პროტეინის ჰიდროლიზატები გამოიყენება სამედიცინო და კვების მრეწველობაში, აგრეთვე მიკრობიოლოგიაში. მათი წარმოება ეფუძნება ორგანული ნაერთების დაშლას. მიღებული შემადგენლობა უფრო ადვილად ითვისება ადამიანისა და ცხოველის ორგანიზმის მიერ, აქვს მაღალი კვებითი ღირებულება. ეს ნაერთები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ჩვილის ჰიპოალერგიული ფორმულის წარმოებაში.
აღწერა
პროტეინის ჰიდროლიზატები არის ნივთიერებები, რომლებიც მიიღება ცილის წყალთან რეაქციის შედეგად დაშლის შედეგად. გაყოფა ხდება კატალიზატორების: მჟავების, ტუტეების ან ფერმენტების თანდასწრებით. შედეგად, მაღალმოლეკულური ჯაჭვის პეპტიდური ბმები განადგურებულია და საბოლოო პროდუქტი არის რთული ნარევი, რომელიც შედგება ცალკეული ამინომჟავებისგან, მათი ნატრიუმის მარილებისა და პოლიპეპტიდის ნარჩენებისგან. ეს პროცესი, ტრიპეპტიდის მაგალითის გამოყენებით, ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე.
სხვადასხვა ტიპის ცილების ჰიდროლიზატებს, რომლებიც მიიღება მათი გაყოფის ერთსა და იმავე სიღრმეზე, აქვთ იდენტური შემადგენლობა. ეს ნივთიერებები ღირებული ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებია, რადგან ამინომჟავები არის ქსოვილების კვების ძირითადი წყარო დამათი "სამშენებლო მასალა" და პეპტიდები მონაწილეობენ ამინომჟავების სინთეზში, ასრულებენ შუამავალ როლს მეტაბოლურ პროცესებში და ემსახურებიან როგორც იმუნომოდულატორები.
პროტეინის ჰიდროლიზატების ძირითადი კომპონენტები ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ილუსტრაციაში.
საბოლოო პროდუქტი შეიცავს ამინომჟავების ყველაზე დიდ რაოდენობას, როგორიცაა:
- გლუტამინი;
- ასპარტიკი;
- პიროლიდინ-α-კარბოქსილი (პროლინი);
- 2-ამინო-5-გუანიდინპენტანოური (არგინინი);
- 2-ამინოპროპანი (ალანინი);
- 2-ამინო-4-მეთილპენტანური (ლეიცინი).
თვისებები და მახასიათებლები
პროტეინის ჰიდროლიზატებს აქვთ შემდეგი ბიოლოგიური მახასიათებლები:
- მაღალი ფიზიოლოგია;
- კარგი მონელება შეყვანის სხვადასხვა გზით;
- არ აქვს ტოქსიკურობა, ანტიგენურობა, ალერგიული რეაქციები;
- ნაერთების არაჰორმონალური ბუნება.
ამ ნივთიერებების გამოყენების ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური კრიტერიუმებია:
- სიბლანტე;
- წყალში დაშლის უნარი;
- ემულსიფიკაცია;
- გელი და ქაფიანი.
ეს პარამეტრები დამოკიდებულია საკვების სახეობაზე, გაყოფის მეთოდზე, გამოყენებულ რეაგენტებზე, ტექნოლოგიური პროცესის პირობებზე. შემდეგი მახასიათებლები დამახასიათებელია გარკვეული ტიპის ჰიდროლიზატებისთვის:
- სოიოს ჰიდროლიზის პროდუქტები ცუდად ხსნადია pH=4-5,5;
- შრატი, კაზეინი, ხორციჰიდროლიზატები აჩვენებენ კარგ თერმულ სტაბილურობას ორვალენტიანი ლითონის მარილების არსებობისას 130 °C-მდე გაცხელებისას;
- ნაერთები ძალიან ხსნადია დაბალი დეგრადაციის დროსაც კი;
- ღრმა ჰიდროლიზი, რომელიც გამოიყენება ჰიპოალერგიული ფორმულირებების წარმოებისთვის, იწვევს ემულსიფიკაციის თვისებების თითქმის სრულ დაკარგვას (გარდა თევზის ცილაზე დაფუძნებული ჰიდროლიზატებისა);
- ნეიტრალური ტუტე ლითონის მარილების არსებობისას იცვლება ცილოვანი ნივთიერებების ხსნადობა (მაგალითად, კალიუმის იონები იწვევს მის მატებას);
- სიბლანტე გაცილებით დაბალია ორიგინალურ ცილებთან შედარებით და მათი გაცხელებისას გელის სტრუქტურების წარმოქმნა არ ხდება. ეს დადებითად მოქმედებს საკვები პროდუქტების შექმნაზე ღირებული აზოტოვანი ნაერთების მაღალი შემცველობით.
თევზის ნარჩენებისგან მიღებული
ჰიდროლიზატების
ნახვები
პროტეინის ჰიდროლიზატები კლასიფიცირებულია 2 ძირითადი კრიტერიუმის მიხედვით. კერძოდ:
- ნედლეულის ტიპის მიხედვით - თევზი, სოიო, რძის პროდუქტები, კაზეინი, შრატი, სოიო, ხორცი, კვერცხი. ცილის ნარჩენების ჰიდროლიზი სხვადასხვა ინდუსტრიებიდან არის მისი გადამუშავების ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური გზა.
- დამუშავების მეთოდის მიხედვით - ღრმა, საშუალო (5-6 დღე) და დაბალი (5-72 საათი) ხარისხის გახლეჩვა (ამინომჟავების შემცველობა მინიმუმ 50, 25 და 15% შესაბამისად).
ძროხის რძეზე დაფუძნებული ნაერთები (მთლიანი ცილა, ხაჭო რძე ან შრატი) მიღებული ფერმენტული მონელების შედეგად ყველაზე ხშირად გამოიყენება კლინიკური კვების და თერაპიული საშუალებების წარმოებისთვის. ცხოველური ცილის ჰიდროლიზატები გამოიყენებამიკრობიოლოგია, ვირუსოლოგია, ვეტერინარია. სოიოს პროდუქტები ასევე არის ჰიპოალერგიული და ჰიპოქოლესტერინემიური.
შრატის ცილის ჰიდროლიზატებს აქვთ ამინომჟავური შემადგენლობა ადამიანის კუნთოვანი ქსოვილის შემადგენლობით და აუცილებელი ამინომჟავების რაოდენობით ისინი აღემატება ცხოველური და მცენარეული წარმოშობის ყველა სხვა სახის ნედლეულს.
მიიღე
არის ამ ნაერთების წარმოების 3 ძირითადი გზა:
- მჟავა ჰიდროლიზი მარილმჟავას ან გოგირდმჟავას კატალიზატორად გამოყენებით. პროცესი ხდება 100-130 ° C-მდე გაცხელებისას და 2-3 ატმოსფეროს წნევის დროს. ეს მეთოდი ყველაზე გავრცელებულია, რადგან ის აღწევს ღრმა გაყოფის ხარისხს და გამორიცხავს ბაქტერიული დაბინძურების რისკს. რეაქციის ხანგრძლივობა 3-24 საათია საუკეთესო ეფექტურობა ფიბრილარულ პროტეინებთან მიმართებაში. ამ მეთოდის მინუსი ის არის, რომ ბევრი ღირებული ამინომჟავა და ვიტამინი ნადგურდება და წარმოიქმნება ტოქსიკური ქვეპროდუქტები, რომლებიც საჭიროებენ დამატებით გაწმენდას.
- ტუტე ჰიდროლიზი. ეს მეთოდი ნაკლებად ხშირად გამოიყენება (ძირითადად მოლუსკისა და თევზის გადამუშავებისას), რადგან ხდება ამინომჟავების არასასურველი გარდაქმნა, წარმოიქმნება ლანთიბიოტიკები (ბაქტერიული წარმოშობის ანტიმიკრობული პოლიპეპტიდები).
- ფერმენტული ჰიდროლიზი. მოკლებულია წინა ორი ტექნოლოგიების ნაკლოვანებებს და აქვს მაღალი ეფექტურობა. პროცესი მიმდინარეობს დაბალ ტემპერატურაზე (25-50°C), გარემოს მჟავიანობა ახლოს არის ნეიტრალურთან დაატმოსფერული წნევა. ეს საშუალებას გაძლევთ შეინახოთ ბიოლოგიურად აქტიური კომპონენტების უდიდესი რაოდენობა.
შემდეგი ნივთიერებები გამოიყენება ფერმენტებად:
- საჭმლის მომნელებელი პანკრეატინი, ტრიპსინი, ქიმოტრიფსინი (განსაკუთრებით ეფექტური ხორცისა და სისხლის გადამუშავებისას);
- მცენარეული ნაერთები: ფიცინი, პაპაინი, ბრომელანი;
- ბაქტერიული ფერმენტები: პროტოსუბლიტინი, რაპიდოზა;
- ნივთიერებები: პროტოორიზანები, რიმოპროტეინი, პროტეინი და სხვა.
სოკოს კულტურების გამოყენებით სინთეზირებული
სრული ცილის ჰიდროლიზატი შეიცავს ამინომჟავების სრულ კომპლექტს ოპტიმალური თანაფარდობით, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია დიეტური, სამედიცინო და ვეტერინარული მიზნებისთვის. ასეთი კომპოზიციის მიღება შესაძლებელია ნედლეულის ღრმა დამუშავებით, ხსნარის მრავალი საათის განმავლობაში მჟავა კატალიზატორების თანდასწრებით დუღილით.
აპლიკაცია
პროტეინის ჰიდროლიზატები გამოიყენება ინდუსტრიებში, როგორიცაა:
- სამედიცინო (მედიკამენტების წარმოება, კლინიკური კვება ცილის დეფიციტის პროფილაქტიკისთვის, კუნთოვანი და შემაერთებელი ქსოვილის პათოლოგიების თერაპია, მეტაბოლური დარღვევები).
- საკვები (დამუშავებული ხორცის, ჟელატინის, ღვინოების, საკვები ფენების და საფარების, თევზის დაკონსერვებული, სოუსების, საცხობი პროდუქტების, მაღალკალორიული დანამატების წარმოება სპორტსმენებისთვის).
- მიკრობიოლოგიური (სადიაგნოსტიკო კულტურის საშუალებების წარმოება).
- შერეული საკვების წარმოება.
სოფლის მეურნეობა
როგორც საკვების დანამატი, პროტეინის ჰიდროლიზატი ხორციდან,თევზი, სისხლი და რძე გამოიყენება შემდეგ შემთხვევებში:
- არასპეციფიკური იმუნიტეტის ამაღლება დასუსტებულ, ავადმყოფ ცხოველებში;
- იმისთვის, რომ მეტი წონა მიიღოთ;
- როგორც ადაპტოგენი სტრესულ სიტუაციებში და რისკის ფაქტორების არსებობისას (მაღალი ავადობა და სიკვდილიანობა ფრინველებსა და ცხოველებს შორის);
- მეტაბოლური დარღვევებისა და განვითარების შეფერხებისთვის.
გარდა ამისა, გამაგრებულ საკვებს შეუძლია გააუმჯობესოს ბეწვის ხარისხი ბეწვიან ცხოველებში.
რძის ფორმულები: ცილის ჰიდროლიზატები ბავშვთა საკვებში
ძროხის რძე, რომელიც არის ჩვილის ფორმულის მთავარი ნედლეული ხელოვნური ძუძუთი კვებისათვის, შეიძლება გამოიწვიოს ალერგიული რეაქციები. მაღალმოლეკულური შრატის პროტეინები, ალფა-ლაქტოალბუმინი, ბეტა-ლაქტოგლობულინი და კაზეინი ამ მხრივ ყველაზე აქტიურია.
რძის ალერგენობის შემცირების ყველაზე ეფექტური გზა ამჟამად არის რძის ცილის ჰიდროლიზატების მიღება ფერმენტების გამოყენებით და მათი შემდგომი ულტრაფილტრაცია. ასეთი ნარევები შეიცავს დაბალმოლეკულურ პეპტიდებს, რომელთა მოლეკულური წონა 1500 D-ზე ნაკლებია და მათი ტოლერანტობა ალერგიის მქონე ბავშვებში არის მინიმუმ 90%.
რძის პროდუქტის დასამზადებლად გამოყენებული ცილის ტიპის მიხედვით, ნარევები იყოფა კაზეინად, შრატად (ყველაზე გავრცელებული), სოიად და შერეულად. ისინი ასევე ინიშნება ნაწლავებში საკვები ნივთიერებების მალაბსორბციისა და კვებითი ალერგიის პროფილაქტიკისთვის.
