Hydrolysis of k-casein in solution by chymosin, plasmin, trypsin and Lactobacillus-proteinases

Abstract

Tässä tutkimuksessa selvitettiin k-kaseiinin entsymaattista hydrolyysiä eristämällä ja identifioimalla vapautuvaa peptidejä. Entsyymeinä käytettiin kymosiinia, plasmiinia, trypsiiniä sekä kolmesta Lactobacillus helveticus- ja yhdeksästä Lactobacillus casei -kannasta eristettyä preparaattia. k-kaseiinin Phe 105-Met 106 sidos oli herkkä kymosiinin proteolyyttiselle aktiivisuudelle. Havaittiin, että 24 tunnin hydrolyysin jälkeen myös muutamia muita kaseiinimakropeptidin sidoksia oli hydrolysoitunut. Plasmiinin proteolyyttinen aktiivisuus hydrolysoida käytettyä substraattia oli heikko, sillä muutamia N-terminaalisia peptidejä vapautui kun entsyymi-proteiini suhde nostettiin 1:200:sta 1:50:neen. Trypsiini hydrolysoi useita k-kaseiinin sidoksia, ja peptidejä vapautui lähes koko aminohappoketjun matkalta. Lactobacillus-proteinaasien vaikutus oli vähäisempi kuin käytetyillä proteolyyttisillä entsyymeillä. k-kaseiinin hydrolysoituminen laktobasilleilla oli voimakkaampaa kuin muilla aikaisemmin tutkituilla kaseiini-komponenteilla. Tunnistettujen peptidien perusteella Lactobacillus-kannat voitiin jakaa kolmeen luokkaan: L helveticus kannat hydrolysoivat sidoksia aminohappoketjun keskialueelta ja C-terminaalista, L casei E8, P3, P8 ja A1 kannat hydrolysoivat sidoksia N- ja C-terminaalista ja L casei A5 ja M9 hydrolysoivat sidoksia C-terminaalista.

The aim of this study was to examine the enzymatic hydrolysis of k-casein by isolating and identifying the released peptides. The enzymes employed in the study were chymosin, plasmin and trypsin, as well as a cell-free extract from three Lactobacillus helveticus and nine Lactobacillus casei strains. The findings showed that the bond most sensitive to the proteolytic activity of chymosin was the Phe 105-Met 106. After 24 hours of hydrolysis a few other bonds in the casein macropeptide were also cleaved. Plasmin was found to have weak proteolytic activity under the conditions of this study. When the enzyme-substrate ratio was raised from 1:200 to 1:50, a few peptides were released from the N-terminal region. Trypsin was found to hydrolyze several k-casein bonds, and peptides were released from almost all regions of the protein. The proteases of Lactobacillus had less effect than chymosin, plasmin or trypsin. The strains could be divided into three categories. L. helveticus strains had activity on bonds in the mid-section and C-terminal region, L. casei strains E8, P3, P8 and A1 had activity on bonds in the N- and C-terminal regions, while L. casei A5 and M9 had activity only on bonds in the C-terminal region.