Producerea de complexe de ciclodextrină cu peptide de lapte active biologic

TM Halavach

RV Romanovich

ES Savchuk

AS Bobovich

EI Tarun

VP Kurchenko

VD Khartitonov

VA Asafov

* Autorul corespunzator: TM Halavach, VA Asafov, Belarus State University (BSU), Nezavisimosti Av. 4, 220030 Minsk, Belarus.

lapte

Primit: 07 aprilie 2020;Publicat: 14 aprilie 2020

Abstract

Au fost derivate complexele de incluziune ale β ciclodextrinei cu hidrolizate proteice extinse de zer și colostru. O scădere semnificativă a amărăciunii peptidelor incluse în clatrați cu oligozaharidă ciclică a fost stabilită în comparație cu probele inițiale de hidrolizate. Conform analizei termo-gravimetrice, s-a confirmat formarea complexelor de incluziune a β ciclodextrinei cu peptide din lapte. A fost relevată o creștere de 2,1/1,3 ori a potențialului antioxidant al clatratilor oligozaharidici ciclici cu hidrolizate de zer/colostru, în comparație cu fracțiunile peptidice. Complexarea β ciclodextrinei cu zer și peptide de colostru a avut ca rezultat o activitate de reducere a radicalilor îmbunătățită și proprietăți organoleptice îmbunătățite, făcând clatratii ingrediente promițătoare ale formulelor nutriționale speciale.

Cuvinte cheie: Ciclodextrine, amărăciune a peptidelor, clatrate, hidrolizat de colostru, hidrolizat de zer

Introducere

Ciclodextrinele (CD) sau oligozaharidele ciclice se disting printr-o structură spațială în formă de con cu cavitate hidrofobă, care explică capacitatea de a forma complexe de incluziune cu diverși compuși [1]. Solubilitatea crescută, rezistența la factorii fizici și chimici, toleranța și biodisponibilitatea au fost arătate pentru clatrați, spre deosebire de substanțele biologic active inițiale [2]. Complexarea CD cu peptide și aminoacizi despre care se știe că are un gust amar pronunțat duce la o aromă îmbunătățită [3-5]. Introducerea amărăciunii α CD a ameliorat soluțiile de aminoacizi puri (fenilalanină, triptofan, prolină, izoleucină, tirozină, histidină) și peptide de soia [4]. Aprovizionarea cu 5% β CD (ca agent de complexare) a eliminat amărăciunea soluției de hidrolizat de boabe de soia 5% cu 90% [5]. Pare natural, prin urmare, β CD a fost recomandat ca o componentă preferențială a nutriției funcționale. Complexul supramolecular (insulină/carboximetil-8 CD) testat pe linia rutieră diabetică a arătat o creștere considerabilă a permeabilității insulinei și un efect biologic excelent [6]. Complexarea β CD a demonstrat rezistența crescută a peptidelor antimicrobiene ABP-CM4 [7] și nisina [8] la proteoliză însoțită de activitate biologică stabilă.

Activitatea antioxidantă (AOA) a proteinelor și peptidelor este asociată cu proprietăți reducătoare ale radicalilor aminoacizi ai metioninei, histidinei, triptofanului și tirozinei [9-10]. S-a evaluat efectul hidrolizei enzimatice și al fermentației asupra AOA a zerului și a componentului proteinelor din colostru [11-13], proprietățile organoleptice și antioxidante ale clatraților β CD cu hidrolizat de zer comercial au fost caracterizate în studiile anterioare [14]. Această cercetare a vizat producerea de complexe oligozaharidice ciclice cu peptide din lapte (hidrolizate extinse de colostru și zer).

Materiale și metode

Producerea de clatrați de β ciclodextrină cu peptide din lapte

β CD fabricat de Roquette (Franța) și hidrolizate extinse de zer/colostru (produse la laboratorul de biologie aplicată, Facultatea de Biologie, BSU, Belarus) au fost angajate pentru complexarea clatratului. S-au preparat soluții care conțin β CD și hidrolizați în raport de masă 2: 1 (calculat ca solid). Soluțiile rezultate de oligozaharidă ciclică și peptide au fost incubate timp de 4 ore la o temperatură de 50 ° C cu agitare constantă (200 rpm). Proprietățile organoleptice ale probelor lichide au fost evaluate conform procedurii descrise în [5]. Probele de zer și hidrolizate de colostru au fost utilizate ca martor. Probele de clatrat și hidrolizat au fost liofilizate la temperatură-53 ° C și presiune 0,1atm în timpul 24-48h pentru experimentele ulterioare.

Analiza termogravimetrică a clatraților și hidrolizaților

Parametrii de degradare termică a probelor de clatrat și hidrolizat au fost determinați prin analiză termo-gravimetrică (TGA) și calorimetrie cu scanare diferențială (DSC) pe instrumentul TGA/DSCI (Mettler Toledo, Elveția). Greutatea probei a fost de 20 mg, rezoluția analizei a fost de 1 μg. TGA/DSC a fost efectuată în intervalul 30-600 ° С, rata de creștere a temperaturii a ajuns la 5 ° С/min, precizia controlului temperaturii a fost de ± 2 ° С. Energia efectivă de activare (Ea) a fost calculată conform metodei Broydo folosind curbe TGA [15]. S-au ales probele martor substanțe pure (peptide și β CD) și amestecurile lor în raport de masă 2: 1.

Estimarea activității antioxidante

AOA a probelor experimentale a fost evaluată prin metoda fluorimetrică (Oxygen Radical Absorbance Capacity, ORAC). Se bazează pe suprimarea fluorescenței fluoresceinei (Fl) ca urmare a oxidării sale de către radicalii de oxigen și a inhibării acestui proces de către antioxidanți. Tehnica prezentată în lucrarea lui EI Tarun (2014) [16] a fost aplicată în această cercetare. Rezultatele a 3 experimente independente au fost exprimate ca valoare medie ± interval de încredere.