The effect of aluminum oxide nanoparticles on the activity of amylases of the enzyme preparation of microbial origin | Влияние наночастиц оксида алюминия на активность амилаз ферментного препарата микробного происхождения

English. The expediency of studying the effect of nanoparticles, in particular, aluminum oxide, on the activity of target enzymes of enzyme preparations used in brewing is substantiated on the basis of the analysis of the literature data. Data on the effect of Al2O3 nanoparticles on the process of starch hydrolysis in model media under the action of amylases of the enzyme preparation "APSubtilin P" are presented. It has been shown that the presence of nanoparticles in the reaction medium leads to a decrease in amylolytic activity and, as a consequence, a decrease in the concentration of reducing substances in the hydrolyzate by 12-15% (at nanoparticle content of 0.1 mg/cm3) and by 34% (at nanoparticle content of 1, 0 mg/cm3) compared to the control. It was found that the increase in the duration of enzymatic hydrolysis from 60 to 120 min leads to a weakening of the inhibitory effect of Al2O3 nanoparticles on the amylolytic activity of the enzyme preparation. At the same time, the presence of nanoscale objects of this type did not have a negative impact on the results of laboratory mashing, carried out according to the infusion method with 3 pauses: the main indicators of the first wort of the experimental variants were not inferior to those of the control sample. Based on the data presented, it has been concluded that the presence of Al2O3 nanoparticles in the reaction media of amylases of microbial origin in concentrations exceeding 0.1 mg/cm3 is undesirable.

Russian. На основании анализа литературных данных показано, что изучение влияния наночастиц, в том числе оксида алюминия, на активность целевых ферментов микробных ферментных препаратов, применяемых в пивоваренном производстве, целесообразно. Приведены данные о влиянии наночастиц Al2O3 на процесс гидролиза крахмала в модельных средах под действием амилаз ферментного препарата "АПСубтилин П". Показано, что присутствие наночастиц в реакционной среде приводит к снижению амилолитической активности и, как следствие, снижению концентрации редуцирующих веществ в гидролизате на 12–15% (при содержании наночастиц 0,1 мг/см3) и на 34% (при содержании наночастиц 1,0 мг/см3) по сравнению с контролем. Установлено, что увеличение продолжительности ферментативного гидролиза с 60 до 120 мин приводит к ослаблению ингибирующего воздействия наночастиц Al2O3 на амилолитическую активность ферментного препарата. При этом присутствие наноразмерных объектов указанного типа не оказало негативного воздействия на результаты лабораторного затирания, проводимого по настойному способу с тремя паузами: основные показатели первого сусла опытных вариантов не уступали аналогичным характеристикам контрольного образца. На основании приведенных данных сделано заключение о нежелательности присутствия наночастиц Al2O3 в реакционных средах амилаз микробного происхождения в концентрациях, превышающих 0,1 мг/см3.