Диастаз
(Diastase) — есть азотистое органическое вещество, образующееся через изменение некоторых белковых веществ хлебных зерен и др.; принадлежит к числу неорганизованных ферментов, или энзимов, и характеризуется способностью превращать крахмал в декстрин и сахар (мальтозу). Д. первоначально был выделен Пайеном и Персо из солода, и прежде полагали, что он содержится исключительно в солоде, но затем он был найден в различных частях многих растений. Д. содержится в больших количествах в проросших семенах и особенно в проросших хлебных зернах (солоде), причем он скопляется преимущественно в зародышевой части семени. Для получения Д. из солода пользуются несколькими методами. По Пайену и Персо, экстракт, приготовленный настаиванием размельченного солода с холодной водой, нагревают до 70°С для свертывания белковых веществ, жидкость процеживают и прибавляют к ней спирт — тогда Д. осаждается. По Виттиху (Wittich), размельченный солод настаивают два дня с абсолютным спиртом, затем в течение нескольких дней с глицерином, процеженный глицериновый раствор вливают по каплям в абсолютный спирт, при чем Д. осаждается в виде белого порошка. По Линтнеру, настаивают размельченный солод в течение суток с 20% спиртом, из полученного раствора осаждают диастаз спиртом, осадок растирают сначала с абсолютным спиртом, затем с эфиром и высушивают над серной кислотой. Для очищения Д. его вновь растворяют в воде и осаждают спиртом, а для очищения от минеральных веществ подвергают раствор диастаза диализу; еще более рационально очищать диастаз посредством дробного осаждения из раствора спиртом. Очищенный и высушенный диастаз представляет белый порошок без вкуса и запаха, имеет среднюю реакцию, легко растворяется в воде и из водного раствора осаждается спиртом. Анализы диастаза дали весьма несогласные результаты, из чего можно заключить, что полученные разными исследователями препараты не представляли однородных веществ. Напр. Цулковский для диастаза из ячменного солода дает следующий элементарный состав в процентах: углерода 47,57, водорода 6,49, азота 5,14, кислорода и серы 37,64, золы 3,16; состав диастаза из пшеничного солода, по И. Егорову: углерода 40,24, водорода 6,78, азота 4,7, серы 0,7, фосфора 1,45, золы 4,6. Другими исследователями получены совершенно иные результаты, напр. содержание азота в некоторых препаратах диастаза простиралось до 10,42 проц. При нагревании водного раствора Д. до 75°С он свертывается и утрачивает свойства фермента; ослабление деятельности Д. замечается уже при более низких температурах, а в присутствии в растворе большого количества мальтозы, наоборот, Д. свертывается при более высокой температуре. Совершенно сухой Д. не изменяется при нагревании даже выше 100° (по Крауху, до 125°). Д. утрачивает свойства фермента от действия ядовитых веществ, минеральных и органических, также едких и углекислых щелочей, больших количеств минеральных солей. В присутствии небольших количеств некоторых минеральных солей (KCl и NaCl) Д. делается более деятельным; такое же действие производят небольшие количества разбавленных свободных кислот и углекислота. По Пайену, 1 ч. Д. превращает до 2000 ч. крахмала, по Дюбренфо, до 200000 ч. Реакция Д. с крахмалом состоит в распадении частицы крахмала при одновременном присоединении воды; реакция ограничена пределом, так что относительные количества образующихся декстрина и мальтозы зависят от температуры, при которой происходит реакция, и от относительного количества Д. Наиболее благоприятной для действия Д. считают температуру в пределах между 40 и 50°С, хотя действие Д. на крахмальный клейстер и на тонко растертый крахмал (если размельчены сами крахмальные зерна) происходит даже при 0°. В указанных пределах температуры на 80 ч. мальтозы образуется приблизительно 20 ч. декстрина. В заключение необходимо указать, что вообще Д. еще весьма мало изучен; так, некоторые принимают, что фермент непроросших хлебных зерен отличается от Д., другие сам Д. считают за смесь двух различных ферментов — мальтозы и декстринозы.
В. Руднев.
Диастаз по исследованиям Баранецкого, Крауха и др., Д. весьма распространен в растительном царстве. Он найден у бактерий (Вортман, Ферми и др.), у грибов (Дюкло, Бюзген, Косман) и в различных органах высших цветковых растений (Баранецкий, Краух и мн. др.). Наибольшие его количества образуются при прорастании крахмалистых семян. Иногда он имеется еще в непроросших семенах (Pisum sativum, Mirabilis Jalapa). Находили его и в частях растения, не заключающих крахмала: в корнях моркови (Daucus carota) и репы (Brassica rapa), в чешуях луковиц обычного лука (Allium cepa) и в маслянистых семенах. По данным Вортмана, Д. совершенно нет или он имеется только в ничтожном количестве в ассимилирующих листьях. А так как там все-таки происходит энергичное распадение крахмала и превращение его в сахар, то Бортман приходит к выводу, что разрушение крахмала может происходить и помимо участия диастаза, непосредственно под влиянием жизнедеятельности самой протоплазмы. В противоположность прежним исследователям, он склонен сильно ограничивать роль Д. внутри растений. — Для разрушения Д. (in vitro) цельных (неизмененных) крахмальных зерен, как показал впервые Баранецкий, необходимо присутствие небольших количеств кислоты. Из кислот — соляной, уксусной, лимонной и муравьиной — наилучшее действие оказывает последняя. При растворении крахмального зерна в растворе Д. происходят такие же изменения в его свойствах, какие наблюдаются и внутри клеток во время прорастания семян или клубней. Отдельные участки зерна, на которое прежде всего подействовал Д., становятся прозрачными, стекловидными. Мало-помалу они разрастаются и наконец охватывают все зерно: от зерна остается лишь прозрачный гиалиновый остов, или "скелет", вполне соответствующий по форме и величине прежнему зерну. Скелет этот состоит из крахмальной целлюлозы или, по другим авторам, из амилодекстрина. Растворившаяся уже составная часть зерна есть гранулёза (см). В конце концов и скелет зерна растворяется. Растворение идет то снаружи внутрь (Solanum tuberosum, Canna), то наоборот — изнутри наружу (Phaseolus, Faba). Впрочем, смотря по условиям, оба эти способа могут встречаться и у одного и того же растения (Ван-Тигем). Иную несколько картину разрушения крахмальных зерен дает Краббе. По его наблюдениям, произведенным над крахмальными зернами прорастающих семян и луковиц, растворение зерен может происходить двояко: либо оно начинается с отдельных пунктов поверхности и, по мере движения его внутрь, зерно пробуравливается полыми каналами (иногда разветвленными), либо все зерно тает постепенно с поверхности. Подобный способ воздействия Д. на крахмальные зерна указывает, по мнению Краббе, на то, что в растворе Д. содержатся настолько значительные молекулярные агрегаты, что они не в состоянии проникнуть в промежутки между мицеллами (см.) крахмального зерна. Сходный факт, несколько проясняющий природу Д., заключается в том, что Д. не в состоянии сам собой без давления проникнуть сквозь пористую глиняную пластинку. Не все крахмальные зерна одинаково легко поддаются действию Д.: зерна пшеницы (Triticum) и гречихи (Fagopyrum) поддаются легче других, зерна картофельные (Solanum tuberosum) и рисовые (Oryza) всего труднее. Относительно происхождения Д. в растениях точных сведений не имеется.
Более подробные сведения можно найти в следующих сочинениях: Baranetzky, "Die stärkeumbildenden Fermente in den Pflanzen" (1878); Krauch, "Die Landwirthschaftlichen Versuchsstationen" (т. 23, 1879); Detmer, "Pflanzenphysiologische Untersuchungen über "Fermentbildung" (1884); Krabbe, "Unterschungen über das Diastaseferment etc." (в "Pringsheims Jahrbücher für wissenschaftliche Botanik", т. 21, 1890); Wortmann, "Ueber die Bedeutung des diastatischen Eucyms in der Pflanze" (в "Botanische Zeitung" за 1890 г.); Pfeffer, "Pflanzenphysiologie" (т. I, 1881); Van-Tieghem, "Traité de Botanique" (t. I, 1891). См. также литературу в ст. Ферменты.
Г. Н.