Автолиз
Авто́лиз, ауто́лиз, самоперева́ривание (от др.-греч. αὐτός — сам и λύσις — разложение, распад) — саморастворение мёртвых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы[1]. Происходит в организме при некоторых физиологических процессах (например, метаморфоз, автотомия и др.), в очагах омертвения, а также после смерти. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробной культуры или повреждении клеток различными агентами.
В норме процессы автолиза сопровождают многие явления, связанные с развитием организма и дифференцировкой клеток. Так, автолиз клеток описывается как механизм разрушения тканей у личинок насекомых при полном превращении, а также при рассасывании хвоста у головастика. Правда, эти описания относятся к периоду, когда различия между апоптозом и некрозом ещё не были установлены, и в каждом случае требуется выяснять, не лежит ли на самом деле в основе деградации органа или ткани апоптоз, не связанный с автолизом.
Профессор А. М. Уголев также говорит о таком явлении, как индуцированный аутолиз. Описывая его как результат лабораторных экспериментов, в результате проведения которых было выяснено, например, что помещённые в камеру с человеческим желудочным соком «живая» и прошедшая термическую обработку лягушки разлагались с разной скоростью. «Живая» растворялась полностью за 2-3 дня, в то время как прошедшая термическую обработку за этот период в значительной мере сохранялась. Также примером индуцированного аутолиза можно назвать процесс переваривания удавом проглоченного кролика, когда переваривание жертвы осуществляется не только за счёт ферментов желудочного сока хищника, но и сам организм жертвы будет аутолизироваться за счёт индуцированного аутолиза[2]. Кроме этого, профессор Уголев А. М. считал, что именно аутолиз представляет собой настоящую ценность пищи для организма.
У растений автолизом сопровождается дифференциация клеток, которые функционируют после смерти (например, трахеид или члеников сосудов). Частичный автолиз происходит и при созревании клеток флоэмы — члеников ситовидных трубок.
Виды аутолиза
Исходя из видов разложения тканей, выделяют следующие виды аутолиза[3]:
- Прижизненный аутолиз — происходит в живом организме и включает в себя процесс изменения отдельных типов тканей, плода или конкретной клетки, которая подверглась физиологическому воздействию (инволюция матки после родов, инволюция молочной железы после прекращения секреции молока, инволюции вилочковой железы, а также в атрофии тканей после их денервации)[4];
- Посмертный аутолиз — возникает после смерти живого организма. Ввиду того, что наибольшее количество катепсинов находится в поджелудочной железе, печени, селезёнке и почках, аутолиз в этих тканях после смерти возникает раньше, чем в других[4].
Практическое применение
В виноделии
При выработке игристых вин проводится долговременная выдержка (9 месяцев и более) на осадке, состоящем из отмерших после завершения брожения дрожжевых клеток. За это время происходит частичный автолиз дрожжей, приводящий к попаданию его продуктов в вино, что способствует обогащению букета вина. Размер дрожжевой клетки при этом заметно уменьшается, но клеточная стенка не разрушается. Форма клетки изменяется, из овально-округлой принимая чрезвычайно сморщенную форму.
Результатом автолиза являются характерные (так называемые «лизатные») тона в вине — нюансы аромата, напоминающие корочку свежевыпеченного хлеба, крекеров, иногда сушёных грибов, вплоть до небольших нефтяных оттенков[5].
Созревание (выдержка) мяса
После прекращения жизни животного, в связи с прекращением поступления кислорода, отсутствием окислительных превращений и кровообращения, торможением синтеза и выработки энергии, накопления в тканях конечных продуктов обмена и нарушения осмотического давления клеток, в мясе имеет место самораспад прижизненных систем и самопроизвольное развитие ферментативных процессов, которые сохраняют свою каталитическую активность долгое время. В результате их развития происходит распад тканевых компонентов, изменяются качественные характеристики мяса (механическая прочность, уровень водосвязывающей способности, вкус, цвет, аромат) и его устойчивость к микробиологическим процессам.
В основе автолитических превращений мяса лежат изменения углеводной системы, системы ресинтеза АТФ и состояния миофибриллярных белков, входящих в систему сокращения.
Примечания
- Гиляров, 1986, с. 8.
- Наталия Кайрос «Пробиотики и ферменты. Суперфуд 21 века.» — 2013. — с. 224. ISBN 978-5-496-00141-0 ]
- Медицинская энциклопедия. Аутолиз.
- Большая медицинская энциклопедия. Аутолиз.
- Самый полный словарь винодела
Литература
- Резник А. Г., Иванов И. Н. Динамика посмертного аутолиза кардиомиоцитов // Суд. мед. эксперт. — 2011. — №. 1. — С. 19-23.
- Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — 831 с. — 100 000 экз.