Generation of bioactive peptides in meat raw materials exposed to proteases of different origin | Образование биологически активных пептидов в мясном сырье под влиянием протеаз различного происхождения

English. There are plenty of methods nowadays used for the technological correction of meat raw materials and increasing the functionality of meat products. The aim of this work was to study the bioactive peptides generation in various meat raw materials due to enzymatic hydrolyses by enzymes of animal (pepsin, trypsin) and plant (papain, bromelain) origin. Bos taurus and Sus scrofa skeletal muscle samples were injected with 5 ml of proteases in 50 g of raw meat. The samples were kept for 40 min at 30 deg С for exposure to trypsin and pepsin solutions, 30 min at 30 deg С for papain and bromelain. The optimum pH value was not established for the enzymes in the samples, the fermentation process was carried out at the native pH of the raw meat. Humidity in the room was 50-55%. As a control, the corresponding muscle samples without enzymatic treatment were used. According to the results of a one-dimensional gel electrophoresis under denaturing conditions using sodium dodecyl sulfate (SDS-PAGE), obvious quantitative differences were found in the protein profiles of the studied raw materials, and different profiles were obtained for proteases of different origin. A subsequent two-dimensional isoelectric focusing electrophoresis in an ampholine pH gradient (IEF-PAGE) confirmed the obtained results and revealed the used proteases features. Thus, animal proteases, possessing high specificity, affect only a certain part of muscle proteins, but almost entirely destruct them to small peptides (including low molecular weight) and free amino acids. In addition, a greater proteolytic activity of trypsin compared to pepsin was noted. Plant origin proteases affect the majority of muscle proteins with a sufficiently low specificity and destruct them to many fragments, as evidenced by the presence of numerous new protein fractions on 2D-electrophoregram.

Russian. В настоящее время с целью технологической коррекции мясного сырья и повышения функциональности мясных продуктов применяется множество методов, среди которых значительный интерес вызывает ферментолиз. Мы изучили образование биопептидов в различном мясном сырье под воздействием ферментов животного (пепсин, трипсин) и растительного (папаин, бромелайн) происхождения. Образцы скелетной мышцы крупного рогатого скота Bos taurus и свиньи Sus scrofa инъецировали растворами протеаз в количестве 5 мл на 50 г мясного сырья. Ферментируемые образцы выдерживали в течение 40 мин при 30 град. С для препаратов трипсина и пепсина, 30 мин при 30 град. С - для папаина и бромелайна. Оптимальное значение pH для ферментов в образцах не устанавливали, ферментацию осуществляли при нативном pH мясного сырья. Влажность воздуха в помещении составляла 50-55%. Контролем служили соответствующие образцы мышцы без ферментативной обработки. По результатам проведенного одномерного денатурирующего электрофореза в полиакриламидном геле с использованием додецилсульфата натрия (SDS-PAGE) выявлены явные количественные различия в белковых профилях исследуемого сырья, при этом для протеаз разного происхождения получили неодинаковые профили. Последующий двумерный электрофореза с изоэлектрофокусированием в амфолиновом градиенте pH (IEF-PAGE) подтвердил полученные результаты и выявил особенности используемых протеаз. Так, животные протеазы, обладая высокой специфичностью, воздействуют лишь на определенную часть мышечных белков, но практически полностью деструктурируют их до небольших пептидов (в том числе низкомолекулярных) и свободных аминокислот. Следует также отметить большую протеолитическую эффективность трипсина по сравнению с пепсином. Протеазы растительного происхождения с достаточно низкой специфичностью воздействуют на большинство мышечных белков и деструктурируют их до множества фрагментов, о чем свидетельствует появление многочисленных новых белковых фракций на 2D электрофореграмме.