Аннотация

Введение. Более 170 пищевых продуктов могут вызывать у человека аллергические реакции. Одно из ключевых мест занимают молочные продукты. Для снижения антигенных свойств молочное сырье можно подвергнуть тепловой обработке. Однако длительное нагревание уменьшает питательную ценность молока, приводит к снижению растворимости и слабой перевариваемости продукта. Проведение биокаталитической конверсии считается эффективным способом снижения аллергенности белков молока и молочной продукции.
Объекты и методы исследования. Объектом исследований выбрана молочная сыворотка. Для проведения процесса биоконверсии использовали ферментный комплекс грибной протеазы и экзо-пептидазы, продуцируемых Aspergillus oryx season. В ходе работы определяли рациональную концентрацию ферментного препарата; параметры температурного режима и продолжительности реакции; влияния рН на интенсивность процесса. Использовали стандартные общепринятые методы. Массовую долю свободных аминокислот определяли методом распределительной хроматографии после гидролиза белков.
Результаты и их обсуждение. Установлена зависимость величины степени гидролиза сывороточных белков в результате биоконверсии от продолжительности ферментативной обработки и рН реакционной смеси. Максимальная степень гидролиза наблюдается при рН смеси 4,0 ± 0,1 при фермент-субстратном соотношении 1:700. Степень гидролиза в образцах с фермент-субстратным соотношением 1:1000 и 1:700 отличается незначительно. Поэтому, с точки зрения экономичности, за основу приняли фермент-субстратное соотношение 1:1000. Отмечено возрастание концентрации многих аминокислот, что говорит о гидролитическом расщеплении белка. Были определены рациональные параметры процесса биокаталитической конверсии молочной сыворотки данным ферментным комплексом: соотношение фермент-субстрат – 1:1000, продолжительность процесса – 60–90 мин, рН среды – 4,0 ± 0,1, температура – 35–45 °С.
Выводы. Результаты исследований образцов сыворотки, подвергнутой биокаталитической конверсии ферментным комплексом протеаз рода Aspergillus oryx season, показывают присутствие в составе молочной сыворотки низкомолекулярных пептидов, что говорит об эффективности процесса и снижения аллергенности сывороточного белка.

Ключевые слова

Биоконверсия, молочные продукты, антигенны, экзо-пептидаза, протеаза, хроматограмма, деминерализация, протеолиз, аминокислоты, белок

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лусс, Л. В. Пищевые аллергены и пищевые добавки: роль в формировании пищевой аллергии и пищевой непереносимости / Л. В. Лусс // Эффективная фармакотерапия. – 2014. – № 33. – С. 12–19.
2. EAACI food allergy and anaphylaxis guidelines: diagnosis and management of food allergy / A. Muraro, T. Werfel, K. Hoffmann-Sommergruber [et al.] // Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2014. – Vol. 69, № 8. – P. 1008–1025. DOI: https://doi.org/10.1111/all.12429.
3. К вопросу о перспективных направлениях борьбы с аллергией / В. Д. Харитонов, В. Г. Будрик, Е. Ю. Агаркова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. – 2012. – Т. 27, № 4. – С. 3–6.
4. Immunomodulatory properties of the milk whey products obtained by enzymatic and microbial hydrolysis / S.-M. Huang, K.-N. Chen, Y.-P. Chen [et al.] // International Journal of Food Science and Technology. – 2010. – Vol. 45, № 5. – P. 1061–1067. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02239.x.
5. Gauthier, S. F. Immunomodulatory peptides obtained by the enzymatic hydrolysis of whey proteins / S. F. Gauthier, Y. Pouliot, D. Saint-Sauveur // International Dairy Journal. – 2006. – Vol. 16, № 11. – Р. 1315–1323. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2006.06.014.
6. Screening of whey protein isolate hydrolysates for their dual functionality: Influence of pre-treatment and enzyme specificity / R. Ajonu, G. Doran, P. Torley [et al.] // Food Chemistry. – 2013. – Vol. 136, № 3–4. – P. 1435–1443. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.09.053.
7. A study of polyfunctional properties of biologically active peptides / A. Prosekov, O. Babich, L. Dyshlyuk [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2016. – Vol. 7, № 4. – P. 2391–2400.
8. Fibrinolytic and collagenolytic activity of extracellular proteinases of the strains of micromycetes Aspergillus ochraceus L-1 and Aspergillus ustus 1 / A. A. Osmolovskiy, E. A. Popova, V. G. Kreyer [et al.] // Moscow University Biological Sciences Bulletin. – 2016. – Vol. 71, № 1. – P. 62–66. DOI: https://doi.org/10.3103/S0096392516010053.
9. Deriving biologically active peptides and study of their qualities / I. S. Milenteva, L. S. Dyshlyuk, A. Yu. Prosekov [et al.] // Science Evolution. – 2016. – Vol. 1, № 2. – P. 20–33. DOI: https://doi.org/10.21603/2500-1418-2016-1-2-20-33.
10. The proteolytic activity research of the lactic acid microorganisms of different taxonomic groups / A. Prosekov, O. Babich, S. Asukhikh [et al.] // World Applied Sciences Journal. – 2013. – Vol. 23, № 10. – P. 1284–1290.
11. Functional properties of the enzyme-modified protein from oat bran / A. Prosekov, O. Babich, O. Kriger [et al.] // Food Bioscience. – 2018. – Vol. 24. – P. 46–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2018.05.003.
12. Identification of bioactive peptides in a functional yoghurt by micro liquid chromatography time-of-flight mass spectrometry assisted by retention time prediction / P. B. Kunda, F. Benavente, S. Catala-Clariana [et al.] // Journal of Chromatography A. – 2012. – Vol. 1229. – P. 121–128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chroma.2011.12.093.
13. Baldasso, C. A comparison of different electrodes solutions on demineralization of permeate whey / C. Baldasso, L. D. F. Marczak, I. C. Tessaro // Separation Science and Technology. – 2014. – Vol. 49, № 2. – P. 179–185.
14. Деминерализация молочной сыворотки для производства продуктов с пониженной аллергенностью / Н. Л. Потураева, О. В. Кригер, Т. В. Подлегаева [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2013. – № 8. – С. 24–26.
15. Use of cation-coated filtration membranes for demineralization by electrodialysis / W. Villeneuve, V. Perreault, P. Chevallier [et al.] // Separation and Purification Technology. – 2019. – Vol. 218. – P. 70–80. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.02.032.
16. Modeling the angiotensin-converting enzyme inhibitory activity of peptide mixtures obtained from cheese whey hydrolysates using concentration-response curves / N. Estévez, P. Fuciños, A. C. Sobrosa [et al.] // Biotechnology Progress. – 2012. – Vol. 28, № 5. – P. 1197–1206. DOI: https://doi.org/10.1002/btpr.1587.
17. Proteolytic activity of Enterococcus faecalis VB63F for reduction of allergenicity of bovine milk proteins / V. Biscola, F. L. Tulini, Y. Choiset [et al.] // Journal of Dairy Science. – 2016. – Vol. 99, № 7. – P. 5144–5154. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2016-11036.
18. Prosekov, A. Yu. Foresight of food industry development up to 2030: challenges and solutions / A. Yu. Prosekov, T. F. Kiseleva // Smart Innovation, Systems and Technologies. – 2019. – Vol. 139. – P. 349–356. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-18553-4_44.
19. Prosekov, A. Yu. Identification of industrially important lactic acid bacteria in foodstuffs / A. Yu. Prosekov, O. O. Babich, K. V. Bespomestnykh // Foods and Raw Materials. – 2013. – Vol. 1, № 2. – P. 42–45. DOI: https://doi.org/10.12737/2053.