Что такое степень гидролиза (DH) и почему она важна?

За пределами биофармацевтики | Часто задаваемые вопросы о растительных белковых пептидах

Краткий ответ:Степень гидролиза (СГ) — это процент пептидных связей в белке, разорванных в процессе гидролиза. Это наиболее полезный показатель, отражающий степень гидролиза в спецификации пептида, поскольку он показывает, насколько далеко продвинулась реакция, и изменяется в зависимости от растворимости, распределения молекулярной массы, осмоляльности и — благодаря известной колоколообразной зависимости — горечи. Сама по себе она ничего не говорит о том, какие именно связи были разорваны, поэтому необходимо указывать метод измерения.

Как рассчитывается и измеряется DH

Гидролиз пептидных связей (DH) — это количество гидролизованных пептидных связей, деленное на общее количество пептидных связей в исходном белке, выраженное в процентах. Общее значение оценивается на основе аминокислотного состава и содержания белка в исходном сырье, поэтому DH является расчетным значением, а не непосредственно измеренным. На практике его получают путем измерения новых концевых групп или протонов, высвобождающихся при разрыве связей: колориметрические методы с использованием реагентов, таких как OPA или TNBS, на отобранном образце, титрование с pH-статом во время реакции или методы титрования после реакции. Поскольку каждый метод подсчитывает несколько разные параметры, значения DH сопоставимы только в том случае, если они получены одним и тем же методом и на одной и той же основе расчета.

Какие изменения в практике вносит повышение уровня DH?

• Растворимость— Чем больше разрывается связей, тем мельче становятся полярные фрагменты и тем лучше растворимость в холодной воде в более широком диапазоне pH.
• Ясность- Меньшее количество крупных фрагментов снижает склонность к помутнению или образованию осадка в прозрачных напитках.
• Осмоляльность— Более мелкие фрагменты и свободные аминокислоты повышают осмотическую нагрузку, что имеет значение в клинических и спортивных напитках.
• Вкус- Горькие и пикантные нотки, как правило, становится сложнее контролировать по мере протекания гидролиза, если только ферментная система и этап удаления горечи не разработаны для этого.
• Остаточный неповрежденный белок- Доля более крупных белковых компонентов снижается, что важно, когда продукт разрабатывается с учетом снижения содержания остаточного белка; степень этого снижения должна быть подтверждена анализом для конкретного сорта.

Колоколообразная кривая горечи

Горечь в гидролизатах классически описывается как колоколообразная функция степени гидролиза (DH). При низкой степени гидролиза разрывается лишь небольшое количество связей, поэтому относительно мало гидрофобных областей остается открытым, и продукт имеет мягкий вкус. Горечь возрастает до максимума в середине диапазона, где присутствует много коротких гидрофобных пептидов. При высокой степени гидролиза в материале преобладают очень короткие пептиды и свободные аминокислоты, и горечь часто снова снижается, хотя вкус в этом случае характеризуется пикантными и бульоноподобными нотками, а не истинной горечью. Положение максимума зависит от белка и фермента, поэтому кривая является скорее ориентиром поведения, чем фиксированным правилом.

DH — это не то же самое, что распределение молекулярной массы.

DH измеряет количество разорванных связей; распределение молекулярной массы показывает, насколько велики образующиеся цепи. Специфичность ферментов и любой этап фракционирования означают, что два растительных пептида могут достичь одинакового значения DH с разным распределением, поэтому продукт с одинаковым значением DH может отличаться по доле вещества с массой выше 3000 Да, что как раз и является фракцией, вызывающей помутнение прозрачного напитка. Укажите оба параметра и уточните метод, используемый для каждого из них.

Ориентировочные диапазоны DH, используемые в коммерческих целях.

На практике эти диапазоны перекрываются и носят лишь ориентировочный характер. Соответствующий целевой показатель зависит от источника, ферментной системы, формата и вкусовых предпочтений, поэтому его следует согласовать с поставщиком на основе собственных испытаний и подтвердить в спецификации.

Как включить метод Диффи-Хеллмана в техническую спецификацию.

Укажите целевой диапазон, а не одно значение, назовите аналитический метод и основу расчета, а также укажите распределение молекулярной массы и требования к вкусовым качествам, чтобы все три параметра читались вместе. Никогда не сравнивайте результаты анализа от одного поставщика с результатами от другого, не убедившись, что оба использовали один и тот же метод. Подтвердите предельные значения и методы, сверив их с сертификатом анализа поставщика и правилами, действующими на вашем рынке.

Рекомендуемая литература

Видетьдиапазоны молекулярной массы растительных пептидов,Что должен показывать анализ COA пептида растения?икак контролируется процесс гидролиза.