Порівняння продуктів протеолізу концентрату сироваткових білків, отриманих за дії різних протеолітичних препаратів

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/10.15587/1729-4061.2019.177314

Ключові слова:

концентрат сироваткових білків, протеолітичні препарати, протеоліз, біоактивні пептиди, гель-фільтрація, електрофорез

Анотація

Важливим джерелом біоактивних пептидів є гідролізовані продукти на основі молочної сироватки: гіпоалергенні продукти, гідролізати для дитячого харчування, продукти для спортсменів. Проте при їх виробництві використовують протеолітичні препарати різного походження. Це може відобразитися на ступені протеолізу протеїнів-попередників біологічно активних пептидів (БАП), молекулярно-масовому розподілі продуктів протеолізу і, відповідно, ймовірності утворення БАП. Було проведено порівняння ступеню протеолізу протеїнів концентрату сироваткових білків (КСБ) і встановлення молекулярно-масового розподілу продуктів протеолізу, отриманих за дії протеолітичних препаратів тваринного, рослинного і мікробіологічного походження. Для проведення протеолізу були використані наступні ензимні препарати: папаїн, нейтральна протеаза, трипсин, хімотрипсин і панкреатин. Як субстрат використовували КСБ. Перед протеолізом в ньому було охарактеризовано фракційний склад протеїнів та молекулярно-масовий розподіл протеїнів і пептидів. Протеоліз 15 % розчину КСБ проводили при температурі 37 °C, значенні рН 7,9 та співвідношенні ензим:субстрат – 1:20. Під час протеолізу періодично відбирали зразки для спектрофотометричного визначення продуктів протеолізу, розчинних в 5 % трихлороцтовій кислоті (ТХО). Молекулярно-масовий розподіл отриманих поліпептидів і пептидів встановлювали гель-фільтрацією реакційної суміші після осадження нерозщеплених протеїнів в 5 % ТХО.

В результаті проведених досліджень було встановлено, що основна кількість продуктів протеолізу утворювалася в перші 30–60 хвилин. Протеоліз в основному завершувався до 120 хвилини. Гель-фільтрацією на сефадексі G-50 було показано, що гідролізати відрізняються за молекулярно-масовим розподілом. Найвища кількість низькомолекулярних пептидів (М<1500 Да) була отримана за дії нейтральної протеази (29 %) і панкреатину (25 %).Основний попередник БАП – β-лактоглобулін, за результатами електрофорезу, показав найвищу чутливість до дії нейтральної протеази (79 %), панкреатину (81 %) і трипсину (71 %)

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. 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
  2. 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
  3. Slyvka, I. M., Tsisaryk, O. Y., Dronyk, G. V., Musiy, L. Y. (2018). Strains of lactic acid bacteria isolated from traditional Carpathian cheeses. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 9 (1), 62–68. doi: https://doi.org/10.15421/021808
  4. McSweeney, P. L. H., O’Mahony, J. A. (Eds.) (2016). Advanced Dairy Chemistry: Volume 1B: Proteins: Applied Aspects. Springer, 498. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2800-2
  5. Królczyk, J., Dawidziuk, T., Janiszewska-Turak, E., Sołowiej, B. (2016). Use of Whey and Whey Preparations in the Food Industry – a Review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 66 (3), 157–165. doi: https://doi.org/10.1515/pjfns-2015-0052
  6. Kaprel'yants, L. V. (2009). Fermenty v pishchevyh tehnologiyah. Odessa: Druk, 468.
  7. Madureira, A. R., Tavares, T., Gomes, A. M. P., Pintado, M. E., Malcata, F. X. (2010). Invited review: Physiological properties of bioactive peptides obtained from whey proteins. Journal of Dairy Science, 93 (2), 437–455. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2009-2566
  8. Abubakar, A., Saito, T., Kitazawa, H., Kawai, Y., Itoh, T. (1998). Structural Analysis of New Antihypertensive Peptides Derived from Cheese Whey Protein by Proteinase K Digestion. Journal of Dairy Science, 81 (12), 3131–3138. doi: https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(98)75878-3
  9. Corrochano, A. R., Sariçay, Y., Arranz, E., Kelly, P. M., Buckin, V., Giblin, L. (2019). Comparison of antioxidant activities of bovine whey proteins before and after simulated gastrointestinal digestion. Journal of Dairy Science, 102 (1), 54–67. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2018-14581
  10. 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
  11. Silveira, S. T., Martínez-Maqueda, D., Recio, I., Hernández-Ledesma, B. (2013). Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory peptides generated by tryptic hydrolysis of a whey protein concentrate rich in β-lactoglobulin. Food Chemistry, 141 (2), 1072–1077. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.03.056
  12. Power-Grant, O., Bruen, C., Brennan, L., Giblin, L., Jakeman, P., FitzGerald, R. J. (2015). In vitro bioactive properties of intact and enzymatically hydrolysed whey protein: targeting the enteroinsular axis. Food & Function, 6 (3), 972–980. doi: https://doi.org/10.1039/c4fo00983e
  13. Turgeon, S. L., Rioux, L.-E. (2011). Food matrix impact on macronutrients nutritional properties. Food Hydrocolloids, 25 (8), 1915–1924. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.02.026
  14. Kruglik, V. I. (2007). Issledovanie kinetiki fermentativnogo gidroliza nativnyh molochnyh belkov. Syrodelie i maslodelie, 5, 35–36.
  15. Halavach, T. N., Kurchenko, V. P. (2012). Milk protein hydrolysis with enzyme preparation and proteolytic systems of lactic acid bacteria. Trudy BGU, 7, 106–126.
  16. Hramtsov, A. G. (2011). Fenomen molochnoy syvorotki. Sankt-Peterburg: Professiya, 804.
  17. Silvestre, M. P. C., da Silva, M. C., de Souza, M. W. S., Silva, V. D. M., de Aguiar, M. J. B., Silva, M. R. (2012). Hydrolysis degree, peptide profile and phenylalanine removal from whey protein concentrate hydrolysates obtained by various proteases. International Journal of Food Science & Technology, 48 (3), 588–595. doi: https://doi.org/10.1111/ijfs.12003
  18. Yukalo, V., Datsyshyn, K., Storozh, L. (2019). Obtaining of β-lactoglobulin by gel filtration of cow milk whey. EUREKA: Life Sciences, 2, 33–39. doi: https://doi.org/10.21303/2504-5695.2019.00859
  19. Polygalina, G. V., Cherednichenko, V. S., Rimareva, L. V. (2003). Opredelenie aktivnosti fermentov. Moscow: De Li print, 375.
  20. Yukalo, V., Datsyshyn, K., Storozh, L. (2019). Electrophoretic system for express analysis of whey protein fractions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (98)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160186
  21. Yukalo, V. G., Yavorskyy, B. I., Storozh, L. A., Solovodzins’ka, I. Y. (2007). Quantitative eleсtrophoretic analysis of casein complex proteins. Biolohiya tvaryn, 9 (1-2), 269–272.
  22. Sharkova, N. O., Zhukotskyi, E. K., Avdieieva, L. Yu., Dekusha, H. V. (2013). Bilkovi hidrolizaty dlia kharchuvannia ditei rannoho viku. Naukovi pratsi Odeskoi natsionalnoi akademiyi kharchovykh tekhnolohiy, 2 (44), 250–252.
  23. 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
  24. Abadía-García, L., Castaño-Tostado, E., Ozimek, L., Romero-Gómez, S., Ozuna, C., Amaya-Llano, S. L. (2016). Impact of ultrasound pretreatment on whey protein hydrolysis by vegetable proteases. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 37, 84–90. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.08.010
  25. O’Loughlin, I. B., Murray, B. A., Kelly, P. M., FitzGerald, R. J., Brodkorb, A. (2012). Enzymatic Hydrolysis of Heat-Induced Aggregates of Whey Protein Isolate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60 (19), 4895–4904. doi: https://doi.org/10.1021/jf205213n

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-02

Як цитувати

Yukalo, V., Datsyshyn, K., & Storozh, L. (2019). Порівняння продуктів протеолізу концентрату сироваткових білків, отриманих за дії різних протеолітичних препаратів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(11 (101), 40–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.177314

Номер

Том 5 № 11 (101) (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.