WikiDer > К-казеин

K-casein

Κ-казеин, или же каппа казеин, это млекопитающее молоко белок участвует в нескольких важных физиологических процессах. в кишка, проглоченный белок расщепляется на нерастворимые пептид (пара-каппа-казеин) и растворимый гидрофильный гликопептид (казеиномакропептид). Казеиномакропептид отвечает за повышение эффективности пищеварения, предотвращение гиперчувствительности новорожденных к потребляемым белкам и ингибирование желудочных патогенов.[1]

Структура

Модель молекулярной поверхности K-казеина[2]

Казеины семья фосфопротеины (αS1, αS2, β, κ), на долю которых приходится почти 80% белков коровьего молока.[3] и которые образуют растворимые агрегаты, известные как «мицеллы казеина», в которых молекулы κ-казеина стабилизируют структуру. Существует несколько моделей, объясняющих особую конформацию казеина в мицеллах.[4] Один из них предполагает, что мицеллярное ядро ​​образовано несколькими субмицеллами, периферия которых состоит из микровышек κ-казеина.[5][6] Другая модель предполагает, что ядро ​​образовано фибриллами, соединенными между собой казеином.[7] Наконец, самая последняя модель[8] предлагает двойное звено между казеинами для гелеобразования. Все три модели рассматривают мицеллы как коллоидные частицы, образованные агрегатами казеина, обернутыми в растворимые молекулы κ-казеина. Протеазы свертывания молока действуют на растворимую часть κ-казеина, создавая таким образом нестабильное мицеллярное состояние, которое приводит к образованию сгустка.[9]

Свертывание молока

В красно-синей связи Phe105-Met106 κ-казеина[2]

Химозин (EC 3.4.23.4) является аспарагиновая протеаза что конкретно гидролизует пептидной связи в Phe105-Met106 κ-казеина и считается наиболее эффективной протеазой для сыроделие промышленность.[10] Однако существуют протеазы свертывания молока, способные расщеплять другие пептидные связи в цепи κ-казеина, такие как эндотиапепсин, продуцируемый Эндотия паразитическая.[11] Существует также несколько протеаз свертывания молока, которые, будучи способны расщеплять связь Phe105-Met106 в молекуле κ-казеина, также расщепляют другие пептидные связи в других казеинах, например, производимых Cynara cardunculus[6][12][13] или даже бычий химозин.[14] Это позволяет производить разные сыры с различными реологический и органолептические свойства.

Процесс свертывания молока состоит из трех основных фаз:[15]

  1. Ферментативная деградация κ-казеина.
  2. Мицеллярная флокуляция.
  3. Образование геля.

Каждый шаг следует за другим кинетический При этом лимитирующим этапом свертывания молока является скорость разложения κ-казеина. На кинетический паттерн второй стадии процесса свертывания молока влияет кооперативный характер мицеллярной флокуляции,[16][13] тогда как реологический Свойства образующегося геля зависят от типа действия протеаз, типа молока и характера протеолиза казеина.[13] На весь процесс влияет несколько различных факторов, таких как pH или температура.[12][9]

Обычный способ количественной оценки данного фермента свертывания молока[17] использует молоко в качестве субстрата и определяет время, прошедшее до появления молочных сгустков. Однако свертывание молока может происходить без участия ферментов из-за различий в физико-химических факторах, таких как низкий pH или высокая температура.[6][3][9] Следовательно, это может привести к запутанным и невоспроизводимым результатам, особенно когда ферменты имеют низкую активность. В то же время классический метод недостаточно специфичен с точки зрения установления точного начала гелеобразования молока, так что определение участвующих ферментных единиц становится трудным и неясным. Более того, хотя сообщалось, что гидролиз κ-казеина протекает типично Михаэлис-Ментен кинетика,[15] это трудно определить с помощью классического анализа свертывания молока.

Чтобы преодолеть это, было предложено несколько альтернативных методов, таких как определение диаметра ореола в желированном с агаром молоке,[17] колориметрическое измерение,[18] или определение скорости разложения казеина, ранее помеченного радиоактивным индикатором[19] или флуорохром сложный.[20] Все эти методы используют казеин в качестве субстрата для количественной оценки протеолитической активности или активности свертывания молока.

Анализ FTC-Κ-казеина

Флуоресцеина изотиоцианат

Κ-казеин с флюорохромом флуоресцеина изотиоцианат (FITC) с образованием тиокарбамоила флуоресцеина (FTC) производная. Этот субстрат используется для определения активности протеаз в отношении свертывания молока.[21]

Метод FTC-κ-казеина обеспечивает точное и точное определение разложения κ-казеинолиза, первого шага в процессе свертывания молока. Этот метод является результатом модификации метода, описанного S.S. Twining (1984). Основная модификация заключалась в замене ранее использовавшейся подложки (казеин) -казеином, меченным флуорохромом изотиоцианатом флуоресцеина (FITC), с образованием производного тиокарбамоила флуоресцеина (FTC). Это изменение позволяет количественно определять расщепленные молекулы -казеина более точным и специфическим образом, обнаруживая только те ферменты, которые способны расщеплять такие молекулы. Однако метод, описанный Twining (1984), был разработан для обнаружения протеолитической активности значительно большего числа ферментов. FTC-κ-казеин позволяет обнаруживать различные типы протеаз на уровнях, когда свертывание молока еще не наблюдается, демонстрируя его более высокую чувствительность по сравнению с используемыми в настоящее время процедурами анализа. Таким образом, метод может найти применение в качестве индикатора во время очистки или характеристики нового молока - ферменты свертывания крови.

Примечания

  1. ^ «Казеин каппа (IPR000117)». ИнтерПро.
  2. ^ а б Кумосински, Браун и Фаррелл, 1993 г..
  3. ^ а б Люси, Джонсон и Хорн 2003.
  4. ^ Далглиш 1998.
  5. ^ Вальстра 1979.
  6. ^ а б c Люси 2002.
  7. ^ Холт 1992.
  8. ^ Хорн 1998.
  9. ^ а б c Vasbinder et al. 2003 г..
  10. ^ Rao et al. 1998 г..
  11. ^ Drøhse & Foltmann 1989.
  12. ^ а б Esteves et al. 2003 г..
  13. ^ а б c Сильва и Мальката 2005.
  14. ^ Кобаяши 2004.
  15. ^ а б Карлсон, Хилл и Олсон, 1987a.
  16. ^ Карлсон, Хилл и Олсон, 1987b.
  17. ^ а б Poza et al. 2003 г..
  18. ^ Корпус 1947 года.
  19. ^ Кристен 1987.
  20. ^ Твининг 1984 г..
  21. ^ Ageitos et al. 2006 г..

Рекомендации

внешняя ссылка