cultazym doc nl 2005

®
culta zym
Bio katalisator
Bio katalisator
WAAROM ENZYMEN
Planten groeien het best op de plek waar een goede verhouding bestaat tussen voedingsbodem en plant- behoefte, omdat
ze daar het hoogste rendement kunnen halen uit de daar aanwezige mineralen en andere nutriënten. Ook aan de sterke
concurrenten zoals (pathogene)schimmels zal de plant meer weerstand moeten bieden. Deze voor planten ideale
omstandigheden kunnen bereikt worden door er voor te zorgen dat de bodem in goede conditie is (goed bodemleven) en
door de in de bodem opgeslagen voedingsstoffen en mineralen voor de plant goed beschikbaar te maken (ook hiervoor zijn
bacteriën een onmisbare schakel). Tevens is het belangrijk dat de plant de opgenomen stoffen goed kan verwerken of
(tijdelijk) opslaan. Hiervoor is een hoog chlorofylgehalte belangrijk (CULTACYL of CULTASAN).
ACTIEF MICROLEVEN IN HET WORTELMILIEU
Over het algemeen zitten er in de bodem alle elementen die een plant nodig heeft om goed te kunnen functioneren. Maar
helaas zijn niet alle elementen direct beschikbaar voor de plant. Een te laag of niet actief bodem leven is hiervan de oorzaak.
Vaak is voor de latent aanwezige bacteriën het voor hen zo belangrijke voedsel niet voldoende mate beschikbaar (een veel
voorkomend probleem bij de zogenaamde monoteelten). Deze voedingsstoffen zitten opgeslagen in het organisch afval. Dit
afval is open te breken door de cellulose- verbindingen af te breken. Hierdoor komen de voedingsstoffen voor de bacteriën
weer beschikbaar. CULTAZYM heeft een cocktail van 16 enzymen die er voor zorgen dat dit proces op gang wordt gezet.
§
§
§
§
§
§
§
Een betere bodembalans is hiervan het gevolg.
Minder kans op bodemziekten (grotere concurrentiestrijd in de bodem).
Onderdrukking van op cellulose levende of overlevende schimmels.
Betere benutting van voedingsstoffen.
Hoger bacterieleven.
Betere ontwikkeling wortelstelsel .
Betere conditie van de mat.
WAT ZIJN ENZYMEN EN WAT DOEN ZE
Enzymen zijn sterk gespecialiseerde eiwitmoleculen die gevormd worden uit aminozuren en worden aangemaakt door alle
levende organismen. Ze treden op als katalysator bij tal van bio-chemische processen. Enkele bekende enzymprocessen
zijn o.a vergisting van suiker in koolzuurgas en alcohol (bier), bereiding van kaas of het gistproces van brood enz. Een
opvallende en tevens prettige eigenschap is dat de werking van enzymen altijd 100% is, dat wil zeggen voor iedere
hoeveelheid verdwenen/omgezet substraat wordt een equivalente hoeveelheid van het omzettingsproduct verkregen,
zonder dat er afval- of bijproducten worden gevormd.
C
Een enzymatische reactie verloopt als volgt:
A
In een snelle reactie koppelt het substraat zich aan het actieve
centrum van het enzym. Er ontstaat een enzym-substraat-complex
dat wordt omgezet in een enzym-product-complex. Dat laatste
B
A substraat
B enzym
complex valt in een snelle reactie uiteen in een vrij enzym en een
D
product. Dit proces kan ieder enzym onder normale omstandigheden
vorming enzym overgangstoe- C omgezet produkt
substraat
stand enzym
D onveranderd
produkt complex enzym
complex
ongeveer 40000 tot 60000 keer herhalen alvorens het enzym zelf
uiteenvalt.
Hoe specifieke enzymen bruikbaar zijn bij bio-katalytische processen in de (voedings)bodem
De beste maaltijd doet niets voor ons lichaam tenzij het voedsel door enzymen omgezet is in een vorm die door ons lichaam
kan worden opgenomen. Ook de voedingsstoffen die voor de plant essentieel zijn moeten in een opneembare vorm worden
aangeboden. Ook hier fungeren enzymen als katalysator voor toenemende voedingsstoffen en mineralen in de bodem
omzetten en afleveren aan de wortels in een vorm die direct kan worden opgenomen. Specifieke enzymen zijn in staat om
plantafvalstoffen (bijv. wortelresten) te katalyseren en zo als voedsel weer 'terug te geven' aan de plant.
CULTAZYM BIOKATALYSATOR is samengesteld
uit 16 enzymcomplexen
en een aantal specifieke
co-enzymen.
Uit diverse proeven en praktijkervaringen is aangetoond:
§
Dat het de omzetting van organische stoffen in de grond tot voor het gewas bruikbare voedingstoffen aanzienlijk
§
Dat de vitaminen ervoor zorgen dat de vrijgemaakte voedingsstoffen beter en sneller door de plant worden
§
§
Dat de weerstand van de plant wordt verbeterd.
versnelt .
getransporteerd.
Dat een enzymatische omzetting van organisch materiaal tot gevolg heeft dat het stikstof sneller beschikbaar
komt voor het gewas.
Nu ook in 30 en 50 grams bruistablet.
De werkzaamheid is gelijk aan die van CULTAZYM LIQUID.
Wel hebben wij enkele mineralen en co-enzymen extra kunnen toevoegen die in de vloeibare oplossing vanwege de
houdbaarheid niet mogelijk waren. De werkzaamheid is hiermee verder versterkt.
Wanraaij 45a - 6673 DM Andelst (NL) - T +31(0)6 10948174- F +31(0)84 2288162 - E [email protected] - Website www.vehaagro.nl
culta products
VEHA
AGRO bv
Bio organische producten
®
culta zym
Bio katalisator
Bio katalisator
fig. 1
Enzym en celstructuur
Organisch materiaal in de bodem is veelal van plantaardige
oorsprong. Dit materiaal bestaat voor een groot gedeelte uit
plantencelwanden die het moeilijkst afbreekbare gedeelte
van de plantencel vormen. De plantencelwand is een
complexe structuur die voornamelijk bestaat uit koolhydraten
en in mindere mate uit lignine en eiwitten. De
koolhydraatfractie van de plantencelwand (zie fig. 1) is in
principe een bron van waardevolle voedingsstoffen (suikers).
De suikers in de plantencelwand zijn echter in een vorm
aanwezig die maakt dat directe benutting van deze suikers
door het gewas niet mogelijk is. Deze suikers zijn namelijk in
"gebonden" vorm aanwezig, d.w.z. ze zijn met elkaar
verbonden en vormen als zodanig tamelijk complexe
netwerken. Een theoretisch voorbeeld van zo'n netwerk is
weergegeven in fig. 2, hier zijn de cellulosevezels te zien die
door hemicellulose-strukturen met elkaar verbonden zijn. Om
een dergelijke structuur af te breken tot enkelvoudige
bouwstenen (suikers) zijn diverse enzymen nodig. Voor de
afbraak van cellulose, dat geheel bestaat uit aan elkaar
gekoppelde glucose moleculen, zijn een aantal enzymen
nodig, de drie belangrijkste hiervan zijn.
ENDO-GLUCANASE, CELLOBIOHYDROLASE, ßGLUCOSIDASE.
Verder zijn er nog een aanzienlijk aantal verschillende enzymen
fig. 2
nodig voor de afbraak van hemicellulose, dat uit meer dan tien
HEMICELLULOSE
verschillende suikers kan zijn samengesteld, Andere soorten hemicellulose, die zijn opgebouwd uit andere suikers vragen weer om
andere enzymen om afgebroken te kunnen worden. Zo zijn er ten
minste vijf verschillende enzymen nodig om een eenvoudig
hemicellulose te kunnen afbreken. Naast cellulose en hemicellulose
is er tevens pectine in de plantencelwand aanwezig. Pectine is ook
uit verschillende suikers samengesteld en voor de afbraak hiervan
CELLULOSEVEZEL
zijn ook minimaal vijf verschillende enzymen nodig.
ENZYMEN
De meeste reacties die plaatsvinden in de natuur zullen nooit plaatsvinden indien er geen katalysator aanwezig. De
biologische katalysatoren worden enzymen genoemd. Dit zijn eiwitten of eiwitcomplexen die een bepaalde reactie of een
bepaalde groep reacties laten plaatsvinden. Het enzym zelf wordt bij deze reacties niet verbruikt. Het enzym komt dus weer
vrij als de reactie heeft plaatsgevonden. Omdat het enzym uit eiwit(ten) bestaat is het enzym wel biologisch afbreekbaar. Het
enzym zal dus na van loop van tijd afgebroken worden. Enzymen zijn dus beperkt houdbaar.
Enzymen zijn in hoge mate specifiek. Slechts een bepaalde reactie of een kleine groep van reacties zal worden
gekatalyseerd. Dit hangt samen met het actieve centrum van het enzym. Dit is een klein gedeelte van het enzym met een
door de rest van het eiwit bepaalde vorm. Deze vorm bepaald welke stoffen of substraten hier in een goede oriëntatie ten
opzichte van elkaar kunnen binden en vervolgens kunnen reageren. Het ontstane product zal vervolgens weer loslaten.
Waarom werkt een enzym?
Een reactie zal kunnen plaatsvinden als bij de reactie uiteindelijk energie
vrijkomt.
De
reactie
zelf
zal
echter
alleen
plaatsvinden
als
de
energieniveau
zonder enzym
activeringsenergie is toegevoerd. Aardgas bijvoorbeeld zal niet spontaan gaan
branden.
Er
moet
eerst
energie
aan
toegevoegd
worden
om
de
activeringsenergie te overbruggen. Als deze overbrugd is loopt de reactie
vanzelf verder. Bij biologische processen is deze activeringsenergie zo hoog
dat de reactie zelden zo maar zal verlopen. Het enzym zorgt er nu voor dat de
met enzym
activeringsenergie sterk verlaagd wordt. Hierdoor is het mogelijk dat de reactie
alsnog verloopt. (zie figuur rechts).
activeringenergie
uitgangsstoffen
product
verloop reactie
Effect van een enzym op de activeringsenergie
Wanraaij 45a - 6673 DM Andelst (NL) - T +31(0)6 10948174- F +31(0)84 2288162 - E [email protected] - Website www.vehaagro.nl
culta products
VEHA
AGRO bv
Bio organische producten
®
culta zym
Bio katalisator
Bio katalisator
Wat zijn de eigenschappen van een enzym?
1. Een enzym bestaat meestal alleen uit een of meer eiwitten. Bij een aantal enzymen zijn er echter mineralen, co-enzymen
of andere biologische producten, zoals vetten, gebonden aan het eiwit om het enzym actief te maken. Zonder deze
toevoegingen is het enzym niet of nauwelijks actief.
2. Het actieve centrum van het enzym heeft een bepaalde ruimtelijke structuur. Hierdoor kunnen bepaalde substraten zich
binden aan dit actieve centrum. Het enzym verkrijgt hierdoor zijn specificiteit. Hoe ingewikkelder de structuur van het
actieve centrum, hoe specifieker het enzym werkt. Er zijn enzymen bekend die maar één specifieke reactie kunnen
katalyseren. De meeste enzymen echter zijn instaat om meerdere reacties te katalyseren. De substraten van deze
reacties lijken dan wel heel erg op elkaar.
3. De binding van het substraat aan het actieve centrum is een heel zwakke binding. Het substraat kan ook zo weer loslaten.
4 Het actieve centrum heeft meestal de vorm van een kloof in het enzym. Deze kloof is meestal maar een zeer klein
gedeelte van het oppervlak van het enzym. (zie figuur 3.)
5. Er zijn vaak meerdere verschillende enzymen betrokken bij de afbraak van een macromolecuul. Elk enzym zorgt voor
een specifiek stukje afbraak.
6. Er zijn voor sommige reacties meerdere verschillende enzymen bekend die deze reactie kunnen katalyseren. De
enzymen verschillen echter in eigenschappen als reactiesnelheid en specificiteit.
7. Het totale eiwit bepaald of een enzym werkzaam is in een vettige omgeving of juist in een waterige omgeving. Over het
algemeen zijn enzymen werkzaam in een waterige omgeving.
8. In een organisme wordt de werking van een enzym gecontroleerd door remmers en activatoren. Deze ontbreken meestal
als het enzym buiten het organisme gebruikt wordt. Het is dus niet altijd mogelijk een enzym zo maar te gebruiken. Het
kan zijn dat er bepaalde activatoren nodig zijn (zie ook onder punt 1.).
9. Een enzym heeft een specifieke zuurgraad waarbij hij het beste werkt.
Figuur 3. Schematische weergave van een enzym met
Figuur 4:Symbolische voorstelling van de verschillende
zijn actieve centrum.
typen co-enzymen
Type 1
Aktieve centrum
S
E
E
+
C
C
S1
Type 2
E
+C + S2
E
C S2
Figuur boven Symbolische voorstelling van de
Enzymen zijn opgebouwd uit eiwitten (blauwe rondjes)
verschillende typen Co-enzymen. Betekenis letters: E =
Ieder is weer opgebouwd uit aminozuren.
Enzym, C = co-enzym S = substraat, S1 en S2 = substraat
Hoe werkt een co-enzym?
Een co-enzym, een mineraal of andere biologische stof kan noodzakelijk zijn om het enzym goed te laten werken.
Mineralen en andere biologische stoffen worden meestal sterk gebonden aan het enzym en nemen daar zelfs deel van
uit. Er ontstaat dan een complex dat als werkzaam enzym actief is. Bij een co-enzym zijn er twee mogelijkheden. Ten
eerste kan het co-enzym er zorg voor dragen dat het actieve centrum van vorm veranderd, waardoor het enzym pas die
eigenschappen. Bezit dat het substraat gebonden kan worden. Het enzym zelf is totaal niet actief zonder dat het coenzym eraan gebonden is. Ten tweede kan het co-enzym het tweede substraat binden. Vervolgens bindt dit co-enzymsubstraat complex zich aan het enzym. Deze combinatie kan dan voor de juiste oriëntatie van beide substraten zorgen,
zodat de reactie kan plaatsvinden. Bij dit type co-enzym is het enzym alleen wel werkzaam, maar in een veel mindere
mate.De snelheidsactiviteit van het enzym is afhankelijk van de temperatuur. Een lagere omgevingstemperatuur wil niet
zeggen dat het enzym niet of minder werkt. Het enzym werkt onder lagere temperaturen alleen trager, maar wel 100%.
o
Beneden de 1 C werkt het enzym niet maar blijft wel in takt, het wordt onmiddellijk weer aktief zodra de temperatuur
o
weer hoger wordt. Boven de 80 C denatureerd het enzym, en valt in losse eitwitten uiteen.
Het biotechnologisce onderzoek staat ook bij ons niet stil
CULTAZYM Is dankzij ons onderzoek sterk verbeterd behalve dat het complex is uitgebreid tot 24 belangrijke
enzymcomplexen zijn er ook een van aantal specifieke co-enzymen toegevoegd. Ook hebben wij de het optimum van de
werking van het enzym kunnen verlagen. Voor de tuinbouw is dat een belangrijke ontwikkeling daar de meeste bodem
o
o
processen op zich tussen de 10C tot 20C afspelen.
100%
80%
60%
40%
20%
0%
TEMPERATUUR AKTIVITEITS CULTAFORTE
PERCENTAGE
PERCENTAGE
TEMPERATUUR AKTIVITEITS CURVE
-1
0 10 20 30 50 70
TEMPERATUUR CO
100%
80%
60%
40%
20%
0%
-1
0 10 20 30 50 70
TEMPERATUUR CO
Rode lijn: nieuwe temperatuur curve.
Rode lijn: nieuwe temperatuur curve.
Groene lijn: gangbare temperatuur curve.
Groene lijn: oude temperatuur curve.
Duidelijk zichbaar is dat het optium op een
lagere temperatuur ligt.
Wanraaij 45a - 6673 DM Andelst (NL) - T +31(0)6 10948174- F +31(0)84 2288162 - E [email protected] - Website www.vehaagro.nl
culta products
VEHA
AGRO bv
Bio organische producten
®
culta zym
Bio katalisator
Bio katalisator
ß-Glucanase / x-Amylase en enkele andere
INSOLUBLE
CRYSTALLINE
CELLULOSE
INSOLUBLE
AMORPHOUS
CELLULOSE
INSOLUBLE
SHORT
CRYSTALLINE
OLIGOMERS
INSOLUBLE
SHORT
AMORPHOUS
OLIGOMERS
Enzymen aktiviteit in de bodem:
Enzymen verplaatsen zich
in de bodem door gebruik te
maken van zogenaamde carriers, dat kunnen
SOLUBLE
CELLOBIOSE
CELLOBIOSE
GLUCOSE
Schematische weergave van enzym activiteit
belangrijkste enzym groepen:
cellobiohydrolase
-
1- endo-glucanase
-
2-
3- ß-glucosidase andere in het
Wanraaij 45a - 6673 DM Andelst (NL) - T +31(0)6 10948174- F +31(0)84 2288162 - E [email protected] - Website www.vehaagro.nl
culta products
VEHA
AGRO bv
Bio organische producten