ПЕПТИДНЫЙ ОБОГАЩЕННЫЙ МОДУЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ОЖИРЕНИЯ И ГИПЕРЛИПИДЕМИИ: QBMKSQ

Антон Вадимович  Табакаев; Оксана Вацлавовна Табакаева

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2024.01.005

Авторы

Антон Вадимович Табакаев ФГБНУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека https://orcid.org/0000-0001-5658-5069
Оксана Вацлавовна Табакаева ФГБАОУ ВО "Дальневосточный федеральный университет" https://orcid.org/0000-0002-7068-911X

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.01.005

Ключевые слова:

ферментатиный гидролиз, пептиды, аминокислоты, цинк, таурин, двустворчатый моллюск Anadara broughtonii

Аннотация

В настоящей работе приведены результаты исследований получения пептидного модуля функциональной направленности, обогащенного микроэлементом цинком и таурином для профилактики гиперлипидемии и ожирения. Пептидный модуль получали путем биотехнологической модификации мягких тканей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Anadara broughtonii с использованием ферментного препарата - протеаза щелочная протозим В, условия процесса - рН 7,0-7,2, температуре 50 ⁰С, продолжительность 24 ч. Обогащение цинком проводили реакцией комплексообразования путем внесения в пептидный модуль 20%-ного водного раствора ZnCl₂ в соотношении по массе 6,25 × азот в жидкой фракции : хлорид цинка = 10:1. Условия процесса: температура 20-25°С, продолжительность 60 мин, рН 7,0-7,1. Содержание высокомолекулярной фракции (массой более 160 кДа) было низким и составляло не более 1,2%. Максимально представленными фракциями являются низкомолекулярные фракции с массами 6,5-12,5 кДа, 12,5-18 кДа и 1,4-6,5 кДа. Низкомолекулярные фракции массой не более 24 кДа максимально определены в пептидном модуле мантии – 89,3%. Полученные пептидные модули имели достаточно высокое содержание таурина - 28,48-30,15% от суммы аминокислот. Максимально из незаменимых аминокислот представлены лейцин, лизин, валин, изолейцин, условно-незаменимая аминокислота аргинин. Максимальное связывание микроэлемента цинка как в пептидном модуле мускула, так и мантии, происходит во фракциях с молекулярными массами 12,5-18 кДа и 6,5-12,5 кДа. Суммарно 81,1% (мускул) и 83,7% (мантия) цинка связано в низкомолекулярных фракциях массами от 24 до менее 1,4 кДа. Минимальная массовая доля цинка определена в высокомолекулярных фракциях массами более 160кДа и 67-160 кДа – суммарно 4,2% (мантия) и 4,5% мускул. Использование в пищевых системах полученных пептидных модулей, обогащенных цинком и таурином, будет оказывать влияние на метаболический синдром, в том числе и на профилактику гиперлипидемии и ожирения.

Библиографические ссылки

WHO (2020), Obesity and overweight, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight.

Kelly, T. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. / T. Kelly, W. Yang, C.S. Chen // Int J Obes (Lond). 2008, 32(9), Р.1431-37

Дедов, И.И. Распространенность сахарного диабета 2 типа у взрослого населения России (исследование NATION). / И.И. Дедов, М.В. Шестакова, Г.Р. Галстян // Сахарный диабет. - 2016, - №19(2), - С.104-112.

Must, A. The disease burden associated with overweight and obesity / A. Must, Spadano J., Coakley E.// JAMA.- 1999. - V.282, рр.1523-1529.

Guh, D. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: a systematic review and meta-analysis / D. Guh, W. Zhang, N. Bansback // BMC Public Health 2009.- V. 9.- рр.88.

Lenz, M. The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood: a systematic review. / M. Lenz, T. Richter, I. Muhlhauser // Dtsch Arztebl Int.- 2009. V.106.- рр. 641-648.

Arroyo-Johnson, C. Obesity Epidemiology Worldwide. / C. Arroyo-Johnson, K.D. Mincey // Gastroenterol Clin North Am. – 2016.- V.45(4).- рр. 571-579.

Bary, G. A. Medicinal strategies in the treatment of obesity / G. A. Bary, L. A. Tartaglia // Nature, - 2000, - V.404(6778), - рр.672–677.

Тарасенко, Н.А. Разработка функциональных продуктов питания для профилактики ожирения / Н.А. Тарасенко // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2015. - № 4. - С.60-63.

Тарасенко Н.А. Роль пищевых волокон в лечении и профилактике ожирения / Н.А. Тарасенко, З.А. Баранова, Н.Р. Третьякова // Научный журнал КубГАУ, - 2017, - №131(07), - 25. Doi: 10.21515/1990-4665-131-025

Blum, M. Vitamin D (3) in fat tissue / Blum M., Dolnikowski G., Seyoum E, Susan S. H. // Endocr Rev. – 2008. – V. 33. – P. 90-94.

Wamberg, L. Causes of Vitamin D Deficiency and Effect of Vitamin D Supplementation on Metabolic Complications in Obesity: a Review // L. Wamberg, S.B. Pedersen, L. Rejnmark, B. Richelsen // Curr Obes Rep. – 201.- V.4(4). – рр. 429-440. doi: https://doi.org/10.1007/s13679-015-0176-5

Rangel-Huerta, O. D. Normal or high polyphenol concentration in orange juice affects antioxidant activity, blood pressure, and body weight in obese or overweight adults / O. D. Rangel-Huerta, C. M. Aguilera, M. V. Martin // J. Nutr. – 2015. – V.145 (8),– рр. 1808–1816.

Бекетова, Н.А. Обеспеченность витаминами детей школьного возраста с ожирением / Н.А. Бекетова, Е.В. Павловская, В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, О.В. Кошелева, A.A. Сокольников, Т.В. Строкова // Вопросы питания. - 2019. - Т. 88(4). - С. 66-74.

Maret, W. Regulation of Cellular Zinc Ions and Their Signaling Functions. In: Zinc Signaling. Singapore: Springer; - 2019- рр.5-22. DOI: 10.3390/ijms18112285

Попова, А.Ю. О новых (2021) Нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации / А.Ю. Попова, В.А. Тутельян, Д.Б. Никитюк // Вопросы питания. 2021. - Т 90(4), - С. 6-19. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19

Cruz, K.J.C. The effect of zinc supplementation on insulin resistance in obese subjects: a systematic review / K.J.C. Cruz, J.B.S. Morais, A.R.S. de Oliveira, J.S. Severo, D. do Nascimento Marreiro // Biol. Trace Elem.Res.- 2017.- V.176(2). – рр.239-243. DOI: 10.1007/s12011-016-0835-8

Severo, J.S. Effect of Zinc Supplementation on Lipid Profile in Obese People: A Systematic Review. / J.S. Severo, J. Morais, J.B. Beserra, L.M.de Farias, L.R. dos Santos, M.S.R. de Sousa, N.N. do Nascimento, M.D. do Nascimento // Curr. Nutr. Food Sci. – 2019. - V.15(6). – рр.551-556. DOI: 10.2174/1573401314666180420094522

Fernandez-Sanchez, A. Inflammation, oxidative stress, and obesity / A. Fernandez-Sanchez, E. Madrigal-Santillan, M. Bautista, J. Esquivel-Soto, A. Morales-Gonzalez, C. Esquivel-Chirino, I. Durante-Montiel, G. Sanchez-Rivera, C. Valadez-Vega, J.A. Morales-Gonzalez // Int.J. Mol. Sci.- 2011.- V.12(5). – pp. 3117-3132. DOI: 10.3390/ijms12053117

Olechnowicz, J. Zinc status is associated with inflammation, oxidative stress, lipid, and glucose metabolism. / J. Olechnowicz, A. Tinkov, A. Skalny, J. Suliburska // J. Physiol. Sci. – 2018. - V. 68(1).- pp. 19-31. DOI: 10.1007/s12576-017-0571-7

Baltaci, A.K. Leptin and zinc relation: in regulation of food intake and immunity / A.K. Baltaci, R. Mogulkoc // Indian J. Endocrinol. Metab. – 2012. - 16(3).- pp. 611-606. DOI: 10.4103/2230-8210.105579.

Зорин, С.Н. Органический источник ванадия. Получение и физико-химическая характеристика / С.Н. Зорин, Ю.С. Сидорова, Ю.Н. Лобанова, В.К. Мазо // Вопросы питания. - 2019.- Т. 88(1), -С. 85-90. DOI: 10.24411/0042-8833-2019-10010

Зорин, С.Н. Комплексы меди, марганца и хрома с ферментативным гидролизатом селезенки свиньи: исследование in vitro / С.Н. Зорин, Ю.С. Сидорова, А.П. Плетень, В.К. Мазо // Вопросы питания. - 2016. Т.85(1), - С. 81-84. DOI: 10.24411/0042-8833-2016-00010

Мазо, В.К. Пищевой хелатный комплекс (варианты) / В.К. Мазо, Л.С. Абрамова, С.Н. Зорин // Патент на изобретение RU 2376892 C1, 27.12.2009. Заявка № 2008132570/13 от 08.08.2008.

Chen, W. Effect of taurine on cholesterol degradation and bile acid pool in rats fed a high-cholesterol diet / W. Chen, N. Nishimura, H. Oda, h. Yokogoshi // Adv. Exp. Med. Biol. - 2003. - V. 526. - pp. 261–267. DOI:10.1007/978-1-4615-0077-3_33

Morsy, M.D. Taurine prevents high-fat diet-induced-hepatic steatosis in rats by direct inhibition of hepatic sterol regulatory element-binding proteins and activation of AMPK / M.D. Morsy, M.S. Aboonq, M.A. ALsleem, A.A. Abusham // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 2020. V.48. - pp. 72–85. DOI:10.1111/1440-1681.13387

Dong, Y. The molecular targets of taurine confer anti-hyperlipidemic effects / Y. Dong, X. Li, Y. Liu, J. Gao, J. Tao // Life Sci. -2021.- V. 278. - pp. 119579. DOI:10.1016/j.lfs.2021.119579

Yokogoshi, H. Dietary taurine enhances cholesterol degradation and reduces serum and liver cholesterol concentrations in rats fed a high-cholesterol diet / H. Yokogoshi, H. Mochizuki, K. Nanami, Y. Hida, F. Miyachi, H. Oda // J. Nutr. - 1999. - V.129. - pp. 1705–1712. DOI: 10.1093/jn/129.9.1705

Tsuboyama-Kasaoka, N. Taurine (2-aminoethanesulfonic acid) deficiency creates a vicious circle promoting obesity / N. Tsuboyama-Kasaoka, C. Shozawa, K. Sano, Y. Kamei, S. Kasaoka, Y. Hosokawa, O. Ezaki // Endocrinology - 2006. - V. 147. – pp.3276–3284. DOI: 10.1210/en.2005-1007

Lin, S. aurine improves obesity-induced inflammatory responses and modulates the unbalanced phenotype of adipose tissue macrophages / S. Lin, S. Hirai, Y. Yamaguchi, T. Goto, N. Takahashi, F. Tani // Mol. Nutr. Food Res. - 2013.- V. 57(12), - pp. 2155–2165. DOI: 10.1002/mnfr.201300150.

Rosenberg, I.M. Protein Analysis and Purification: Benchtop Techniques. — Springer Science±Business Media, LLC, 1996. 520 р. DOI: 10.1007/978-1-4757-1108-0.

Досон, Р. Справочник биохимика. / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот // М.: Мир, 1991. 544 с. (Пер. с англ.)

Свириденко, Ю. Я. Научно-методические подходы к развитию технологии белковых гидролизатов для специального питания. Часть 1. Технология производства и технические характеристики гидролизатов / Ю. Я. Свириденко, Д. С. Мягконосов, Д. В. Абрамов, Е. Г. Овчинникова // Пищевая промышленность, - 2017.- № 5. - С.48-51.

Свириденко, Ю. Я. Научно-методические подходы к развитию технологии белковых гидролизатов для специального питания. Часть 2. Функциональные свойства белковых гидролизатов, зависящие от специфичности протеолитических процессов / Ю. Я. Свириденко, Д. С. Мягконосов, Д. В. Абрамов, Е. Г. Овчинникова // Пищевая промышленность, - 2017.- № 6. - С.50-53.

Tagawa, R. Long-term dietary taurine lowers plasma levels of cholesterol and bile acids / R. Tagawa, M. Kobayashi, M. Sakurai, M. Yoshida, H. Kaneko, Y. Mizunoe // Int. J. Mol. Sci. - 2022. - V. 23 (3), - 1793. DOI: 10.3390/ijms 23031793.

Inam-U-Llah Ameliorative effects of taurine against diabetes: a review / Inam-U-Llah, F. Piao, R.M. Aadil, R. Suleman, K. Li, M. Zhang // Amino Acids. - 2018. - V.50(5), - pp.487–502. DOI: 10.1007/s00726-018-2544-4

Morsy, M.D. Taurine prevents high-fat diet-induced-hepatic steatosis in rats by direct inhibition of hepatic sterol regulatory element-binding proteins and activation of AMPK // M.D. Morsy, M.S. Aboonq, M.A. ALsleem, A.A. Abusham // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 2020. - V. 48(1),- pp.72–85. DOI: 10.1111/1440-1681.13387

Don, Y. The molecular targets of taurine confer anti-hyperlipidemic effects / Y. Dong, X. Li, Y. Liu, J. Gao, J. Tao // Life Sci. - 2021. - V. 278. - pp. 119579. DOI: 10.1016/j.lfs.2021.119579

Yokogoshi, H. Dietary taurine enhances cholesterol degradation and reduces serum and liver cholesterol concentrations in rats fed a high-cholesterol diet / H. Yokogoshi, H. Mochizuki, K. Nanami, Y. Hida, F. Miyachi, H. Oda // J. Nutr. - 1999. - V. 129(9). - pp. 1705–1712. DOI: 10.1093/jn/129.9.1705

Wo´jcik, O.P. The potential protective effects of taurine on coronary heart disease. / O.P. Wo´jcik, K.L. Koenig, A. Zeleniuch-Jacquotte, M. Costa, Y. Chen // Atherosclerosis. - 2010. V. 208 (1). - pp. 19–25. DOI:10.1016/j.atherosclerosis.2009.06.002.