Аннотация

Распространенность пищевой аллергии растет во всем мире. Одной из ее причин могут быть белки. Поэтому получение ферментативных гидролизатов белков в качестве гипоаллергенных компонентов пищевых продуктов является актуальным. Целью исследования стала оценка уровня антигенности, сенсибилизирующей активности и антиоксидантных свойств ферментативных гидролизатов яичного и соевого белков.
Сырьем для исследований являлись протеин соевый (изолят) и яичный альбумин. Получение гидролизатов белков проводили с использованием протеаз (пепсин и трипсин) путем двухстадийного процесса. Затем определяли степень гидролиза, суммарную антиоксидантную активность и остаточную антигенность. Сенсибилизирующую способность нативных белков и гидролизатов изучали на модели гиперчувствительности замедленного типа на мышах в внутрикожном тесте опухания лапы.
Путем последовательного внесения пепсина и трипсина получены гидролизаты яичного альбумина и соевого протеина. На основании определения содержания азота (общего, в негидролизованном сырье и гидролизате) рассчитана степень гидролиза белков, которая составила 82–88 %. Суммарная антиоксидантная активность гидролизатов составила 114,3 и 91,4 мг/100 мл соответственно. Остаточная антигенность гидролизатов, определенная методом ИФА, составила 1,55×10^–4 и 3,30×10^–4 отн.ед. Нативные белки обладали высокими аллергизирующими свойствами, увеличивая показатели индекса реакции гиперчувствительности замедленного типа более, чем в 5 раз. Гидролизаты снижали индекса реакции гиперчувствительности замедленного типа в среднем в 3,5 и 2,6 раза соответственно.
Ферментативные гидролизаты яичного альбумина и соевого белка обладали высокой степенью гидролиза и антиоксидантной активностью. Установлена низкая остаточная антигенность (10^–4) и невысокая сенсибилизирующая способность. Предполагается, что данные белки могут быть использованы в качестве гипоаллергенного компонента с антиоксидантным действием при разработке пищевых продуктов функционального назначения.

Ключевые слова

Яичный альбумин, соевый протеин, гидролизаты, остаточная антигенная активность, сенсибилизирующая активность, антиоксидантная активность

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда (РНФ) № 23-26-00058, https://rscf.ru/project/23-26-00058

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Sampath V, Abrams EM, Adlou B, Akdis C, Akdis M, Brough H, et al. Food Allergy Across the Globe. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2021;148(6):1347–1364. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2021.10.018
2. Revyakina VA. The Problem of Food Allergies at the Present Stage. Problems of Nutrition. 2020;89(4):186–192. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10052; https://www.elibrary.ru/IAVQHX
3. Chittoor RI, Saraswathi HTB. A Review of Naturally Occuring Food Allergens and Their Impact on Health. Biosciences Biotechnology Research Asia. 2022;19(1):13–35. https://doi.org/10.13005/bbra/2965
4. Dolganyuk V, Sukhikh S, Kalashnikova O, Ivanova S, Kashirskikh E, Prosekov A, et al. Food Proteins: Potential Resources. Sustainability. 2023;15(7):5863. https://doi.org/10.3390/su15075863
5. Fedotova MM, Fedorova OS, Konovalova UV, Kamaltynova EM, Nagaeva TA Ogorodova LM. Hen's Egg Allergy: An Update. Bulletin of Siberian Medicine. 2018;17(2):156–166. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-2-156-166; https://www.elibrary.ru/UTINVZ
6. Monaci L, Pilolli R, de Angelis E, Crespo JF, Novak N, Cabanillas B. Food Allergens: Classification, Molecular Properties, Characterization, and Detection in Food Sources. Advances in Food and Nutrition Research. 2020;93:113–146. https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2020.03.001
7. Gromov DA, Borisova AV, Bakharev VV. Food Allergens and Methods for Producing Hypoallergenic Foods. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(2):232–247. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-2-232-247; https://elibrary.ru/MHOLPD
8. Zorin SN, Sidorova YuS, Mazo VK. Enzymatic Hydrolysates of Whey Protein and Chicken Egg Ppotein: Production, Physical-Chemical and Immunochemical Characteristics. Problems of Nutrition. 2020;89(1):64–68. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10007; https://elibrary.ru/EYXSNG
9. Zorin SN. Enzymatic Hydrolysates of Food Proteins for Specialized Foods for Therapeutic and Prophylactic Nutrition. Problems of Nutrition. 2019;88(3):23–31. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10026; https://elibrary.ru/JMLHXW
10. Clare Mills EN, Sancho AI, Rigby NM, Jenkins JA, Mackie AR. Impact of Food Processing on the Structural and Allergenic Properties of Food Allergens. Molecular Nutrition and Food Research. 2009;53(8):963–969. https://doi.org/10.1002/mnfr.200800236
11. Mahler V, Goodman RE. Definition and Design of Hypoallergenic Foods. In: Kleine-Tebbe J, Jakob T, editors. Molecular Allergy Diagnostics. Innovation for a Better Patient Management. Cham: Springer; 2017. pp. 487–511. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42499-6_27
12. Verhoeckx KCM, Vissers YM, Baumert JL, Faludi R, Feys M, Flanagan S, et al. Food Processing and Allergenicity. Food and Chemical Toxicology. 2015;80:223–240. https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.03.005
13. Prikhodko DV, Krasnoshtanova AA. Using casein and gluten protein fractions to obtain functional ingredients. Foods and Raw Materials. 2023;11(2):223–231. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-2-569
14. Rahaman T, Vasiljevic T, Ramchandran L. Effect of Processing on Conformational Changes of Food Proteins Related to Allergenicity. Trends in Food Science and Technology. 2016;49:24–34. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.01.001
15. Andjelkovic U. Food Allergy and Food Allergens. In: Cifuentes A, editor. Comprehensive Foodomics. Elsevier; 2021. pp. 154–174. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.22844-8
16. Semenova ES, Simonenko ES, Simonenko SV, Zorin SN, Petrov NA, Mazo VK. Study of the Process of Hydrolysis of Milk Proteins Using Enzyme Preparations of Domestic and Production. Food Systems. 2023;6(2):224–232. (In Russ.). https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-2-224-232; https://elibrary.ru/VQTKGN
17. Свириденко Ю.Я., Мягконосов Д.С., Абрамов Д.В., Овчинникова Е. Г. Научно-методические подходы к развитию технологии белковых гидролизатов для специального питания. Ч. 1. Технология производства и технические характеристики гидролизатов // Пищевая промышленность. 2017. № 5. С. 48–51. https://elibrary.ru/YPIXGD
18. Sviridenko YuYa, Myagkonosov DS, Abramov DV, Ovchinnikova EG, Simonenko SV, Antipova TA. Technological Methods for Improving the Functional Properties of Hydrolysates for Specialized and Infant Nutrition. Food Industry. 2020;(10):12–17. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10113; https://elibrary.ru/MXLHHE
19. Kostyleva EV, Sereda AS, Velikoretskaya IA, Kurbatova EI, Tsurikova NV. Proteases For Obtaining of Food Protein Hydrolysates from Proteinaceous By-Products. Problems of Nutrition. 2023;92(1):116–132. (In Russ.). https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-116-132; https://elibrary.ru/PUGROG
20. Pan M, Liu K, Yang J, Liu S, Wang S, Wang S. Advances on Food-Derived Peptidic Antioxidants – A Review. Antioxidants. 2020;9(9):799. https://doi.org/10.3390/antiox9090799
21. Dziuba M, Darewicz M. Food Proteins as Precursors of Bioactive Peptides – Classification into Families. Food Science and Technology International. 2007;13(6):393–404. https://doi.org/10.1177/1082013208085933
22. Sarmadi BH, Ismail A. Antioxidative Peptides from Food Proteins: A Review. Peptides. 2010;31(10):1949–1956. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2010.06.020
23. Benedé S, Molina E. Chicken Egg Proteins and Derived Peptides with Antioxidant Properties. Foods. 2020;9(6):735. https://doi.org/10.3390/foods9060735
24. López-García G, Dublan-García O, Arizmendi-Cotero D, González-Olivan LM. Antioxidant and Antimicrobial Peptides Derived from Food Proteins. Molecules. 2022;27(4):1343. https://doi.org/10.3390/molecules27041343
25. Du Z, Li Y. Review and Perspective on Bioactive Peptides: A Roadmap for Research, Development, and Future Opportunities. Journal of Agriculture and Food Research. 2022;9:100353. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2022.100353
26. Wong F-C, Xiao J, Wang S, Ee K-Y, Chai T-T. Advances on the Antioxidant Peptides from Edible Plant Sources. Trends in Food Science and Technology. 2020;99:44–57. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.02.012
27. Zhamsaranova SD, Lebedeva SN, Bolkhonov BA, Sokolov DV. Enzymatic Food Protein Conversion and Assessment of Antioxidant Activity of Peptides. ESSUTM Bulletin. 2021;(4):5–14. (In Russ.). https://doi.org/10.53980/24131997_2021_4_5; https://elibrary.ru/TNSCKR
28. Bolkhonov BA, Sokolov DV, Zhamsaranova SD, Lebedeva SN, Qian Ch. Selection of Working Parameters for the Production of Egg Protein Peptides. ESSUTM Bulletin. 2022;(4):15–23. (In Russ.). https://doi.org/10.53980/24131997_2022_4_15; https://elibrary.ru/UICXSZ
29. Zhamsaranova SD, Lebedeva SN, Bolkhonov BA, Sokolov DV, Bazhenova BA. Hydrolysate of Ovalbumin: Production and Evaluation of the Functional Properties of Peptides. Theory and Practice of Meat Processing. 2023;8(1):34–42. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2023-8-1-34-42; https://elibrary.ru/EQUMSB
30. Sokolov DV, Bolkhonov BA, Zhamsaranova SD, Lebedeva SN, Bazhenova BA. Enzymatic Hydrolysis of Soy Protein. Food Processing: Techniques and Technology. 2023;53(1):86–96. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-1-2418; https://elibrary.ru/DHXSAX
31. Akbarian M, Khani A, Eghbalpour S, Uversky VN. Bioactive Peptides: Synthesis, Sources, Applications, and Proposed Mechanisms of Action. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(3):1445. https://doi.org/10.3390/ijms23031445
32. Manzoor M, Singh J, Gani A. Exploration of Bioactive Peptides from Various Origin as Promising Nutraceutical Treasures: In Vitro, In Silico and In Vivo Studies. Food Chemistry. 2021;373:131395. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131395
33. Aider M. Potential Applications of Ficin in The Production of Traditional Cheeses and Protein Hydrolysates. JDS Communications. 2021;2(5):233–237. https://doi.org/10.3168/jdsc.2020-0073
34. Pang L, Liu M, Li X, Guo L, Man C, Yang X, et al. Effect of Enzymatic Hydrolysis Combined with Processing on Allergenicity of Food Allergens. Trends in Food Science and Technology. 2024;143:104248 https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104248
35. Ahmed I, Chen H, Li J, Wang B, Li Z, Huang G. Enzymatic Crosslinking and Food Allergenicity: A Comprehensive Review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2021;20(6):5856–5879. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12855
36. El Mecherfi K-E, Todorov SD, de Albuquerque MAC, Denery-Papini S, Lupi R, Haertlé T, et al. Allergenicity of Fermented Foods: Emphasis on Seeds Protein-Based Products. Foods. 2020;9(6):792. https://doi.org/10.3390/foods9060792