Способ получения продукта, содержащего гипотензивные пептиды, продукт, полученный способом, и пищевой продукт
Изобретение относится к биотехнологии, касается способа получения продукта, содержащего гипотензивные пептиды, и его применения в качестве антигипертензивного агента годного в пищу продукта. Способ включает стадии ферментации казеинсодержащего заквасочного материала молочно-кислой бактерией, нанофильтрации полученного пептидсодержащего ферментационного продукта и выделения продукта. Полученный продукт используют в качестве антигипертензивного агента, а также как годный в пищу продукт. Изобретение обеспечивает продукт с высоким содержанием гипотензивных пептидов, обогащенный по двухвалентным ионам. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.
Область изобретения
Данное изобретение касается способа получения продукта, содержащего гипотензивные пептиды. Данное изобретение касается также получаемого продукта и его применения в качестве функционального продукта как такового или в качестве ингредиента или добавки годных в пищу веществ.
Предпосылки изобретения
В данное время считается, что сердечно-сосудистые заболевания находятся среди наиболее общих национальных заболеваний в развитых странах и их количество будет далее увеличиваться, так как население становится старше. Высокое кровяное давление вносит существенный вклад в развитие данных заболеваний. Следовательно, лечение гипертензии является одним из наиболее важных мероприятий, связанных с профилактикой и эффективным лечением.
При регуляции кровяного давления ангиотензин-I-конвертирующий фермент (АСЕ) играет ключевую роль на клеточном уровне. АСЕ действует двумя путями: он превращает ангиотензин I в ангиотензин II, который является сильным сосудосуживающим фактором, и инактивирует брадикинин, который, в свою очередь, оказывает сосудорасширяющее действие. Таким образом, обе функции ведут к повышению кровяного давления. Ингибиторы АСЕ могут ингибировать данный эффект и, следовательно, действовать как гипотензивные агенты. Многие известные фармацевтические препараты, применяемые при лечении гипертензии, представляют собой ингибиторы АСЕ. Одним из них является каптоприл, то есть D-2-метил-3-меркаптопропаноил-L-пролин, который коммерчески доступен в Финляндии под торговой маркой Capoten (Bristol-Myers Squibb) и Captopril Generics (Merck Generics).
В качестве альтернативы медикаментозного лечения или в дополнение к нему найдены другие способы снижения высокого кровяного давления. Они заключаются, например, в том, чтобы избегать полноты, больше заниматься физической культурой и потреблять пищу с малым содержанием натрия. Одним из новейших путей является использование в качестве части обычного рациона функциональных пищевых продуктов, которые, как считают потребители, представляют удобную альтернативу.
Сообщается, что ферментированные молочные продукты содержат пептиды с гипотензивным эффектом. Полагают, что данные пептиды получают в молочных продуктах в результате гидролиза белков молока под влиянием молочнокислых бактерий и, в частности, их внеклеточных протеиназ. В J.Biochem., 114 (1993) 740 Yamamoto и др. описывают очистку и характеристики протеиназы, происходящей из микроорганизма Lactobacillus helveticus CP790. Кроме того, Yamamoto et. al сообщают об исследовании, в котором αs1- и β-казеин гидролизуют при помощи указанной протеиназы и полученные пептиды исследуют на их АСЕ-ингибирующее действие (J.Dairy Sci., 77 (1994) 917). Всего исследовано 25 пептидов, и их молекулярные размеры и эффекты сильно различаются. Наиболее активны три пептида, полученные из β-казеина и содержащие 8, 18 и 27 аминокислот, соответственно. Данное исследование также сравнивает АСЕ-активность молока, ферментированного при помощи штамма Lactobacillus helveticus CP790 и его варианта СР791 с дефектной протеиназной активностью, при этом обнаружено, что микроорганизм эффективен у спонтанно гипертензивных крыс SHR, но не эффективен у штамма обычных крыс, тогда как последний вообще не имеет активности.
В J.Dairy Sci., 78 (1995) 777-783 Nakamura и др. описывают применение закваски, содержащей Lactobacillus helveticus CP790 и Saccharomyces cerevisiae, для получения двух АСЕ-ингибиторов. Обезжиренное молоко ферментируют при помощи указанной закваски, после чего АСЕ-ингибиторы очищают хроматографически и анализируют. Активными веществами являются трипептиды Val-Pro-Pro и Ile-Pro-Pro. Данная публикация не описывает in vivo гипотензивных эффектов трипептидов и кислого молочного продукта, полученного с данной закваской, но указывается, что они являются предметом следующего исследования.
Патент США 5449661 (Nakamura et al.) раскрывает получение пептида, содержащего трипептидную последовательность Val-Pro-Pro, и его применение для снижения высокого кровяного давления. Данный пептид получают ферментацией обезжиренного порошкового молока штаммом Lactobacillus helveticus JCM 1004, после чего пептид очищают хроматографически и сушат вымораживанием.
В международной патентной заявке WO 99/16862 (Yamamoto et al.) описан штамм Lactobacillus helveticus CM4, FERM BP-6060, который способен продуцировать большое количество трипептида Val-Pro-Pro и/или Ile-Pro-Pro и демонстрирует высокую внеклеточную протеазную активность. В данной публикации описаны также ферментированные молочные продукты, содержащие указанные трипептиды и бактерии, и способ их получения при помощи ферментирующих продуктов, содержащих трипептидные последовательности с указанной бактерией.
Два неудобства связаны с продуктами, содержащими гипотензивные пептиды, полученные в ферментационных реакциях молочнокислых бактерий. Основным продуктом ферментации является молочная кислота, и, чем эффективнее реакция ферментации, тем больше ее производство. Как ясно из самого термина, молочная кислота является кислой и придает горький вкус продуктам, содержащим гипотензивные пептиды, кроме того, многие потребители находят неприятным высокую кислотность и низкий рН. В продукте, содержащем полученные при ферментации гипотензивные пептиды, присутствует также большое количество одновалентных ионов, в частности, ионов натрия. Известно, что данные ионы повышают кровяное давление и, следовательно, действуют в направлении, противоположном желательному действию гипотензивных пептидов.
В прототипах раскрыты способы очистки пептидов, полученных при ферментации. Данные способы позволяют частично избежать указанных выше неудобств при получении концентрированного продукта. Однако целью способов прототипов является обеспечение чистых продуктов, которые подходят для анализов и тестов на активность. Следовательно, данные способы являются многостадийными способами, которые в основном состоят из различных хроматографических очисток и не подходят для промышленного производства.
Таким образом, все еще существует очевидная необходимость обеспечения новых функциональных продуктов, которые обладают гипотензивным эффектом и которые потребители считают приятными и знакомыми, и которые можно легко применять как часть обычного рациона. Важно, чтобы данные продукты не содержали неприятных или даже вредных компонентов и чтобы их было легко получать в промышленном масштабе.
Краткое описание изобретения
Таким образом, целью данного изобретения является получение продукта с высоким содержанием гипотензивных пептидов и, следовательно, обладающего гипотензивным эффектом.
Полезно, что кроме высокого содержания гипотензивных пептидов продукт данного изобретения имеет благоприятное содержание солей, это означает, что количество вредных одновалентных катионов мало, а количество полезных двухвалентных катионов велико по сравнению с известным продуктом аналогичного типа.
Целью настоящего изобретения также является обеспечение способа получения такого продукта, причем данный способ прост и легок в исполнении и, следовательно, подходит для производства продукта в промышленном масштабе.
Кроме того, целью настоящего изобретения является получение продукта для его применения как такового в качестве гипотензивного агента или в производстве годных в пищу функциональных пищевых продуктов или фармацевтических препаратов.
Целью настоящего изобретения также является получение продуктов для перорального приема, таких как функциональные пищевые продукты и фармацевтические препараты, которые содержат описанный выше продукт в качестве одного из активных ингредиентов.
Подробное описание изобретения
Согласно настоящему изобретению обнаружено, что указанных целей можно достичь, используя новый способ, который основан на новой и изобретательской комбинации: посредством ферментации получают предварительный препарат, содержащий гипотензивные пептиды, после чего его концентрируют и завершают обработку композиции нанофильтрацией. Данная комбинация согласно настоящему изобретению обеспечивает превосходные возможности использования заквасочных материалов разных типов и модификации композиции конечного продукта, чтобы он соответствовал желательному типу, как подробнее описано далее.
Таким образом, данное изобретение касается способа получения продукта, содержащего гипотензивные пептиды, включающего стадии ферментации казеин-содержащего заквасочного материала при помощи молочнокислой бактерии и проведения нанофильтрации полученного пептидсодержащего продукта ферментации.
Данное изобретение касается также продукта, содержащего гипотекзивные пептиды, причем данный продукт отличается тем, что имеет высокое содержание гипотензивных пептидов и его получают способом, в котором казеинсодержащий исходный материал ферментируют при помощи молочнокислой бактерии, и полученный пептидсодержащий продукт ферментации нанофильтруют.
Данное изобретение касается также применения описанного выше продукта в качестве гипотензивного агента.
Данное изобретение касается также применения описанного выше продукта в производстве годных в пищу веществ.
Данное изобретение касается также годных в пишу продуктов, содержащих упомянутый выше концентрированный продукт с высоким содержанием пептидов и обычные ингредиенты указанных конечных продуктов.
На первой стадии способа данного изобретения получают посредством ферментации препарат, содержащий гипотензивные пептиды. Заквасочный материал, используемый в ферментации, может быть любым продуктом, который содержит последовательности требуемых гипотензивных пептидов как часть собственной последовательности пептида или белка. Полезно использовать молочный белок, в частности, казеин как таковой или в виде различных препаратов. Полезно также, чтобы заквасочные материалы включали различные казеинсодержащие молочные продукты, такие как обезжиренное молоко или молоко с различным содержанием жира как таковое или в виде соответствующего порошкового молока, ферментированные молочные продукты, такие как кислое молоко, пахта, йогурт, свернувшееся молоко, незрелые сыры и др.
Ферментацию можно проводить с применением любой молочнокислой бактерии, способной продуцировать гипотензивные трипептиды из исходного материала. Подходящие молочнокислые бактерии можно найти, например, среди видов родов Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus и Bifidobacterium. Lactobacillus helveticus являются наиболее протеолитическими молочнокислыми бактериями и, следовательно, считаются особо подходящими для данных целей. Полезным штаммом Lactobacillus helveticus является L. helveticus LBK-16H. Молочнокислые бактерии можно использовать в виде чистых или смешанных культур, отдельно или с обычно используемыми и коммерчески доступными заквасками. Молочнокислые бактерии можно также использовать вместе с другими микроорганизмами. Что касается комбинаций микроорганизмов, подходящие комбинации выбирают таким образом, чтобы обеспечить наилучший возможный вкус конечного продукта и избежать риска какого-либо загрязнения.
Условия ферментации выбирают таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям используемого в ферментации штамма так, чтобы образовалось достаточное количество гипотензивных пептидов для обеспечения требуемого эффекта. Выбор подходящих условий, таких как температура, рН и аэрация, является частью "ноу-хау" специалиста в данной области. Температура, например, может составлять от 30 до 45°С.
Ферментация может продолжаться до тех пор, пока не образуется требуемое количество гипотензивных пептидов. Обычно это занимает примерно от 20 до 30 часов, предпочтительно от 22 до 24 часов.
При ферментации образуется смесь различных пептидов. Если ферментация протекает достаточно долго, получают, главным образом, относительно небольшие ди- и трипептиды, такие как Val-Pro-Pro (VPP) и Ile-Pro-Pro (IPP).
После ферментации клеточную суспензию извлекают. Ее используют как таковую на следующей стадии, то есть для разделения и концентрирования пептидов. Клеточную суспензию также можно концентрировать, например, выпариванием или сушкой, частично или полностью, например, размазывая по планшету, высушивая и в заключение, растирая до хорошо хранящегося сухого порошка.
В некоторых случаях может быть полезно подвергать ферментированный продукт предварительной обработке, например, удалить из него казеин или все молочные белки перед нанофильтрацией. Подходящие способы предварительной обработки известны в данной области и включают, например, различные способы осаждения и фильтрования. Один полезный способ включает регулировку рН ферментированного продукта до диапазона, в котором осаждается казеин, например, до 4,6 при температуре около 37°С, после чего выпавший в осадок казеин отделяют при помощи сепаратора для свернувшегося молока, сита для отделения казеина, отстойника, высаживанием или другим подходящим способом. Второй способ включает ультрафильтрацию ферментированного продукта при рН от 3 до 3,5, при этом все белки остаются на мембране, а полученный фильтрат представляет собой сыворотку, почти не содержащую белка. Соосаждение, которое дает сыворотку, содержащую пептиды и почти не содержащую белка, можно выполнить при добавлении CaCl2 посредством тепловой обработки или при добавлении кислоты. Если необходимо, возможную казеиновую пыль удаляют центрифугированием. Другие вещества, такие как лактоза, также можно удалить до нанофильтрации, например, ферментативным гидролизом или ферментацией.
Затем продукт ферментации, который может быть предварительно обработан подходящим образом, такой как полученная указанным выше способом сыворотка, подвергают нанофильтрации. В качестве мембраны для нанофильтрации можно использовать обычную NF-мембрану, такую как Nanomax-50 (Millipore) или Desal 5 (Desal Inc., USA), условия выбирают таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям и инструкциям производителей мембран. Выбор типа мембраны для нанофильтрации и условий процесса оказывает существенное влияние на состав получаемой фракции пептидов, в частности, на состав солей и сахаров.
Согласно данному изобретению нанофильтрацию проводят до требуемого содержания сухого вещества или объемного соотношения концентраций, которое обычно является возможно большим. Содержание сухого вещества составляет величину порядка 20-40%, а объемное соотношение концентраций примерно от 5 до 20. Концентрат (сыворотки) можно разбавить водой, посредством чего из концентрата можно удалить больше солей и молочной кислоты при нанофильтрации. Это простой и эффективный способ доведения количества солей в концентрате до требуемого уровня.
Небольшие пептиды, такие как трипептиды IPP и VPP, около 350 D, полученные при ферментации и оказывающие влияние на кровяное давление, полностью удерживаются при помощи нанофильтровальной мембраны. Способ данного изобретения делает возможным полное удаление лактозы: до стадии нанофильтрации лактозу можно ферментативно расщепить, при этом удаляют большую часть моносахаридов. При нанофильтрации, включенной в способ данного изобретения, молочная кислота, низкомолекулярные соединения азота, такие как мочевина, и одновалентные соли также проникают через мембрану. Следовательно, при помощи нанофильтрации увеличивается содержание пептидов в продукте. В результате концентрирования содержание двухвалентных ионов, в частности, необходимых ионов кальция и магния, увеличивается, тогда как доля одновалентных ионов, таких как ионы натрия, калия и хлора, уменьшается. В частности, известно, что ионы натрия оказывают существенное влияние на баланс жидкостей и кровяное давление в организме человека, и, следовательно, снижение количества данных вредных ионов можно считать очень существенным преимуществом. Известно, что ионы кальция и магния, в свою очередь, вносят вклад в снижение кровяного давления, и высокое содержание данных ионов считают очень желательным.
В таблице 1 показано, как ведут себя на стадии нанофильтрации компоненты предварительного препарата, полученного на стадии ферментации способа данного изобретения. Композиция представлена для примера с целью иллюстрации данного изобретения, и она получена ферментацией обезжиренного молока штаммом Lactobacillus helveticus. Как ясно из предыдущего описания, в качестве заквасочных материалов можно использовать другие продукты. Более того, условия ферментации, нанофильтрация и другие предварительные и дополнительные обработки, если таковые есть, влияют на результат, так что композиция и результаты нанофильтрации конечных продуктов могут меняться и отличаться от представленных здесь.
| Таблица 1 Поведение при нанофильтрации компонентов сыворотки, содержащей гипотензивные пептиды. Мембрана: Nanomax 50; условия: 40°С, 30 бар, соотношение объемных концентраций С=9, рН 4,6 | ||
| Молекулярная масса, D | Удерживание (%) | |
| IPP | 361,4 | 100 |
| VPP | 347,4 | 100 |
| Молочная кислота | 90,1 | 24 |
| Са | 40,1 | 68 |
| Mg | 24,3 | 72 |
| К | 39,1 | 11 |
| Na | 23 | 10 |
| Cl | 35,5 | 9 |
| PO4 | 95 | 47 |
| Мочевина | 60,1 | ˜10 |
| Лактоза | 342,3 | 63 |
Продукт, концентрированный относительно гипотензивных пептидов и полученный способом данного изобретения, можно применять как таковой в качестве гипотензивного агента. Продукт также можно высушить и применять в виде порошка или лиофилизованного препарата. Согласно настоящему изобретению данный продукт полезно применять в производстве функциональных пищевых продуктов или других продуктов.
В настоящем документе термин "пищевой продукт" используют в широком смысле, охватывая все годные в пищу продукты, которые могут быть в твердом, желеобразном или жидком виде, включая продукты, готовые к употреблению, и продукты, к которым при употреблении добавляют продукт данного изобретения как добавку или составляющий компонент указанного продукта. Например, пищевые продукты могут быть продуктами молочной промышленности, мясоперерабатывающей промышленности, пищевой перерабатывающей промышленности, производства напитков, пекарной промышленности и кондитерской промышленности. Типичные продукты включают молочные продукты, такие как йогурт, свернувшееся молоко, творог, кислое молоко, пахта и другие ферментированные молочные напитки, незрелые сыры и зрелые сыры, заправки для закусок и т.д. Другую важную группу составляют напитки, такие как напитки на основе сыворотки, фруктовые напитки и пиво.
Продукт, полученный согласно данному изобретению, применяют в количестве, достаточном для получения желательного гипотензивного эффекта. Используемое количество существенно зависит от степени концентрирования сыворотки, которая составляет, например, от 0,1 до 30%, предпочтительно от 5 до 15% рассчитанных от массы конечного продукта.
Так как способ данного изобретения и, в частности, его стадия нанофильтрации обеспечивают хорошую основу для получения продукта желаемого типа, возможно снизить содержание компонентов, оказывающих нежелательное влияние на вкус, или полностью удалить указанные компоненты и, следовательно, сохранить или даже улучшить вкус продукта.
Продукт, содержащий гипотензивные пептиды, можно добавлять к пище в процессе производства или к пище быстрого приготовления. Таким образом, указанные пищевые продукты включают описанный выше концентрированный продукт, содержащий гипотензивные пептиды в дополнение к другим ингредиентам, которые обычно содержатся в таких продуктах, и их вкус и применение полностью соответствуют вкусу и применению обычных продуктов.
Таким образом, двухстадийный способ данного изобретения обеспечивает продукт с существенно более высоким содержанием гипотензивных пептидов, чем продукты, получаемые только ферментацией. Кроме содержания пептидов, данный способ позволяет легко регулировать содержание солей и их взаимные соотношения на желаемом уровне. Кроме того, возможно повышать содержание полезных двухвалентных ионов и снижать содержание вредных одновалентных ионов. Данный способ простой и недорогой, он хорошо подходит для крупномасштабного производства и в этом отношении отличается от способов прототипов.
Более того, необходимо отметить, что фракцию протеинов, полученную при отделении казеина или всего белка, можно соответственно использовать в производстве гипотензивных продуктов, таких как, например, описанные выше молочные продукты или колбасные изделия.
Далее изобретение будет описано более подробно при помощи примеров. Данные примеры предназначены только для иллюстрации изобретения, не ограничивая его объем.
Ссылочный пример 1
Гипотензивный эффект продукта данного изобретения
Определяют АСЕ-ингибиторную активность для пептидов IPP и VPP и известного АСЕ-ингибитора лизиноприла на основе, так называемой, константы ингибитора (Holmquist В., Bunning Р, Riordan J.F., A continuous spectrophotometric assay for angiotensin converting enzyme. Analytical Biochemistry 95 (1979) 540-548). Чем меньше число, тем эффективнее АСЕ-ингибитор. Результаты следующие: IPP 4,4×10-6, VPP 1,8×10-5 и лизиноприл 7,5×10-9. Таким образом, обнаружено, что IPP и VPP обладают явной АСЕ-ингибирующей активностью.
Гипотензивное действие продукта данного изобретения изучают, давая описанный в примере 5 кисломолочный продукт данного изобретения спонтанно гипертензивным крысам SHR с рождения. Контроль состоит из трех соответствующих групп крыс, которым дают воду, молоко и коммерчески доступное кислое молоко соответственно. В качестве ссылки используют соответствующую группу крыс, которым дают кисломолочный продукт Japanese Calpis (от Calpis Food Industry Company Ltd.). Измеряют кровяное давление у всех крыс с интервалом в одну неделю в течение 13 недель. Результаты представлены на чертеже в виде повышения систолического давления как функции времени. Из результатов становится ясно, что продукт данного изобретения способен предупреждать существенное повышение кровяного давления по сравнению с контрольными группами и ссылочной группой.
Ссылочный пример 2
Гипотензивный эффект продукта данного изобретения
Гипотензивный эффект продукта данного изобретения изучают также на людях. В предварительном тесте исследуемая группа состоит из 12 случайно выбранных человек, ежедневно принимающих 1,5 децилитра продукта данного изобретения, описанного в примере 5, а контрольная группа состоит из 11 случайно выбранных человек, принимающих равное количество коммерчески доступного обезжиренного кислого молока. Кровяное давление измеряют с интервалом в одну неделю в течение 8 недель. Кровяное давление у восьми человек в исследуемой группе явно снижается: систолическое давление в среднем примерно на 13% и диастолическое в среднем примерно на 12%, у одного человека наблюдают незначительные изменения, снижение кровяного давления менее чем на 5%, и у трех человек не наблюдают никаких изменений. В контрольной группе у двух человек явно наблюдают снижение кровяного давления, тогда как у семи человек не наблюдают никаких изменений. Результаты для двух человек признаны негодными. Таким образом, результаты данного предварительного теста ясно показывают, что продукт данного изобретения способен предупреждать значительное повышение кровяного давления у людей.
Пример 1
Получение продукта, содержащего гипотензивные пептиды
Штамм Lactobacillus helveticus LBK-16H культивируют в MRS-бульоне при температуре 37°С в течение 24 часов и засевают в восстановленное порошковое молоко (10%) для получения инокулята. После двух циклов культивирования инокулят (15%) вносят в ферментационную среду, которая представляет собой 9-10% молоко, полученное из обезжиренного порошкового молока и стерилизованное при 100°С в течение 10 мин. Ферментацию проводят при 37°С в течение 22-24 часов при сильном постоянном перемешивании. Продукт можно высушить и распылить или перенести как таковой на нанофильтрационную обработку.
Используя КОН, рН полученного описанным выше способом ферментированного кислого молока повышают примерно до 4,6, и удаляют казеин при помощи наклонного сита. Оставшуюся казеиновую пыль удаляют очисткой на центрифуге. К сыворотке добавляют GLL Conc. лактазу (Biocon Ltd., Japan) и оставляют гидролизоваться при 5°С в течение 24 часов для расщепления на моносахариды. Сыворотку, предварительно обработанную таким образом, нанофильтруют через мембрану Nanomax-50 (Millipore).
Фильтрование проводят при 40°С и давлении 30 бар. Сыворотку фильтруют до объемного соотношения концентраций 9. Композиции полученного концентрата и полученного из него сухого порошка представлены в таблице 2.
| Таблица 2 Композиция концентрата и сухого порошка, содержащего гипотензивные пептиды | |
| Концентрат пептидов | Сухой порошок |
| Сухой материал(%) 30,0 | 94,5 |
| ASH (%) 3,69 | 13,3 |
| Na (мг/кг) 130 | 470 |
| К (мг/кг) 1600 | 5600 |
| Са (мг/кг) 10000 | 36000 |
| Mg (мг/кг) 1700 | 6300 |
| Cl (мг/кг) 550 | 2000 |
| Р (мг/кг) 6700 | 24500 |
| IPP (мг/л) 510 | 2500 |
| VPP (мг/л) 540 | 2700 |
Удаленный казеин нейтрализуют до казеината и сушат.
Пример 2
Получение продукта, содержащего гипотензивные пептиды
Повторяют ферментацию, описанную в примере 1, используя вместо обезжиренного молока (а) молоко, содержащее жир, и (b) пахту.
рН продукта примера 2(b) повышают примерно до 4,5 и удаляют казеин при помощи сепаратора для свернувшегося молока. К сыворотке добавляют лактазу и удаляют пыль при помощи бактофуги. Затем сыворотку нанофильтруют через мембрану NF (Desal-5, Desal Inc.), выпаривают и сушат. Композиция, полученного нанофильтрацией концентрата, очень сходна с композицией, представленной в таблице 2.
Удаленный казеин включает большие количества сыворотки, в которой содержание гипотензивных пептидов равно их содержанию в ферментированном кислом молоке. Казеин используют как таковой в твороге, в который таким образом вводят гипотензивные пептиды.
Пример 3
Получение продукта, содержащего гипотензивные пептиды
Штамм Lactobacillus helveticus LBK-16H культивируют в MRS-бульоне при температуре 37°С в течение 24 часов для получения инокулята, как описано в примере 1. Инокулят вносят в ферментационную среду, которая состоит из водного раствора казеина, осажденного кислотой (2,8%), и глюкозы (2,5%). Казеин растворяют, повышая рН до 6,7 при помощи 10% КОН. Культивирование проводят при 37°С в течение 24 часов. В продукте возможно получить гипотензивные пептиды (VPP, IPP) в количествах, соответствующих количествам, получаемым при ферментации молока, но из казеинового раствора пептиды проще выделять, чем из молока.
Используя КОН, повышают рН полученного ферментационного бульона до 4,6 при температуре 37°С, при этом осаждается казеин. Казеин отделяют при помощи сепаратора для свернувшегося молока и выделяют полученную сыворотку. Данная сыворотка содержит пептиды, молочную кислоту и соль, но не содержит лактозу. Большую часть молочной кислоты, одновалентных солей и остаточную глюкозу сыворотки можно удалить нанофильтрацией. Удерживаемый при нанофильтрации материал можно выпарить до концентрата или высушить до порошка, при этом получают хорошо концентрированный и долго сохраняющийся препарат, содержащий гипотензивные пептиды.
Пример 4
Получение продукта, содержащего гипотензивные пептиды
Повторяют ферментацию, используя (а) смесь нескольких штаммов, а именно L. helveticus LB161, L. helveticus LBK-16H и L. helveticus LB230, (b) смесь штаммов L. helveticus LBK-16H и L. rhamnosus LC705 и (с) смесь штаммов L. helveticus LBK-16H и Streptococcus thermophilus T101. Все указанные штаммы предоставлены из коллекции микроорганизмов Valio Oy.
Используемая питательная среда представляет собой 9% молоко, стерилизованное при 100°С в течение 15 мин. Для получения инокулята штаммы L. helveticus и L. rhamnosus LC705 культивируют в MRS-бульоне в течение 24 часов при 37°С, откуда 1% инокулят переносят в молоко. Str. thermophilus T101 культивируют в LM17-бульоне в течение 18 часов при 37°С, откуда 1% инокулят переносят в молоко.
Первое культивирование проводят, культивируя все штаммы отдельно в молоке, инкубируя при 37°С в течение 24 часов. Для второго культивирования 1% штамма каждой смеси пипетируют в молоко, после чего продолжают совместное культивирование в течение 24 часов при 37°С. Для третьего культивирования 5-10% предварительно полученной совместно культивированной культуры пипетируют в молоко и инкубируют при 37°С в течение 24 часов.
Количества VPP и IPP, продуцируемые штаммом L. helveticus LBK-16H и различными микробными смесями, и концентрации некоторых бактерий представлены в таблице 3. Между смесями и самим штаммом LBK-16H не наблюдается никаких взаимных различий, другие штаммы также не влияют на протеолиз.
| Таблица 3 Количества IPP и VPP, продуцируемые микробными смесями. | |||
| Микроорганизм (смесь) | VPP, мг/л | IPP, мг/л | Концентрация колониеобр. ед/мл |
| L161+LBK16H+LB230, 5% | 13-14 | 6-7 | |
| L161+LBK16H+LB230, 10% | 13-14 | 6-7 | |
| LBK16H+LC705, 5% | 13-14 | 6-7 | |
| LBK16H+LC705, 10% | 13-14 | 6-7 | |
| LBK16H+Str.T101,10% | 13-15 | 6-8 | 1×108 |
| LBK16H (один) | 13-15 | 6-8 | 7×l07 |
Пример 5
Получение ферментированного молочного продукта
Кислое молоко, содержащее гипотензивные пептиды, получают, добавляя к коммерчески доступному кислому молоку 3,5% пептидного концентрата, полученного как в примере 3. Композиция полученного продукта представлена в таблице 4, где для сравнения также показана композиция коммерчески доступного кисломолочного продукта - кислого молока АВ от Valio Oy.
| Таблица 4 Композиция продукта данного изобретения и коммерчески доступного ферментированного молочного продукта | ||
| Кислое молоко АВ | Биопептидн. продукт данного изобрет. | |
| Сухой материал (%) | 9,0 | 9,8 |
| Na (мг/кг) | 390 | 380 |
| К (мг/кг) | 1700 | 1700 |
| Са (мг/кг) | 1200 | 1510 |
| Mg (мг/кг) | 114 | 170 |
| Cl (мг/кг) | 1000 | 980 |
| VPP (мг/л) | 0 | 19 |
| IPP (мг/л) | 0 | 18 |
1. Способ получения продукта, содержащего гипотензивные пептиды, отличающийся тем, что включает стадии ферментации казеинсодержащего заквасочного материала молочнокислой бактерией, осуществление нанофильтрации полученного пептидсодержащего ферментационного продукта и выделение удержанного материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквасочным материалом является казеин.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заквасочным материалом является молоко или продукт на основе молока.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в ферментации используют смесь молочнокислых бактерий и других микроорганизмов.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в ферментации используют микроорганизм Lactobacillus helveticus.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что микроорганизм является штаммом и Lactobacillus helveticus LBK-16H.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию удаления казеина из ферментационного продукта до нанофильтрации.
8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию удаления всех молочных белков из ферментационного продукта до нанофильтрации.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию удаления лактозы из ферментационного продукта до нанофильтрации.
10. Продукт, полученный способом по п.1, используемый в качестве антигипертензивного агента.
11. Продукт по п.10, отличающийся тем, что пептиды содержат смесь пептидов с короткими цепями.
12. Продукт по п.10 или 11, отличающийся тем, что пептиды являются ди- и трипептидами.
13. Продукт по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что он содержит Ile-Pro-Pro и/или Val-Pro-Pro.
14. Продукт по любому из пп.10-13, отличающийся тем, что он обогащен по двухвалентным катионам.
15. Продукт по любому из пп.10-14, отличающийся тем, что он обеднен по одновалентным катионам.
16. Продукт по любому из пп.10-15, отличающийся тем, что имеет содержание сухого материала примерно от 20 до 60%.
17. Продукт по любому из пп.10-16, отличающийся тем, что высушен до порошка и имеет содержание сухого материала, превышающее 90%.
18. Годный в пищу продукт, характеризующийся содержанием продукта по любому из пп.10-17.
19. Годный в пищу продукт по п.18 для использования в молочной промышленности, производстве напитков, пищевой перерабатывающей промышленности, мясоперерабатывающей промышленности, пекарной промышленности или кондитерской промышленности.
20. Годный в пищу продукт по п.18, отличающийся тем, что он является ферментированным молочным продуктом.
21. Годный в пищу продукт по п.19, отличающийся тем, что он является напитком, предпочтительно напитком на основе сыворотки, фруктовым напитком или пивом.
22. Годный в пищу продукт по п.18, отличающийся тем, что он является лекарственным антигипертензивным средством.
