Reducing the allergenicity of beta-lactoglobulin by its thermal denaturation and enzymatic hydrolysis | Снижение аллергенности бета-лактоглобулина путем его термической денатурации и ферментативного гидролиза

English. Milk whey proteins, especially beta lactoglobulin (BLG), exhibit allergenic properties. A decrease in the allergenic potential of milk proteins can be achieved by removing BLG from whey.Such cationic polysaccharide as chitosan was used as a selective sorbent for binding whey BLG. Up to 95% of BLG was isolated from whey and whey protein concentrate using an original chitin-containing chromatographic sorbent. The isolated BLG was used for the production of a hypoallergenic product. A critical conformational change in the BLG molecule occurs at 63 deg. C, when the content of beta-pleated layers decreases by 19%. Under effect of a temperature of 80 deg. C almost complete unfolding of the molecule occurs that leads to its irreversible conformational changes. With heat treatment, the antigenic properties of BLG are preserved, which is associated with linear antigenic determinants. To increase the depth of BLG proteolysis and obtain low molecular weight peptides, it was subjected to preliminary thermal denaturation in the range of 60 to 99 deg. C. The denatured protein heat-treated at various temperatures was fermented with alkalase. According to the results of electrophoretic analysis, it is shown that the depth of hydrolysis of denatured BLG increases linearly with an increase in the temperature of its thermal destruction. The degree of proteolysis by alkalase of native BLG is about 50% and increases to 80% in the case of its preheating to 80 deg. C. A comparative analysis of the composition of peptides of fermented hydrolysates of native BLG and thermodenatured at 80 deg. C was carried out by the HPLC. The resulting product contained more than 50 low molecular weight peptides. The immunoreactivity of the hydrolysate is reduced by 4 orders of magnitude relative to the native BLG. Due to this it can be used as a hypoallergenic component in functional foods.

Russian. Белки сыворотки молока, особенно бета-лактоглобулин (бета-ЛГ), проявляют аллергенные свойства. Снижение аллергенного потенциала молочных белков может быть достигнуто удалением бета-ЛГ из молочной сыворотки. В качестве селективного сорбента для связывания бета-ЛГ молочной сыворотки использован катионный полисахарид – хитозан. С использованием оригинального хитинсодержащего хроматографического сорбента из молочной сыворотки и концентрата сывороточных белков выделено до 95% бета-ЛГ. Выделенный бета-ЛГ использовался для получения гипоаллергенного продукта. Критическое конформационное изменение в молекуле бета-ЛГ наступает при 63 град. С, когда на 19% уменьшается содержание бета-складчатых слоев. Под действием температуры 80 град. С происходит практически полное разворачивание молекулы, что ведет к ее необратимым конформационным изменениям. При термической обработке сохраняются антигенные свойства бета-ЛГ, что связано с линейными антигенными детерминантами. Для повышения глубины протеолиза бета-ЛГ и получения низкомолекулярных пептидов он подвергался предварительной термической денатурации в диапазоне от 60 до 99 град. С. Термизированный при различных температурах денатурированный белок ферментировали алкалазой. По результатам электрофоретического анализа показано, что глубина гидролиза денатурированного бета-ЛГ линейно увеличивается с ростом температуры его термодеструкции. Степень протеолиза алкалазой нативного бета-ЛГ составляет около 50% и возрастает до 80% в случае его предварительного нагревания до 80 град. С. Методом ВЭЖХ проведен сравнительный анализ состава пептидов ферментированных гидролизатов нативного бета-ЛГ и термоденатурированного при 80 град. С. В полученном продукте выявлено более 50 низкомолекулярных пептидов. Иммунореактивность гидролизата снижена на 4 порядка по отношению к нативному бета-ЛГ. Благодаря этому он может быть использован в качестве гипоаллергенного компонента в функциональных продуктах питания.