Aktywność peptydaz wybranych szczepów Lactobacillus poddanych obróbce termicznej

• Autorzy: Garbowska M. , Stefanska I. , Mlynek M.

Warianty tytułu

EN

Peptidase activity of selected heat-treated Lactobacillus strains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy było określenie aktywności amino- i dipeptydaz wybranych kultur bakterii mlekowych (Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus), poddanych działaniu temperatury 50 ÷ 75 °C, przez 1, 15 i 25 min. Badane kultury Lactobacillus syntetyzowały peptydazy o podobnej specyficzności substratowej, ale z różną aktywnością. Wykazywały one wyższą aktywność aminopeptydaz w porównaniu z aktywnością dipeptydaz. Średnia aktywność dipeptydaz Lb. acidophilus była wyższa o 45 % od średniej aktywności bakterii Lb. casei. Wyższą o 25 % aktywnością aminopeptydaz charakteryzował się szczep Lb. casei. Szczep ten wykazywał największą specyficzność względem substratów: Ala-Leu, Ala-Ala, Gly-Leu, natomiast Lb. acidophilus – względem Ala-Ala oraz Ala-pNa. Najwyższą aktywność amino- i dipeptydaz Lb. casei oraz dipeptydaz Lb. acidophilus stwierdzono po obróbce termicznej bakterii przez 15 min. W przypadku amino- i dipeptydaz Lb. casei ich aktywność wynosiła odpowiednio: 5,10 i 0,83 U·min⁻¹·mg⁻¹ oraz 1,66 U·min⁻¹·mg⁻¹ – w przypadku dipeptydaz Lb. acidophilus. Z kolei średnia aktywność aminopeptydaz Lb. acidophilus wzrastała wraz z wydłużaniem czasu ogrzewania – najwyższe jej wartości uzyskano po 25 min (3,89 U·min⁻¹·mg⁻¹). Wykazano, że wydłużenie czasu obróbki termicznej wpłynęło statystycznie istotnie (p < 0,05) na wzrost aktywności aminopeptydaz badanych kultur bakterii, co wskazuje na ich wysoką termostabilność.

EN

The objective of the research study was to determine the amino- and dipeptidase activity of selected lactic acid bacteria cultures (Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus) subjected to heat- treatment at temperatures ranging between 50 and 75 °C for 1, 15, and 25 minutes. The analyzed Lactobacillus cultures synthesized peptidases that had a similar substrate specificity but different activities. They showed a higher activity of aminopeptidases compared to the activity of dipeptidases. The mean dipeptidase activity of Lb. acidophilus was 45% higher than that of Lb. casei. The Lb. casei strain was characterized by a 25% higher activity of aminopeptidases. This strain exhibited the highest specificity to the Ala-Leu, Ala-Ala, and Gly-Leu substrates, whereas the Lb. acidophilus strain – to the Ala-Ala and Ala-pNA substrates. The highest activity of the amino- and dipeptidases of Lb. casei and of the dipeptidases of Lb. acidophilus was reported after the bacteria were heat-treated for 15 min. As for the amino- and dipeptidases of Lb. casei, their activity was, respectively: 5,10, and 0.83 U/min/mg, and as for the dipeptidases of Lb. acidophilus, it was 1.66 U/min/mg. The mean aminopeptidase activity of Lb. acidophilus increased along with the increasing heat-treatment time; its highest values were reached after 25 min (3.89 U/min/mg). It was proved that the increasing of the heat-treatment time significantly impacted the growth of aminopeptidase activity of lactic acid bacteria; this fact confirms their high temperature resistance.

Słowa kluczowe

PL

bakterie kwasu mlekowego; aminopeptydazy; dipeptydazy; aktywnosc proteolityczna; obrobka termiczna; peptydazy; Lactobacillus casei; Lactobacillus acidophilus

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2015
• Tom: 22
• Numer: 6
• Opis fizyczny: s.150-164,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Garbowska M.

• Międzyzakładowa Grupa Problemowa ds.Mleczarstwa

autor

Stefanska I.

• Zakład Technologii Fermentacji, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im.prof.Wacława Dąbrowskiego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

autor

Mlynek M.

• Zakład Technologii Fermentacji, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im.prof.Wacława Dąbrowskiego, ul.Rakowiecka 36, 02-532 Warszawa

Bibliografia

• [1] Aguirre L., Hebert E.M., Garro M.S., Savoy de Giori G.: Proteolytic activity of Lactobacillus strains on soybean proteins. LWT – Food Sci. Technol., 2014, 59, 780-785.
• [2] Beganović J., Kos B., Pavunc A.L., Uroić K., Džidara P., Šušković J.: Proteolytic activity of probiotic strain Lactobacillus helveticus M92. Anaerobe, 2013, 20, 58-64.
• [3] Bozoudi D., Kotzamanidis Ch., Hatzikamari M., Tzanetakis N., Menexes G., Litopoulou-Tzanetaki E.: A comparison for acid production, proteolysis, autolysis and inhibitory properties of lactic acid bacteria from fresh and mature Feta PDO Greek cheese, made at three different mountainous areas. Int. J. Food Microbiol., 2015, 200, 87-96.
• [4] Broadbent J.R., Barnes M., Brennand C., Strickland M., Houck K., Johnson M.E., Steele J.L.: Contribution of Lactococcus lactis cell envelope proteinase specificity to peptide accumulation and bitterness in reduced-fat cheddar cheese. Appl. Environ. Microbiol., 2002, 68, 1778-1785.
• [5] Chen Y.S., Christensen J.E., Strickland M., Steele J.L.: Identification and characterization of Lactobacillus helveticus PepO2, an endopeptidase with post-proline specificity. Appl. Environ. Microbiol., 2003, 69, 1276-1282.
• [6] Christensen J.E., Steele J.L.: Impaired growth rates in milk of Lactobacillus helveticus peptidase mutants can be overcome by use of amino acid supplements. J. Bacteriol., 2003, 185, 3297-3306.
• [7] Cichosz G., Kornacki M., Giczewska M., Konopka A.: Aktywność peptydazowa wybranych szczepów Lactobacillus. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 46, 66-74.
• [8] El Soda M., Desmazeaud M.J.: Les peptides hydrolases des lactobacilles du groupe Thermobacterium. I. Mise en evidence de ces activites chez Lactobacillus helveticus, L. acidophilus, L. lactis et L. bulgaricus. Can. J. Microbiol., 1982, 28, 1181.
• [9] El-Soda M.: The role of lactic acid bacteria in accelerated cheese ripening. FEMS Microbiol. Rev., 1993, 12, 239-252.
• [10] Garbowska M., Pluta A.: Metody przyspieszania dojrzewania serów. ZPPNR, 2014, 578, 27-38.
• [11] Garbowska M., Pluta A., Berthold-Pluta A.: Dipeptidase activity and growth of heat-treated commercial dairy starter culture. Appl. Biochem. Biotechnol., 2015, 175, 2602-2615.
• [12] González L., Sacristán N., Arenas R., Fresno J.M., Tornadijo M.E.: Enzymatic activity of lactic acid bacteria (with antimicrobial properties) isolated from traditional Spanish cheese. Food Microbiol., 2010, 27, 592-597.
• [13] Khalid N.M., El Soda M., Marth E.H.: Peptide hydrolases of Lactobacillus helveticus and Lactobacillus delbruecki ssp. bulgaricus. J. Dairy Sci., 1991, 74, 29-45.
• [14] Klein N., Lortal S.: Attenuated starters: an efficient means to influence cheese ripening – a review. Int. Dairy J., 1999, 9, 751-762.
• [15] Law B.A.: Controlled and accelerated cheese ripening: The research base for New technology. Int. Dairy J., 2001, 11, 383-398.
• [16] Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J.: Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 1951, 193, 265-275.
• [17] Magboul A.A., McSweeney P.L.H.: Purification and characterization of a aminopeptidase from Lactobacillus curvatus DPC2024. Int. Dairy J., 1999, 9, 107-116.
• [18] O’Sullivan O., O’Callaghan J., Sangrador-Vegas A., McAuliffe O., Slattery L., Kaleta P., Callanan M., Fitzgerald G.F., Ross R.P., Beresford T.: Comparative genomics of lactic acid bacteria reveals a niche-specific gene set. BMC Microbiol., 2009, 9 (50), 1-9.
• [19] Requena T., Pelaez C., Fox P.F.: Peptidase and proteinase activity of Lactococcus lactis, Lactobacillus casei and Lactobacillus plantarum. Z. Lebensm. Unters. For., 1993, 196, 351-355.
• [20] Rodriguez J., Requena T., Goudédranche H., Maubois J.L., Juárez M.: Accelerated ripening of reduced fat semi-hard cheese from a mixture of cow’s, goat’s and ewe’s ultrafiltrated milk by using a Lac-Prt-strain of lactococci. Le Lait, 1996, 76, 513-522.
• [21] Ruyssen T., Janssens M., van Gasse B., van Laere D., van der Eecken N., De Meerleer M., Vermeiren L., van Hoorde K., Martins J.C., Uyttendaele M., De Vuyst L.: Characterisation of Gouda cheeses based on sensory, analytical and high-field 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy determinations: Effect of adjunct cultures and brine composition on sodium-reduced Gouda cheese. Int. Dairy J., 33, 2013, 142-152.
• [22] Savijoki K., Ingmer H., Varmanen P.: Proteolytic systems of lactic acid bacteria. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2006, 71, 394-406.
• [23] Seo J.M., Ji G.E., Cho S.H., Park M.S., Lee H.J.: Characterization of a Bifidobacterium longum BORI dipeptidase belonging to the U34 family. Appl. Environ. Microbiol., 2007, 73, 5598-5606.
• [24] Smit G., Smit B.A., Engels W.J.M.: Flavour formation by lactic acid bacteria and biochemical flavour profiling of cheese products. FEMS Microbiol. Rev., 2005, 29, 591-610.
• [25] Smukowski M., Wendorff W.L., Ping Y., Rao R.D.: Impact of cheese defects on U.S. graded cheeses. J. Dairy Sci., 2003, 86, 364.
• [26] Sridhar V.R., Hughes J.E., Welker D.L., Broadbent J.R., Steele J.L.: Identification of endopeptidase genes from the genomic sequence of Lactobacillus helveticus CNRZ32 and the role of these genes in hydrolysis of model bitter peptides. Appl. Environ. Microb., 2005, 71, 3025-3032.
• [27] Tan P.S.T., Sasaki M., Bosman B.W., Iwaszki T.: Purification and characterization of a dipeptidase from Lactobacillus helveticus SBT2171. Appl. Environ. Microb., 1995, 61, 3430-3435.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2015/103/096