Комплексы включения циклодекстрина с пептидами сывороточных белков молока: характеристика антиоксидантной активности

  • Татьяна Николаевна Головач Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Екатерина Ивановна Тарун Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова БГУ, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь
  • Василий Георгиевич Цыганков Научно-практический центр гигиены, ул. Академическая, 8, 220012, г. Минск, Беларусь
  • Анастасия Дмитриевна Бутина Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Владимир Петрович Курченко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Проведен сравнительный анализ органолептических и антиоксидантных свойств клатратов β­циклодекстрина с пептидами сывороточных белков молока. Согласно данным термогравиметрического анализа, подтверждено образование комплексов включения и установлено увеличение термостабильности пептидов в составе клатратов. Показано снижение горечи экспериментальных образцов комплексов на 20 –70 % и возрастание антирадикальной активности в 1,3–1,6 раза по сравнению с исходным гидролизатом. При повышении температуры комплексообразования с 25 до 50 °С наблюдалось увеличение антиоксидантного эффекта и улучшение органолептических свойств клатратов. Перспективным является использование гидролизатов белков молока с выраженным горьким вкусом в составе биологически активных комплексов включения с β­циклодекстрином, обладающих приемлемыми органолептическими свойствами и высоким антиоксидантным потенциалом.

Биографии авторов

Татьяна Николаевна Головач, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат биологических наук; старший научный сотрудник лаборатории прикладных проблем биологии биологического факультета

Екатерина Ивановна Тарун, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова БГУ, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук, доцент; доцент кафедры экологической химии и биохимии факультета экологической медицины

Василий Георгиевич Цыганков, Научно-практический центр гигиены, ул. Академическая, 8, 220012, г. Минск, Беларусь

кандидат медицинских наук, доцент; ведущий научный сотрудник лаборатории комплексных проблем гигиены пищевых продуктов

Анастасия Дмитриевна Бутина, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

студентка биологического факультета. Научный руководитель – Т. Н. Головач

Владимир Петрович Курченко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; заведующий лабораторией прикладных проблем биологии биологического факультета

Литература

  1. Sánchez A, Vázquez A. Bioactive peptides: a review. Food Quality and Safety. 2017;1(1):29 – 46. DOI: 10.1093/fqs/fyx006.
  2. Cho MJ, Unklesbay N, Hsieh FH, Clarke AD. Hydrophobicity of bitter peptides from soy protein hydrolysates. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004;52(19):5895–5501. DOI: 10.1021/jf0495035.
  3. Raksakulthai R, Haard NF. Exopeptidases and their application to reduce bitterness in food: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2003;43(4):401– 445. DOI: 10.1080/10408690390826572.
  4. Saha BC, Hayashi K. Debittering of protein hydrolyzates. Biotechnology Advances. 2001;19(5):355–370. DOI: 10.1016/S0734­9750(01)00070­2.
  5. Helbig NB, Ho L, Christy GE, Nakai S. Debittering of skim milk hydrolysates by adsorption for into acidic beverages. Journal of Food Science. 1980;45(2):331–335. DOI: 10.1111/j.1365­2621.1980.tb02608.x.
  6. Murray TK, Baker BE. Studies on protein hydrolysis: I. Preliminary observations on the taste of enzymic protein hydrolyzates. Journal of the Science of Food and Agriculture. 1952;3(10):470 – 475. DOI: 10.1002/jsfa.2740031006.
  7. Kanekanian A, Gallagher J, Evans EP. Casein hydrolysis and peptide mapping. International Journal of Dairy Technology. 2000;53(1):1–5. DOI: 10.1111/j.1471­0307.2000.tb02648.x.
  8. Ge SJ, Zhang LX. The immobilized porcine pancreatic exopeptidases and its application in casein hydrolysates debittering. Applied Biochemistry and Biotechnology. 1996;59(2):159 –165. DOI: 10.1007/BF02787817.
  9. Adler­Nissen J. Control of proteolytic reaction and of the level of bitterness in protein hydrolysis process. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1984;34(3):215–222. DOI: 10.1002/jctb.280340311.
  10. Szente L, Szejtli J. Cyclodextrins as food ingredients. Trends in Food Science & Technology. 2004;15(3– 4):137–142. DOI: 10.1016/j.tifs.2003.09.019.
  11. Yuliani S, Torleya PJ, D’Arcya B, Nicholson T, Bhandari B. Extrusion of mixtures of starch and D­limonene encapsulated with β­cyclodextrin: flavour retention and physical properties. Food Research International. 2006;39(3):318–331. DOI: 10.1016/j.foodres.2005.08.005.
  12. Martin Del Valle EM. Cyclodextrins and their uses: a review. Process Biochemistry. 2004;39(9):1033–1046. DOI: 10.1016/S0032­9592(03)00258­9.
  13. Tamura M, Mori N, Miyoshi T, Koyama S, Kohri H, Oka H. Practical debittering using model peptides and related compounds. Agricultural and Biological Chemistry. 1990;54(1):41–51. DOI: 10.1080/00021369.1990.10869906.
  14. Nishijo J, Tsuchitani M. Interaction of L­tryptophan with a­cyclodextrin: studies with calorimetry and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2001;90(2):134 –140. DOI: 10.1002/1520­6017(200102)90:2<134::AIDJPS4>3.0.CO;2­T.
  15. Linde GA, Junior AL, deFaria EV, Zanin GM. Taste modification of amino acids and protein hydrolysate by a­cyclodextrin. Food Research International. 2009;42:814 – 818. DOI: 10.1016/j.foodres.2009.03.016.
  16. Linde GA, Junior AL, deFaria EV, Zanin GM. The use of 2D NMR to study β­cyclodextrin complexation and debittering of amino acids and peptides. Food Research International. 2010;43:187–192. DOI: 10.1016/j.foodres.2009.09.025.
  17. Rattan SI. Theories of biological aging: genes, proteins, and free radicals. Free Radical Research. 2006;40(12):1230 –1238. DOI: 10.1080/10715760600911303.
  18. Nguyen TA, Liu B, Zhao J, Thomas DS, Hook JM. An investigation into the supramolecular structure, solubility, stability and antioxidant activity of rutin/cyclodextrin inclusion complex. Food Chemistry. 2013;136:186 –192. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.07.104.
  19. Lu Z, Cheng B, Hu Y, Zhang Y, Zou G. Complexation of resveratrol with cyclodextrins: Solubility and antioxidant activity. Food Chemistry. 2009;113:17–20. DOI: 10.1016/j.foodchem.2008.04.04.2.
  20. Naksuriya O, Okonogi S, Schiffelers RM, Hennink WE. Curcumin nanoformulations: a review of pharmaceutical properties and preclinical studies and clinical data related to cancer treatment. Biomaterials. 2014;35:3365–3383. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.12.090.
  21. Valarini O, Dantas JH, Barao CE, Zanoelo EF, Cardozo L, de Moraes FF. Formation of inclusion compounds of (+)catechin with β­cyclodextrin in different complexation media: spectral, thermal and antioxidant properties. Journal of Supercritical Fluids. 2017;121:10 –18. DOI: 10.1016/j.supflu.2016.06.005.
  22. Shiozawa R, Inoue Y, Murata I, Kanamoto I. Effect of antioxidant activity of caffeic acid with cyclodextrins using ground mixture method. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2018;13(1):24 –33. DOI: 10.1016/j.ajps.2017.08.006.
  23. Stražišar M, Andrenšek S, Šmidovnik А. Effect of β­cyclodextrin on antioxidant activity of coumaric. Food Chemistry. 2008;110:636 – 642. DOI: 10.1016/j.foodchem.2008.02.051.
  24. Hernández­Ledesma B, Dávalos A, Bartolomé B, Amigo L. Preparation of antioxidant enzymatic hydrolysates from alphalactalbumin and beta­lactoglobulin. Identification of active peptides by HPLC­MS/MS. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005;53(3):588–593. DOI: 10.1021/jf048626m.
  25. Zulueta A, Maurizi A, Frígola A, Esteve MJ, Coli R, Burini G. Antioxidant capacity of cow milk, whey and deproteinized milk. International Dairy Journal. 2009;19(6 –7):380 –385. DOI: 10.1016/j.idairyj.2009.02.003.
  26. Kim SB, Seo IS, Khan MA, Ki KS, Lee WS, Lee HJ, et al. Enzymatic hydrolysis of heated whey: iron­binding ability of peptides and antigenic protein fractions. Journal of Dairy Science. 2007;90(9):4033– 4042. DOI: 10.3168/jds.2007­0228.
  27. Broido A. A simple, sensitive graphical method of treating thermogravimetric analysis date. Journal of Polymer Science. Part B: Polymer Physics. 1969;7(10):1761–1773. DOI: 10.1002/pol.1969.160071012.
  28. Tarun EI. [Comparison of antioxidant activities of gallic, coffee and chlorogenic acids]. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Fiziologicheskie, biokhimicheskie i molekulyarnye osnovy funktsionirovaniya biosistem [Proceedings of the Belarusian State University. Physiological, biochemical and molecular basis of functioning of biosystems] [Internet]. [Cited 2018 January 4];2014;9(1):186 –191. Available from: http://elib.bsu.by/handle/123456789/121910. Russian.
Опубликован
2019-01-18
Ключевые слова: гидролизат сывороточных белков, горечь пептидов, β­-циклодекстрин, клатраты циклодекстрина с пептидами, термогравиметрия, органолептические свойства, антиоксидантная активность
Как цитировать
Головач, Т. Н., Тарун, Е. И., Цыганков, В. Г., Бутина, А. Д., & Курченко, В. П. (2019). Комплексы включения циклодекстрина с пептидами сывороточных белков молока: характеристика антиоксидантной активности. Экспериментальная биология и биотехнология, 3, 3-13. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/2529