ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ФЕРМЕНТУ ТРАНСГЛУТАМІНАЗИ НА ВЛАСТИВОСТІ ГІДРАТОВАНИХ БІЛКІВ ТВАРИННОГО І РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ
Анотація
Задоволення потреб споживачів у харчових білках обумовлює пошук та впровадження передових технологій як у переробці м’ясної сировини, так і у використанні білковмісної сировини рослинного походження. Дослідження модифікації білків набувають великого інтересу серед вітчизняних та закордонних науковців. Мікробна трансглутаміназа є ферментом класу трансфераз, який широко відомий тим, що модифікує функціональні властивості білків у харчових системах. Основним механізмом дії є полімеризація, яка призводить до зміни гідрофобності молекули. Серед функціональних властивостей мікробної трансглутамінази є вплив на розчинність і, отже, на гелеутворення, емульгування, в’язкість і водоутримувальну здатність, які залежать від розчинності білка. Завдяки цим властивостям вона набула широкого застосовування в технологічних процесах харчової промисловості, зокрема м’ясопереробної і молочної галузей, виготовленні хлібобулочних виробів та харчових плівок. Трансглутаміназа каталізує реакцію перенесення ацилу, в якій γ-карбоксамідна група пептидно-зв’язаних залишків глутаміну є донорами ацилу. У цьому дослідженні порівнюється вплив кількості ферменту (0,05%, 0,1%, 0,15% і 0,2%) мікробної трансглутамінази (активністю 100–120 одиниць) на тваринний білок, яким є м’ясо яловичини 2 сорту і рослинний білок соєвий ізолят ISOPRO 510A. У гідратованих зразках проведено інструментальний аналіз на рН-метрі (рН 50 VIO lab) та текстурометрі (Shimadzu EZ-LX) для твариних білків до та після термооброблення. В гідратованих рослинних білках аналогічні дослідження провели за температури 45±2°С в центрі дослідного зразка через 1 годину ферментації та після стуктуроутворення з витримуванням 12 годин за температури 6±2°С. Результати досліджень показників рН свідчать про те, що ефективність ферменту досягає оптимуму за активної кислотності дослідних білкових систем в діапазоні значень рН від 5 до 8. Використання ферменту мікробної трасглютамінази в гідратованих білках тваринного і рослинного походження підтверджують позитивний вплив на реструктуризацію цих білків через реакцію зшивання. Підвищення рівня рН відбувається за рахунок утворення аміаку (NH3) в результаті цієї реакції. Згідно результатів досліджень в гідратовані білкові системи рекомендовано вносити від 0,05% до 0,1% мікробної трансглютамінази.
Посилання
2. Kang K.-M., Lee S.-H., Kim H.-Y. Effects of Using Soybean Protein Emulsion as a Meat Substitute for Chicken Breast on Physicochemical Properties of Vienna Sausage. Food Science of Animal Resources. 2022. Vol. 42, no. 1. P. 73–83. URL: https://doi.org/10.5851/kosfa.2021.e63
3. Molecular biology interventions for activity improvement and production of industrial enzymes / S. Kant Bhatia et al. Bioresource Technology. 2020. P. 124596. URL: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124596
4. Basso A., Serban S. Industrial applications of immobilized enzymes–A review. Molecular Catalysis. 2019. Vol. 479. P. 110607. URL: https://doi.org/10.1016/j.mcat.2019.110607
5. The Sabatier principle as a tool for discovery and engineering of industrial enzymes / J. Kari et al. Current Opinion in Biotechnology. 2022. Vol. 78. P. 102843. URL: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2022.102843
6. Engineering interventions in enzyme production: Lab to industrial scale / A. Tarafdar et al. Bioresource Technology. 2021. Vol. 326. P. 124771. URL: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.124771
7. Design of novel enzyme biocatalysts for industrial bioprocess: Harnessing the power of protein engineering, high throughput screening and synthetic biology / A. Madhavan et al. Bioresource Technology. 2020. P. 124617. URL: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124617
8. Basso A., Serban S. Overview of Immobilized Enzymes’ Applications in Pharmaceutical, Chemical, and Food Industry. Methods in Molecular Biology. New York, NY, 2020. P. 27–63. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0215-7_2
9. Використання ферментних препаратів для підвищення функціонально-технологічних властивостей м'ясної сировини / І. М. Страшинський та ін. Current aspects of the development of science and technology : ccollective monograph. URL: https://doi.org/10.51587/9798-9866-95914-2022-010-113-118.
10. Kieliszek M., Błażejak S. Microbial Transglutaminase and Applications in Food Industry. Microbial Enzyme Technology in Food Applications. Boca Raton, FL : CRC Press, [2016] | Series: Food biology series | “A science publishers book.”, 2017. P. 180–198. URL: https://doi.org/10.1201/9781315368405-12
11. Akbari M., Razavi S. H., Kieliszek M. Recent advances in microbial transglutaminase biosynthesis and its application in the food industry. Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 110. P. 458–469. URL: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.036
12. Glutamine-walking: Creating reactive substrates for transglutaminase-mediated protein labeling / L. Deweid et al. Methods in Enzymology. 2020. P. 121–148. URL: https://doi.org/10.1016/bs.mie.2020.04.066
13. Fatima S. W., Khare S. K. Current insight and futuristic vistas of microbial transglutaminase in nutraceutical industry. Microbiological Research. 2018. Vol. 215. P. 7–14. URL: https://doi.org/10.1016/j.micres.2018.06.001
14. IZMAIL P. M., RIYADI P. H., FAHMI A. S. EFFECT OF DIFFERENT TYPES OF FISH ON FISH SAUSAGES WITH THE ADDITION OF TRANSGLUTAMINASE. Journal of Advances in Food Science & Technology. 2022. P. 12–20. URL: https://doi.org/10.56557/jafsat/2022/v9i17595
15. Thephuttee N., Theprugsa P. Stability and Microstructure of Emulsion System in Sterilized Kaiyor (Thai Chicken Sausage). Chiang Mai University Journal of Natural Sciences. 2020. Vol. 19, no. 4. URL: https://doi.org/10.12982/cmujns.2020.0050.
16. Differentiation in improvements of gel strength in chicken and beef sausages induced by transglutaminase / A. M. Ahhmed et al. Meat Science. 2007. Vol. 76, no. 3. P. 455–462. URL: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2007.01.002.
