На сегодняшний день наблюдается рост интереса к натуральным антиоксидантам, среди которых особое внимание уделяется гидролизатам белков с повышенной антиоксидантной активностью. В настоящем исследовании изучен ферментативный протеолиз изолята соевого белка с целью получения гидролизатов с высокой антиоксидантной активностью. Для протеолиза использовали протеолитические ферментные препараты (ФП) микробного (Alcalase, Neutrase, Flavourzyme, Протозим) и растительного (папаин, бромелаин) происхождения. В полученных гидролизатах была определена общая антиоксидантная емкость (ОАЕ), которая оценивалась тремя методами: FRAP, DPPH и ORAC (результаты выражались в мкмоль-экв. кверцетина/л). Гидролиз проводили при гидромодуле 1:15, дозировках ферментов 0,5–2,0 % от массы субстрата, с поддержанием pH и температуры в течение 4 часов. Установлено, что микробные протеазы обеспечивали более высокую степень гидролиза (СГ) по сравнению с растительными: максимальная СГ достигала 14,95 % для Alcalase, 13,89 % для Flavourzyme, 11,00 для Neutrase и 9,23 для Протозима при дозировке 2 %, в то время как для папаина и бромелаина – 5,06 % и 5,30 % соответственно. Анализ SDS-PAGE подтвердил более глубокое расщепление белка под действием микробных ферментов. По данным анализа ORAC, наивысшую антиоксидантную емкость продемонстрировал гидролизат, полученный с применением ФП Alcalase – 9487,27 мкмоль-экв. кверцетина/л, а по методу FRAP – гидролизаты Alcalase, Neutrase и Протозима (свыше 110 мкмоль-экв./л). Наибольшая ОАЕ по методу DPPH отмечена у гидролизата Neutrase (37,49 мкмоль-экв./л). Показано, что процесс гидролиза значительно повышает антиоксидантные свойства по сравнению с нативным изолятом. Установлено, что ферменты Alcalase, Neutrase, Flavourzyme и отечественный препарат Протозим перспективны для получения гидролизатов соевого белка с выраженной антиоксидантной активностью. Полученные данные могут быть использованы при разработке функциональных ингредиентов для пищевой промышленности.

1. Nasri R., Abdelhedi O., Nasri M., Jridi M. Fermented protein hydrolysates: biological activities and applications // Current Opinion in Food Science. 2022. V. 43. P. 120–127. doi: 10.1016/j.cofs.2021.11.006

2. Coscueta E.R., Campos D.A., Osório H., Nerli B.B., Pintado M. Enzymatic soy protein hydrolysis: A tool for biofunctional food ingredient production // Food Chemistry: X. 2019. V. 1. P. 100006. doi: 10.1016/j.fochx.2019.100006

3. Ashaolu T.J. Applications of soy protein hydrolysates in the emerging functional foods: A review // International Journal of Food Science and Technology. 2020. V. 55. № 2. P. 421–428. doi: 10.1111/ijfs.14380

4. Tavano O.L. Protein hydrolysis using proteases: An important tool for food biotechnology // Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2013. V. 90. P. 1–11. doi: 10.1016/j.molcatb.2013.01.011

5. Czelej M., Garbacz K., Czernecki T., Wawrzykowski J., Waśko A. Protein hydrolysates derived from animals and plants – a review of production methods and antioxidant activity // Foods. 2022. V. 11. № 13. P. 1953. doi: 10.3390/foods11131953

6. Gasparre N., Rosell C.M., Boukid F. Enzymatic hydrolysis of plant proteins: tailoring characteristics, enhancing functionality, and expanding applications in the food industry // Food and Bioprocess Technology. 2025. V. 18. № 4. P. 3272–3287. doi: 10.1007/s11947-024-03648-x

7. Solanki P., Putatunda C., Kumar A., Bhatia R., Walia A. Microbial proteases: ubiquitous enzymes with innumerable uses // 3 Biotech. 2021. V. 11. № 10. P. 428. doi: 10.1007/s13205-021-02928-z

8. Razzaq A., Shamsi S., Ali A., Ali Q., Sajjad M., Malik A. et al. Microbial proteases applications // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2019. V. 7. P. 110. doi: 10.3389/fbioe.2019.00110

9. Dos Santos Aguilar J.G., de Souza A.K.S., de Castro R.J.S. Enzymatic hydrolysis of chicken viscera to obtain added-value protein hydrolysates with antioxidant and antihypertensive properties // International Journal of Peptide Research and Therapeutics. 2020. V. 26. № 2. P. 717–725. doi: 10.1007/s10989-019-09879-3

10. Cui Q., Sun Y., Zhou Z., Cheng J., Guo M. Effects of enzymatic hydrolysis on physicochemical properties and solubility and bitterness of milk protein hydrolysates // Foods. 2021. V. 10. № 10. P. 2462. doi: 10.3390/foods10102462

11. Gao R., Yu Q., Shen Y., Chu Q., Chen G., Fen S. et al. Production, bioactive properties, and potential applications of fish protein hydrolysates: Developments and challenges // Trends in Food Science & Technology. 2021. V. 110. P. 687–699. doi: 10.1016/j.tifs.2021.02.031

12. Soto-Sierra L., Wilken L.R., Mallawarachchi S., Nikolov Z.L. Process development of enzymatically-generated algal protein hydrolysates for specialty food applications // Algal Research. 2021. V. 55. P. 102248. doi: 10.1016/j.algal.2021.102248

13. Chen H.J., Dai F.J., Chen C.Y., Fan S.L., Zheng J.H., Huang Y.C. et al. Evaluating the antioxidants, whitening and antiaging properties of rice protein hydrolysates // Molecules. 2021. V. 26. № 12. P. 3605. doi: 10.3390/molecules26123605

14. Pasković I., Popović L., Pongrac P., Polić Pasković M., Kos T., Jovanov P. et al. Protein hydrolysates – Production, effects on plant metabolism, and use in agriculture // Horticulturae. 2024. V. 10. № 10. P. 1041. doi: 10.3390/horticulturae10101041

15. Karges K., Bellingrath-Kimura S.D., Watson C.A., Stoddard F.L., Halwani M., Reckling M. Agro-economic prospects for expanding soybean production beyond its current northerly limit in Europe // European Journal of Agronomy. 2022. V. 133. P. 126415. doi: 10.1016/j.eja.2021.126415

16. Zhang M., Liu S., Wang Z., Yuan Y., Zhang Z., Liang Q. et al. Progress in soybean functional genomics over the past decade // Plant Biotechnology Journal. 2022. V. 20. № 2. P. 256–282. doi: 10.1111/pbi.13682

17. Qin P., Wang T., Luo Y. A review on plant-based proteins from soybean: Health benefits and soy product development // Journal of Agriculture and Food Research. 2022. V. 7. P. 100265. doi: 10.1016/j.jafr.2021.100265

18. Habinshuti I., Nsengumuremyi D., Muhoza B., Ebenezer F., Aregbe A.Y., Ndisanze M.A. Recent and novel processing technologies coupled with enzymatic hydrolysis to enhance the production of antioxidant peptides from food proteins: A review // Food Chemistry. 2023. V. 423. P. 136313. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.136313

19. Nemati M., Shahosseini S.R., Ariaii P. Review of fish protein hydrolysates: production methods, antioxidant and antimicrobial activity and nanoencapsulation // Food Science and Biotechnology. 2024. V. 33. № 8. P. 1789–1803. doi: 10.1007/s10068-024-01554-8

20. Алексаночкин Д.И., Фоменко И.А., Алексеева Е.А., Чернуха И.М., Машенцева Н.Г. Получение растительного белка из семян и жмыха промышленной конопли: обзор способов переработки для использования в пищевой промышленности // Пищевые системы. 2024. Т. 7. № 2. С. 188–197. doi: 10.21323/2618-9771-2024-7-2-188-197

21. Yao M., Xu F., Yao Y., Wang H., Ju X., Wang L. Assessment of novel oligopeptides from rapeseed napin (Brassica napus) in protecting HepG2 cells from insulin resistance and oxidative stress // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2022. V. 70. № 39. P. 12418–12429. doi: 10.1021/acs.jafc.2c03718

22. Gharaviri M., Aleksanochkin D.I., Ahangaran M., Fomenko I.A., Kovalev L.I., Kovaleva M.A. et al. Chickpea protein hydrolysates: Production, bioactivity, functional profile, and technological properties // Foods and Raw Materials. 2026. V. 14. № 1. P. 198–213. doi: 10.21603/2308-4057-2026-1-666

23. Islam M., Huang Y., Islam S., Fan B., Tong L., Wang F. Influence of the degree of hydrolysis on functional properties and antioxidant activity of enzymatic soybean protein hydrolysates // Molecules. 2022. V. 27. № 18. P. 6110. doi: 10.3390/molecules27186110

24. Xu Y., Yang Y., Ma C.M., Bian X., Liu X.F., Wang Y. et al. Characterization of the structure, antioxidant activity and hypoglycemic activity of soy (Glycine max L.) protein hydrolysates // Food Research International. 2023. V. 173. P. 113473. doi: 10.1016/j.foodres.2023.113473

25. Knežević-Jugović Z., Culetu A., Mijalković J., Duta D., Stefanović A., Šekuljica N. et al. Impact of different enzymatic processes on antioxidant, nutritional and functional properties of soy protein hydrolysates incorporated into novel cookies // Foods. 2022. V. 12. № 1. P. 24. doi: 10.3390/foods12010024

26. Жамсаранова С.Д., Лебедева С.Н., Болхонов Б.А., Соколов Д.В. Ферментативная конверсия пищевого белка и оценка антиоксидантной активности пептидов // Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. 2021. № 4 (83). С. 5–14. doi: 10.53980/24131997_2021_4_5

27. Зорин С.Н., Мазо В.К., Воробьева И.С., Воробьева В.М., Асафов В.А. Технология получения пептидного модуля на основе гидролизата белка сои // Пищевая промышленность. 2017. № 10. С. 20–23.

28. Соколов Д.В., Болхонов Б.А., Жамсаранова С.Д., Лебедева С.Н., Баженова Б.А. Ферментативный гидролиз соевого белка // Техника и технология пищевых производств. 2023. Т. 53. № 1. С. 86–96. doi: 10.21603/2074-9414-2023-1-2418

29. Dent T., Campanella O., Maleky F. Enzymatic hydrolysis of soy and chickpea protein with Alcalase and Flavourzyme and formation of hydrogen bond mediated insoluble aggregates // Current Research in Food Science. 2023. V. 6. P. 100487. doi: 10.1016/j.crfs.2023.100487

30. Da Silva Crozatti T.T., Miyoshi J.H., Tonin A.P.P., Tomazini L.F., Oliveira M.A.S., Maluf J.U. et al. Obtaining of bioactive di-and tripeptides from enzymatic hydrolysis of soybean meal and its protein isolate using Alcalase® and Neutrase® // International Journal of Food Science and Technology. 2023. V. 58. № 3. P. 1586–1596. doi: 10.1111/ijfs.15886

31. Gao Y., Chen L., Chi H., Li L., Teng F. Insights into the soybean protein isolate hydrolysates: Performance characterization, emulsion construction and in vitro digestive behavior // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. V. 279. P. 135372. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.135372

32. Nath A., Ahmad A.S., Amankwaa A., Csehi B., Mednyánszky Z., Szerdahelyi E. et al. Hydrolysis of soybean milk protein by papain: antioxidant, anti-angiotensin, antigenic and digestibility perspectives // Bioengineering. 2022. V. 9. № 9. P. 418. doi: 10.3390/bioengineering9090418

33. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. V. 227. № 5259. P. 680–685. doi: 10.1038/227680a0

34. Mora L., Toldrá F. Advanced enzymatic hydrolysis of food proteins for the production of bioactive peptides // Current Opinion in Food Science. 2023. V. 49. P. 100973. doi: 10.1016/j.cofs.2022.100973

35. Vogelsang-O’Dwyer M., Sahin A.W., Arendt E.K., Zannini E. Enzymatic hydrolysis of pulse proteins as a tool to improve techno-functional properties // Foods. 2022. V. 11. № 9. P. 1307. doi: 10.3390/foods11091307

36. Tsou M.J., Lin W.T., Lu H.C., Tsui Y.L., Chiang W.D. The effect of limited hydrolysis with Neutrase and ultrafiltration on the anti-adipogenic activity of soy protein // Process Biochemistry. 2010. V. 45. № 2. P. 217–222. doi: 10.1016/j.procbio.2009.09.010

37. Tsou M.J., Kao F.J., Tseng C.K., Chiang W.D. Enhancing the anti-adipogenic activity of soy protein by limited hydrolysis with Flavourzyme and ultrafiltration // Food Chemistry. 2010. V. 122. № 1. P. 243–248. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.02.070

38. Rostammiry L., Reza Saeidiasl M., Safari R., Javadian R. Optimization of the enzymatic hydrolysis of soy protein isolate by alcalase and trypsin // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2017. V. 14. № 1. P. 193–200. doi: 10.13005/bbra/2435

39. Yin C., Zhang X., Xu B., Zhao Q., Zhang S., Li Y. Effect of limited hydrolysis on the structure and gel properties of soybean isolate proteins: A comparative study of papain or/and trypsin // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. V. 282. P. 137398. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.137398

40. Fathi P., Moosavi-Nasab M., Mirzapour-Kouhdasht A., Khalesi M. Generation of hydrolysates from rice bran proteins using a combined ultrasonication-Alcalase hydrolysis treatment // Food Bioscience. 2021. V. 42. P. 101110. doi: 10.1016/j.fbio.2021.101110

41. Gulcin İ. Antioxidants and antioxidant methods: An updated overview // Archives of Toxicology. 2020. V. 94. № 3. P. 651–715. doi: 10.1007/s00204-020-02689-3

42. Wattanasiritham L., Theerakulkait C., Wickramasekara S., Maier C.S., Stevens J.F. Isolation and identification of antioxidant peptides from enzymatically hydrolyzed rice bran protein // Food Chemistry. 2016. V. 192. P. 156–162. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.06.057

43. Tkaczewska J., Borawska-Dziadkiewicz J., Kulawik P., Duda I., Morawska M., Mickowska B. The effects of hydrolysis condition on the antioxidant activity of protein hydrolysate from Cyprinus carpio skin gelatin // LWT - Food Science and Technology. 2020. V. 117. P. 108616. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108616

44. Ranamukhaarachchi S., Meissner L., Moresoli C. Production of antioxidant soy protein hydrolysates by sequential ultrafiltration and nanofiltration // Journal of Membrane Science. 2013. V. 429. P. 81–87. doi: 10.1016/j.memsci.2012.10.040