Оценка кинетических параметров протеолиза сывороточных белков в УФ-концентрате подсырной сыворотки
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-4-107-112
Аннотация
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.
Об авторах
Е. И. Мельникова
Воронежский государст-венный университет инженерных технологий
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Е. В. Богданова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к.т.н., доцент, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
к.т.н., доцент, кафедра технологии продуктов животного происхождения, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Список литературы
1. 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.
2. Kostenko K., Bratsikhin A., Borisenko A., Salmanova D. et al. Computer modeling of whey protein ?-lactoglobulin behavior in the activated liquid systems // Journal of Hygienic Engineering and Design. 2017. V. 20. P. 70–74.
3. Vorob’ev M.M. Proteolysis of ?-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.
4. 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.
5. 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.
6. Vorob’ev M.M., Raob N.M., Kochetkova K.A. Kinetic modeling of demasking and hydrolysis of peptide bonds during proteolysis of ?-lactoglobulin by trypsin // Doklady Akademii Nauk. 2016. V. 471. № 4. P. 487–491.
7. Пономарева Н.В., Мельникова Е.И., Богданова Е.В. Биоконверсия молочных белков для снижения остаточной антигенности // Биотехнология. 2015. Т. 31. № 1. С. 70–74.
8. Мельникова Е.И., Пономарева Н.В. Состав и свойства гидролизата ?-лактоглобулина со сниженной остаточной антигенностью // Молочная промышленность. 2015. № 8. С. 46–47.
9. Souza P.M., Aliakbarian B., Ferreira Filho E.X., Magalh?es 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.
10. 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/s41598–017–17072z.
11. 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.
12. Виннов А., Баль-Прилипко Л. Выбор ферментов для гидролиза промышленных белковых субстратов // Продовольственная индустрия АПК. 2013. № 3 (23). С. 9–13.
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. 436–442. doi: 10.9767/bcrec.14.2.3317.436–442.
14. 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.
15. 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.
Рецензия
Для цитирования:
Мельникова Е.И., Богданова Е.В. Оценка кинетических параметров протеолиза сывороточных белков в УФ-концентрате подсырной сыворотки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020;82(4):107-112. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-4-107-112
For citation:
Melnikova E.I., Bogdanova E.V. Estimation of the kinetic parameters of whey proteins proteolysis in the UF-concentrate of cheese whey. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020;82(4):107-112. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-4-107-112
Просмотров: 323
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
