Липоксидаза катализирует окисление в перекисное соединение некоторых полиненасыщенных жиров молекулярным кислородом. Субстраты этого фермента, по-видимому, должны обладать углеродной цепочкой с двумя двойными связями, разделяемыми метиленовыми группами, причем обе двойные связи должны иметь цисконфигурацию.
Липоксидаза, в больших количествах присутствующая в семенах сои, найдена также в пшенице и, что особенно интересно, в препарате из макарон, приготовленных из муки пшеницы дурум. Ее активность измеряли путем определения количества образовавшейся в жире перекиси, по отбеливанию каротина и по поглощению кислорода линолевой и линоленовой кислотами.
Липоксидазная активность пшеничных зародышей равна примерно V4 активности соевой муки. Распределение фермента определяли как в самом пшеничном зерне, так и в различных фракциях помола. Относительная его активность в зерне (в единицах на 1 г) такова: в щитке — 87, зародыше — 75, в цельной пшенице (цельном зерне)— 11, в зерне пшеницы, лишенном зародыша,— 7,5, в эндосперме — 2—3. Фракции помола пшеницы по активности фермента можно расположить в следующем порядке: зародыш>мелкие отруби>мука клир>отруби>мука патент.
В среднем липоксидазная активность восьми исследованных краснозерных пшениц оказалась примерно вдвое выше, чем у восьми белозерных пшениц и у пшениц дурум, причем наилучшие макаронные сорта характеризовались низкой активностью. При этих испытаниях липоксидазной активности мягкие пшеницы исследовались в виде муки стрейт 70%-ного выхода, а пшеницы дурум в виде крупчатки 50%-ного выхода. Установлено, что немецкие пшеницы имеют примерно ту же активность, что и североамериканские.
Как показали Ирвин и Андерсон, оптимальное значение рН для липоксидазы пшеницы дурум при действии на линолевую кислоту при 30° равно 6,5, а энергия активации реакции между 10 и 30°—6500 кал. Измерение поглощения кислорода дало двухступенчатую кривую реакцию, причем начальное быстрое поглощение уменьшалось по типу реакции первого порядка, пока не достигалось динамическое равновесие (постоянная скорость поглощения). Инкубация этого фермента при 60° в течение 20 часов приводила к потере 42% активности. Цианид в концентрации около 5х10~ М примерно на 60% ингибировал фермент. На основе более поздних исследований Ирвин предполагает, что свободный фермент катализирует первую, очень быструю, нулевого порядка фазу, а последнюю фазу катализирует активный комплекс фермент—субстрат.
Разрушение липоксидазой ксантофиллов, каротиноидов и других легка окисляющихся соединений происходит в результате сопряженных реакций между этими соединениями и окисленными липоксидазой жирными кислотами. Как известно, было запатентовано использование соевой муки для отбеливания пигментов мучного теста. С другой стороны, кремовато-желтая окраска весьма желательна для макаронных изделий, и лучшие сорта пшеницы дурум, предназначенные для изготовления макарон, имеют высокое содержание пигментов и низкую липоксидазную активность.
При изучении процессов отбеливания и улучшения хлебного теста с помощью атмосферного кислорода было установлено, что, хотя липоксидаза участвовала в отбеливании взбитого теста, улучшение качества теста не зависело от окисления жира в перекисное соединение. Поглощение тестом кислорода, согласно данным других исследований, зависит от содержания в муке свободных жирных кислот, и, как предполагается, эта реакция катализируется ферментом, которым является, по-видимому, липоксидаза. Жиры муки также смягчали влияние двуокиси серы и бисульфита на способность теста к замесу, изменяли воздействие замеса и окисления на физические свойства теста и увеличивали окисление сульфгидрильных групп во время замеса. Однако насколько велика роль липоксидазы в этих реакциях, еще не вполне ясно.