Виробництво комплексів циклодекстрину з біологічно активними пептидами молока

Т.М.Галавач

Р. В. Романович

Є. С. Савчук

А. С. Бобович

Е. І. Тарун

В. П. Курченко

В. Д. Хартітонов

В. А. Асафов

*Відповідний автор: Т. М. Галавач, В. А. Асафов, Білоруський державний університет (БДУ), Незалежність Ав. 4, 220030 Мінськ, Білорусь.

Отримано: 07 квітня 2020 р .;Опубліковано: 14 квітня 2020 р

Анотація

Були отримані комплекси включення β-циклодекстрину з великими білковими гідролізатами сироватки та молозива. Встановлено значне зниження гіркоти пептидів, що входять до клатратів з циклічним олігосахаридом, порівняно з вихідними зразками гідролізатів. За даними термогравіметричного аналізу підтверджено утворення комплексів включення β-циклодекстрину з молочними пептидами. Виявлено підвищення антиоксидантного потенціалу циклічних олігосахаридних клатратів з гідролізатами молочної сироватки/молозива у 2,1/1,3 рази порівняно з пептидними фракціями. Комплекс β-циклодекстрину з пептидами сироватки та молозива привів до посилення радикально-знижуючої активності та поліпшення органолептичних властивостей, роблячи клатрати перспективними інгредієнтами спеціальних харчових формул.

Ключові слова: Циклодекстрини, гіркота пептидів, клатрати, гідролізат молозива, гідролізат сироватки

Вступ

Циклодекстрини (CD), або циклічні олігосахариди, відрізняються конусоподібною просторовою структурою з гідрофобною порожниною, що пояснює здатність утворювати комплекси включення з різними сполуками [1]. Підвищена розчинність, стійкість до фізичних та хімічних факторів, толерантність та біодоступність були показані для клатратів на відміну від вихідних біологічно активних речовин [2]. Комплекс CD з пептидами та амінокислотами, які, як відомо, мають яскраво виражений гіркий смак, призводить до покращення смаку [3-5]. Введення α CD пом’якшеної гіркоти чистих розчинів амінокислот (фенілаланін, триптофан, пролін, ізолейцин, тирозин, гістидин) та соєвих пептидів [4]. Постачання 5% β CD (як комплексоутворювача) усуває гіркоту 5% розчину соєвих гідролізатів на 90% [5]. Тому представляється природним, що β CD рекомендували як переважний компонент функціонального харчування. Супермолекулярний комплекс (інсулін/R8 карбоксиметил-β CD), протестований на діабетичній лінії колії, продемонстрував значне підвищення проникності інсуліну та чудовий біологічний ефект [6]. Комплекс β CD продемонстрував підвищену стійкість антимікробних пептидів ABP-CM4 [7] та нізину [8] до протеолізу, що супроводжується стабільною біологічною активністю.

Антиоксидантна активність (АОА) білків і пептидів пов’язана зі зменшенням властивостей амінокислотних радикалів метіоніну, гістидину, триптофану та тирозину [9-10]. Оцінювали вплив ферментативного гідролізу та бродіння на АОА сироваткового та молозиво-білкового компонента [11-13], органолептичні та антиоксидантні властивості β CD-клатратів з комерційним гідролізатом сироватки [14]. Це дослідження було спрямоване на отримання циклічних олігосахаридних комплексів з молочними пептидами (великими гідролізатами молозива та сироватки).

Матеріали і методи

Виробництво β-циклодекстрину клатратів з молочними пептидами

β CD виробництва Roquette (Франція) та екстенсивні гідролізати сироватки/молозива (вироблені в лабораторії прикладної біології, Біологічний факультет БДУ, Білорусь) були задіяні для комплексоутворення клатратів. Готували розчини, що містять β CD та гідролізати у масовому співвідношенні 2: 1 (у перерахунку на тверді речовини). Отримані розчини циклічного олігосахариду та пептидів інкубували протягом 4 годин при температурі 50 ° C при постійному перемішуванні (200 об/хв). Органолептичні властивості рідких зразків оцінювали згідно з процедурою, описаною в [5]. В якості контролю використовували зразки гідролізатів сироватки та молозива. Зразки клатрату та гідролізату сушили ліофілізацією при температурі-53 ºС і тиску 0,1 атм протягом 24-48 год для подальших експериментів.

Термогравіметричний аналіз клатратів та гідролізатів

Параметри термічної деградації зразків клатрату та гідролізату визначали за допомогою термогравіметричного аналізу (TGA) та диференціальної скануючої калориметрії (DSC) на приладі TGA/DSCI (Mettler Toledo, Швейцарія). Вага зразка становила 20 мг, роздільна здатність аналізу дорівнювала 1 мкг. TGA/DSC проводили в діапазоні 30-600 ° С, швидкість підвищення температури досягала 5 ° С/хв, точність регулювання температури становила ± 2 ° С. Ефективну енергію активації (Еа) розраховували за методом Бройдо з використанням кривих TGA [15]. Чисті речовини (пептиди та β CD) та їх суміші у масовому співвідношенні 2: 1 вибирали для контрольних зразків.

Оцінка антиоксидантної активності

AOA експериментальних зразків оцінювали флюориметричним методом (потужність радикального поглинання кисню, ORAC). В його основі лежить придушення флуоресценції флуоресцеїну (Fl) в результаті її окислення кисневими радикалами та пригнічення цього процесу антиоксидантами. У цьому дослідженні була застосована методика, представлена в роботі Е. І. Таруна (2014) [16]. Результати 3 незалежних експериментів були виражені як середнє значення ± довірчий інтервал.