Влияние трансглютаминазы на связывание сывороточных белков Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

PROTECTION OF THE ENVIRONMENT

УДК 577+637

Ключевые слова: утилизация; молочная сыворотка; сывороточные белки; фермент трансглюкатаминиза.

Влияние трансглютаминазы

на связывание сывороточных белков

А.Г. Шлейкин, д-р мед. наук, проф., Н.П. Данилов, Л.В. Красникова, д-р техн. наук Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Молочная сыворотка - побочный продукт при производстве молочных продуктов, содержащая белки (а-лак-тальбумин, р-лактоглобулин, сывороточный альбумин, иммуноглобулин и макропептид), лактозу, жир и неорганические вещества, производится в больших количествах, и ее годовое производство непрерывно растет. Хотя сегодня существует несколько направлений утилизации отходов молочного производства, в нашей стране 68,5 % подсырной сыворотки сливается в сточные воды [1]. Разработка новых способов связывания сывороточных белков позволит решить научную и народно-хозяйственную задачу - утилизацию сыворотки [2].

Для связывания белков различного происхождения может быть использован фермент трансглютаминаза (ТГ, КФ 2.3.2.13) [3]. ТГ катализирует реакцию ацильного переноса, способствуя образованию е-(у-глютамил) лизино-вых связей. Это приводит к межбелковому или внутрибелковому связыванию между боковыми радикалами глютамина и лизина.

Цель настоящей работы - исследовать влияние ТГ на связывание белков молочной сыворотки. Для этого пастеризованное молоко (2,5 %-ной жирности, производства Пискаревского молочного завода, Санкт-Петербург) сквашивали палочкой L. acidophilum 7m13. В нагретое молоко вносили фермент ТГ (препарат Activa фирмы Ajinomoto), закваску, перемешивали в течение 15 мин, сквашивали молоко при температуре 37...40 °С в течение 45 ч до формирования сгустка, определяемого визуально (ориентировочная кислотность 65-85 °Т).

Структура продуктов показана на фотографиях. Наблюдается самопроизвольное отделение сыворотки при стоянии продукта с 1 % ТГ. Структура продукта с 1 % ТГ менее гладкая, чем структура контрольного образца, крупнозернистая, комковатая. Отмечают увеличение зернистости с возрастанием степени связывания [4]. В проведенных нами опытах зернистость и отделение сыворотки также возрастают при увеличении кислотности. Инкубация молока с ТГ приводит к модификации казеиновых мицелл, которые ста-

новится сложно разъединить, чем, вероятно, и объясняются зернистость и хлопьевидность структуры полученного продукта [4].

Полученный продукт центрифугировали 60 мин при 20 °С, число оборотов 1200 мин-1 (центробежное ускорение составило 113 g). Наблюдали отделение сыворотки. Количество белка в сыворотке определяли биуретовым методом, интенсивность окраски измеряли на микрофотоколориметре МКМФ-1 при длине волны 610 нм (объем выборки данных n = 5). Статистические данные рассчитывали в соответствии с [6]. Полученные результаты представлены в таблице.

Абсолютное содержание белка в сыворотке рассчитывали как произведение объема выделившейся сыворотки при центрифугировании образца на содержание белка в сыворотке для каждого образца.

Добавление ТГ в сквашиваемые образцы привело к снижению содержания белка в сыворотке, объема выделившейся сыворотки и абсолютного содержания белка в сыворотке по сравнению с контрольной пробой, что свидетельствует об эффективности действия ТГ. Это можно объяснить тем, что по анализу субстратной специфичности ТГ умеренно связывает а-лак-тальбумин [5].

Таким образом, при применении ТГ содержание белка в сыворотке снижается на 11 %, объем выделившейся сыворотки уменьшается на 17 % и абсолютное содержание белка в сыворотке снижается на 28 % по сравнению с контрольным образцом. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования ТГ для решения проблемы утилизации молочной сыворотки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Свириденко Ю.Я., Кравченко Э.Ф., Яковлева О.А. Организация рационального использования молочной сыворотки и локальной очистки стоков -важный фактор экологизации отрасли/ Сб. материалов Всероссийской конференции «Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания». -Углич, 2008, с. 252-257.

Концентрация

ТГ, мас.%

Объем выделившейся сыворотки при центрифугировании образца, л/л образца

Содержание

белка в сыворотке, г/л

Абсолютное содержание

белка в сыворотке, г/л образца

0

0,59+0,04 0,49+0,07**

38,25+5,86 22,73 + 5,14 34,10+3,94** 16,38+2,83*

* Различия достоверны при уровне значимости а = 0,05.

** Различия достоверны при уровне значимости а = 0,10.

2. Pierro R.D., Chico B, Villalonga R, Mariniello L, Damiao A.E., Masi P. and Porta R. Chitosan-Whey Protein Edible Films Produced in the Absence or Presence of Transglutaminase//Analysis of Their Mechanical and Barrier Properties. Biomacromolecules. 2006. № 7. Р. 744-749.

3. Eissa A.S., Khan S.A. Acid-Induced Gelation of Enzymatically Modified, Preheated Whey Proteins//J. Agric. Food Chem. 2005. № 53. Р. 5010-5017.

4. Bonisch M.P., Huss M., Weitl K, Kulozik U. Transglutaminase cross-linking of milk proteins and impact on yoghurt gel properties//International Dairy Journal. 2007. № 17. Р. 1360-1371.

5. Govardus de Jong A.H., Wijngaards G, Boumans H, Koppelman S.J., Hessing M. Purification and Substrate Specificity of Transglutaminases from Blood and Streptoverticillium mobaraense//J. Agric. Food Chem. 2001. № 49. Р. 3389-3393.

6. Кокшарова Т.Е., Цыдыпов Ц.Ц. Методические указания по математической обработке результатов исследования с использованием табличного процессора EXCEL. - Улан-Удэ: Восточно-Сибирский государственный технологический университет, 2002.

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 7/2009 9