Оценка кинетических параметров протеолиза сывороточных белков в УФ-концентрате подсырной сыворотки
Автор: Мельникова Е.И., Богданова Е.В.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 4 (86), 2020 года.
Бесплатный доступ
Цель работы - обоснование выбора ферментных препаратов Promod 523MDP, Promod 439L, Flavorpro 766MDP, Flavorpro 750MDP (производитель - Biocatalysts Limited, Великобритания) и определение эффективного времени гидролиза сывороточных белков в ультрафильтрационном концентрате (УФ-концентрате) подсырной сыворотки для снижения их аллергенности на основании анализа кинетических констант реакции протеолиза. Экспериментальные исследования проводили с образцами УФ-концентрата подсырной сыворотки с массовой долей общего белка не менее 3,0%, полученными на промышленной ультрафильтрационной установке MMS Swissflow UF с керамическими мембранами в условиях ПАО МК «Воронежский». Предварительно их подвергали ферментативному гидролизу в течение 8 ч при постоянной температуре, исходя из данных по дозировке, оптимума рН и температуры используемых ферментов, рекомендованных производителем. Для оценки эффективности действия применяемых ферментных препаратов использовали константу «специфичности» Vmax/Km, характеризующую константы всех стадий реакции гидролиза. Сделан вывод о том, что изученные ферментные препараты с достаточной эффективностью могут быть использованы для гидролиза сывороточных белков УФ-концентрата подсырной сыворотки. Наиболее высокой скоростью протеолиза характеризуется смесь Promod 439L и Flavorpro 766MDP в соотношении 1,5 и 3,0% соответственно от общего содержания белка в субстрате. По результатам микроскопирования доказано увеличение растворимости азотсодержащих компонентов после гидролиза вследствие уменьшения на поверхности пептидов гидрофобных участков. Полученный гидролизат может быть реализован в технологии широкого ассортимента молочных и кисломолочных продуктов для снижения их остаточной антигенности путем частичной замены в рецептуре обезжиренного молока.
Протеолиз, скорость гидролиза, константа специфичности, снижение аллергенности, сывороточные белки
Короткий адрес: https://sciup.org/140257249
IDR: 140257249 | DOI: 10.20914/2310-1202-2020-4-107-112
Список литературы Оценка кинетических параметров протеолиза сывороточных белков в УФ-концентрате подсырной сыворотки
- Contesini F.J., de Melo R.R., Sato H.H. An overview of Bacillus proteases: from production to application // Critical Reviews in Biotechnology. 2018. V. 38. № 3. P. 321-334. doi:10.1080/07388551.2017.1354354.
- Kostenko K., Bratsikhin A., Borisenko A., Salmanova D. et al. Computer modeling of whey protein p-lactoglobulin behavior in the activated liquid systems // Journal of Hygienic Engineering and Design. 2017. V. 20. P. 70-74.
- Vorob' ev M.M. Proteolysis of p-lactoglobulin by trypsin: simulation by two-step model and experimental verification by intrinsic tryptophan // Fluorescence Symmetry. 2019. V. 11. P. 153. doi:10.3390/sym11020153.
- Толкачева А.А., Черенков Д.А., Корнеева О.С., Пономарев П.Г. Ферменты промышленного назначения -обзор рынка ферментных препаратов и перспективы его развития // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 4 (74). С. 197-203. doi: 10.20914/2310-1202-2017-4-197-203.
- Рябцева С.А., Храмцов А.Г., Будкевич Р.О., Анисимов Г.С. и др. Физиологические эффекты, механизмы действия и применение лактулозы // Вопросы питания. 2020. Т. 89. № 2. С. 5-20. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10012.
- Vorob'ev M.M., Raob N.M., Kochetkova K.A. Kinetic modeling of demasking and hydrolysis of peptide bonds during proteolysis of p-lactoglobulin by trypsin // Doklady Akademii Nauk. 2016. V. 471. № 4. P. 487-491.
- Пономарева Н.В., Мельникова Е.И., Богданова Е.В. Биоконверсия молочных белков для снижения остаточной антигенности // Биотехнология. 2015. Т. 31. № 1. С. 70-74.
- Мельникова Е.И., Пономарева Н.В. Состав и свойства гидролизата р-лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью // Молочная промышленность. 2015. № 8. С. 46-47.
- Souza P.M., Aliakbarian B., Ferreira Filho E.X., Magalhaes P.O. et al. Kinetic and thermodynamic studies of a novel acid protease from Aspergillus foetidus // International Journal of Biological Macromolecules. 2015. V. 81. № 11. P. 17-21.
- Choi B., Rempala G.A., Kim J.K. Beyond the Michaelis-Menten equation: accurate and efcient estimation of enzyme kinetic parameters // Scientific reports. 2017. V. 17018. doi: 10.1038/s41598-017-17072-z.
- Schulte P.M. The effects of temperature on aerobic metabolism: towards a mechanistic understanding of the responses of ectotherms to a changing environment // Journal of Experimental Biology. 2015. V. 218. P. 1856-1866. doi: 10.1242/jeb.118851.
- Виннов А., Баль-Прилипко Л. Выбор ферментов для гидролиза промышленных белковых субстратов // Продовольственная индустрия АПК. 2013. № 3 (23). С. 9-13.
- Zainol N., Ismail S.N. Evaluation of enzyme kinetic parameters to produce methanol using Michaelis-Menten equation // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. 2019. V. 14. № 2. P. 436^142. doi: 10.9767/bcrec. 14.2.3317.436^142.
- Acquah C., Stefano E.D., Udenigwe C.C. Role of hydrophobicity in food peptide functionality and bioactivity // Journal of Food Bioactives. 2018. V. 4. P. 88-98. doi: 10.31665/JFB.2018.4164.
- MacDonald A., Singh R.H., Rocha J.C., van Spronsen F.J. Optimising amino acid absorption: essential to improve nitrogen balance and metabolic control in phenylketonuria // Nutrition Research Reviews. 2019. V. 32 (1). P. 70-78. doi: 10.1017/S0954422418000173.
