Proteolytická aktivita Lactobacillus plantarum CCM 3627

Proteolytická aktivita Lactobacillus plantarum CCM 3627

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
96%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Ing. Miroslav Rajninec100%100%-
Ing. Dana Miháliková100%100%-
Ing. Peter Socha PhD.100%100%-
Lenka Kuželová100%100%-
RNDr. Peter Bališ PhD.100%80%100%
ISBN: 978-80-972360-0-7

Proteolytická aktivita Lactobacillus plantarum CCM 3627

Kvetoslava Kačmárová1 , Dana Urminská , Peter Socha2
1 Katedra biochémie a biotechnológie, Fakulta biotechnológie a potravinárstva, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Nitra,
2 Výskumné centrum AgroBioTech, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
kvetka.kacmarova@gmail.com

Tradičná technológia prípravy ražného chleba je založená na spontánnom fermentačnom procese, ktorý prebieha počas kysnutia cesta, ktoré sa uskutočňuje za pomoci autochtónnych baktérií mliečneho kvasenia a kvasiniek [1]. Kvások je zmes vody a ražnej múky, ktorá obsahuje metabolicky aktívne mikroorganizmy, v najväčšom zastúpení sú to baktérie mliečneho kysnutia, spomedzi ktorých prevláda rod Lactobacillus [2]. Pri kváskovej fermentácii dochádza, okrem iného, aj k hydrolýze cereálnych bielkovín, čo môže mať veľký význam pre elimináciu celiakálne aktívnych štruktúr zásobných bielkovín raže. Špecifikom fermentačnej proteolýzy je aj typické kyslé pH prostredia, spôsobené prítomnosťou organických kyselín produkovaných baktériami mliečneho kysnutia. Táto skutočnosť ovplyvňuje chuť, textúru a kvalitu konečného výrobku [3].

Aplikáciou vhodných druhov laktobacilov, ktoré sa vyznačujú vysokou proteolytickou aktivitou, špecifickou predovšetkým voči peptidovým väzbám tvorených prolínom alebo glutamínom, resp. kyselinou glutámovou, je možné pripraviť kysnuté cesto so zníženým alergénnym potenciálom voči celiakii. Účinnosť hydrolýzy sa zvýši aj kombináciou iných, cielene pridaných prolyl-špecifických mikrobiálnych proteáz. Predpokladáme, že je možné vyrobiť kysnuté cesto s hydrolyzovanými sekvenciami lepkotvorných bielkovín, ktoré stratia typickú sekundárnu štruktúru, zodpovednú za vyvolanie intolerantnej reakcie.

Primárnou úlohou je selekcia takých kmeňov laktobacilov, ktoré sa vyznačujú vysokou proteolytickou aktivitou. V predloženom príspevku je analyzovaná proteolytická aktivita surového intracelulárneho enzýmového preparátu získaného z Lactobacillus plantarum CCM 3627.

Baktérie boli kultivované v tekutom živnom médiu MRS a sonifikáciou bol získaný surový enzýmový preparát. Ako čtandardné špecifické substráty boli do enzýmovej reakcie použité p-nitroanilidy aminokyselín: Phe-pNa, Ala-pNa, Leu-pNa, Met-pNa, Pro-pNa a Lyz-pNa. Aktivita enzýmu sa stanovila fotometricky ako absorbancia produktu pri vlnovej dĺžke λ 410 nm [4].

Na základe dosiahnutých výsledkov je možné konštatovať, že kmeň Lactobacillus plantarum CCM 3627 produkuje rôzne špecifické intracelulárne peptidázy. V závislosti od použitého syntetického substrátu bola ich objemová aktivita nasledovná: aktivita fenylalanín-špecifická peptidáza mala aktivitu 99 µkat.dm-3, aktivita alanín-špecifickej peptidázy 8 µkat.dm-3, aktivita leucín-špecifickej peptidázy bola 59 µkat.dm-3, metionín-špecifická peptidáza mala aktivitu 167 µkat.dm-3 a prolín-špecifická peptidáza sa prejavila aktivitou 66 µkat.dm-3. Lactobacillus plantarum CCM 3627 neprodukuje peptidázu štiepiacu peptidové väzby, ktoré tvorí lyzín.

Z pohľadu prípravy fermentovaných ražných výrobkov, vhodných pre celiatikov je veľmi zaujímavá aktivita prolín-peptidázy. Získané výsledky budú preto využité pri fermentačných pokusoch pri príprave kysnutého cesta z ražnej múky s využitím Lactobacillus plantarum CCM 3627, ktorého enzýmový potenciál môže byť podporený prídavkom špecifických mikrobiálnych enzýmov štiepiacich väzby prolínu a glutamínu. 

Poďakovanie: 
Zdroje: 

[1] Gobbetti M., De Angelis M., Corsetti A., Di Cagno R. (2005). Trends in Food Science and Technology: 16, 57-60.
[2] Gereková, P., Petruláková Z., Šturdík E. (2011). Acta Chimica Slovaca: 4, 119-123.
[3] Poutanen K., Flander L., Katina K. (2009). Food Microbiology: 26, 693-696.
[4] El Soda M., Desmazeaud M.J. (1982).  Canadian Journal of Microbiology: 28, 1181–1187.

Diskusia

Chcel by som sa opýtať, či ste už začali s fermentačnou prípravou. A ak ano aké sú výsledky. A ak nie, či predpokladáte pozitívne výsledky v prípade hydrolýzy CAB.

Ďakujem

S fermentačnými pokusmi sme ešte nezačali. Predpokladáme, že využitím komerčne dostupných mikrobiálnych proteolytických enzýmov v kombinácii s laktobacilmi (produkujúcimi peptidázy) by malo byť štiepenie CAB úspešné. Avšak do akej miery bude štiepenie CAB úspešné, uvidíme po ďalších analýzach (imunochemické analýzy a hmotnostná spektrometria).

Dakujem pekne za odpoveď a informujte nás, ako to dopadlo :)