Élelmiszer-fehérjék átalakulása a feldolgozás és tárolás során
Az aminosavak átalakulása a feldolgozás és tárolás során A fehérjék hőkezelése aminosavak deszulfurálódása, dezaminálódása, izomerizációja, és egyéb kémiai átalakulása. A kéntartalmú aminosavak változása a tejkezelés során Mennyiség az összes S-tart. As%-ban Termék Met+ys Met-szulfoxid Met 2 + ys 3 H Sovány tejpor 78 8,5 13 hevített 84 8,0 7 0,015 M H 2 2 61 29,0 10 0,15 M H 2 2 42 37,0 21
iszteinsav, metionin-szulfon, formil-kinurenin Nem hasznosulnak isztin-szulfoxid, -diszulfoxid, cisztein-szulfénsav, metionin-szulfoxid Részben hasznosulnak
A kéntartalmú oldalláncok oxidációjának lehetséges útjai SH tiol S S S S S S S 2 S diszulfid diszulfid-monoxid diszulfid-dioxid diszulfid-trioxid (monoszulfoxid) SH ciszteinszulfénsav S 2 S S 2 S 2 diszulfid-tetroxid S SH S S (diszulfon) 2 H S S 3 H cisztein szulfonsav S 2 H ciszteinszulfinsav S 3 H ciszteinsav
Deszulfurizáció A cisztin, cisztein lebomlása magasabb hőmérsékleten kén-hidrogén, metil-merkaptán, dimetilszulfid és egyéb reakcióképes csoportok. Izomerizáció Racemizáció és epimerizáció Magas hőmérsékleten és/vagy lúgos körülmények között. Táplálkozásbiológiai érték, emészthetőség csökken. De ezen túl D-aminosavak toxikusak is lehetnek. argininből ornitin, karbamid, citrullin, ammónia ciszteinből dehidroalanin
Fehérje fehérje kölcsönhatások Keresztkötések a polipeptidláncon belül polipeptidláncok között. l. keratinban és fibrinben: γ-glutamil-ε-n-lizin vagy H kollagénben: N H HH ( ) 2 ( ) 3 H NH 2 H NH 2 N H H H NH 2 hisztidil-allizil-hidroxi-allizin lazmaalbumin hevítés kapcsolat glutamil- és liziloldallánc között + NH 3
Lehetnek még: AS (GLU) NH AS (GLU) AS (GLU) SER (THR) AS (GLU) S YS imid kötés észter kötés tioészter kötés Metionin szulfonium származékai homoszerin laktonná alakulhatnak.
Az acilezett lizinszármazékok csökkent táplálkozási értékűek! Származék ε-n-formil-lys ε-n-acetil-lys ε-n-(-γ-glutamil)-lys ε-n-(-α-glutamil)-lys α-n-glicil-lys ε-n-glicil-lys ε-n-(acetil-glicil)-lys α-n-(propionil)-lys ε-n-(propionil)-lys Hasznosulás az állatkísérletben (%) 50 50 100 100 80 100 0 0 70
Lizinoalanin képződés (lúgos kezelés során) (LAL) H NH 2 dehidroalanin H H NH 2 ( ) 4 NH lizinoalanin H H NH 2
rekurzor a dehidroalanin (DHA) H 2 N H H H 2 N S S H H cisztin H 2 N H H H 2 N S S H H H 2 N H dehidroalanin SH S H 2 N H H H 2 N H H H 2 N H H H H 2 N H H szerin H dehidroalanin
A dehidroalanin reakciói H H 2 N H lizinoalanin N H ( ) 4 lizin H 2 N H H H NH 2 arginin ornitin H H 2 N H NH ( ) 3 omitoalanin H H NH 2 H 2 dehidroalanin N H 3 cisztin H H 2 N H H 2 NH 2 β-aminoalanin H H 2 N H S H lantionin H NH 2
A dehidroalanin biológiai hatásai: atkány vese hámszövet sejtmagjai, annak DNS- és fehérjetartalma nő, a vesetubulusok sejtjei fokozottan osztódnak. Károsodás 50 100 mg/kg felett, 10000 mg/kg felett károsodás az egész vesében nefrocitomegáliás tünetek. LAL szabad állapotban nefrotoxikus, kötött állapotban nem hatásos (2000 3000 mg/kg sem ad tüneteket). De! hidrolízis után a hatás megjelenik! LAL-mentes fehérje vagy S S hidak csökkentik a hatást.
sztereoizoméria hatása: LD > LL DL>DD LD 30-szor nagyobb mint a többi. Lys Ala részre vonatkozik. Nyúl, aranyhörcsög, egér, kutya, japán fürj, rhesus majom (10000 mg/kg LAL) negatív vagy minimális hatás. Emberi táplálék alacsony LAL nincs veszély.
Egyes tápszerek és élelmiszerek LAL-tartalma Robébi MT Roboprotein komplet Kazein-hidrolizátum Na-kazeinát Kolbász (nyersen és 10 perc főzés) Sűrített tej 10 perc főzés Sovány tejpor Termék Tejfehérje koncentrátum Marhahús konzerv Szérumalbumin (120, 6 óra, ph=6) Linzinoalanin (mg/kg) 179 377 39 103 38 57 1560 387 (200 600) 0 és 50 700 25 25 8000
A fehérjék kölcsönhatása szénhidrátokkal Maillard-reakció Karbonilcsoport bázikus N-vegyület (pl. As) jelenlétében történő elváltozása. A reakció a hőmérséklettel nő. (aktiválási energia: 80 kj/mol) A reakciósebesség az izoelektromos ponton a legkisebb. A reakciót befolyásolja még: lánchossz, a cukor szerkezete, az As fajtája.
A Maillard-reakció vázlatos összefoglalása karbonilvegyület + aminocsoport SHIFF-bázis AMADRI-termék H 2 NH R 1 dehidratálás deaminálás +amin H R 2 +amin barna pigmentek R 2 dehidratáció + deaminálódás dikarbonilok H 3 +amin R 2 STR EKERlebomlás aminoketon + STREKER-aldehid (aroma) + 2 pirazinpirrolszármazékok
A Maillard-reakció 1. reakciósora NH 2 R + + + 1 H NHR 1 H NHR 1 H NHR 1 H H - hidroxi-metil- H H H H H -furfural H 2 +H 2 H H H H H H +amin R 2 aldozil-amin H + R 2 R 2 I. R 2 R 2 3-dezoxi-glüko-diulóz melanoidinek A Maillard-reakció 2. reakciósora H NH R 1 H H R 2 H 1-amino- 1-dezoxi-ketóz H H H NHR 1 H H NH 2 R 1 H R 2 1-amino-1-dezoxi- 2,3-endiol-ketóz R 2 H H 3 +amin R 2 1-dezoxi- 2,3-glüko-diulóz melanoidinek (pigmentek) maltol, izomaltol, bomlástermékek másodlagos reakciótermékek II.
Aminosav Strecker-lebontása H H N H +H2 H 2 N H H NH 2 + + R H + 2 R R aminoketon STREKER-aldehid α-dikarbonil aminosav (aroma) Aminoketon átalakulása NH 2 H aminoketon + H H 2 N 2H 2 H N N H oxidáció N N pirazinszármazék
Ribóz reakcióképesebb mint a xilóz, γ-as reakcióképesebb mint az α-as. Fehérjékben kötött As-k is reakcióba léphetnek (Nterminális As, Lys, Met, ys, Trp). sökken a hasznosítható Lys, Met, ys, Trp-tartalom (Lys csökkenése a legjelentősebb). Tej(fehérje) (Lys-ben és redukáló laktózban gazdag) a legérzékenyebb élelmiszer. Gabonafélék: ha van keményítőbontó enzim érzékenyek. Maillard-reakció hozzáférhető Lys-tartalom csökken!
A lizintartalom csökkenése hőkezelés hatására Fehérje (nyersanyag) Globin Albumin Globulin Állati szövet Gabona Lys-tartalom (mg/g) 89,5 94,0 59,0 48,0 18,0 Hőkezelési veszteség (%) 36 40 30 18 18
Kis szénhidráttartalmú élelmiszerek (húsok) nem érzékenyek. Reakciótermékek: lehet hogy toxikusak? (májrák, allergiás tünetek) Melanoidinek (kenyér héjában) nehezen felszívódó mutagén vegyületek.
Fehérjék kölcsönhatása lipidekkel: Fehérjekészítmények + oxidált linolsavészter Lipidek szabad gyökei: L, L (alkoxi), L (peroxi) L + fehérje Lfehérje Lfehérje + 2 Lfehérje Lfehérje + fehérje fehérjelfehérje további lépésekben polimerek Másik gyökös reakció: L + fehérje LH + fehérje L + fehérje LH + fehérje
Gyök az α -atomon, ritkán ys S-atomján. Hatás: fehérje molekulatömeg-növekedés, veszteség: Met, ys, His, Lys. Karbonil-amin reakció: (oxovegyület és NH 2 -csoport között) L = + H 2 N fehérje L =N fehérje Bizonyíték: Schiff-bázis elnyelési színkép. Veszteség: metionin, hisztidin, hozzáférhető-lys. Fehérjék kölcsönhatása polifenolokkal olifenolok oxidációja oxidált polifenolok sökkenti a hozzáférhető Lys mennyiségét, valamint a fehérje biológiai értékét.
Fehérjék kölcsönhatása polifenolokkal polifenol polifenol kinon származéka H lizintartalmú fehérje R H oxidáció NH Lys R + n(kinon) lizintartalmú fehérje és kinon polimerek komplexei N H L y s H 2 N Lys Ly s NH H H N H Lys
Fehérje fitinsav kölcsönhatások Biológiai szerepe: foszfor + inozittárolás mikroelemek felszívódása (kelát-képző) kölcsönhatás a fehérjékkel H H H H H 3 H A fitinsav szerkezete H 5 6 H 4 H 1 2 H H H
Kation jelenlétében: fitinsav fém fehérje (hármas komplexek) H Fitinsav + fitinsav + fehérje + stabil komplex NH H H 2 NH 3 NH 3 NH H olipeptidhíd két fitinsav-molekula között