Електрофоретична система для експрес-аналізу складу протеїнових фракцій сироватки молока

Автор(и)

  • Volodymyr Yukalo Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001, Україна https://orcid.org/0000-0003-3553-6713
  • Kateryna Datsyshyn Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001, Україна https://orcid.org/0000-0002-9229-9059
  • Liudmyla Storozh Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001, Україна https://orcid.org/0000-0002-3635-2900

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160186

Ключові слова:

фракції протеїнів сироватки молока, електрофорез в поліакриламідному гелі, експрес-аналіз, денситометрія

Анотація

Для протеїнів сироватки молока притаманна фракційна специфічність їх біологічної дії та здатності утворювати в процесах протеолізу і травлення біоактивні пептиди, які позитивно впливають на різні фізіологічні системи організму. Перспективи виробництва і застосування протеїнових фракцій з сироватки молока пов’язані з необхідністю контролю за їх складом.

Для створення методики експрес-аналізу фракційного складу протеїнів сироватки молока проведено порівняльний аналіз електрофоретичних систем, які раніше використовувалися для аналізу протеїнів молока. Це анодна система диск-електрофорезу в присутності додецилсульфату натрію, система диск-електрофорезу Девіса для кислих протеїнів у нативних умовах, система в однорідному поліакриламідному гелі в присутності сечовини. За основу для аналізу протеїнів сироватки молока була взята система диск-електрофорезу Девіса для кислих протеїнів в нативних умовах. Для адаптації цієї системи до вимог експрес-аналізу з її складу було вилучено концентруючий поліакриламідний гель і зменшено концентрацію розділяючого гелю. Для забезпечення високої ефективності розділення протеїнових фракцій була використана різниця у складі іонів електродного буферу і буферу для поліакриламідного гелю. Це дозволяє зберегти ефект концентрування протеїнів зразку сироватки на перших етапах електрофорезу. З допомогою гомогенних маркерних протеїнів (β-лактоглобулін і альбумін сироватки), встановлено розміщення основних фракцій протеїнів сироватки молока на електрофореграмах.

В результаті проведених досліджень запропонована доступна електрофоретична система в пластинках однорідного поліакриламідного гелю для серійного експрес-аналізу фракційного складу протеїнів сироватки молока. Система дозволяє надійно ідентифікувати чотири протеїнові фракції (α-LA, β-LG, BSA та IG). Про хорошу відтворюваність методу свідчать близькі середні значення і стандартні відхилення вмісту цих фракцій у 15-ти пробах сироватки однієї партії молока, отримані на основі денситометрії трьох електрофореграм: β-LG (37,3±4,2; 36,5±2,8; 38,3±2,7), α-LA (15,8±1,5; 15,8±1,3; 16,4±1,1), BSA (8,2±1,1; 8,0±1,0; 9,4±1,1), IG (17,6±1,9; 17,4±1,5;16,8±1,5).

Запропонований метод може бути корисним для оперативної ідентифікації основних протеїнових фракцій сироватки молока, які є попередниками біологічно активних пептидів

Біографії авторів

Volodymyr Yukalo, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001

Доктор біологічних наук, професор

Кафедра харчової біотехнології і хімії

Kateryna Datsyshyn, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001

Асистент

Кафедра харчової біотехнології і хімії

Liudmyla Storozh, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя вул. Руська, 56, м. Тернопіль, Україна, 46001

Кандидат технічних наук

Кафедра харчової біотехнології і хімії

Посилання

  1. Hramcov, A. G. (2011). Fenomen molochnoy syvorotki. Sankt-Peterburg: Professiya, 804.
  2. Korhonen, H. (2009). Milk-derived bioactive peptides: From science to applications. Journal of Functional Foods, 1 (2), 177–187. doi: https://doi.org/10.1016/j.jff.2009.01.007
  3. Iukalo, A. V., Datsyshyn, K. Ye., Yukalo, V. G. (2013). Bioactive peptides of the cow milk whey proteins (Bos Taurus). Biotechnologia Acta, 6 (5), 49–61. doi: https://doi.org/10.15407/biotech6.05.049
  4. Le, T. T., Zhao, D., Larsen, L. B. (2019). Analytical Methods for Measuring or Detecting Whey Proteins. Whey Proteins, 155–184. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-812124-5.00005-9
  5. Farrell, H. M., Jimenez-Flores, R., Bleck, G. T., Brown, E. M., Butler, J. E., Creamer, L. K. et. al. (2004). Nomenclature of the Proteins of Cows’ Milk – Sixth Revision. Journal of Dairy Science, 87 (6), 1641–1674. doi: https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(04)73319-6
  6. Neelima, Sharma, R., Rajput, Y. S., Mann, B. (2013). Chemical and functional properties of glycomacropeptide (GMP) and its role in the detection of cheese whey adulteration in milk: a review. Dairy Science & Technology, 93 (1), 21–43. doi: https://doi.org/10.1007/s13594-012-0095-0
  7. Le, T. T., Deeth, H. C., Larsen, L. B. (2017). Proteomics of major bovine milk proteins: Novel insights. International Dairy Journal, 67, 2–15. doi: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.11.016
  8. Marnila, P., Korhonen, H. (2011). Milk Proteins: Immunoglobulins. Encyclopedia of Dairy Sciences, 807–815. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-374407-4.00436-2
  9. Korhonen, H., Marnila, P. (2011). Milk Proteins: Lactoferrin. Encyclopedia of Dairy Sciences, 801–806. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-374407-4.00435-0
  10. Brandelli, A., Daroit, D. J., Corrêa, A. P. F. (2015). Whey as a source of peptides with remarkable biological activities. Food Research International, 73, 149–161. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.01.016
  11. Athira, S., Mann, B., Saini, P., Sharma, R., Kumar, R., Singh, A. K. (2014). Production and characterisation of whey protein hydrolysate having antioxidant activity from cheese whey. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95 (14), 2908–2915. doi: https://doi.org/10.1002/jsfa.7032
  12. De Simone, C., Picariello, G., Mamone, G., Stiuso, P., Dicitore, A., Vanacore, D. et. al. (2009). Characterisation and cytomodulatory properties of peptides from Mozzarella di Bufala Campana cheese whey. Journal of Peptide Science, 15 (3), 251–258. doi: https://doi.org/10.1002/psc.1093
  13. Fox, P. F., Uniacke-Lowe, T., McSweeney, P. L. H., O’Mahony, J. A. (2015). Dairy Chemistry and Biochemistry. Springer, 584. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-14892-2
  14. Basch, J. J., Douglas, F. W., Procino, L. G., Holsinger, V. H., Farrell, H. M. (1985). Quantitation of Caseins and Whey Proteins of Processed Milks and Whey Protein Concentrates, Application of Gel Electrophoresis, and Comparison with Harland-Ashworth Procedure. Journal of Dairy Science, 68 (1), 23–31. doi: https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(85)80792-x
  15. Yukalo, A., Yukalo, V., Shynkaryk, M. (2009). Electrophoretic separation of the milk protein. Proceeding of the International Conference on Bio and Food Electrotechnologies. Compiegne, 227–231.
  16. Iukalo, А. V. (2015). Identification of protein fractions of milk cows casein complex. The Ukrainian Biochemical Journal, 87 (4), 87–91. doi: https://doi.org/10.15407/ubj87.04.087
  17. Yukalo, V. G. (2005). Obtaining of casein protein complex fractions from cow milk. Nutracos, 5, 17–19.
  18. Yukalo, V., Datsyshyn, K. (2019). Gel filtration of cow milk whey proteins. Food Science and Technology, 12 (4), 72–78. doi: https://doi.org/10.15673/fst.v12i4.1183
  19. Yukalo, V. H., Yavorskyi, B. I., Storozh, L. A., Solovodzinska, I. Ye. (2007). Kilkisnyi elektroforetychnyi analiz bilkiv kazeinovoho kompleksu. Biolohiya tvaryn, 9 (1-2), 269–272.
  20. Skalka, V. V., Savchuk, O. M., Ostapchenko, L. I. (2010). Vyvchennia riznykh form kazeinu u molotsi metodom dysk-elektroforezu. Fizyka zhyvoho, 18 (3), 36–38.
  21. Osterman, L. A. (1981). Metody issledovaniya belkov i nukleinovyh kislot: Elektroforez i ul'tracentrifugirovanie. Moscow: Nauka, 288.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-19

Як цитувати

Yukalo, V., Datsyshyn, K., & Storozh, L. (2019). Електрофоретична система для експрес-аналізу складу протеїнових фракцій сироватки молока. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(11 (98), 37–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160186

Номер

Том 2 № 11 (98) (2019): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Volodymyr Yukalo, Kateryna Datsyshyn, Liudmyla Storozh

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.