АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ БЕЛКОВ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ
Аннотация
В статье рассмотрены методы фракционирования различных видов молочных белков: хроматография (ионообменная, аффинная и гидрофобная хроматография), мембранные методы и комбинированные методы. В последнее время были внедрены новые перспективные методы, такие как водное двухфазное разделение (ATPS) и магнитная ловушка. В этой статье рассматривается использование этих методов вместе с оценкой их эффективности в отношении выхода и чистоты основных белков. Также рассмотрены перспективные методы разделения казеинов в связи с растущим интересом к очищенным фракциям казеина и их пептидов.
Ключевые слова
молоко,
казеин,
сывороточные белки,
хроматография,
мембранные методы,
milk,
casein,
whey proteins,
chromatography,
membrane methods
Об авторах
Владимир Сергеевич Метель
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Ирина Кирилловна Куликова
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Георгий Сергеевич Анисимов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Список литературы
1. McSweeney P. L. H., Fox P. F. (eds.). Advanced dairy chemistry: volume 1A: proteins: basic aspects. 4th Edition. Springer Science. New York, 2013
2. Jenness R., Holt C. Casein and lactose concentrations in milk of 31 species are negatively correlated. Experentia. 1987. Vol. 43. Issue 9. Рр. 1015-1018
3. Mercier J. C., Grosclaude F., Ribadeau Dumas B. Structure primaire de la caseine aS1 bovine. Sequence complete. 1971. Eur. J. Biochem. Vol. 23. Рр. 41-51.
4. Grosclaude F., Mahe M. F. and Ribadeau Dumas B. Structure primaire de la caseine аS1 et de la caseine в -bovine. 1973. Eur. J. Biochem. Vol. 40. Рр. 323-324.
5. Farrell H. M., Jr., Malin E. L., Brown E. M., Mora-Gutierrez A. Review of the chemistry of аS2-casein and the generation of a homologous molecular model to explain its properties. 2009. J. Dairy Sci. Vol. 92. Рр. 1338-1353.
6. Ribadeau Dumas B., Brignon G., Grosclaude F., Mercier, J. C. Structure primaire de la caseine в bovine. 1972. Eur. J. Biochem. Vol. 25. Рр. 505-514.
7. Minkiewicz Р., Slangen C. J., Lagerwerf F. M., Haverkamp J., Rollema H. S., Visser S. Reversed-phase high-performance liquid chromatographic separation of bovine к-casein macropeptide and characterization of isolated fractions // Journal of Chromatography A. Vol. 743. Рр. 123-135.
8. Mayyada M. H. El-Sayed, Howard A. Chase Trends in whey protein fractionation. 2011. Biotechnol Lett. Vol. 33. Р. 1501-1511.
9. Gurgel Р. V., Carbonell R. G., Swaisgood H. E. Fractionation of whey proteins with a hexapeptide ligand affinity resin. Bioseparation. 2000. Vol. 9. Рр. 385-392.
10. Vyas H. K., Izco J. M., Jimenez-Flores R. Scale-up of native beta-lactoglobulin affinity separation process. J Dairy Sci. 2002. Vol. 85(7). Рр. 1639-1645.
11. Ounis W. B., Gauthier S. F., Turgeon S. L., Roufik S., Pouliot Y. Separation of minor protein components from whey protein isolates by heparin affinity chromatography. Int Dairy J. 2008. Vol. 18. Рр. 1043-1050.
12. Flashner M., Ramsden H., Crane L. J. Separation of proteins by high-performance anion-exchange chromatography. J Anal Biochem. 1983. Vol. 135(2). Рр. 340-344.
13. Colby C. B., O'Neill B. K., Vaugham F., Middelberg A. Р. J. Simulation of compression effects during scaleup of a commercial ion-exchange process. Biotechnol Ркщ. 1996. Рр. 12-662.
14. Carrere H., Bascoul A., Floquet Р., Wilhelm A. M., Delmas H. Whey proteins extraction by fluidized ion exchange chromatography: simpliied modelling and economical optimization. Chem Eng J Biochem Eng J. 1996. Vol. 64(3). Рр. 307-317.
15. Vogt S., Freitag R. Comparison of anion exchange and hydroxyapatite displacement chromatography for the isolation of whey proteins. J Chromatogr. 1997. Vol. 760. Рр. 125-137.
16. Qingdao L., Amaqeet B., Jing-Xu (Jesse) Zhu, Argyrios M. Continuous protein recovery from whey using liquid-solid circulating luidized bed ion-exchange extraction. Biotechnol bioeng. 2002. Vol. 78. Рр. 157-163.
17. Hahn R. Р., Schulz M., Schau Р. C., Jungbauer A. Bovine whey fractionation based on cation-exchange chromatography. Journal of Chromatography A. 1998. Vol. 795. Рр. 277-287.
18. El-Sayed M. H., Chase H. A. Purification of the two major proteins from whey concentrate using a cation-exchange selective adsorption process. J Biotechnol Prog. 2010. Vol. 26(1). Рр. 192-199.
19. Andersson J., Mattiasson B. Simulated moving bed technology with a simplified approach for protein purification separation of lactoperoxidase and lactoferrin from whey protein concentrate. Journal of Chromatography A. 2006. Vol. 1107. Рр. 88-95.
20. Gerberding S. J., Byers C. H. Preparative ion-exchange chromatography of proteins from dairy whey // Journal of Chromatography A. 1998. Vol. 808. Рр. 141-151.
21. Cheang B., Zydney A. A two stage ultrafiltration process for fractionation of whey protein isolate // Journal of Membrane Science. 2004. Vol. 231. Рр. 156-167.
22. Almecija M. C., Ibanez R., Guadix A., Guadix E. M. Effect of pH on the fractionation of whey proteins with a ceramic ultrailtration membrane // Journal of Membrane Science. 2007. Vol. 288. Рр. 28-35.
23. Muller A., Daufin G., Chaufer B. Ultrafiltration modes of operation for the separation of alpha-lactalbumin from acid casein whey // Journal of Membrane Science. 1999. Vol. 153. Рр. 9-21.
24. Bazinet L., Ippersiel D., Mahdavi B. Fractionation of whey proteins by bipolar membrane electro-acidification // Innovat Food Sci Emerg Technol. 2004. Vol. 5. Рр. 17-25.
25. Ndiaye N., Pouliot Y., Saucier L., Beaulieu L., Bazinet L. Electroseparation of bovine lactoferrin from model and whey solutions. Sep Purif Technol. 2010. Vol. 74. Рр. 93-99
26. Doyen A., Roblet C., Beaulieu L., Saucier L., Pouliot Y., Bazinet L. Impact of water splitting phenomenon during electrodialysis with ultrailtration membranes on peptide selectivity and migration // Journal of Membrane Science. 2013. Vol. 428. Рр. 349-356
27. Firdaous L., Dhulster P., Amiot J., Doyen A., Lutin F., Vezina L. P., Bazinet L. Investigation of the large-scale bioseparation of an antihypertensive peptide from alfalfa white protein hydrolysate by an electromembrane process // Journal of Membrane Science. 2010. Vol. 355. P. 175-181
28. Noudou V. Y. K., Suwal S., Amiot J., Mikhaylin S., Beaulieu L., Bazinet L. Simultaneous electroseparation of anionic and cationic peptides: Impact of feed peptide concentration on migration rate, selectivity and relative energy consumption // Separation and Purification Technology. 2016. Vol. 157. Рр. 53-59
29. El-Sayed M. H., Chase H. A. Single and two-component cation-exchange adsorption of the two pure major whey proteins // Journal of Chromatography A. 2009. Vol. 1216. Рр. 8705-8711.
30. Rojas E. G., Coimbra J. S., Minim L. A., Zuniga A. D., Saraiva S. H., Minim V P. Size-exclusion chromatography applied to the purification of whey proteins from the polymeric and saline phases of aqueous two-phase systems. Proc. Biochem. 2004. Vol. 39. Рр. 1751-1759.
31. Holder A. Cross-flow electro membrane filtration for the fractionation of dairy-based functional peptides. Dissertation, Stuttgart, Germany: University of Hohenheim, Verlag Dr. Hut. 2014.
32. Post A. E., Hinrichs J. Large-scale isolation of food-grade в-casein. Milchwissenschaft. 2011. Vol. 66. Рр. 361-364.
33. Dickinson E. Interfacial, emulsifying and foaming properties of milk proteins // Fox P. F., McSweeney P. L. H. (Eds.) Advanced dairy chemistry. Vol. 1. Proteins (3rd ed., Vol. 1, Рр. 1229-1260). New York, USA: Kluwer Academic / Plenum Publishers.
34. Korhonen H. J. Bioactive milk proteins and peptides: From science to functional 250 aP. Lications // Australian Journal of Dairy Technology. 2009. Vol. 64. Рр. 16-25.
35. Huppertz T. Chemistry of caseins // McSweeney P. L. H. & Fox P. F. (Eds.) Advanced dairy chemistry. Vol. 1A. Proteins: Basic aspects (Рр. 135-160). New York, USA: Springer.
36. Kessler, A., Menendez-Aguirre, O., Hinrichs, J., Stubenrauch, C., & Weiss, J. (2013). aS-Casein-PE6400 mixtures: A fluorescence study. Faraday Discussions. Vol. 166. Рр. 399-416.
37. Tolkach A., Kulozik U. Fractionation of whey proteins and caseinomacropeptide by means of enzymatic crosslinking and membrane separation techniques. Journal of Food Engineering. 2005. Vol. 67. Рр. 13-20.
38. Cayot P., Courthaudon J. L., Lorient D. Purification of aS-, в-and к-caseins by batchwise ion-exchange separation. Journal of Dairy Research. 1992. Vol. 59. Рр. 551-556.
39. Shapira A., Assaraf Y. G., Epstein, D., Livney, Y. D. в-Casein nanoparticles as an oral delivery system for chemotherapeutic drugs: Impact of drug structure and properties on co-assembly. Pharmaceutical Research. 2010. Vol. 27. Рр. 2175-2186.
40. Atamer Z., Post A. E., Schubert T., Holder A., Boom R. M., Hinrichs J. Bovine в-casein: Isolation, properties and functionality. A review. International Dairy Journal. 2017. Vol. 66. Рр. 115-125.
41. Post A. E., Ebert M., Hinrichs J. в-Casein as a bioactive precursor - processing for purification. Australian Journal of Dairy Technology. 2009. Vol. 64. Рр. 84-88.
42. Law A. J. R., Leaver J. Methods of extracting casein fractions from milk and caseinates and production of novel products. WO Patent 2003003847. 2007.
43. O'Mahony J. A., Smith K. E., Lucey J. A. Purification of в-casein from milk. US Patent 20070104847 A1. 2007.
44. Christensen J., Holst H. H. Method of producing beta-casein compositions. EU patent EP2947996 B1. 2016.
Рецензия
Для цитирования:
Метель В.С., Куликова И.К., Анисимов Г.С. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ БЕЛКОВ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ. Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2018;(2):27-32.
For citation:
Metel' V., Kulikova I., Anisimov G. ANALYSIS OF MODERN METHODS OF MILK PROTEIN FRACTIONATION. Newsletter of North-Caucasus Federal University. 2018;(2):27-32. (In Russ.)
Просмотров:
145
Послать статью по эл. почте 