Уральский государственный лесотехнический университет
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Андижан, Узбекистан
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Молозиво коров из-за содержания биологически активных веществ, в частности иммуноглобулинов, пептидов и цитокинов, является перспективным сырьем для производства продуктов функциональной направленности. Пептиды молозива обладают антимикробным действием. Биодоступность действующих начал молозива повышается при его ферментации протеолитическими ферментами. Цель исследования – выделение и характеристика пептидов надосадочной жидкости трипсиного гидролизата молозива коров, а также оценка их антимикробной и противогрибковой активностей. Для эксперимента использовали надосадочную жидкость трипсинового гидролизата молозива коров, выделенную методом центрифугирования при 3900 об/мин в течение 7 мин. Надосадочную жидкость разделяли методом препаративной хроматографии. Пептидный состав надосадочной жидкости ферментативного гидролизата определяли на МАЛДИ-ТОФ масс-спектрометре, расшифровку белковых последовательностей проводили с помощью базы данных Mascot. Для изучения белкового состава надосадочной жидкости гидролизата проводили осаждение белков сульфатом аммония. Антимикробную активность определяли диско-диффузионным методом. Культивирование штаммов бактерий проводили на плотной питательной среде LB при температуре 37 °C. Для оценки противомикробного действия пептидов провели эксперимент на крысах линии Вистар, инфицированных внутрибрюшинно Salmonella enteritidis 92. В надосадочном трипсиновом гидролизате молозива коров выделили 4 пептида, один из которых относится к коротким пептидам, три – к полипептидам. Выделенные пептиды имели различную молекулярную массу – 8,4, 6,5, 13,0 и 18 кДа. Установлено, что ферментативный гидролизат надосадочной жидкости молозива коров обладал бактерицидным действием к грамотрицательной бактерии Escherichia coli и грамположительной бактерии Bacillus subtilis, а также антигрибковой активностью против Candida albicans. Введение крысам, инфицированным S. enteritidis 92, внутрь трипсинового гидролизата надосадочной жидкости молозива коров способствовало их выживаемости, снижению ЛД50 и увеличению среднего срока гибели животных с 2 до 4 суток. Полученные данные свидетельствуют об антимикробном действии пептидов молозива и возможных иммуннотропных свойствах. Практическая значимость проведенного исследования заключается в перспективности использования пептидов надосадочной жидкости трипсиного гидролизата молозива коров для производства продуктов функциональной направленности с антимикробными свойствами.
Молозиво, молочный белок, фермент, гидролиз, антимикробная активность, противогрибковая активность, биологически активные вещества
1. Główka N, Woźniewicz M. Potential use of Colostrum bovinum supplementation in athletes - A review. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria. 2019;18(2):115-123. https://doi.org/10.17306/J.AFS.2019.0654
2. Van Hese I, Goossens K, Vandaele L, Opsomer G. Invited review: MicroRNAs in bovine colostrum - Focus on their origin and potential health benefits for the calf. Journal of Dairy Science. 2020;103(1):1-15. https://doi.org/10.3168/jds.2019-16959
3. Sukhikh SA, Astakhova LA, Golubcova YuV, Lukin AA, Prosekova EA, Milent`eva IS, et al. Functional dairy products enriched with plant ingredients. Foods and Raw Materials. 2019;7(2):428-438. http://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-2-428-438
4. Kharitonov VD, Asafov VA, Iskakova EL, Tankova NL, Halavach TM, Kurchenko VP. Quality control of colostrum and protein calf milk replacers. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(1):188-195. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-188-195.
5. Chandwe K, Kelly P. Colostrum therapy for human gastrointestinal health and disease. Nutrients. 2021;13(6). https://doi.org/10.3390/nu13061956
6. Menchetti L, Traina G, Tomasello G, Casagrande-Proietti P, Leonardi L, Barbato O, et al. Potential benefits of colostrum in gastrointestinal diseases. Frontiers in Bioscience-Scholar. 2016;8(2):331-351. https://doi.org/10.2741/S467
7. Playford RJ, Weiser MJ. Bovine colostrum: Its constituents and uses. Nutrients. 2021;13(1). https://doi.org/10.3390/nu13010265
8. Sanctuary MR, Kain JN, Chen SY, Kalanetra K, Lemay DG, Rose DR, et al. Pilot study of probiotic/colostrum supplementation on gut function in children with autism and gastrointestinal symptoms. PLoS ONE. 2019;14(1). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210064
9. Jørgensen ALW, Juul-Madsen HR, Stagsted J. Colostrum and bioactive, colostral peptides differentially modulate the innate immune response of intestinal epithelial cells. Journal of Peptide Science. 2010;16(1):21-30. https://doi.org/10.1002/psc.1190
10. Korhonen HJ. Production and properties of health-promoting proteins and peptides from bovine colostrum and milk. Cellular and Molecular Biology. 2013;59(1):12-24.
11. Novoselova MV, Prosekov AYu. Technological options for the production of lactoferrin. Foods and Raw Materials. 2016;4(1):90-101. http://doi.org/10.21179/2308-4057-2016-1-90-101
12. Функциональные свойства кисломолочных продуктов с гидролизатами сывороточных белков / О. В. Королёва [и др.] // Молочная промышленность. 2013. № 11. С. 52-55.
13. Pradeep H, Najma U, Aparna HS. Milk peptides as novel multi-targeted therapeutic candidates for SARS-CoV2. The Protein Journal. 2021;40(3):310-327. https://doi.org/10.1007/s10930-021-09983-8
14. Rezaei Ahvanooei MR, Norouzian MA, Vahmani P. Beneficial Effects of vitamins, minerals, and bioactive peptides on strengthening the immune system against COVID-19 and the role of cow's milk in the supply of these nutrients. Biological Trace Element Research. 2021;200(11):4664-4677. https://doi.org/10.1007/s12011-021-03045-x
15. Kütt M-L, Stagsted J. Caseins from bovine colostrum and milk strongly bind piscidin-1, an antimicrobial peptide from fish. International Journal of Biological Macromolecules. 2014;70:364-372. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.06.063
16. Shteinfer-Kuzmine A, Amsalem Z, Arif T, Zooravlov A, Shoshan-Barmatz V. Selective induction of cancer cell death by VDAC1-based peptides and their potential use in cancer therapy. Molecular Oncology. 2018;12(7):1077-1103. https://doi.org/10.1002/1878-0261.12313
17. Ko S-C, Kim D, Jeon Y-J. Protective effect of a novel antioxidative peptide purified from a marine Chlorella ellipsoidea protein against free radical-induced oxidative stress. Food and Chemical Toxicology. 2012;50(7):2294-2302. https://doi.org/10.1016/j.fct.2012.04.022
18. Poirier K, Van Esch H, Friocourt G, Saillour Y, Bahi N, Backer S, et al. Neuroanatomical distribution of ARX in brain and its localisation in GABAergic neurons. Molecular Brain Research. 2004;122(1):35-46. https://doi.org/10.1016/j.molbrainres.2003.11.021
19. Morgan AJ, Riley LG, Sheehy PA, Wynn PC. The influence of protein fractions from bovine colostrum digested in vivo and in vitro on human intestinal epithelial cell proliferation. Journal of Dairy Research. 2014;81(1):73-81. https://doi.org/10.1017/S0022029913000654
20. Birkemo GA, O'Sullivan O, Ross RP, Hill C. Antimicrobial activity of two peptides casecidin 15 and 17, found naturally in bovine colostrum. Journal of Applied Microbiology. 2009;106(1):233-240. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2008.03996.x
21. Sears KT, Tennant SM, Reymann MK, Simon R, Konstantopoulos N, Blackwelder WC, et al. Bioactive immune components of anti-diarrheagenic enterotoxigenic Escherichia coli hyperimmune bovine colostrum products. Clinical and Vaccine Immunology. 2017;24(8). https://doi.org/10.1128/CVI.00186-16
22. Anderson RC, Dalziel JE, Haggarty NW, Dunstan KE, Gopal PK, Roy NC. Short communication: Processed bovine colostrum milk protein concentrate increases epithelial barrier integrity of Caco-2 cell layers. Journal of Dairy Science. 2019;102(12):10772-10778. https://doi.org/10.3168/jds.2019-16951
23. Playford RJ, Weiser MJ, Marchbank T. Methods to improve efficacy of orally administered bioactive peptides using bovine colostrum as an exemplar. PLoS ONE. 2021;16(6). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253422
