elk enzym vertoont een duidelijk pH-optimum, het punt waarop zijn activiteit piekt. Afwijkingen van dit optimale vervormen de actieve plaats, waardoor de reactiesnelheid afneemt. Catecholoxidase vertoont bijvoorbeeld maximale activiteit rond een neutrale pH van 7.

Wat is Catecholoxidase?

Catecholoxidase (ook bekend als tyrosinase, difenoloxidase of polyfenoloxidase) katalyseert de oxidatie van catechol in aanwezigheid van zuurstof, waardoor benzochinon ontstaat. Blootstelling aan lucht zet benzochinon verder om in melanine, waardoor de karakteristieke bruine verkleuring ontstaat. Het enzym is overvloedig aanwezig in veel groenten en fruit, waaronder aardappelen, appels en bananen, waar het verantwoordelijk is voor de bruinkleuring die optreedt wanneer het weefsel wordt doorgesneden en aan de lucht wordt blootgesteld.

Catecholoxidase extraheren

Van bananen: Pureer een banaan met tweemaal zijn volume water in een vijzel of meng hem met water om een helder extract te verkrijgen. Giet het mengsel door een botermousseline en zet in de koelkast.

Van aardappelen: Schil een aardappel, snijd hem in stukken en meng hem vervolgens op hoge snelheid met 700 ml koud, gedestilleerd water. Filter de puree door kaasdoek en bewaar het sap in de koelkast.

Experimentele procedure

1. Bereid bufferoplossingen voor met een pH van 2, 4, 6, 7 en 8. Label vijf reageerbuisjes dienovereenkomstig.

2. Vul elke buis tot een kwart van de capaciteit met de betreffende buffer.

3. Voeg 10 druppels catecholoxidase-extract toe, gevolgd door 10 druppels catechol.

4. Schud elke buis en noteer onmiddellijk de kleurintensiteit op een schaal van 0–5 (0 =kleurloos, 5 =diepbruin), daarna elke vijf minuten gedurende de volgende 20 minuten.

Resultaten interpreteren

Zet de kleurintensiteitswaarden van 20 minuten uit met de pH op de X-as en de intensiteit op de Y-as. De piek van de resulterende curve geeft het pH-optimum van het enzym aan. Als het experiment correct wordt uitgevoerd, vindt het maximum plaats bij pH7, wat de grootste katalytische efficiëntie van het enzym bij neutrale pH bevestigt.

Veiligheidsmaatregelen

Zowel bananen als aardappelen bevatten catechol, dat kan oxideren en kan bijdragen aan de waargenomen kleur. Bewaar het enzymextract tot gebruik gekoeld op ijs. Catechol is giftig; vermijd huidcontact en hanteer met handschoenen. Als er gemorst wordt, reinig dan met keukenpapier en draag beschermende handschoenen.