CC BY
39УДК: 612.323: 612.822.2 ВЛИЯНИЕ БЕЛКОВО-ЖИРОВЫХ ЭМУЛЬСИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОДЖЕЛУДОЧНОГО СОКА
Джалалова Озода Касимджановна
ассистент
Алейник Владимир Алексеевич
д.м.н., профессор Бабич Светлана Михайловна
к.м.н., доцент
Ходжиматов Гуломиддин Минходжиевич
д.м.н., профессор Легкоев Александр Юрьевич
Врач-лаборант
Андижанский государственный медицинский институт
Андижан, Узбекистан
В эксперименте изучали влияние взаимодействия казеина с жирами на протеолитическую активность поджелудочного сока. Установили, что казеин в отсутствии желчных кислот, адсорбируясь на поверхности жировых капель, может препятствовать гидролизу как подсолнечного масла, так и трибутирина поджелудочной липазой.
Ключевые слова: протеолитическая активность, поджелудочный сок, белково-жировые эмульсии, белки, триглицериды, конкурентная адсорбция. 109
INFLUENCE OF PROTEIN-FATTY EMULSIONS ON THE CHANGE OF
PROTEOLYTIC ACTIVITY OF PANCREATIC JUICE Jalalova O.K., Aleynik V.A., Babich S.M., Khodzhimatov G.M., Legkoev A. Yu.
The effect of the interaction of casein with fats on the proteolytic activity of pancreatic juice was studied in an experiment. It was found that casein in the absence of bile acids, adsorbed on the surface of fat droplets, can interfere with the hydrolysis of both sunflower oil and pancreatic tributyrin lipase.
Keywords: proteolytic activity, pancreatic juice, protein-fat emulsions, proteins, triglycerides, competitive adsorption
ОШЦОЗОНОСТИ БЕЗИ ШИРАСИ ПРОТЕОЛИТИК ФАОЛЛИГИ УЗГАРИШИГА ОЦСИЛ-ЁГ ЭМУЛЬСИЯСИНИНГ ТАЪСИРИ Жалалова О.К., Алейник В.А., Бабич С.М., Ходжиматов F.M., Легкоев А.Ю.
Тажрибада казеин ва ёгларнинг ошкозоности бези шираси протеолитик фаоллигига узаро таъсири урганилди. Аникланишича, казеин ут кислоталари мавжуд булмагида, ёг томчилари юзасига адсорбцияланиб, х,ам кунгабокар ёгини, х,ам трибутирин гидролизига каршилик килиши мумкин.
Калит сузлар: протеолитик фаоллик, ошкозоности бези шираси, оксил-ёг эмульсияси, оксиллар, триглицеридлар, конкурент адсорбция.
Введение. Наблюдения показывают, что пищеварение является синергетическим
процессом, когда различные пищеварительные ферменты
работают совместно, чтобы разрушить сложный комплекс пищевых веществ. Хотя более точную информацию о механизмах пищеварения можно получить при изучении очищенных белков, такие данные не являются
прогностическими для
пищеварения в сложных пищевых комплексах и могут вводить в заблуждение. Поэтому
исследования пищеварения с использованием только очищенных белковых фракций не желательно [1].
Влияние пищевых белков на гидролиз жира в просвете кишечника остается сложным для оценки. Предполагается, что в естественных условиях
поверхностно-активные белки, взаимодействуя с липидами, могут повлиять на липолиз
триглицеридов, в частности при
низкой концентрации желчных солей [2, 3, 4].
Многие белки являются поверхностно активными
соединениями на границе вода/жир, и ингибируют липазу
поджелудочной железы. Это ингибирование может быть результатом конкурентной
адсорбции белков и десорбции белками липазы с поверхности жировых капель. Ингибирование липазы связано со способностью белков взаимодействовать с
110
липидами и изменять качество раздела вода/жир, оно не вызвано прямым взаимодействием белка с ферментом [5, 6, 7].
Несмотря на то, что на протяжении нескольких
десятилетий изучались вопросы взаимодействия белков с жирными кислотами. Тем не менее, даже с учетом информации, полученной к настоящему времени, только некоторые аспекты взаимодействия между белками и жирными кислотами были выяснены [8].
Многие белки, адсорбируясь на поверхности жировых капель, могут препятствовать гидролизу жиров поджелудочной липазой за счет конкурентной адсорбции белков и десорбции белками липазы с поверхности жировых капель. В тоже время адсорбция белков на поверхности жировых капель может препятствовать их гидролизу протеазами. Кроме того взаимодействие с жирными кислотами также может препятствовать их гидролизу протеазами.
Цель исследования: изучить влияние взаимодействия казеина с жирами на протеолитическую активность поджелудочного сока.
Материал и методы. В работе были использованы желудочный и поджелудочный соки, полученные в хронических экспериментах у собак при тощаковой секреции. В первой серии, где исследовалось влияние казеина различной концентрации в составе белково-жировой эмульсии на активность липазы и общей
протеолитической активности (ОПА) поджелудочного сока, при использовании подсолнечного масла и трибутирина. В поджелудочном соке определялась активность липазы (АЛ) [9] и общая протеолитическая
активность (ОПА) [10], в присутствии различных
концентраций казеина, и его гидролизатов под влиянием желудочного сока. В одних исследованиях в качестве субстрата для панкреатической липазы использовался 1% трибутирин, в других 1% подсолнечное масло, которые эмульгировались
казеином в нарастающей концентрации от 0,1 до 1%. В качестве стабилизатора эмульсий использовали 2,5% раствор аравийской камеди. С целью снижения расщепления казеина, протеолитическая активность
поджелудочного сока
ингибировалась использованием преинкубации его с 0,1% раствором соевого ингибитора.
111
Исследование липолитической активности и ОПА поджелудочного сока с казеином проводилась в 3 вариантах: 1- без предварительной инкубации с желудочным соком, 2 - с 30 мин предварительной инкубацией с желудочным соком, 3 - с 60 мин предварительной инкубацией с желудочным соком.
Преинкубация казеиновых субстратов с желудочным соком осуществлялась при рН 2, после этого проводили нейтрализацию рН до 8 раствором NaOH и добавлением фосфатного буфера c рН 8,2, далее проводили инкубацию субстрата с
поджелудочным соком. В исследованиях без преинкубации добавляли дистиллированную воду в объёме использованного желудочного сока и эквивалентном объёмном количестве с
потраченным раствором NaOH, а также соответствующим
добавлением фосфатного буфера. В качестве контроля брались
показатели липолитической
активности без добавления белков.
Статистическая обработка была проведена методом вариационной статистики с вычислением средних величин и их средних ошибок, определением коэффициента достоверности разности Стьюдента-Фишера Статистически достоверными считали различия при p<0,05 и менее.
Результаты и их
обсуждение. Полученные данные
112
показали, что при использовании белково-жировых эмульсий с применением как подсолнечного масла, так и трибутирина, казеин при применении в качестве эмульгатора в отсутствии желчных кислот обладает ингибирующим действием на липазу в составе панкреатического сока. После 30 минутной и еще в большей мере после 60 минутной преинкубации с желудочным соком казеина, липолитическая активность
панкреатического сока по сравнению с показателями без
преинкубации достоверно
повышалась. Эти результаты показывают, что желудочное переваривание казеина
способствует снижению его ингибирующей способности
панкреатической липазы. Также снижение ингибирования липазы казеином зависит от
переваривающей способности их желудочным соком.
В тоже время результаты этих исследований показали, что при использовании белково-жировых эмульсий с применением подсолнечного масла и казеина, наблюдалось достоверное
снижение показателей ОПА поджелудочного сока по сравнению с таковыми
результатами без жировой эмульсии с использованием в качестве субстрата только казеина. В тоже время эффекты снижения показателей ОПА с
использованием подсолнечного масла были более выражены по сравнению с показателями ОПА с применением трибутирина.
При этом было выявлено, что как с использованием
подсолнечного масла, так и трибутирина, после 30 минутной и еще в большей мере после 60 минутной преинкубации с желудочным соком казеина, наблюдалось достоверное
снижение показателей ОПА поджелудочного сока по сравнению с таковыми
показателями без жировой эмульсии с использованием в качестве субстрата только казеина.
Полученные результаты могут быть связаны с тем, что при увеличении преинкубации казеина с желудочным соком отмечается снижение остаточного белка и увеличение продуктов гидролиза казеина. Известно, что адсорбцией на поверхности жировых капель, в белково-жировых эмульсиях, в большей степени обладают белки, что подтверждается результатами представленных исследований, где показано, что с увеличением концентрации казеина снижается липолитическая активность
113
поджелудочного сока. В меньшей степени могут влиять на ОПА продукты гидролиза белков, так как они обладают слабой способностью к адсорбции на поверхности жировых капель. Это
подтверждается тем, что с увеличением времени
преинкубации казеина с желудочным соком и снижении свободного белка, при этом увеличении продуктов гидролиза казеина, отмечается повышение ОПА под влиянием
поджелудочного сока с
использованием эмульсии
состоящей, как из подсолнечного масла, так и трибутирина, а также предварительно гидролизованного казеина. Поэтому можно предположить, что при увеличении времени преинкубации отмечается снижение свободного казеина и за счет этого большая часть казеина адсорбирована на поверхности жировых капель подсолнечного масла или трибутирина, что может способствовать снижению ОПА поджелудочного сока в составе
жировой эмульсии. С нарастанием концентрации казеина
увеличивается концентрация
свободного казеина за счет того, что жировые капли подсолнечного масла в большей мере покрыты предыдущими концентрациями казеина и при нарастании концентрации казеина расход на адсорбционную часть уменьшается и увеличивается концентрация свободного казеина, за счет этого увеличивается ОПА
поджелудочного сока. Другим фактором, влияющим на ОПА поджелудочного сока с использованием белково-жировой эмульсии, может быть образование жирных кислот, которые могут связываться с белками и препятствовать действию протеаз, тем самым снижая ОПА поджелудочного сока. Поэтому при низкой концентрации казеина может отмечаться повышенная концентрация жирных кислот, что может способствовать низким показателям ОПА, а с нарастанием концентрации казеина снижение
114
липолитической активности и уменьшением количества жирных кислот, что способствует
увеличению ОПА поджелудочного сока.
В проведенных
исследованиях с использованием белково-жировой эмульсии
состоящей из казеина и трибутирина изменения,
описанные выше менее выражены по сравнению использованием подсолнечного масла.
На основании этих данных можно предположить, что на различие степени адсорбции казеина на подсолнечном масле и трибутирине влияет различие физико-химического строения этих масел. Подсолнечное масло является триглицеридом в состав, которого входят в основном длинноцепочные жирные кислоты олеиновая и линолевая кислоты содержащие соответственно в цепи 17 и 18 атомов углерода. Тогда как в состав триглицерида трибутирина входит масляная жирная кислота в состав цепи которой входит 4 атома
углерода. За счет этого можно предположить, что сила взаимодействия казеина с
подсолнечным маслом, при адсорбции его на поверхности жировой капли значительно выше, чем с трибутирином. за счет присутствия длинноцепочных жирных кислот и это препятствует влиянию протеаз поджелудочного сока на адсорбированный на поверхности жировой капле казеин и что приводит снижению ОПА при использовании подсолнечного масла.
Выводы: Таким образом, можно заключить, что казеин в отсутствии желчных кислот, адсорбируясь на поверхности жировых капель, может препятствовать гидролизу как подсолнечного масла, так и трибутирина поджелудочной
липазой. Предварительный
гидролиз казеина пепсинами желудочным соком способствует снижению его ингибирующей способности панкреатической липазы. Адсорбция казеина на
115
поверхности жировых капель может препятствовать его гидролизу протеазами. Степень взаимодействия жиров с казеином зависит от физико-химических свойств жиров. Взаимодействие с казеином и подсолнечным маслом в составе белково-жировой эмульсии
проявляется в снижении ОПА под влиянием поджелудочного сока. А взаимодействие с казеином и трибутирином в составе белково-жировой эмульсии существенно не влияет на ОПА под влиянием поджелудочного сока.
^HTEPATYPA
1. Smith, F., Pan, X., Bellido, V., Toole, G. A., Gates, F. K., Wickham, M. S., Mills, E. C. Digestibility of gluten proteins is reduced by baking and enhanced by starch digestion. Molecular nutrition & food research, 2015. 59(10), 2034-2043.
2.Amir Malaki Nik, Amanda J. Wright, Milena Corredig Impact of interfacial composition on emulsion digestion and rate of lipid hydrolysis using different in vitro digestion models Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2011, 83, 2: 321-330.
3.Speranza A., Corradini M.G., Hartman T. G., Ribnicky D., Oren A., Rogers M. A. Influence of emulsifier structure on lipid bioaccessibility in oil-water nanoemulsions// J. Agric. Food Chem., 2013, Vol. 61, No. 26, pp. 6505-6515.
4.Tim J. Wooster, Li Day, Mi Xu, Matt Golding, Sofia Oiseth, Jennifer Keogh, Peter Clifton Impact of different biopolymer networks on the digestion of gastric structure demulsions//FoodHydrocolloids, 2014, 36, Complete 102-114.
5.Gargouri Y, Julien R, Pieroni G, Verger R, Sarda L. Studies on the inhibition of pancreatic and microbial lipases by soybean proteins. J Lipid Res. 1984 Nov;25 (11):1214-21.
6.Gargouri Y, Julien R, Sugihara A, Verger R, Sarda L Inhibition of pancreatic and microbial lipases by proteins// Biochim Biophys Acta. 1984, Sep 12; 795(2): 326-31.
7.Zahari Vinarov, Yana Petkova, Slavka Tcholakova, Nikolai Denkov, Simeon Stoyanov, Edward Pelan, Alex Lips Effects of emulsifier charge and concentration on pancreatic lipolysis. 1. In the absence of bile salts Langmuir 2012 , 28 (21), 8127-8139.
8.Hamilton J. A. Fatty acid interactions with proteins: what X-ray crystal and NMR solution structures tell us //Progress in lipid research. - 2004. - T. 43. - №. 3. - C. 177-199.
9.Курзанов А.Н. Метод определения липолитической активности биологических жидкостей//Лаб. дело.- 1975.-№12.- С.746-747.
10. Андреева Ю. В. Влияние голодания и возобновления кормления на секреторную функцию желудка/ Дисс.,,,канд.биол.наук, Санкт-Петербург, 2007,140 с.
117
