Zastosowanie drugich i czwartych pochodnych widm UV do identyfikacji niskocząsteczkowej frakcji produktów hydrolizy kazeiny-ß przez plazminę

• Autorzy: Małgorzata Darewicz , Piotr Minkiewicz , Marta Dziuba , Tomasz Panfil

Warianty tytułu

Application of Second and Fourth Derivatives of UV Spectra to Identify Low Molecular Weight Products of ß-casein Hydrolysis by Plasmin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem niniejszej pracy było opracowanie metody identyfikacji frakcji niskocząsteczkowych produktów hydrolizy bydlęcej kazeiny-ß przez plazminę za pomocą wysoko sprawnej chromatografii cieczowej z odwróconymi fazami (RP-HPLC) w połączeniu ze spektroskopią w nadfiolecie (UV). Bydlęcą kazeinę- β poddano hydrolizie przez plazminę. Supernatant pozostały po wytrąceniu nierozpuszczalnej frakcji hydrolizatu rozdzielono za pomocą ultrafiltracji na retentat zawierający polipeptydy i permeat zawierający peptydy o małej masie cząsteczkowej. Do identyfikacji frakcji permeatu wykorzystano parametry charakteryzujące ilościowo drugie i czwarte pochodne widm UV. Kształt pochodnych widm permeatu wskazywał na obecność niewielkich ilości tryptofanu, który nie został wykryty metodą spektrometrii mas. Wartości parametrów charakteryzujących pochodne widm UV niskocząsteczkowej frakcji hydrolizatu kazeiny-β różnią się w sposób istotny statystycznie (w granicach od p < 0,05 do p < 0,001) od analogicznych parametrów dla pochodnych widm pozostałych frakcji tego hydrolizatu oraz od pochodnych widm białka nie poddanego hydrolizie. Niskocząsteczkowa frakcja hydrolizatu kazeiny-β może być identyfikowana metodą spektroskopii UV.(abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the present research study was to develop a method to identify low-molecular weight fraction of bovine ß-casein hydrolysis products by plasmin using a reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) method on-line with an ultraviolet (UV) spectroscopy method. The bovine β-casein was hydrolysed by the plasmin. The supernatant left over after the precipitation of hydrol- ysate was separated via ultra-filtration into a retentate containing polypeptides and a permeate containing low molecular weight peptides. To identify the fraction of permeate, those parameters were used, which quantitatively characterised the second and fourth derivatives of UV spectra. The shape of the permeate derivatives indicated the presence of low amounts of tryptophane, which was not detected when using a mass spectrometry method. The values of parameters characterising the derivatives of UV spectra of low-molecular weight fraction of β-casein hydrolysate differ significantly (from P < 0.05 to P < 0.001) from the analogous parameters determined in respect to the derivatives of spectra of other fractions of hydrolysate and from the derivatives of spectra of intact (non-hydrolyzed) protein. Using the UV spectroscopy method, it is possible to identify the low-molecular weight fraction of β-casein hydrolysate.(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Towaroznawstwo żywności; Metody badawcze; Badanie żywności

EN

Food; Food commodities; Research methods; Food research

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 19 (2012)
• Numer: nr 4 (83)
• Strony: 151--160

Twórcy

autor

Małgorzata Darewicz

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Piotr Minkiewicz

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Marta Dziuba

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

autor

Tomasz Panfil

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• [1] Contreras M.D.M., López-Expósito I., Hernández-Ledesma B., Ramos M., Recio I.: Application of mass spectrometry to the characterization and quantification of food-derived bioactive peptides. J. AOAC Int., 2008, 91, 981-994.
• [2] Darewicz M., Dziuba B., Minkiewicz P., Dziuba J.: The preventive potential of milk and colostrum proteins and protein fragments. Food Rev. Int., 2011, 27, 357-388.
• [3] Darewicz M., Dziuba J.: Struktura a właściwości funkcjonalne białek mleka. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 2 (43), 47-60.
• [4] Darewicz M., Dziuba J., Caessens P.W.J.R., Gruppen H.: Dephosphorylation-induced structural changes in ß-casein and its amphiphilic fragment in relation to emulsion properties. Biochimie, 2000, 82, 191-195.
• [5] Darewicz M., Dziuba J., Dziuba M.: Functional properties and biological activities of bovine casein proteins and peptides. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2006, 15/56 (Suppl. 1), 79-86.
• [6] Darewicz M., Dziuba J., Minkiewicz P., Panfil T.: Reversed-phase high-performance liquid chromatography on-line with the second derivative ultraviolet spectroscopy as a tool for the identification of ß-casein. Milchwissenschaft, 2005, 60, 14-17.
• [7] Darewicz M., Dziuba J., Panfil T.: Application of the second derivatives of UV spectra for the identification of ß-casein hydrolysate components. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2005, 14/55, 127-132.
• [8] Dickinson E.: Caseins in emulsions: interfacial properties and interactions. Int. Dairy J., 1999, 9, 305-312.
• [9] Dziuba J., Darewicz M., Minkiewicz P., Dziuba B.: Milk Proteins. In: Handbook of Dairy Foods Analysis. Nollet L., Toldrá F., Eds. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, London 2010, pp. 79-107.
• [10] Dziuba J., Darewicz M., Minkiewicz P., Panfil T.: Application of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and reversed-phase high-performance liquid chromatography on-line with the second and fourth derivatives UV spectroscopy in identification of ß-casein and its peptide fractions. Milchwissenschaft, 2002, 57, 497-502.
• [11] Dziuba J., Nałęcz D., Minkiewicz P.: Reversed-phase high-performance liquid chromatography online with the second and fourth derivative ultraviolet spectroscopy as a tool for identification of milk proteins. Anal. Chim. Acta, 2001, 449, 243-252.
• [12] Dziuba M., Dziuba B.: Bazy danych białek i bioaktywnych peptydów BIOPEP. W: Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. Red. J. Dziuba J., Ł. Fornal. WNT, Warszawa, 2009, ss. 141-175.
• [13] Farrell H.M., Jimenez-Flores R., Bleck G.T., Brown E.M., Butler J.E., Creamer L.K., Hicks C.L., Hollar C.M., Ng-Kwai-Hang K.F., Swaisgood H.E.: Nomenclature of the proteins of cow's milk - sixth revision. J. Dairy Sci., 2004, 87, 1641-1674.
• [14] Fox P.F., Law J.: Enzymology of cheese ripening. Food Biotechnol., 1991, 5, 239-262.
• [15] Fox P.F., Stepaniak L.: Enzymes in cheese technology. Int. Dairy J., 1993, 3, 509-530.
• [16] Imafiodon G.I., Farkye N.Y., Spanier A.M.: Isolation, purification and alteration of some functional groups of major milk proteins: a review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 1997, 7, 663-689.
• [17] Ismail B., Nielsen S.S.: Plasmin protease in milk: current knowledge and relevance to dairy industry. J. Dairy Sci., 2010, 93, 4999-5009.
• [18] Iwaniak A., Dziuba J.: Bioaktywne sekwencje w białkach żywności. W: Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. Red. J. Dziuba i Ł. Fornal. WNT, Warszawa, 2009, ss. 176-270.
• [19] Jain E., Bairoch A., Duvaud S., Phan I., Redaschi N., Suzek B.E., Martin M.J., McGarvey P., Gasteiger E.: Infrastructure for the life sciences: design and implementation of the UniProt website. BMC Bioinform., 2009, 10, Article no. 136.
• [20] Kim Y., Atalla H., Mallard B., Robert C., Karrow N.: Changes in Holstein cow milk and serum proteins during intramammary infection with three different strains of Staphylococcus aureus. BMC Veterinary Res., 2011, 7, Article no. 51.
• [21] Mach H., Arvinte T.: Addressing new analytical challenges in protein formulation development. Eur. J. Pharmaceut. Biopharmaceut., 2011, 78, 196-207.
• [22] Mach H., Middaugh C.R.: Ultraviolet spectroscopy as a tool in therapeutic protein development. J. Pharm. Sci., 2011, 100, 1214-1227.
• [23] Mallick P., Schirle M., Chen S.S., Flory M.R., Martin D., Ranish J., Raught B., Schmitt R., Werner T., Kuster B., Aebersold R.: Computational prediction of proteotypic peptides for quantitative prote- omics. Nature Biotechnol., 2007, 25, 125-131.
• [24] Mari A., Rasi C., Palazzo P., Scala E.: Allergen databases: current status and perspectives. Curr. Allergy Asthma Rep., 2009, 9, 376-383.
• [25] Minkiewicz P., Dziuba J., Darewicz M., Nałęcz D.: Application of high-performance liquid chromatography on-line with ultraviolet/visible spectroscopy in food science. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2006, 15/56 (Suppl. 1), 145-153.
• [26] Minkiewicz P., Dziuba J., Gładkowska-Balewicz I.: Update of the list of allergenic proteins from milk based on local amino acid sequence identity with known epitopes from bovine milk proteins - a short report. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2011, 61, 153-158.
• [27] Minkiewicz P., Dziuba J., Iwaniak A., Dziuba M., Darewicz M.: BIOPEP database and other programs for processing bioactive peptide sequences. J. AOAC Int., 2008, 91, 965-980.
• [28] Rawlings N.D., Barrett A.J., Bateman A.: MEROPS: the peptidase database. Nucleic Acids Res., 2010, 38, D227-D233.
• [29] Visser S., Slangen C.J., Rollema H.S.: Phenotyping of bovine milk proteins by reversed-phase high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr., 1991, 548, 361-370.
• [30] Wong D.W.S., Camirand W.M., Pavlath A.E. Structures and functionalities of milk proteins. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 1996, 36, 807-844.