Фракционный состав и функциональные свойства ферментолизатов дрожжевой биомассы

Современная концепция здорового питания предполагает повышение биологической полноценности продуктов питания путем введения в их состав натуральных биокорректоров пищи – источников жизненно важных биологически активных веществ (БАВ). Перспективным источником БАВ являются микроорганизмы, и, в частности, дрожжевая биомасса [1-2]. С использованием подобранной ферментативной системы проведена направленная биокаталитическая деструкция субклеточных структур дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiaе и наработаны экспериментальные образцы ферментолизатов с различной степенью конверсии внутриклеточных полимеров [3-4].

Полученные ферментолизаты различались по биохимическому и фракционному составу: в препарате I белки дрожжевой протоплазмы были полностью переведены в растворимую форму и подвергнуты частичному гидролизу до пептидов с различной молекулярной массой (ММ), при этом 70% составляли пептиды 700-1500 Да, аминный азот – 220 мг%; препарат III характеризовался наиболее высокой степенью деполимеризации белковых веществ клетки и содержал 90,9% свободных аминокислот и низкомолекулярных пептидов с ММ менее 300 Да, 890 мг% аминного азота, что в 1,8 раза превышало показатель препарата II; препарат II отличался более высоким содержанием (60%) низкомолекулярных пептидов от 300 до 700 Да, и более низким -свободных аминокислот – 10% от общей массы белковых веществ. Подсчет площади пиков позволил определить процентное соотношение низкомолекулярных пептидов и аминокислот к общей массе

белковых компонентов (рис. 1, 2). Установлено, что в препарате I практически половина белковых веществ представлена растворимыми белками и высокомолекулярными пептидами с молекулярной массой более 1000 Да. В препарате III, отличающемся наиболее глубокой степенью деструкции дрожжевого белка, содержание свободных аминокислот и низкомолекулярных пептидов (ММ≤300 Да) составило 89% от общей массы веществ белковой природы, что почти в 3 раза превышает показатели препарата II ферментолизата дрожжей после 4-х ч гидролиза. Присутствие в полученных препаратах II и III низкомолекулярных пептидов с ММ менее 500 Да дает основание предположить о наличии в их составе биологически активных пептидов, придающих препаратам определенные медикобиологические свойства.

Медико-биологические исследования подтвердили, что препараты ферментолизатов дрожжевой биомассы различались по своим функциональным свойствам. В результате исследований установлено, что препарат I перспективен для использования как легкоусвояемый белково-аминокислотный обогатитель пищи; препараты II и III в лечебнопрофилактическом питании: препарат II – в качестве специфического антиоксиданта в комплексной терапии патологий, связанных с генерализованным оксидативным стрессом, а также как регулятор Са-зависимых процессов в стволовых клетках при иммунодепрессивных патологиях; препарат III - при создании специального питания для онкологических больных, т.к. проявил селективную цитотоксичность по отношению к различным типам перевиваемых опухолей, вызывая активацию каспазы-3 в исследованных культурах клеточных линий опухолевых клеток. Таким образом, регулируя ферментативные системы и условия биокатализа дрожжевой клетки, можно получать биологически активные добавки с заданными структурнофункциональными свойствами.

Исследования выполнены при поддержке гранта президента РФ для ведущих научных школ НШ-7127.2012.

NL: 1.23E5

C:\DOCUME~1\...\LOCALS~1\Temp\RDD_ASIN_B

21.12.2010 11:52:21

RT: 0.00 - 4.02

RT: 0.34

AA: 141224

RT: 0.38

NL: 3.51E2

A/D Card Ch. 1 A/D card ICIS RDD_ASIN_B

RT: 2.99 RT: 3.29

AA: 2682 06 AA: 130731

RT: 0.35

Time (min)

Total Scan PDA Avalon RDD_ASIN_

NL: 7.41E5

m/z= 100.1-975.8 F: {0;0} + c APCI corona sid=30.00 det=1200.00 Full ms

[45.00-1000.00] MS ICIS RDD_ASIN_B

2.8     3.0     3.2     3.4     3.6     3.8     4.0

100      .

50 i 113. 6 152. 2 197. 1 233.6 286. 6

^{330.2 370.3 417.0    4 86. 5}    541. 9 564. 9 607. 4     691. 7 729.3 766.4    836. 0       909.8      978.9

200           300           400           500           600           700           800           900

а)

IN_B

NL: 3.19E4

RDD_ASIN_B#33-97 RT: 0.29-0.89 AV: 33 F: {0;0} + c APCI corona sid=30.00 det=1200.00 Full ms [45.00-1000.00]

NL: 1.60E4

RDD_ASIN_B#108-165 RT: 1.00- 1.52 AV: 29 F: {0;0} + c APCI corona sid=30.00 det=1200.00 Full ms [45.00-1000.00]

NL: 3.47E3

_cR_oD_rD_{o n a}AS_sI_iN_{d =} B₃₀#_.1₀7₀2-_d1_e8_t4₌₁R₂₀T₀: _.1₀.6₀0_F-_u1_l._l6_m9_{s [}A₄V₅:_.06_0-F₁: ₀{₀0;₀0_.}₀₀+_] c APCI

NL: 3.12E3

_cR_oD_rD_{o n a}AS_sI_iN_{d =} B₃₀#_.2₀4₀7-_d2_e8_t6₌₁R₂₀T₀: _.2₀.2₀8_F-_u2_l._l6_m4_{s [}A₄V₅:_.02₀0_{- 1}F₀: ₀{0₀;_.0₀}_0]+ c APCI

NL: 4.24E3

RDD_ASIN_B#309-403 RT: 2.86-3.73 AV: 48 F: {0;0} + c APCI corona sid=30.00 det=1200.00 Full ms [45.00-1000.00]

б)

Рис. 1. Спектральный анализ препаратов II (а) и III (б), полученных на основе ферментатитвной деструкции дрожжевой биомассы

Рис. 2. Фракционный состав ферментолизатов дрожжевой биомассы. 1 – молекулярная масса (ММ) более 1000 Да; 2 – ММ от 500 до 1000 Да; 3 – ММ от 300 до 500 Да; 4 – ММ менее 300 Да