Published July 31, 2020 | Version v1
Publication Open

Dromedary Milk Protein Hydrolysates Show Enhanced Antioxidant and Functional Properties

Creators

  • 1. University of Gabès
  • 2. Bioingénierie et Dynamique Microbienne aux Interfaces Alimentaires
  • 3. Institut Supérieur d'Agriculture Rhône-Alpes
  • 4. Claude Bernard University Lyon 1

Description

Milk protein hydrolysates have received particular attention due to their health-promoting effects. Dromedary milk differs from the milk of other dairy animals in the composition and structure of its protein components, which give it unique properties. The bioactivity and functionality of whole dromedary milk proteins and their enzymatic hydrolysates have not received much attention, hence this study aims to investigate the effect of enzymatic hydrolysis of dromedary milk proteins on their antioxidant activities and functional properties.Dromedary milk proteins were treated using four proteolytic enzymes (pepsin, trypsin, α-chymotrypsin and papain) and two mixtures of enzymes (pancreatin and pronase). The degree of hydrolysis was measured to verify the hydrolysis of the proteins. The sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and gel filtration chromatography served to determine the molecular mass distribution of the hydrolysates while reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC) was conducted to explore their hydrophobicity. The antioxidant activities were evaluated using various in vitro tests, including 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging capacities, iron(III) reducing ability and chelating activity. Besides, functional properties such as solubility, foaming and emulsification were assessed.Dromedary milk protein hydrolysates exhibited different degrees of hydrolysis ranging from 17.69 to 41.86%. Apart from that, the hydrolysates showed different electrophoretic patterns, molecular mass distribution and RP-HPLC profiles demonstrating the heterogeneity of the resulting peptides in terms of molecular mass and polarity. The hydrolysates displayed significantly higher antioxidant capacities than the undigested proteins at all the tested concentrations. Iron(II) chelating activity was the most improved assay after proteolysis and the hydrolysate generated with pancreatin had the highest chelating power. Dromedary milk protein hydrolysates possessed good solubility (>89%). Further, foaming and emulsifying properties of dromedary milk proteins were enhanced after their proteolysis. These interfacial properties were influenced by the enzymes employed during proteolysis.Enzymatic hydrolysis of dromedary milk proteins is an effective tool to obtain protein hydrolysates with great antioxidant and functional properties. These results suggest that dromedary milk protein hydrolysates could be used as a natural source of antioxidant peptides to formulate functional foods and nutraceuticals.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

وقد حظيت تحلل بروتين الحليب باهتمام خاص بسبب آثارها المعززة للصحة. يختلف حليب الجبن عن حليب حيوانات الألبان الأخرى في تكوين وبنية مكوناته البروتينية، مما يمنحه خصائص فريدة. لم يحظ النشاط الحيوي ووظائف بروتينات الحليب الكامل الدروميداري وحالتها المائية الأنزيمية باهتمام كبير، وبالتالي تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير التحلل المائي الإنزيمي لبروتينات الحليب الكامل الدروميداري على أنشطتها المضادة للأكسدة وخصائصها الوظيفية. تم علاج بروتينات الحليب الكامل الدروميداري باستخدام أربعة إنزيمات بروتينية (البيبسين، التربسين، α - chymotrypsin والبابين) ومزيجين من الإنزيمات (البنكرياتين والبروناز). تم قياس درجة التحلل المائي للتحقق من التحلل المائي للبروتينات. عمل كل من الرحلان الكهربائي لهلام بولي أكريلاميد دوديسيل كبريتات الصوديوم (SDS - PAGE) واستشراب الترشيح الهلامي على تحديد التوزيع الكتلي الجزيئي للتحلل المائي بينما تم إجراء استشراب سائل عالي الأداء في الطور العكسي (RP - HPLC) لاستكشاف كراهية الماء. تم تقييم الأنشطة المضادة للأكسدة باستخدام العديد من الاختبارات المعملية، بما في ذلك 2،2 -ثنائي فينيل-1 -بيكريليهيدرازيل (DPPH) و2، 2'- أزينو- مكرر (3 - إيثيل بنزوثيازولين-6 -سلفونيك حمض (ABTS) قدرات الكسح الجذري والحديد(III) تقليل القدرة والنشاط الخلابي. إلى جانب ذلك، تم تقييم الخصائص الوظيفية مثل القابلية للذوبان والرغوة والاستحلاب. أظهرت التحلل المائي لبروتين الحليب العطري درجات مختلفة من التحلل المائي تتراوح من 17.69 إلى 41.86 ٪. وبصرف النظر عن ذلك، أظهرت التحلل المائي أنماطًا كهربية مختلفة، وتوزيع الكتلة الجزيئية وملامح RP - HPLC مما يدل على عدم تجانس الببتيدات الناتجة من حيث الكتلة الجزيئية والقطبية. أظهرت التحلل المائي قدرات مضادة للأكسدة أعلى بكثير من البروتينات غير المهضومة في جميع التركيزات المختبرة. كان نشاط الاستخلاب بالحديد(II) هو الاختبار الأكثر تحسنًا بعد التحلل البروتيني وكان للتحلل المائي المتولد مع البنكرياس أعلى قوة استخلاب. تمتلك التحلل المائي لبروتين الحليب الجروميدري قابلية ذوبان جيدة (>89 ٪). علاوة على ذلك، تم تعزيز خصائص الرغوة والاستحلاب لبروتينات الحليب الجاذبية بعد تحللها البروتيني. تأثرت هذه الخصائص البينية بالإنزيمات المستخدمة أثناء التحلل البروتيني. يعد التحلل المائي الإنزيمي لبروتينات الحليب الجاذب أداة فعالة للحصول على تحلل البروتين مع خصائص مضادة للأكسدة ووظيفية كبيرة. تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن استخدام تحلل بروتين الحليب الجربي كمصدر طبيعي للببتيدات المضادة للأكسدة لصياغة الأطعمة الوظيفية والمغذيات.

Translated Description (French)

Les hydrolysats de protéines de lait ont fait l'objet d'une attention particulière en raison de leurs effets bénéfiques sur la santé. Le lait de dromadaire diffère du lait d'autres animaux laitiers par la composition et la structure de ses composants protéiques, qui lui confèrent des propriétés uniques. La bioactivité et la fonctionnalité des protéines entières du lait de dromadaire et de leurs hydrolysats enzymatiques n'ont pas reçu beaucoup d'attention. Cette étude vise donc à étudier l'effet de l'hydrolyse enzymatique des protéines du lait de dromadaire sur leurs activités antioxydantes et leurs propriétés fonctionnelles. Les protéines du lait de dromadaire ont été traitées à l'aide de quatre enzymes protéolytiques (pepsine, trypsine, α-chymotrypsine et papaïne) et de deux mélanges d'enzymes (pancréatine et pronase). Le degré d'hydrolyse a été mesuré pour vérifier l'hydrolyse des protéines. L'électrophorèse sur gel de polyacrylamide dodécyl sulfate de sodium (SDS-PAGE) et la chromatographie de filtration sur gel ont servi à déterminer la distribution des masses moléculaires des hydrolysats tandis que la chromatographie liquide haute performance en phase inversée (RP-HPLC) a été menée pour explorer leur hydrophobicité. Les activités antioxydantes ont été évaluées à l'aide de divers tests in vitro, notamment les capacités de piégeage des radicaux 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH) et 2,2'-azino-bis (3-éthylbenzothiazoline-6-acide sulfonique (ABTS), la capacité de réduction du fer(III) et l'activité chélatante. En outre, des propriétés fonctionnelles telles que la solubilité, le moussage et l'émulsification ont été évaluées. Les hydrolysats de protéines de lait médian présentaient différents degrés d'hydrolyse allant de 17,69 à 41,86 %. En dehors de cela, les hydrolysats ont montré différents profils d'électrophorèse, de distribution de masse moléculaire et de RP-HPLC démontrant l'hétérogénéité des peptides résultants en termes de masse moléculaire et de polarité. Les hydrolysats ont montré des capacités antioxydantes significativement plus élevées que les protéines non digérées à toutes les concentrations testées. L'activité chélatante du fer(II) était le test le plus amélioré après la protéolyse et l'hydrolysat généré avec la pancréatine avait le pouvoir chélatant le plus élevé. Les hydrolysats de protéines de lait de dromadaire possédaient une bonne solubilité (>89%). De plus, les propriétés moussantes et émulsifiantes des protéines du lait dromadaire ont été améliorées après leur protéolyse. Ces propriétés interfaciales ont été influencées par les enzymes utilisées lors de la protéolyse. L'hydrolyse enzymatique des protéines du lait dromadaire est un outil efficace pour obtenir des hydrolysats de protéines ayant de grandes propriétés antioxydantes et fonctionnelles. Ces résultats suggèrent que les hydrolysats de protéines de lait de dromadaire pourraient être utilisés comme source naturelle de peptides antioxydants pour formuler des aliments fonctionnels et des nutraceutiques.

Translated Description (Spanish)

Los hidrolizados de proteínas lácteas han recibido especial atención debido a sus efectos promotores de la salud. La leche de dromedario se diferencia de la leche de otros animales lecheros en la composición y estructura de sus componentes proteicos, que le confieren propiedades únicas. La bioactividad y funcionalidad de las proteínas de la leche entera de dromedario y sus hidrolizados enzimáticos no han recibido mucha atención, por lo tanto, este estudio tiene como objetivo investigar el efecto de la hidrólisis enzimática de las proteínas de la leche de dromedario sobre sus actividades antioxidantes y propiedades funcionales. Las proteínas de la leche de dromedario se trataron utilizando cuatro enzimas proteolíticas (pepsina, tripsina, α-quimotripsina y papaína) y dos mezclas de enzimas (pancreatina y pronasa). El grado de hidrólisis se midió para verificar la hidrólisis de las proteínas. La electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE) y la cromatografía de filtración en gel sirvieron para determinar la distribución de masa molecular de los hidrolizados, mientras que la cromatografía líquida de alto rendimiento de fase inversa (RP-HPLC) se realizó para explorar su hidrofobicidad. Las actividades antioxidantes se evaluaron utilizando varias pruebas in vitro, incluidas las capacidades de eliminación de radicales de 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH) y 2,2'-azino-bis (ácido 3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico (ABTS), capacidad reductora de hierro(III) y actividad quelante. Además, se evaluaron las propiedades funcionales como la solubilidad, la formación de espuma y la emulsificación. Los hidrolizados de proteínas de leche de Dromedary exhibieron diferentes grados de hidrólisis que van desde 17.69 a 41.86%. Aparte de eso, los hidrolizados mostraron diferentes patrones electroforéticos, distribución de masa molecular y perfiles de RP-HPLC, lo que demuestra la heterogeneidad de los péptidos resultantes en términos de masa molecular y polaridad. Los hidrolizados mostraron capacidades antioxidantes significativamente más altas que las proteínas no digeridas en todas las concentraciones probadas. La actividad quelante de hierro(II) fue el ensayo más mejorado después de la proteólisis y el hidrolizado generado con pancreatina tuvo el mayor poder quelante. Los hidrolizados de proteína de leche de dromedario poseían una buena solubilidad (>89%). Además, las propiedades espumantes y emulsionantes de las proteínas de la leche de dromedario se mejoraron después de su proteólisis. Estas propiedades interfaciales fueron influenciadas por las enzimas empleadas durante la proteólisis. La hidrólisis enzimática de las proteínas de la leche de dromedario es una herramienta eficaz para obtener hidrolizados de proteínas con grandes propiedades antioxidantes y funcionales. Estos resultados sugieren que los hidrolizados de proteína de leche de dromedario podrían usarse como una fuente natural de péptidos antioxidantes para formular alimentos funcionales y nutracéuticos.

Files

FTB-58-2-147.pdf.pdf

Files (1.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b81a4c3f1185e6eefcdd07f9875b66f1
1.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تظهر التحلل المائي لبروتين الحليب الدروميدري خصائص وظيفية ومضادة للأكسدة محسنة
Translated title (French)
Les hydrolysats de protéines de lait de dromadaire présentent des propriétés antioxydantes et fonctionnelles améliorées
Translated title (Spanish)
Los hidrolizados de proteína de leche de dromedario muestran propiedades antioxidantes y funcionales mejoradas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3026836183
DOI
10.17113/ftb.58.02.20.6337

Is supplement to
https://openalex.org/W2796234417 (Other)
https://openalex.org/W2391447635 (Other)
https://openalex.org/W4323905944 (Other)
https://openalex.org/W2892069079 (Other)
https://openalex.org/W2033447819 (Other)
https://openalex.org/W2367223523 (Other)
https://openalex.org/W2370522315 (Other)
https://openalex.org/W4256467992 (Other)
https://openalex.org/W2047358114 (Other)
https://openalex.org/W2372511160 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W747158964
  • https://openalex.org/W813064803
  • https://openalex.org/W1174839022
  • https://openalex.org/W1424220379
  • https://openalex.org/W1775749144
  • https://openalex.org/W1828522958
  • https://openalex.org/W1967327583
  • https://openalex.org/W1978931301
  • https://openalex.org/W1985564272
  • https://openalex.org/W1989153526
  • https://openalex.org/W1997504482
  • https://openalex.org/W2012991711
  • https://openalex.org/W2015171124
  • https://openalex.org/W2018301338
  • https://openalex.org/W2018965377
  • https://openalex.org/W2020823448
  • https://openalex.org/W2020985714
  • https://openalex.org/W2021976430
  • https://openalex.org/W2025659193
  • https://openalex.org/W2028579939
  • https://openalex.org/W2043295969
  • https://openalex.org/W2046647626
  • https://openalex.org/W2059471705
  • https://openalex.org/W2067235834
  • https://openalex.org/W2079538999
  • https://openalex.org/W2086202493
  • https://openalex.org/W2088902796
  • https://openalex.org/W2089258724
  • https://openalex.org/W2095670710
  • https://openalex.org/W2106837407
  • https://openalex.org/W2108582854
  • https://openalex.org/W2141356097
  • https://openalex.org/W2159267666
  • https://openalex.org/W2167973356
  • https://openalex.org/W2288322588
  • https://openalex.org/W2347063653
  • https://openalex.org/W2521662433
  • https://openalex.org/W2533382886
  • https://openalex.org/W2560296104
  • https://openalex.org/W2606783097
  • https://openalex.org/W2883893344
  • https://openalex.org/W2908292585
  • https://openalex.org/W2989263097
  • https://openalex.org/W3145129251
  • https://openalex.org/W4232612684