Почему ферменты в стиральных порошках не разрушаются при высоких температурах стирки?

Ферменты - это белки, которые увеличивают скорость реакции при расщеплении определенных веществ. Их добавляют в моющие средства, чтобы разрушить стойкие пятна на вещества, которые легко растворяются в воде и смываются ею.
Белки имеют определенный диапазон температур, при котором они работают лучше всего. За пределами этого диапазона они либо становятся неактивными, либо денатурируются.
Денатурация обычно происходит при высоких температурах, поэтому стиральные порошки, содержащие ферменты, следует использовать при низкой температуре. Как правило, лучшая температура составляет около 37 ^о С, также температура тела человека.
Когда температура повышается выше определенной точки, связи внутри ферментов начинают разрушаться. В результате структура молекулы фермента меняется. Если структура фермента, особенно его активный центр, изменяется, молекулы субстрата больше не могут связываться с ферментом. Если он не связывается с ферментом, скорость реакции не увеличивается, и пятно не разрушается. Таким образом, вы разрушите ферментную часть стирального порошка, увеличив температуру. Если ферменты разрушаются, стиральный порошок перестает быть более эффективным, чем любое другое доступное на рынке моющее средство без ферментов.

Иметь стиральные порошки, содержащие ферменты - биологическое разнообразие стирального порошка - стало возможным только в последние 25 лет или около того. Ферменты, разрушающие жировые пятна и грязь на одежде, которую нужно стирать, обычно работают при физиологической температуре ~ где-то около 37 градусов по Цельсию.

Поэтому исследования в области разработки стиральных порошков были сосредоточены на ферментах бактерий, способных выжить при гораздо более высоких температурах. Эти так называемые теплолюбивые бактерии привыкли жить при очень высоких температурах, некоторые из которых достигают точки кипения, в естественной среде обитания в горячих вулканических источниках.

У теплолюбивых бактерий есть термостабильные ферменты, которые более устойчивы к другим суровым условиям, таким как экстремальные значения pH и присутствие органических растворителей. Идеально подходит для стиральной машины!

Гены, кодирующие термостабильные ферменты, были выделены из бактерий-хозяев и с помощью генной инженерии превратились в обычные бактерии, чтобы обеспечить их большое количество для коммерческого использования. Одним из примеров является щелочная протеаза субтилизин, обнаруженная в бактерии Bacillus subtilis.

Некоторые ферменты устойчивы к высоким температурам, поэтому они могут подвергаться воздействию высоких температур, но не разрушаются в стиральной машине.