Cur chuige hidrealú próitéine a fhorbairt chun na tairbhí cothaitheacha a bhaineann le feoil agus iasc úrullmhaithe a mhéadú.

Páipéar tacaíochta eolaíoch leis an Dr Adrian Hewson-Hughes | Comhairleoir Cothú, Sábháilteacht Bia & Nuálaíochta, GA Pet Food Partners.

Réamhrá.

Tá an t-ábhar próitéin ainmhíoch bunaithe go maith mar chroílár bianna ardchaighdeáin do mhadraí agus cait, agus aithníonn go leor úinéirí peataí go bhfuil feidhm ag an adage “cáilíocht thar chainníocht” anseo. De réir na cuideachta taighde margaidh Mintel, deir 59% d'úinéirí cat agus 57% d'úinéirí madraí go bhfuil cáilíocht na feola níos tábhachtaí ná an t-ábhar feola iomlán i mbia peataí. (MINTEL, 2017).

GA Pet Food Partners Tá sé seo aitheanta le fada. Ó tugadh isteach na Freshtrusion®, tá GA chun tosaigh i bhforbairt agus i ndéantúsaíocht aistí bia ina bhfuil méideanna méadaitheacha d’fhoinsí próitéine feola agus éisc úrullmhaithe. Is mór ag peataí agus ag a n-úinéirí na buntáistí a bhaineann le foinsí feola úra & éisc a úsáid thar bhéilí triomaithe, feola rindreáilte & éisc, lena n-áirítear blas níos fearr agus indíleáiteacht mhéadaithe.

Iarracht a dhéanamh táirgí níos fearr fós a thairiscint dár gComhpháirtithe.

Tá an margadh bia peataí an-dinimiciúil agus cé gur bogadh ciallmhar é an comhréir ard feola/éisc/éanlaithe i dtáirgí a aibhsiú, tá sé seo ag teacht chun cinn mar bhun-ionchas seachas ar cháilíocht inmhianaithe na dtáirgí seo ó úinéirí peataí. Anseo ag GA, táimid i gcónaí ag iarraidh bealaí chun táirgí níos fearr fós a thairiscint do Chomhpháirtithe, agus is é sin an fáth a ndearna muid iarracht an rud is cosúil go dodhéanta a dhéanamh - teacht ar bhealach chun ár gcomhábhair feola agus éisc úra a chócaráil chun iad a dhéanamh níos fearr do pheataí. .

Is é an smaoineamh luach cothaithe na próitéine laistigh dár gcomhábhair feola agus éisc úra a mhéadú tríd an phróitéin a thiontú go peiptídí beaga, atá níos éasca ag na peataí a itheann é (táimid ag tabhairt 'HDP' air - Próitéin an-Díleáite). Chun cabhrú linn sa rompu seo, d’aithin muid saineolaithe ag Nofima, institiúid taighde ceannródaíoch le haghaidh taighde feidhmeach bia-bhunaithe san Iorua, chun coinníollacha a bharrfheabhsú le haghaidh díleá einsímeach amhábhar roghnaithe feola agus éisc agus anailís a dhéanamh orthu chun a léiriú gur féidir linn an méid a theastaigh uainn a bhaint amach. .

Díleá Próitéin - is é sin Próitéalú nó Hidrealú

Is móilíní móra iad próitéiní atá comhdhéanta de 'bhloic thógála' aonair ar a dtugtar aimínaigéid. Tar éis bia ina bhfuil próitéin a ithe, tosaíonn an próiseas próitéalaithe de réir mar a dhéanann einsímí a scaoiltear i gcodanna éagsúla den chonair gastrointestinal é a bhriseadh síos ina aimínaigéid agus ina pheptídí beaga. Ligeann sé seo na bloic thógála seo a shú isteach sa chorp, áit ar féidir iad a chomhcheangal arís chun próitéiní nua a thógáil (cosúil le matán, craiceann, gruaig, antasubstaintí, einsímí, hormóin, etc.).

Is féidir freisin go rachadh foinsí próitéine faoi phróiseas rialaithe próitéalaithe einsímeach mar chuid dá n-ullmhú lena gcur san áireamh i mbianna monaraithe agus i dtáirgí cothaitheacha. Mar shampla, baineadh úsáid as hidrealáití próitéine le blianta fada anuas i gcothú an duine, go háirithe i dtáirgeadh foirmlí bainne hip-ailléirgineacha do naíonáin/leanaí atá ailléirgeach le próitéin bhainne bó.

Hidrealú einsímeach nó Ceimiceach

Is féidir hidrealú próitéine – briseadh bannaí peiptíde a nascann aimínaigéid le chéile trí uisce a chur leis – trí mhodhanna éagsúla: ag baint úsáide as aigéid nó bunanna (alcaileacha) go ceimiceach nó go heinsímeach (an cur chuige a bhfuilimid ag díriú air). Cé go dtugann modhanna hidrealú aigéad agus alcaileach próitéiní an buntáiste ar chostas íseal, tá iarmhairtí diúltacha ann maidir le cáilíocht chothaitheach na hidrealáití a tháirgtear. Is é an toradh a bhíonn ar hidrealú aigéid ná scrios iomlán a dhéanamh ar an aimínaigéad riachtanach tryptophan, chomh maith le caillteanas páirteach meitiainín, cistín agus cistéin. (Pasupuleki & Braun, 2010). Mar an gcéanna, mar thoradh ar hidrealú alcaileach scriostar an chuid is mó aimínaigéid go hiomlán, cé gur féidir le tryptophan maireachtáil slán. (Dé, et al., 2014), (Tú, et al., 2017).

I gcomparáid le hidrealú aigéad agus alcaileach, is iad na príomhbhuntáistí a bhaineann le hidrealú einsímeach próitéiní ná:

  1. Tá na coinníollacha hidrealú cosúil le teocht agus pH éadrom agus ní bhíonn aon chaillteanas aimínaigéid mar thoradh orthu.
  2. Tá úsáid na heinsíme(í) próitéáis níos sainiúla agus níos beaichte maidir le méid hidrealú agus méid na peiptídí a rialú.
  3. Is féidir na méideanna beaga einsím a úsáidtear a dhíghníomhachtú go héasca (eg, téamh go 80 – 85ºC ar feadh 3 nóiméad ar a laghad) chun stop a chur leis an imoibriú hidrealaithe. (Tú, et al., 2017).

Buntáistí cothaitheacha a bhaineann le próitéin atá hidrealú go heinsímeach: díleiteacht agus ionsú próitéine.

Chomh maith leis an modh hidrealú próitéine a úsáidtear, mar a leagadh amach roimhe seo, braitheann luach cothaithe hidrealáití próitéine ar chomhdhéanamh aimínaigéid saor in aisce, peiptídí beaga (dé- agus trí-peptídí de ghnáth) agus peiptídí móra atá i láthair. Go stairiúil creideadh nach raibh ach aimínaigéid saor in aisce á n-ionsú ón gconair gastrointestinal ag iompróirí aimínaigéad ar leith. Tarlaíonn sé seo, ach aithnítear anois go n-ionsúnn an t-iompróir peiptíde leathan-shonrach PepT1 an chuid is mó d’aimínaigéid mar dhé- agus trí pheptídí. (Fei, et al., 1994). Is féidir le PepT1 gach 400 dé-pheiptíd agus 8,000 trípeiptíd a iompar a eascraíonn as 20 aimínaigéad chothaithe éagsúla a chomhcheangal. (Dainiel, 2004). Mar sin bheifí ag súil go n-éascódh ionghabháil hidrealáit próitéine ina bhfuil cion ard de dé- agus trí-pheptídí díleá agus ionsú próitéine, rud a d'fhág go mbeadh níos mó díleáite agus bith-infhaighteachta aimínaigéad ann.

Is léir go bhfuil sé ríthábhachtach na coinníollacha einsíme agus hidrealú is fearr a bhunú chun a bheith in ann hidrealáití próitéine a chruthú leis na próifílí méid peptíde deiridh atá ag teastáil. Is féidir dáileadh méid peptide a chinneadh trí úsáid a bhaint as teicníc ar a dtugtar crómatagrafaíocht eisiata méide. Teicníc anailíseach ceimice is ea crómatagrafaíocht eisiamh méide (SEC) ina ndéantar meascáin de mhóilíní (cosúil le próitéiní nó peiptídí) a thuaslagtar i dtuaslagán a dheighilt de réir a méid (mar atá leagtha amach i bhfíor 1).

FIGIÚR 1. Forbhreathnú simplí ar scaradh móilíní de mhéideanna éagsúla i dtuaslagán de réir crómatagrafaíocht eisiata méide (SEC). Cuirtear an tuaslagán i bhfeidhm ar cholún atá pacáilte le roisín de choirníní sféarúla póiriúla (sféir ghlasa). Ní bheidh móilíní móra (ciorcail dearga) in ann dul isteach i bpiocháin (poill) na gcoirníní agus dá bhrí sin pas a fháil síos sa cholún sách tapa agus braitheadh ​​​​ar dtús iad. Is féidir le móilíní níos lú laistigh den sampla dul isteach sna pores go céimeanna éagsúla ag brath ar a méid. Beidh móilíní 'meánmhéide' (ciorcail ghlasa) in ann dul isteach i roinnt coirníní ach ní cinn eile agus mar sin tógfaidh sé níos faide dul tríd an gcolún, agus beidh na móilíní is lú (ciorcail ghorma) in ann dul isteach sna pores go léir agus glacfaidh siad. an ceann is faide chun pas a fháil tríd an gcolún.

Modhanna

Amhábhair – Laghdaíodh méid samplaí úra de chonablach sicín, conablach lachan agus frámaí bradán, rinneadh iad a aonchineálú go taos tiubh agus reoitear iad. Bhí ae uan úr reoite ina iomláine. Cuireadh na hábhair chuig Nofima, Ås, an Iorua, le haghaidh próitéalaithe agus anailíse.

Próitéalú – I gcás gach amhábhar (sicín, lachan, bradán agus uaineoil), meascadh sampla 500g le huisce driogtha 990ml i soitheach imoibriúcháin gloine agus corraíodh é ag 300rpm. I gcás gach amhábhar, rinneadh tástáil ar thrí einsím prótease éagsúla ag dhá thiúchan dhifriúla agus dhá phointe ama as a dtáinig 48 sampla hidrolysáit le haghaidh anailíse.

Crómatagrafaíocht Eisiamh Méid – Rinneadh dáileadh meáchain mhóilíneach an chodáin phróitéin intuaslagtha in uisce de na hidrealáití a chinneadh de réir crómatagrafaíocht eisiata méide ag baint úsáide as córas crómatagrafaíocht leachta ardfheidhmíochta Shimadzu LC-20AT (HPLC) le brathadóir eagair fóta-óid (SPD M20A) socraithe ag 214nm.

Ábhar Peptide Collagen – Is aimínaigéad modhnaithe é hidroxyproline, a bhfuil a láithreacht teoranta go príomha do cholaigine. Is féidir cion hiodrocsapróilín i hidrealáití próitéine a úsáid mar thomhas indíreach ar an méid peiptídí collaigine/colaigine atá i láthair. Rinne Nofima Biolab anailís iomlán aimínaigéad (lena n-áirítear hidroxyproline) ar gach amhábhar; ina theannta sin, rinneadh cion hiodrocsapróilín a chinneadh ag saotharlann creidiúnaithe (ALS, an Iorua) sa chodán intuaslagtha in uisce de na hidrealáití.

Torthaí

Méid Peptide Dáileadh Hidrealasáití – Go ginearálta, i gcás gach einsíme a tástáladh, mar thoradh ar gor gach amhábhar a raibh an tiúchan níos airde d’einsímí aige agus ar feadh tréimhse níos faide bhí athrú ‘tairbheach’ i bpróifíl mhéid peiptíde na hidrealáití (i.e. méadú ar chomhréir na peiptídí níos lú). ). Aibhsítear é seo i bhFíor 2, a thaispeánann torthaí do gach amhábhar agus úsáid á baint as an einsím ‘is fearr’ ag tiúchan agus fad ‘neamhoptamach’ i gcomparáid le tiúchan agus fad ‘optamach’. Le coinníollacha optamaithe, fuair muid amach go raibh 100% de na peptídí ≤3 kDa, agus níos mó ná 75% <0.5 kDa (Fíor 2).

Bunaithe ar fhianaise chomhchoiteann roinnt staidéar ar roinnt speiceas (m.sh. francach, muc, madra, duine; féach (Zhangi & Matthews, 2010) le haghaidh forbhreathnú, glactar go maith leis go ginearálta:

  • Tá ionsú peptides níos fearr i gcomparáid le próitéin slán.
  • Tá ionsú peptides níos fearr ná aimínaigéid saor in aisce.
  • Is fearr ionsú peptides beaga ná peptides móra.

Go fiseolaíoch, déantar formhór na n-aimínaigéid a ionsú mar pheptídí beaga ar a bhfuil 2 nó 3 aimínaigéid ceangailte le chéile (di- agus trí-peptides, faoi seach). Mar sin bheifí ag súil go n-éascódh ionghabháil hidrealáit próitéine ina bhfuil cion ard de dé- agus trí-pheptídí díleá agus ionsú próitéine, rud a d'fhág go mbeadh níos mó díleáite agus bith-infhaighteachta aimínaigéad ann. Is é meánmheáchan móilíneach aimínaigéad ná 110 Daltons (Da), agus mar sin bheadh ​​meáchan móilíneach de thart ar 220-330 Da (0.2-0.3 kDa) ag dé- agus trí-pheptídí. Ciallaíonn ár dtorthaí maidir le hidrealasáití próitéine a bhaint amach le níos mó ná 75% de pheptídí níos lú ná 0.5 kDa (ie suas le ~ 5 aimínaigéid) go mbeadh an próitéin inár gcibéid an-díleáite agus go n-ionsúnn na peataí é go héasca. Tá sé beartaithe é seo a léiriú trí staidéar beathaithe i gcomhar le Dámh an Leighis Tréidliachta, Ollscoil Ghent.

Ina theannta sin, má bhaintear amach 100% de pheptídí 3 kDa nó níos lú laghdaítear an baol go gcuirfear tús le frithghníomhú ailléirgeach ar na foinsí próitéine agus is féidir é a mheas mar hypoallergenic.

Figiúr 2.

Dáileadh méide (kDa) peiptídí sa phas uisce de hidrealáití de gach amhábhar a ghoradh leis an einsím chéanna faoi choinníollacha 'neamh-optamaithe' agus 'uasmhéadaithe' i dtéarmaí tiúchan na heinsíme agus fad na hidrealaithe. Tabhair faoi deara go háirithe conas a laghdaíonn céatadán na peiptídí idir 1.0-3.0 kDa agus méaduithe peiptídí <0.5 kDa, ag bogadh ó choinníollacha 'neamh-optamaithe' go coinníollacha 'uasmhéadaithe'.

Lacha (neamh-optamaithe)

Lacha (optamaithe)

Bradán (neamh-optamaithe)

Bradán (optamaithe)

Sicín (neamh-optamaithe)

sicín (optamaithe)

Uaineoil (neamh-optamaithe)

Uaineoil (optamaithe)

Ábhar Peptide Collagen

I gcás gach amhábhar a tástáladh, d’fheidhmigh einsímí A agus C ‘níos fearr’ i gcoitinne (i dtéarmaí céatadán níos mó de hiodrocsapróilín a aisghabháil i gcéim uisce na hidrealáití) ná mar a d’éirigh le heinsím B nuair a dhéantar comparáid idir ré áirithe hidrealaithe agus tiúchan einsímí (m.sh. torthaí do bhradán i bhfíor 3).

Ós rud é nach bhfuil próitéin collagen 'sláine' intuaslagtha in uisce, léiríonn láithreacht hiodrocsaproline (ár marcóir 'collagen') sa chéim uisce go bhfuil an próitéin collagen díleáite i peptídí collagen (atá intuaslagtha in uisce). Léiríonn ár dtorthaí go bhfuil muid in ann próitéalú einsímeach a úsáid chun amhábhair a chruthú atá in ann tairbhí feidhmiúla féideartha a bhaint amach, mar shampla tacú le sláinte chomhpháirteach, sláinte craiceann agus sláinte gut trí na peptídí collagen atá i láthair laistigh díobh.

FIGIÚR 3. Céatadán hiodrocsaiproline (aimínaigéad a fhaightear beagnach go heisiach i gcollaigine) a gnóthaíodh i gcéim uisce an bhradáin hidrealaithe le trí einsím dhifriúla (A, B nó C) a ghoradh leis an amhábhar (bradán) ag dhá thiúchan éagsúla (C1 nó C2) le haghaidh dhá thréimhse ama dhifriúla (T1 nó T2).

Conclúid

Cuireann na torthaí dearfacha seo deiseanna ar fáil chun luach breise a fháil ó láithreacht nádúrtha collaigine laistigh d’amhábhair áirithe trí pheptídí collaigine a chruthú a d’fhéadfadh tairbhí feidhmiúla a sheachadadh amhail hailt shláintiúla a choinneáil i bpeataí gníomhacha agus feabhas a chur ar shoghluaisteacht & solúbthacht alt i bpeataí níos sine, do sampla.

Agus an céatadán ard (>75%) de pheptídí beaga (<0.5kDa) a tháirgtear faoi choinníollacha 'optamaithe' bunaithe ar an taighde seo, is é an chéad chuid dár HDP baintear an sprioc amach. Is é an chéad chéim thábhachtach eile a léiriú go bhfuil kibble déanta leis an HDP seo níos indíleáite agus níos bith-infhaighte ná na táirgí úr-ullmhaithe atá againn cheana féin - táimid gnóthach ag déanamh é seo i staidéar beathaithe leis an Ollscoil Ghent Scoil tréidliachta. Féach ar an spás seo!

Íoslódáil an tuarascáil ar an HDP

tagairtí

  1. Cave, N., 2006. aistí bia próitéin hidrealú le haghaidh madraí agus cait. Clinicí Tréidliachta Cleachtais Bheaga Ainmhithe, Imleabhar 36, lgh. 1251-1268.
  2. Dai, Z., Wu, Z., Jia, S. & Wu, G., 2014. Anailís ar chomhdhéanamh aimínaigéad i bpróitéiní fíocháin ainmhithe agus bianna mar dhíorthaigh o-phthaldialdehyde réamh-cholún ag HPLC le brath fluaraiseachta.. J. Crómatagrafaíocht B, Imleabhar 964, lgh. 116-127.
  3. Daniel, H., 2004. Fiseolaíocht mhóilíneach agus chomhtháite iompair peptide intestinal.. Athbhreithniú Bliantúil ar Fhiseolaíocht, Imleabhar 66, lgh. 361-384.
  4. Fei, Y. et al., 1994. Clónáil léirithe ar iompróir oligopeptide prótón-chúpláilte mamaigh.. Nádúr, Imleabhar 7, lgh. 563-566.
  5. Hanaoka, K. et al., 2019. Tréithriú próitéiní agus peptídí meáchan móilíneach le linn monarú palatants bia peataí. [Ar líne] Ar fáil ag: https://www.diana-petfood.com/emea-en/publications/
  6. Hou, Y. et al., 2017. Hidreaáití próitéine i gcothú ainmhithe: Táirgeadh tionsclaíoch, peptídí bithghníomhacha, agus tábhacht fheidhmiúil. Iris na hEolaíochta Ainmhithe agus na Biteicneolaíochta, lgh. 24-36.
  7. Knights, R., 1985. Próiseáil agus luacháil hidrealáití próitéine. In: Cothú do Riachtanais Speisialta. Nua Eabhrac: Marcel Dekker, lgh 105-115.
  8. MINTEL, 2017. Trédhearcacht níos mó ó thaobh próitéine i mbia peataí, sl: TUARASCÁLACHA MINEL.
  9. Pasupuleki, VK, Braun, S, 2010. Déantúsaíocht úrscothach hidrealáití próitéine. In: Hidrealasáití Próitéin sa Bhiteicneolaíocht. Nua Eabhrac: Springer, lgh. 11-32.
  10. Zhangi, B. & Matthews, J., 2010. Tábhacht fiseolaíoch agus meicníochtaí ionsú hidrolysáit próitéine. In: Hidrealasáití Próitéin sa Bhiteicneolaíocht. Nua Eabhrac: Springer, lgh. 135-177.