Изучение процесса структурообразования творожного десертного продукта (пудинга)

Под воздействием активных форм кислорода окислительной деструкции подвергаются различные субстраты, прежде всего, ДНК, липиды и белки. Значительное количество работ посвящено исследованию интенсивности пероксидации липидов, но в последнее время большее внимание привлекает определение уровня продуктов окислительной деструкции белков, так как они появляются раньше и более стабильны в сравнении с продуктами липидпероксидации [6]. Повышение в крови содержания продуктов окислительной модификации белков рассматривается в качестве маркёра окислительного (карбонильного) стресса [10, 16]. Так как развивается окислительный стресс при различных патологических состояниях, то и содержание продуктов модификации белков повышено при многих заболеваниях и адаптационных процессах [2, 3, 5, 7, 9, 12, 13, 15]. Выявление уровня продуктов окислительной модификации белков основано на реакции альдегидных и кетонных группировок аминокислотных остатков, образующихся при окислении белков, с 2,4-динитрофенилгидразином [6]. Использование фотометрии 2,4-динитрофенилгидразонов (ДНФГ) при различных длинах волн позволяет определить уровень альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера (356 нм), кетон-дини-трофенилгидразонов нейтрального характера (370 нм), альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера (430 нм), кетон-динитрофенилгидразонов основного характера (530 нм). Кроме того, помимо определения спонтанного образования карбонильных производных белков выявляются возможности окисления белков при металл-катализируемом процессе [18]. Таким образом, использование определения карбонильных производных белков, позволяет выявить 8–10 показателей окислительной модификации белков, однако отсутствуют четкие представления об их функциональной значимости, тем более о патогенетической и диагностической роли различных карбонильных производных. Существуют указания расценивать повышение определённых компонентов как маркёров ранней, так и поздней окислительной деструкции белков [8]. Предложено рассчитывать индексы площади при определении различных карбонильных производных для выявления степени эндотоксикоза [1]. Однако остаются нерешенными вопросы об информативной значимости отдельных фракций карбонильных производных. Определенное значение для прояснения этого вопроса могут дать сведения об их корреляционных взаимоотношениях.

Цель данного исследования – выявление взаимосвязи содержания различных карбонильных производных белков молока.

Материалы и методы исследований

В работе определяли продукты спонтанной и металл-катализированной окислительной деструкции белков. Статистически обрабатывали данные с использованием программы STATISTICA 6. Корреляционный анализ проводили при определении линейного параметрического коэффициента корреляции Пирсона (r). Критический уровень значимости при проверке нулевых гипотез был принят на уровне р = 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

При изучении спонтанной окислительной модификации белков молока был установлен уровень альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера – (4,05 ± 0,15 е.о.п/1 мл); кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера (3,78 ± 0,13 е.о.п/мл), альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера (4,17 ± 0,14 е.о.п/мл), кетон-динитрофенил-гидразонов основного характера (1,16 ± 0,12 е.о.п/1 мл), что соответствует литературным данным [4, 14].

Уровень карбонильных производных белков металл-катализируемой окислительной модификации белков молока значительно превышал показатели спонтанной окислительной деструкции : альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера (5,61 ± 0,105 е.о.п/мл); кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера (5,34 ± 0,12 е.о.п/мл), альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера (5,7 ± 0,30 е.о.п/мл), кетон-динитрофенил-гидразонов основного характера (2,55 ± 0,11 е.о.п/мл).

При корреляционном анализе показателей спонтанной окислительной модификации белков молока выявлена сильная взаимосвязь между содержанием альдегид-динит-рофенилгидразонов нейтрального характера (АДНФГнейтр.) и кетон-динитро-фенилгидразонов нейтрального характера (КДНФГосн.), значение коэффициента корреляции r = 0,723, p = 0,022 (рис. 1).

Значимая связь обнаружена и между показателями альдегид-динитрофенил-гидразонов нейтрального (АДНФГнейтр.) и основного характера (АДНФГосн.): r = 0,722; p = 0,026 (рис. 2).

Рис. 1. Взаимосвязь содержания АДНФГнейтр. и КДНФГнейтр.

Рис. 2. Взаимосвязь содержания АДНФГнейтр. и АДНФГосн.

Рис. 3. Взаимосвязь содержания АДНФГнейтр. и КДНФГосн.

молока обнаружена обратная зависимость

Между показателями    альдегид- динитрофенилгидразонов нейтрального характера и кетон-динитрофенилгидразонов основного характера (КДНФГосн.) выявлена обратная зависимость: r = –609; p = 0,031 (рис. 3). Между показателями     кетон-динитро- фенилгидразонов основного характера и ке-тон-динитрофенилгидразонов   нейтрального характера корреляционная зависимость не установлена.   При исследовании  металл- катализированной окислительной деструкции показателей альдегид-динитрофенилгидразонов

нейтрального характера и кетон-динитрофенилгидразонов основного характера: r = –0,706; p = 0,625. При корреляционном анализе других продуктов металл-катализированной окисли-

тельной деструкции значимых связей не выявлено.

Заключение

Таким образом, при исследовании разных показателей окислительной модификации белков молока выявлены определённые закономерности соотношения их уровня. Если между уровнем альдегид-динитрофенилгидразонов как нейтрального, так и основного характера, а также между альдегидами и кетонами нейтрального характера установлена сильная прямая корреляция, то, в противоположность этому между альдегид-динитрофенилгидразонами нейтрального характера и кетон-динитрофенилгидразонами основного характера в молоке выявлена обратная зависимость (как при изучении спонтанной модификации, так и при металл-индуцируемой деструкции белков молока). Эти различия в корреляционной зависимости могут быть обусловлены особенностями процесса окислительной модификации белков молока. Известно, что свободные радикалы атакуют белки по всей длине полипептидной цепи, это приводит к агрегации или фрагментации белковой молекулы [11]. В процессах окислительной модификации белков выделяют следующие механизмы [16, 17]. Первый механизм образования окислительных модификаций белков заключается в конъюгации липидных пероксидов с аминокислотными остатками гистидина, цистеина и лизина. По второму механизму окисление при участии активных форм кислорода протекает с образованием карбонильных производных, а также дисульфидов Сys–S–S–Сys, cульфеновой (R–S–ОН), cульфиновой (R–S(О)ОН) и сульфоновой (R–S(О2)ОН) кислот, cульфоксида метионина (MеtSО). В последнее время к окислительной модификации белков относят гликирование и гликоксидацию лизиновых и аспарагиновых остатков [16, 17].

Полученные результаты исследования окислительной модификации белков молока совпадают с данными литературы [6] о значительном преобладании альдегидо- и кетонопроизводных нейтрального характера при низких значениях карбонильных производных основного характера, в то же время выявлена обратная зависимость этих показателей. Функциональная и патогенетическая значимость этой корреляции требует дальнейшего уточнения.