Rus / Eng


ISSN 2074-9414 (Print)

ISSN 2313-1748 (Online)
Свидетельство о регистрации
ЭЛ № ФС 77 - 72312 от 1.02.2018 г.

Ответственная за выпуск:
Кирякова Алёна Алексеевна

Учредитель и издатель:
ФГБОУ ВО «Кемеровский
государственный университет»
https://kemsu.ru/

Главный редактор сетевого издания:
Просеков Александр Юрьевич

Контакты:
650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6
тел.: +7 (3842) 58-80-24
e-mail: fptt@kemsu.ru,
food-kemtipp@yandex.ru,
fptt98@gmail.com

Подписаться на рассылку содержания свежего номера

Отправить рукопись 
Информация о статье

Количество просмотров: 273

Название статьи ПРОТИВОДИАБЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БЕЛКОВ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ
Авторы

Агаркова Е.Ю., канд. техн. наук, заведующая лабораторией технологии молочно-белковых концентратов, пищевых добавок и продуктов на их основе, ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности», euagarkova@mail.ru

Рязанцева К.А., канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории технологии молочно-белковых концентратов, пищевых добавок и продуктов на их основе, ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности», kberezkina@mail.ru

Кручинин А.Г., канд. техн. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией молочных консервов, ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности», kruchinin-vnimi@yandex.ru

Рубрика
Год 2020 Номер журнала 2 УДК 637.344
DOI 10.21603/2074-9414-2020-2-306-318
Аннотация Введение. С появлением технологий мембранной фильтрации молочная сыворотка перестала рассматриваться как низкоценный побочный продукт, полученный при производстве сыра и творога. Использование методов глубокой переработки сыворотки в совокупности с биотехнологическими подходами позволило получать не только концентраты сывороточных белков, но и функциональные ингредиенты на ее основе.
Объекты и методы исследования. В результате информационно-аналитического поиска были изучены и структурированы современные результаты исследований российских и зарубежных научных коллективов в области разработки функциональных противодиабетических ингредиентов на основе гидролизованных белков молока и сыворотки.
Результаты и их обсуждение. Наиболее мощным пептидом, ингибирующим дипептидилпептидазу IV (DPP-IV), идентифицированным зарубежными учеными в молочных белках, является Ile-Pro-Ile (дипротин A) со значением IC50 4,7 μM, предшественником которого является κ-казеин. В работах по гидролизу β-лактоглобулина трипсином показано получение пептидного фрагмента IPAVF с наиболее сильной ингибирующей активностью DPP-IV (IC50 44,7 μМ). В других работах гидролиз β-лактоглобулина приводил к получению фрагментов LKPTPEGDL и LKPTPEGDLEIL с ингибирующей активностью DPP-IV IC50 45 и 57 μМ соответственно. Ряд исследований описывает получение аналогичных фрагментов со схожей активностью при последовательном воздействии фермента Нейтраза на β-лактоглобулин с последующим гидролизом пепсином. В исследованиях по гидролизу α-лактальбумина пепсином учеными были идентифицированы пептиды WLAHKALCSEKLDQ и LAHKALCSEKL, обладающие ингибирующей активностью DPP-IV на уровне IC50 141 и 166 μМ соответственно.
Выводы. Анализ результатов исследований российских и зарубежных ученых показал перспективность гидролиза молочных белков и необходимость разработки противодиабетических добавок на основе молочного белка. Они могут с успехом использоваться в терапии больных сахарным диабетом 2 типа. Кроме того, авторы работ отмечают необходимость в проведении дальнейших исследований в этой области с целью установления безопасности применения биологически активных пептидов.
Ключевые слова Сывороточные белки, ферменты, гидролиз, дипептидилпептидаза IV, противодиабетическая активность
Информация о статье Дата поступления 24 апреля 2020 года
Дата принятия в печать 29 мая 2020 года
Дата онлайн-размещения 29 июня 2020 года
Выходные данные статьи Агаркова, Е. Ю. Противодиабетическая активность белков молочной сыворотки / Е. Ю. Агаркова, К. А. Рязанцева, А. Г. Кручинин // Техника и технология пищевых производств. – 2020. – Т. 50, № 2. – С. 306–318. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-306-318.
Загрузить полный текст статьи
Список цитируемой литературы
  • Харитонов, В. Д. Глубокая переработка молочного сырья и вторичных ресурсов / В. Д. Харитонов // Молочная промышленность. – 2018. – № 6. – С. 30–31.
  • Низкоаллергенные молочные продукты / В. Д. Харитонов, Н. В. Пономарева, Е. И. Мельникова [и др.]. – СПб. : Профессия, 2019. – 108 с.
  • Рациональный дизайн ферментной композиции для получения функциональных гидролизатов сывороточных белков / А. А. Торкова, К. А. Рязанцева, Е. Ю. Агаркова [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2017. – Т. 53, № 6. – С. 580–591. DOI: https://doi.org/10.7868/S0555109917060137.
  • Биосинтез антимикробных бактериоциноподобных соединений штаммом Lactobacillus reuteri LR1: оптимизация условий культивирования / А. В. Бегунова, И. В. Рожкова, Т.И. Ширшова [и др.] // Биотехнология. – 2019. – Т. 35, № 5. – С. 58–69. DOI: https://doi.org/10.21519/0234-2758-2019-35-5-58-69.
  • Korhonen, H. Bioactive peptides: Production and functionality / Н. Korhonen, А. Pihlanto // International Dairy Journal. – 2006. – Vol. 16, № 9. – Р. 945–960. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2005.10.012.
  • Nasri, M. Protein hydrolysates and biopeptides: production, biological activities, and applications in foods and health benefits. A review / М. Nasri // Advances in Food and Nutrition Research. – 2017. – Vol. 81. – Р. 109–159. DOI: https://doi. org/10.1016/bs.afnr.2016.10.003.
  • Асафов, В. А. Функциональный высокобелковый напиток с гидролизатом казеина и белковыми фракциями молозива / В. А. Асафов, Н. Л. Танькова, Е. Л. Искакова // Инновации и продовольственная безопасность. – 2018. – Т. 20, № 2. – С. 51–54.
  • Generation and characterization of dipeptidyl peptidase-IV inhibitory peptides from trypsin-hydrolyzed α-lactalbumin-rich whey proteins / C.-L. Jia, N. Hussain, O. J. Ujiroghene [et al.] // Food Chemistry. – 2020. – Vol. 318. DOI: https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2020.126333.
  • Танирбергенова, А. А. Распространение сахарного диабета в современном мире / А. А. Танирбергенова, К. А. Тулебаев, Ж. А. Аканов // Вестник Казахского национального медицинского университета. – 2017. – № 2. – С. 386–388.
  • Kahn, S. E. Pathophysiology and treatment of type 2 diabetes: Perspectives on the past, present, and future / S. E. Kahn, М. Е. Cooper, S. Del Prato // Lancet. – 2014. – Vol. 383, № 9922. – Р. 1068–1083. DOI: https://doi.org/10.1016/S01406736(13)62154-6.
  • Juillerat-Jeanneret, L. Dipeptidyl peptidase IV and its inhibitors: Therapeutics for type 2 diabetes and what else? / L. Juillerat-Jeanneret // Journal of Medicinal Chemistry. – 2013. – Vol. 57, № 6. – Р. 2197–2212. DOI: https://doi.org/10.1021/ jm400658e.
  • Milk protein isolate (MPI) as a source of dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) inhibitory peptides / A. B. Nongonierma, M. Lalmahomed, S. Paolella [et al.] // Food Chemistry. – 2017. – Vol. 231. – Р. 202–211. DOI: https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2017.03.123.
  • Nongonierma, A. B. Inhibition of dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) by proline containing casein-derived peptides / A. B. Nongonierma, R. J. FitzGerald // Journal of Functional Foods. – 2013. – Vol. 5, № 4. – Р. 1909–1917. DOI: https://doi. org/10.1016/j.jff.2013.09.012.
  • Food protein hydrolysates as a source of dipeptidyl peptidase IV inhibitory peptides for the management of type 2 diabetes / O. Power, A. B. Nongonierma, P. Jakeman [et al.] // Proceedings of the Nutrition Society. – 2014. – Vol. 73, № 1. – Р. 34–46. DOI: https://doi.org/10.1017/S0029665113003601.
  • Lacroix, I. M. E. Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity of dairy protein hydrolysates / I. M. E. Lacroix, E. C. Y. LiChan // International Dairy Journal. – 2012. – Vol. 25, № 2. – P. 97–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2012.01.003.
  • Nongonierma, A. B. Dipeptidyl peptidase IV inhibitory properties of a whey protein hydrolysate: Influence of fractionation, stability to simulated gastrointestinal digestion and food–drug interaction / A. B. Nongonierma, R. J. FitzGerald // International Dairy Journal. – 2013. – Vol. 32, № 1. – Р. 33–39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2013.03.005.
  • Lacroix, I. M. E. Inhibition of dipeptidyl peptidase (DPP)-IV and α-glucosidase activities by pepsin-treated whey proteins / I. M. E. Lacroix, E. C. Y. Li-Chan // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2013. – Vol. 61, № 31. – Р. 7500–7506. DOI: https://doi.org/10.1021/jf401000s.
  • Selective enrichment of bioactive properties during ultrafiltration of a tryptic digest of β-lactoglobulin / O. Power, A. Fernández, R. Norris [et al.] // Journal of Functional Foods. – 2014. – Vol. 9. – Р. 38–47. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jff.2014.04.002.
  • Isolation and characterization of four bactericidal domains in the bovine β-lactoglobulin / A. Pellegrini, C. Dettling, U. Thomas [et al.] // Biochemical et Biophysical Acta (BBA) – General Subjects. – 2001. – Vol. 1526, № 2. – Р. 131–140. DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-4165(01)00116-7.
  • Uchida, M. Novel dipeptidyl peptidase-4-inhibiting peptide derived from β-lactoglobulin / M. Uchida, Y. Ohshiba, O. Mogami // Journal of Pharmacological Sciences. – 2011. – Vol. 117, № 1. – Р. 63–66. DOI: https://doi.org/10.1254/jphs.11089SC.
  • Inhibition of dipeptidyl peptidase IV by enzymatic hydrolysates derived from primary and secondary whey of fresh and Oaxaca cheeses / E. Mares-Mares, J. E. Barboza-Corona, M. E. Sosa-Morales [et al.] // International Journal of Dairy Technology. – 2019. – Vol. 72, № 4. – P. 626–632. DOI: https://doi.org/10.1111/1471-0307.12623.
  • Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory peptides generated by tryptic hydrolysis of a whey protein concentrate rich in β-lactoglobulin / S. T. Silveira, D. Martínez-Maqueda, I. Recio [et al.] // Food Chemistry. – 2013. – Vol. 141, № 2. – Р. 1072–1077. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.03.056.
  • Lacroix, I. M. E. Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity of dairy protein hydrolysates / I. M. E. Lacroix, E. C. Y. LiChan // International Dairy Journal. – 2012. – Vol. 25, № 2. – Р. 97–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2012.01.003.
  • Lacroix, I. M. E. Isolation and characterization of peptides with dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity from pepsintreated bovine whey proteins / I. M. E. Lacroix, E. C. Y. Li-Chan // Peptides. – 2014. – Vol. 54. – Р. 39–48. DOI: https://doi. org/10.1016/j.peptides.2014.01.002.
  • Le Maux, S. Peptide composition and dipeptidyl peptidase IV inhibitory properties of β-lactoglobulin hydrolysates having similar extents of hydrolysis while generated using different enzyme-to-substrate ratios / S. Le Maux, A. B. Nongonierma, R. J. FitzGerald // Food Research International. – 2017. – Vol. 99. – Р. 84–90. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.05.012.
  • Whey proteins as source of dipeptidyl dipeptidase IV (dipeptidyl peptidase-4) inhibitors / G. Tulipano, V. Sibilia, A. M. Caroli [et al.] // Peptides. – 2011. – Vol. 32, № 4. – Р. 835–838. DOI: https://doi.org/10.1016/j.peptides.2011.01.002.
  • In silico approaches applied to the study of peptide analogs of ile-pro-ile in relation to their dipeptidyl peptidase IV inhibitory properties / A. B. Nongonierma, L. Dellafiora, S. Paolella [et al.] // Frontiers in Endocrinology. – 2018. – Vol. 9. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00329.
  • Abd El-Salam, M. H. Separation of bioactive whey proteins and peptides / M. H. Abd El-Salam, S. El-Shibiny // Ingredients Extraction by Physicochemical Methods in Food / A. M. Grumezescu, A. M. Holban. – Academic Press, 2017. – Р. 463–494. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811521-3.00012-0.
  • Membrane reactors for low temperature applications: An overview / A. Brunetti, P. F. Zito, L. Giorno [et al.] // Chemical Engineering and Processing – Process Intensification. – 2018. – Vol. 124. – Р. 282–307. DOI: https://doi.org/10.1016/j. cep.2017.05.002.
  • Guadix, A. Production of whey protein hydrolysates with reduced allergenicity in a stable membrane reactor / A. Guadix, F. Camacho, E. M. Guadix // Journal of Food Engineering. – 2006. – Vol. 72, № 4. – Р. 398–405. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jfoodeng.2004.12.022.
  • O’Halloran, J. Production of whey-derived DPP-IV inhibitory peptides using an enzymatic membrane reactor / J. O’Halloran, М. O’Sullivan, Е. Casey // Food and Bioprocess Technology. – 2019. – Vol. 12, № 5. – P. 799–808. DOI: https://doi. org/10.1007/s11947-019-02253-7.
  • Release of dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) inhibitory peptides from milk protein isolate (MPI) during enzymatic hydrolysis / А. В. Nongonierma, С. Mazzocchi, S. Paolella [et al.] // Food Research International. – 2017. – Vol. 94. – Р. 79–89. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.02.004.
  • Донская, Г. А. Напитки кисломолочные с повышенным содержанием сывороточных белков и водорастворимых антиоксидантов / Г. А. Донская, В. М. Дрожжин, В. В. Брызгалина // Вестник Мурманского государственного технического университета. – 2018. – Т. 21, № 3. – С. 471–480. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2018-21-3-471-480.
  • Выбор источников биологически активных веществ для функциональных кисломолочных продуктов / З. С. Зобкова, Т. П. Фурсова, Д. В. Зенина [и др.] // Молочная промышленность. – 2018. – № 3. – С. 59–62. DOI: https://doi. org/10.31515/1019-8946-2018-3-59-62.