CC BY
23
Конкурс молодых ученых
Разработанные продукты содержат белок от 13,0 до 16,8%, жир содержится только в продуктах со сливками (2,0-2,5%) и легко корректируется изменением количества вносимых сливок.
Исследование аминокислотного состава показало, что при коагуляции яичного белка его биологическая ценность не изменилась. Коэффициент рациональности аминокислотного состава (Rc) в опытном и в контрольном образцах составил 0,76, показатель сопоставимой избыточности содержания незаменимых аминокислот (а) в коагулированном зерненом яичном белке составил 11,40 vs 11,46 в нативном яичном белке.
Заключение. Коагулированный яичный белок является хорошей основой для разработки целой линейки продуктов на его основе. Данные продукты отличаются высоким содержанием полноценного белка и пониженным содержанием жира.
Котенкова Е.А.
АНТИМИКРОБНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ВЫДЕЛЕННЫЕ ИЗ СЛИЗИСТЫХ ОБОЛОЧЕК СВИНЕЙ, КАК АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ПОДХОД К ПРОДЛЕНИЮ СРОКОВ ГОДНОСТИ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» РАН, Москва
Актуальность. На современном этапе развития пищевой промышленности выделяют физические, химические и биологические методы консервации продуктов питания. В настоящее время применяют различные консерванты и антиоксиданты химического синтеза, однако увеличивается спрос потребителей на продукты здорового питания, которые в том числе не содержат синтетические пищевые добавки. Достаточно перспективными в этой связи являются антимикробные вещества с выраженным антибактериальным действием, о существовании которых известно уже более 60 лет. Большинство изученных антимикробных пептидов (АМП) млекопитающих были выделены из нейтрофильных гранулоцитов, однако они также были обнаружены в тонком кишечнике, языке, миелоидных и эпителиальных клетках, хоть и в меньшем количестве. Это позволяет рассматривать в качестве источника антимикробных веществ не только гранулярный аппарат, но и ткани слизистых оболочек млекопитающих, в том числе сельскохозяйственных животных. Данные области, являясь пограничными зонами, постоянно контактирующими с широким спектром разнообразных биологических агентов, в том числе патогенными и условно-патогенными микроорганизмами и вирусами, агентами грибковой природы, потенциально могут содержать набор веществ антимикробной направленности действия.
Поэтому целью настоящей работы было провести протеомный анализ свиных слизистых оболочки гортани, языка, губной и носовой полостей, прямой кишки, а также оценить антимикробную активность экстрактов и ультрафильтратов, полученных из указанных тканей.
Материал и методы. Двумерный электрофорез (ДЭ) проводился по методу О'Фаррелла с изоэлектрофокуси-рованием в амфолиновом (IEF-PAGE) градиенте pH; последующую детекцию белков проводили окрашиванием азотнокислым серебром. Идентификацию белковых фракций на ДЭ осуществляли после трипсинолиза методами MALDI-TOF MS и MS/MS масс-спектрометрии на MALDI-времяпролетном масс-спектрометре Ultraflex (Bruker, Германия).
Экстракцию проводили раствором 10% уксусной кислоты, затем супернатант отделяли высокоскоростным центрифугированием, нейтрализовали до рН 6, часть подвергали ультрафильтрации на центрифужных ультрафильтрах Амикон Ультра-4 (50 КДа, Millipore). Нативные экстракты подвергали стерилизующей фильтрации на шприцевых фильтрах с размером пор 0,22 мкм (Nylon L.E., Teknokroma). Антимикробную активность образцов по отношению к Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa определяли на проточном цитометре GuavaEasyCyte (MerkMillipore) с использованием красителей EvaGreen и PI.
Результаты и обсуждение. В образцах были обнаружены гистоны разных типов (H2B type 1-like, HIST1H2BB, HIST1H2BB, HIST1H2BB, H2B S, H2B type 1-N и HIST1H2BB), белок S100-A12, фракции белка AGR2. В слизистых оболочках языка и прямой кишки был идентифицирован лизоцим С. Также было обнаружено множество тканеспе-цифичных белков, которые также могут быть предшественниками биоактивных пептидов.
При определении антимикробной активности по отношению к Pseudomonas aeruginosa было выявлено увеличение количества клеток в некоторых случаях практически в 2 раза, однако при инкубировании клеток с экстрактами гортани, языка и прямой кишки отмечалось наличие сохранившихся мертвых клеток (прокрашивались PI), величина которых достигала 40% всех клеток. Предположительно это наблюдение связано с тем, что АМП «упакованы» в белковую молекулу, которая может использоваться микроорганизмами изначально как субстрат, а при высвобождении оказывать антимикробное действие. Отмеченное наблюдение подтверждалось тем, что в ультрафильтратах (УФ) такого эффекта не наблюдалось, однако в некоторых УФ при удалении высокомолекулярных веществ антимикробная активность возрастала. При определении антимикробной активности по отношению к Staphylococcus aureus наибольшая активность отмечалась у свиной слизистой оболочки губ, доля выживших клеток не превышала 5%, увеличение количества клеток более чем в 1,5 раза наблюдалось при добавлении экстракта слизистой прямой кишки, однако в этом образце отмечалось аналогичное наблюдение, что и в отношении Pseudomonas aeruginosa: доля сохранившихся мертвых клеток (прокрашивались PI) достигала 46,5% всех клеток. УФ в отношении большинства образцов не приводила к существенному увеличению активности.
Часть II. Пищевые технологии и биотехнологии
Заключение. Результаты исследований показали, что экстракты слизистых оболочек свиньи проявляют активность в большей степени против грамположительных бактерий, нежели грамотрицательных. В отношении грамположительных бактерий большую активность проявлял экстракт слизистой оболочки губ, в отношении грамотрицательных - слизистые оболочки гортани, языка и прямой кишки. Однако некоторые АМП могут высвобождаться из более высокомолекулярных белковых молекул и в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, поэтому для дальнейших исследований необходимо рассмотреть целесообразность применения предварительной энзиматической обработки.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 17-76-10033). Кручинин А.Г.1, Агаркова Е.Ю.1, Федорова Т.В.2
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОЛИЗАТОВ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ С АПФ-ИНГИБИРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ
1 ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности», Москва
2 ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Москва
Актуальность. Интерес к белковым гидролизатам в значительной мере обусловлен широким спектром проявляемых ими биологических свойств (антиоксидантные, гипотензивные, иммуномодулирующие, бифидогенные, антимикробные и др.), что обусловливает их использование в качестве компонентов биологически активных добавок и продуктов функционального питания.
Диетологи утверждают, что пептиды, снижающие артериальное давление (пептиды с гипотензивным действием), содержатся в пище и могут быть использованы в качестве профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим разработка технологии направленного ферментативного гидролиза белков молочной сыворотки для получения пептидов, обладающих АПФ-ингибирующими свойствами, является весьма актуальной.
Цель - получение гидролизатов белков молочной сыворотки с АПФ-ингибирующими свойствами и удовлетворительными органолептическими характеристиками с использованием биоинформатического подхода.
Материал и методы. Для работы были использованы образцы подсырных сывороток сыров Моцарелла, Гор-гонзола, Качотта, Монтазио и Адыгейский, представленные фирмой - изготовителем сыров Sfoggiatech (Италия). Перед проведением гидролиза, сыворотки были проанализированы по пептидному составу, после чего их сепарировали на лабораторном сепараторе Ж5-Плава. Наработку концентратов для последующего гидролиза осуществляли на пилотной ульрафильтрационной установке AL 362 с мембранами рулонного типа («Альтаир», Россия) до массовой доли сухих веществ 8-11% и содержания общего белка 3,2-3,8% для сывороток сыров типа Монтазио, Качотта, Горгонзола и Моцарелла. Сыворотку Адыгейского сыра для получения белкового концентрата концентрировали до содержания сухих веществ ~7% и белка 0,7-0,8%.
Для ферментативного гидролиза подсырных сывороток Монтазио, Качотта, Горгонзола и Моцарелла ферментным препаратом (ФП) Протамекс (Protamex) (Novozymes A/S, Дания) в сочетании с ФП Алкалаза (Alcalase) (Novozymes A/S, Дания) использовали продолжительность гидролиза (до 90 мин) и соотношение ФП Протамекс и Алкалаза (3,0/1,0, % к массе субстрата), pH 7,0 и температуру 50°С.
Гидролиз белков подсырной сыворотки Адыгейского сыра проводили с использованием ФП Термолизин (Thermolysin) (Sigma-Aldrich, США) и Алкалаза при рН 7,8 и температуре 60°С, время гидролиза до 120 мин от начала реакции.
Гипотензивную активность in vitro в образцах белково-пептидных гидролизатов белков подсырных сывороток определяли по их способности ингибировать ангиотензин-1-превращающий фермент (АПФ). Измерение проводили с помощью микропланшетного фотометра-флуориметра BioTek Synergy 2 (BioTek).
Результаты и обсуждение. Анализ белковых профилей сывороток из-под твердых, полутвердых и мягких сыров показал, что в их состав входит от 50 до 63% р-лактоглобулина, 19-20% а-лактальбумина и до 11% к-казеина. Белковый профиль сыворотки из-под Адыгейского сыра включал 76% фракций казеина (а-, р- и к-казеин) и по 12% фракций р-лактоглобулина и а-лактальбумина (см. таблицу).
Уровень биологической активности подсырной сыворотки и белково-пептидного гидролизата
Наименование образца АПФ-ингибирующая активность, IC50, мг белка/л
Качотта Сыворотка 33481 ±112
Гидролизат 2563±32
Моцарелла Сыворотка 16162±98
Гидролизат 1572±28
Монтазио Сыворотка 25703±96
Гидролизат 2242±133
Горгонзола Сыворотка 22599±56
Гидролизат 1681 ±34
Адыгейский Сыворотка 3548±113
Гидролизат 537±25
