54
struktura kondenzace aminokyseliny peptidy Peptidy + aminokyselina H 2 O - H 2 O - N N O O R R 1 2 cyklický dipeptid (2,5-dioxopiperazin) H 2 N CH COOH R 1 2 H 2 N CH COOH R aminokyselina lineární dipeptid peptidová vazba 2 H 2 N CH C R O NH CH R COOH 1 H H N-koncová C-koncová peptidová vazba = amidová

OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

struktura kondenzace

aminokyseliny peptidy

Peptidy

+

aminokyselina

H2O-

H2O-

N

N

O

O R

R

1

2

cyklický dipeptid (2,5-dioxopiperazin)

H2N CH COOH

R 1 2

H2N CH COOH

R

aminokyselina

lineární dipeptid

peptidová vazba

2

H2N CH C

R

O

NH CH

R

COOH1

H

H

N-koncová C-koncová

peptidová vazba = amidová

Page 2: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

peptidová vazba

trans-konformer

rigidní (nepoddajný) planární útvar (6 atomů v 1 rovině)

částečně charakter dvojné vazby

konformace cis nebo trans (téměř výhradně – energeticky výhodnější)

některé aminokyseliny vázány neobvyklým způsobem

Glu distální skupinou COOH = -peptidová vazba

vázány D-aminokyseliny

C

CC

N

O

H

C

O

N

H

+

-

C

C

Page 3: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

vázány neobvyklé aminokyseliny

-alanin -aminomáselná -aminomáselná taurin

2-aminoakrylová (E)-2-aminokrotonová pyroglutamová

(dehydroalanin) (dehydrobutyrin)

COOH

CH NH2

CH2

CH3

COOH

CH2

CH2

NH2

COOH

CH2

CH2

CH2

NH2

SO3H

CH2

CH2

NH2

NH2

C

COOH

CH2

NH2

C CH CH3

COOH

N

H

COOHO

Page 4: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

klasifikace podle počtu vázaných monomerů (aminokyselin)

oligopeptidy (2-10 aminokyselin)

polypeptidy, dříve: makropeptidy (11-100 aminokyselin)

podle typu řetězce

lineární

cyklické

podle druhu vazeb

homodetní (pouze peptidové vazby)

heterodetní (peptidové i jiné vazby) disulfidové -S-S-

esterové (depsipeptidy) -CO-O-R

podle vázaných složek

homeomerní obsahující jen aminokyseliny

heteromerní (peptoidy) obsahující i jiné sloučeniny

nukleopeptidy, fosfopeptidy, lipopeptidy, chromopeptidy

glykopeptidy, metalopeptidy

Page 5: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

výskyt

• produkty metabolismu

přirozené peptidy

• produkty proteolýzy enzymová nebo neenzymová hydrolýza

• syntetické peptidy

produkty metabolismu

hormony

lineární: sekretin, insulin, thyroliberin ….

cyklické: vasopresin, oxytocin ….

antibiotika

baktérií mléčného kvašení = bakteriociny

Page 6: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

nisin (E234)

Streptococcus cremoris, syn. Lactococcus lactis ssp. lactis

konzervační činidlo, stabilizace mléčných kysaných výrobků

Abu = 2-aminomáselná Glu

Dha = 2-aminoakrylová (dehydroalanin) Ser, Cys

Dhb = 2-aminokrotonová (dehydrobutyrin) Thr

HoLys = 5-hydroxylysin

D = D-isomer

komerčně získáván z Lactoccus lactis – do tavených sýrů, nápojů

SAla Ala

Ile

DhaLeu

GlyPro

Abu AlaS

Lys

Met

Asn

S Ala

Gly

Met

LeuAla

Gly

AbuLys

HOLys D Dha Val His Ile SerS

Ala

His

AlaAbu

AbuAlaS

DhbD-Ile

Page 7: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

toxiny

• baktérií: botulotoxiny baktérie (Clostridium botulinum)

• vyšších hub: fallotoxiny, amatoxiny muchomůrka hlízovitá (Amanita phalloides)

kortinariny pavučinec plyšový (Cortinarius orellanus)

• hmyzu, plazů aj.

botulotoxiny

nekyselé potraviny (např. maso) – za anaerobních podmínek

Clostridium botulinum

neurotoxiny (interference s přenosem nervových vzruchů) typu: A, B, E, F, G = hlavní toxiny, 19 aminokyselin, Mr cca 150 000

dusitany (cca 100 mg/kg)

Page 8: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

fallotoxiny, amatoxiny

inhibice enzymů metabolisujících živiny (syntéza bílkovin)

hlavní toxické látky

falloidin (asi 100 mg/kg čerstvé houby)

-amanitin (80 mg/kg, LD50 = 0,1 mg/kg)

-amanitin (50 mg/kg, LD50 = 0,4 mg/kg)

-amanitin, R1 = CH2OH, R2 = OH, R3 = NH2, R4 = OH, R5 = OH -amanitin, R1 = CH2OH, R2 = OH, R3 = OH, R4 = OH, R5 = OH

CH C NH

C

NHS

CH2

CH

O

H2C

CH C

O

NH CH2 CO

NH

CH

C O

NH

NH C

O

CH2

CHCH3

CH2 CH3

O

CNH

CH2

CH

OCH

NH

C

O

N

O

R

H

C O

R

CR

R

H3C

1 2

3

45

HR

Page 9: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

kortinariny

orellaninové otravy

(nefrotoxicita, akutní či chronické poškození ledvin)

kortinarin A, B aj.

kortinarin A, R = H kortinarin B, R = CH3

NH Ile

Leu

OrnValCO

CO CH

CH2

S

Gly

Lys

NH CH

CH2

OR

H

N

Thr

Phe Pavučinec plyšový

Cortinarius orellanus

otrava:

projevuje se

po čtvrtém dni,

eventuelně i za

několik týdnů

Page 10: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

jiné biologicky aktivní peptidy glutathion

-L-glutamyl-L-cysteinylglycin (-amidová vazba)

redukovaná (G-SH) a oxidovaná forma (G-S-S-G)

výskyt mikroorganismy, rostliny, živočichové

pšeničná mouka 10-15 mg/kg

maso 300-1500 mg/kg

• chrání organismus před oxidačním stresem (podílí se na odstraňování H2O2 )

• obnovován reakcí katalyzovanou glutathionreduktasou

HOOC CH CH2 CH2 C

O

NHCH

CH2

SH

C

O

NHCH2 COOH

NH2

Page 11: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

technologie

Chorleywoodský způsob výroby bílého chleba 10-100 mg/kg askorbové kyseliny zlepšuje pekařské vlastnosti mouky mechanismus

H2A + ½ O2 A + H2O (askorbasa) A + 2 G-SH H2A + G-S-S-G (glutathiondehydrogenasa) G-S-S-G bez vlivu na rheologické vlastnosti těsta G-SH negativní vliv (depolymerace bílkovin lepku)

P-S-S-P + G-SH P-S-S-G + P-SH

H2A - askorbová kys.

A - dehydroaskorbová kys.

Page 12: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

další -L-glutamylpeptidy

asi 70 rostlinných peptidů

v rostlinách čeledi cibulovitých (cibule, česnek, pór)

biochemie

zásobní forma N, S

prekurzor alliinu

H2CS

COOH

N

H

O

NH2

COOH

-L-glutamylhydrolasaGTP

H2CS

COOH

NH2

oxidasa

H2CS

COOH

NH2

O

-L-glutamyl- S-allyl-L-cystein

S-allyl-L-cystein

S-allyl-L-cysteinsulfoxid

(alliin)

Page 13: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

histidinové dipeptidy

biochemie

účast na kontrakci kosterního svalstva

organoleptické vlastnosti (vykazují chuť umami)

analytika

kritérium k určení původu masa v masných výrobcích

(např. kuřecího masa ve výrobcích z vepřového masa)

H2N (CH2)n CH2 C

O

NH CH

COOH

R

N

N

CH2

karnosin (n = 1), R =

anserin (n = 1), R =

balenin (n = 1), R =

N

N

CH3

CH2

N

N

CH2CH2

homokarnosin (n = 2), R =

H

H

N

N

CH2

CH3

Page 14: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

produkty proteolýzy

proteolýza spontánní (autolýza)

žádoucí zrání masa (žádoucí konzistence, aróma)

výroba autolyzátů kvasinek (aditiva)

nežádoucí

proteolýza záměrná

výroba sýrů (žádoucí konzistence, aróma)

výroba sladu (stabilizace pěny piva hydrofobními polypeptidy z proteinů ječmene a kvasinek)

výroba hydrolyzátů bílkovin

enzymové: sójová omáčka

kyselé: polévkové koření aj. přípravky

hořké peptidy enzymových hydrolyzátů a potravin

hydrofobní aminokyseliny: Val, Leu, Ile, Phe, Tyr, Trp

Mr 6000 Da (vyšší nereagují s chuťovými receptory)

Page 15: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

syntetické peptidy

náhradní sladidlo Aspartam (Asp-PheMe)

sladkost Aspartam 100-200

sacharosa 1

CH2CH NH C

O

COOCH3

CH CH2 COO-

NH3+

v současné době - ve většině light nápojích (např. dietní kola) a potravinách, stolních sladidlech - E951

Page 16: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

polymery aminokyselin

> 100 aminokyselin

Mr ~ 10.000 - miliony Da

organizované struktury

(konstituce a konformace optimální pro funkce)

hlavní živiny

peptidové vazby jiné vazby

disulfidové -S-S- esterové amidové

jiné složky než aminokyseliny (fyzikálně nebo chemicky) voda anorganické ionty lipidy, cukry, nukleové kyseliny, barevné sloučeniny

Bílkoviny

Page 17: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

klasifikace

podle původu

živočišné (maso, mléko, vejce)

60 % proteinů potravy

rostlinné (obilniny, luštěniny, ovoce, zelenina,okopaniny)

40 % proteinů potravy

netradiční (řasy, mikroorganismy)

kvasinky (Candida)

řasy (Chlorella)

bakterie

bílkovinné koncentráty (bílk.=50 % sušiny)

bílkovinné izoláty (bílk.=90 % sušiny)

Page 18: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

podle funkce

strukturní (stavební složky buněk, kolagen)

katalytické (enzymy, hormony)

transportní (přenos sloučenin, myoglobin)

pohybové (svalové proteiny, aktin, myosin)

obranné (protilátky, imunoglobuliny, lektiny)

zásobní (ferritin)

senzorické (rhodopsin)

regulační (histony, hormony)

výživové (zdroj esenciálních aminokyselin, zdroj N, hmoty k výstavbě a obnově tkání)

Page 19: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

podle struktury (přítomnosti nebílkovinné složky)

jednoduché

globulární, sféroproteiny (albuminy, globuliny, …. ) rozpustné

fibrilární (vláknité), skleroproteiny (kolageny, keratiny) nerozpustné

složené (konjugované)

nukleoproteiny (nukleové kyseliny)

lipoproteiny (neutrální lipidy, fosfolipidy, steroly)

glykoproteiny (sacharidy)

fosfoproteiny (kyselina fosforečná)

chromoproteiny (deriváty porfyrinu, flavinu)

metaloproteiny (koordinačně vázané kovy)

Page 20: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

podle rozpustnosti rozpustné albuminy

mléko: laktalbumin vaječný bílek: ovalbumin, konalbumin pšenice: leukosin

globuliny maso: myosin, aktin mléko: laktoglobulin vejce: ovoglobulin

gliadiny neboli prolaminy (značné množ. vázaného Pro a Gln, chybí Lys)

pšenice: gliadin ječmen: hordein kukuřice: zein

gluteliny pšenice: glutenin rýže: oryzenin

Page 21: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

protaminy bazické

mlíčí ryb (cyprimin, salmin, klupein, skombrin)

kapr losos sleď makrela

histony bazické

krev: globiny hemoglobinu a myoglobinu

nerozpustné

epitelové tkáně kůže

podpůrné (pojivové) tkáně chrupavky, kosti

svalové tkáně

kolagen, elastin, keratin

Page 22: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

podle stavu

nativní (přírodní, zachovány biologické funkce)

denaturované

upravené (modifikované, aditiva)

výživové hledisko

plněhodnotné (esenciální aminokyseliny v optimálním množství)

vaječné a mléčné

téměř plněhodnotné (některé esenciální aminokyseliny nedostatkové)

živočišné svalové

neplněhodnotné (některé esenciální aminokyseliny nedostatkové) veškeré rostlinné, živočišných pojivových tkání

Page 23: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

obsah v potravinách

0-100 % P (v sušině)

potraviny živočišné > rostlinné

luštěniny, olejniny > ovoce, zelenina

vejce 75 % H2O luštěniny 12 % H2O

13 % P (celá) 24 % P (sója 32-45 % P)

52 % P v sušině 27 % v sušině

maso 69 % H2O chléb 38 % H2O

(H) 21% P 7 % P

68 % v sušině 11 % v sušině

mléko 87-90 % H2O brambory 78 % H2O

(3,5 % L) 3,4 % P 2 % P

28 % v sušině 9 % v sušině

Page 24: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

obsah proteinů v některých potravinách živočišného původu

potravina obsah v %

(od-do) obsah v %

průměr maso, masné výrobky

maso hovězí 13 - 27 20,8 maso vepřové 9 - 20 15,5 maso telecí 18 - 28 21,8 vnitřnosti 10 - 23 17,2 uzeniny 13 – 28 20,8 drůbež 13 – 24 21,1 kuře 20,5 kachna 16,1 ryby 16 – 29 18,7 mléko, mléčné výrobky

mléko kravské 3,0 - 3,4 3,2 tvaroh 18 – 21 19,4 sýry měkké 12 - 20 15,0 sýry tvrdé 24 – 41 24,8 máslo 0,4 - 0,6 0,5 vejce slepičí vejce celá 13,0 bílek 11,0 žloutek 17,0

Page 25: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

obsah proteinů v některých potravinách rostlinného původu

potravina obsah v % (od - do)

obsah v % (průměr)

obiloviny, cereální výrobky pšeničná mouka 8-13 10,1 žitná mouka 5-12 9,6 rýže bílá 7,5 chléb žitno-pšeničný 4,7-11,6 6,7 bílé pečivo 7,3-9,7 8,5 cukrářské pečivo 3,5-7,8 5,6 těstoviny 9,8-12,5 11,8 luštěniny, olejniny, ořechy 21-45 24,2 sójové boby 44,7 mák 19,5 brambory 2,0 zelenina košťálová 0,7-1,8 1,4 listová 1,3-3,9 2,6 kořenová 1,0-3,3 2,0 ovoce syrové 0,3-1,5 1,0 sušené 1,4-4,0 2,3 další potraviny houby 2,6 čokoláda 4,9-8,1 6,8

Page 26: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

struktura

-laktoglobulin kravského mléka 162 aminokyselin, 2 disulfidové můstky (Cys 66-Cys 160, Cys 106-Cys 119), volná thiolová skupina (Cys 121) genetické varianty: liší se struktura několika AK N-koncová aminokyselina: Leu C-koncová aminokyselina: Ileu v prostoru válcovitá struktura s názvem -barrel 9 vláken skládaného listu A - I spoj vláken H - I -helix (aminokyseliny 130-140) vlákno I se účastní tvorby oligomerů (antiparalelní interakce s jiným monomerem, hydrofobní interakce mezi Ileu 29 a Ileu 147) mléko (pH 5 -7,5): dimer pH 3,5 –5: oktamer pH < 3,5: monomer

Page 27: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

fyziologie a výživa

minimální potřeba plnohodnotného proteinu 0,5 - 0,6 g.kg-1

doporučovaná dávka 1,0 - 1,2 g.kg-1 (nevyužity optimálně)

~ 2,4 g.kg-1 období růstu, kojící ženy, rekonvalescenti aj.

krytí potřeby energie: ~ 10 %

poměr živin:

bílkoviny : lipidy : sacharidy

hmotnost = 1 : 1 : 4

výživová hodnota (nutriční, biologická)

celkový příjem

složení aminokyselin

dostupnost peptidových vazeb trávicím enzymům

další faktory

Page 28: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

dříve

NPU (Net Protein Utilization)

PER (Protein Efficiency Ratio) aj. (zvířata)

dnes

aminokyselinové skóre AAS (Amino Acid Score),

též CS (Chemikal Score)

Ai = obsah esenciální aminokyseliny v proteinu

Asi = obsah téže aminokyseliny ve standardním (referenčním) proteinu

fiktivní protein s optimálním složením esenciálních aminokyselin (AAS = 100%)

index esenciálních aminokyselin EAAI (Essential Amino Acid Index)

přesnější údaje EAAI

si

i

A

A 100(%) AAS

n

Sn

n

S2

2

S1

1

A

100A. .

A

100A.

A

100AEAAI

Page 29: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

fyzikální vlastnosti

rozpustnost, hydratace a disociace

rozpouštění (imbibice, botnání)

molekuly hydratovány

makromolekulární polyionty, polyamfolyty

globulární = koloidní disperze, koloidy (1-1000 nm)

disperzní soustavy (disperze), významné: soly, gely disperzní prostředí (P), disperzní podíl (voda)

micelární (asociativní) koloidy, agregáty molekul

přechod k analytickým disperzím, např. -, - a -kaseiny mléka

vlastnosti disperzí

mechanické (pružnost/elasticita, tvárnost/plasticita, viskozita)

kinetické (sedimentace, difuze, osmóza)

termické (amorfní, krystalický stav, T)

optické (opalescence, barva)

elektrické

Page 30: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

denaturace

struktura proteinu se mění v méně uspořádanou

konformační změny: vratné (reverzibilní)

nevratné (ireverzibilní)

současně často koagulace (důsledek agregace molekul)

A B C D

nativní protein (A) denaturovaný protein (B) degradovaný protein (C)

predenaturovaný protein (D) intramolekulární a intermolekulární interakce

intermolekulární interakce

Page 31: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

faktory fyzikální

změny teploty, tlaku, ultrazvuk, pronikavé elmag. záření aj.)

faktory chemické

soli, změny pH (kyseliny, zásady), povrchově aktivní látky

důsledky

přístupnější digestivním enzymům trávicího traktu

denaturace antinutričních faktorů, toxických látek

(inhibitory proteas, amylas, lektiny)

inhibice nežádoucích enzymů a mikroorganismů

Page 32: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

maso, masné výrobky, drůbež, ryby

4 hlavní druhy tkání (jako další někdy krev)

epitelové

podpůrné (pojivové)

svalové (příčně pruhované, hladké)

nervové

maso počet svalů, úpony na kosti, přívod krve, nervy

kůže, chrupavky, kosti, tuk

Page 33: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

základní složení (vepřové maso)

• voda (30 – 72 %)

• bílkoviny (9,1 – 20,2; průměrně 15,5 %)

• tuk (1,5 % a více)

• minerální látky ( ~1 %)

• vitaminy

• glykogen (1 - 2 % )

• fosfáty cukrů a volné cukry (0,05 – 0,2 %)

• volné aminokyseliny (0,1 – 0,3 %)

• taurin (0,02-0,1 %)

• kvarterní amoniové sloučeniny

• cholin (0,02-0,06 %)

• kyseliny (mléčná 0,2 – 0,8 %)

• puriny a pyrimidiny (0,1 – 0,25 %)

Page 34: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

svalové proteiny

proteiny podíl v %

myofibrilární proteiny 60,5

myosin 29

aktin 13

konnektin 3,7

tropomyosin 3,2

troponin (C, I, T) 3,2

aktinin (-, -, -) 2,6

myomesin, desmin aj. 5,8

sarkoplasmatické proteiny 29,0

enzymy 24,5

myoglobin 1,1

hemoglobin aj. extracelulární proteiny 3,3

strukturní proteiny, proteiny organel 10,5

kolagen 5,2

elastin 0,3

mitochondriální proteiny 5,0

Page 35: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

kůže epidermis kolagen klihovková střívka škára kolagen

útvary kůže rohy

kopyta

keratin potravinářský keratin,

lepidla (OH- hydrolýza)

chrupavky kolagen proteoglykany

kosti kolagen potravinářská želatina

glykoproteiny

proteoglykany

Page 36: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

reakce post mortem

ATP anaerobní glykolýzou z glykogenu dokud stačí zásoba

mléčná kyselina pokles pH z 6,8 na 5,8

inhibice glykolytických enzymů

Ca2+ stále vyvolává reakci aktinu s myosinem,

není ATP posmrtné ztuhnutí (rigor mortis)

H: 10 - 24 h

V: 4 - 18 h

kuřata: 2 - 4 h

vliv na jakost masa

po zabití suché, dobře váže vodu

v rigoru vlhké, tuhé, málo váže vodu

Page 37: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

zrání masa

štěpení aktomyosinu endogenními proteasami

(hlavně kathepsiny)

štěpení kolagenu kolagenasami

středně silně váže vodu

vady masa

DFD (dry-firm-dark) a DCB (dry-cutting-beef)

tmavé, vysoká vaznost, nízká údržnost

odstranění mléčné kyseliny při vykrvení, pH~ 6

PSE (pale-soft-exudative)

světlé, nízká vaznost, šedo-zelený povrch

zvýšená glykolýza stimulovaná hormony, pH~ 5,6

Page 38: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

změny při zpracování

~35° C asociace sarkoplasmatických bílkovin,

snížení vaznosti, zvýšení tuhosti

~45° C: viditelné změny, zkrácení =denaturace myosinu

~50-55° C: ~ aktomyosinu

~55-65° C: ~ sarkoplasma. bílkovin

asociované struktury a gel

~60-65° C: změny konformace kolagenu (zkrácení 1/3-1/4)

~80° C: oxidace SH-skupin

~90° C: želatinace kolagenu

(uvolnění tropokolagenových vláken, sol želatiny)

~100 ° C: NH3, H2S, další látky

aromatické látky, současně změna barvy

Page 39: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

mléko a mléčné výrobky

obsah živin v mléce

složka

obsah v % v mléce

kravském kozím ovčím lidském

proteiny celkem 3,2 3,2 4,6 0,9

kaseiny 2,6 2,6 3,9 0,4

proteiny syrovátky (séra) 0,6 0,6 0,7 0,5

tuky 3,9 4,5 7,2 4,5

sacharidy 4,6 4,3 4,8 7,1

minerální látky 0,7 0,8 0,9 0,2

voda podle druhu mléka (původu) 63 - 88 %

Page 40: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

komplikovaný disperzní systém

globulární bílkoviny syrovátky: koloidní disperze

kaseinové molekuly: micelární disperze

tuk ve formě tukových kapek (mléčných mikrosomů): emulze

částice lipoproteinů: koloidní suspenze

nízkomolekulární látky (laktosa, volné aminokyseliny, minerální látky, ve vodě rozpustné vitaminy): pravý roztok

zbarvení

Page 41: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

proteiny podíl v % obsah v g.dm-3

kaseiny celkem 80 25,6

S-kasein 42 13,4

-kasein 25 8,0

-kasein 4 1,3

-kasein 9 9,2

proteiny syrovátky (séra) celkem 20 6,4

-laktalbumin 4 1,3

sérový albumin 1 0,3

-laktoglobulin 9 2,9

imunoglobuliny 2 0,6

polypeptidy (proteosy, peptony) 4 1,3

Page 42: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

kaseiny

S-, -, -kaseiny agregovány do submicel a micel ( 5 °C)

molekuly kaseinů submicela micela submicela tvar rotačního elipsoidu (25-30 molekul)

nepolární části do centra (hydrofobní interakce)

polární části (fosfoserin) S- a -kaseinů interagují s ionty Ca2+ , oligosacharidy -kaseinu s vodou

příčný řez typickou submicelou (čárkovaně hydrofobní část)

Page 43: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

ze submicel micely prostřednictvím fosfátových (fosfoserin) skupin S-

kaseinů, -kaseinů a iontů Ca2+, přímo nebo prostřednictvím volných

fosfátů a citrátů

93,2 % kaseiny, 2,9 % Ca, 2,9 % anorganického (volného) fosfátu, 2,3 % fosfátu

jako fosfoserin, 0,4 % citrátu, 0,5 % sodných, draselných a hořečnatých iontů

42-50 % -kaseiny , 30 % -kaseiny, 15-26 % -kaseiny

micela kravského mléka = 20000 molekul

kaseinů

průměr = 50-300 nm, počet = 1.1012 v 1000

ml

Page 44: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

změny při skladování a zpracování tepelné zpracování

shlukování tukových globulí v syrovém mléce ~ makroglobulin

bílkoviny syrovátky termolabilní, denaturují kaseiny prakticky nedenaturují

pasterace 72-74 °C (20-40 s): denaturuje asi 50-90 % bílkovin séra inaktivuje se většina enzymů 75 °C: redukce disufidových vazeb eliminace H2S (-laktoglobulin)

sulfidy, disulfidy vařivá příchuť (Met)

sterilace 140 °C (4 s) denaturuje 100 % bílkovin

reakce laktosy s proteiny syrovátky? ztráty Lys (Maillardova reakce)

Page 45: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

srážení a proteolýza kaseinů

mléko: pH 6,5-6,75

srážení kaseinů: pH 4,6 (kontaminující, kulturní mikroflora)

tvrdé sýry

mikroorganismy (mléčná kyselina), okyselení (pH 5,5)

proteolytický enzym rennin (chymosin, syřidlo)

specifická hydrolýza -kaseinu na 2 části:

para--kasein = hydrofobní část -kaseinu součástí micel

-kaseinmakropeptid = hydrofilní část s oligosacharidem

koagulace, sýřenina

Page 46: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

-kasein

para--kasein -kasein makropeptid

zůstává jako součást micely do syrovátky

(obsahuje původní hydrofobní část) (obsahuje původní sacharid)

sýřenina (skladování tuhost, kyselost, odstředění

syrovátky, solení, zrání, proteolýza, lipolýza tvrdý sýr

Glu Glu Gln Leu Ser Phe Met Ala Ile Thr Val Val

renin

Thr

1 2 3 103 105 106 108 167 169

Page 47: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

vejce proteiny bílku 53 %, žloutku 47 %

obsah živin v slepičích vejcích

1)komplex proteinů s mukopolysacharidy v poměru 50:1 2)CaCO3 s malým množstvím MgCO3 a fosfátů

složka obsah v %

skořápka bílek žloutek

proteiny celkem 3,3 1) 10,6 16,6

tuk - 0,03 32,6

sacharidy - 0,9 1,0

minerální látky 95,1 2) 0,6 1,1

voda 1,6 87,9 48,7

% celkové hmotnosti 10,3 56,9 32,8

Page 48: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

složení proteinů bílku a žloutku slepičích vajec

proteiny podíl v % obsah v g.kg -1

proteiny bílku celkem 100 106

ovalbumin 54 57

konalbumin (ovotransferrin) 12 13

ovomukoid 11 12

lysozym (globulin G1) 3,5 4

globulin G2 4 4

globulin G3 4 4

ovomucin 1,5 2

ovomakroglobulin 0,5 1

ovoinhibitor 0,1 1

avidin 0,1 1

proteiny žloutku celkem 100 166

lipovitellin (HDL 1)) 36 60

fosvitin 13 21

LDL 1) 1 2

lipovitellenin (LDL 1)) 16 26

livetin 27 45

1) lipoproteinové frakce vysoké hustoty (HDL = High Density Lipoprotein), nízké hustoty (LDL = Low Density Lipoprotein)

Page 49: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

proteiny bílku ~ 40 proteinů (globuliny, glykoproteiny a fosfoproteiny) enzymy (lysozym, aktivita N-acetylmuramidasy,

murein, buněčné stěny G+ bakterií) bílkovinné složky enzymů (flavoprotein váže riboflavin, avidin

váže biotin) inhibitory proteas (ovomukoid, ovoinhibitor) důsledky viskozita a gelovitá konzistence bílku:

ovomukoid a ovomucin stabilita pěny šlehaného bílku: ovoglobuliny G2 a G3 antimikrobní účinky: lysozym (ovoglobulin G1) antinutriční působení: avidin

Page 50: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

proteiny žloutku emulze tuku ve vodě 1/3 = bílkoviny 2/3 = lipidy glyko-, lipo-, glykofosfo- a glykofosfolipoproteiny granule: lipovitellin a fosvitin plasma: lipovitellenin a livetin změny při skladování a zpracování částečná denaturace proteinů bílku při šlehání denaturace teplem

57 °C: počátek 60-65 °C denaturuje většina bílkovin (ne ovomukoid) 65-70 °C většina bílkovin žloutku (s výjimkou fosvitinu)

Page 51: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

potraviny rostlinného původu hlavní zdroje: semena rostlin omezené zdroje: plody, listy, hlízy, bulvy aj. části rostlin (ovoce, zelenina,

okopaniny) cereálie a pseudocereálie základní chemické složení obilovin

obilovina voda proteiny lipidy škrob minerální

látky

pšenice 13,2 11,7 2,2 59,2 1,5

žito 13,7 11,6 1,7 52,4 1,9

ječmen 11,7 10,6 2,1 52,2 2,3

oves 13,0 12,6 5,7 40,1 2,9

rýže 13,1 7,4 2,4 70,4 1,2

kukuřice 12,5 9,2 3,8 62,6 1,3

Page 52: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

proteiny pšenice mouka: 7-13 (až 15) % bílkovin

15 % ve vodě rozpustné leukosin, edestin

85 % ve vodě nerozpustné gliadiny, gluteniny

mouka silná = chlebová (12-14 %)

(těsto elastičtější a tužší, vyžaduje intenzivnější míchání, dobře zadržuje oxid uhličitý a vzduch a poskytuje objemnější výrobky)

mouka slabá = výroba sušenek, cukrářského pečiva (< 10 %)

s vodou těsto, základem škrob a viskoelastická lepivá hmota lepek (gluten)

2/3 vody, 1/3 hydratované gluteniny (viskolastické vlastnosti, třírozměrná síť) a gliadiny (modifikující účinek)

bezlepkové výrobky: 100 mg gliadinu/kg (sušiny)

alergické onemocnění „celiakie“

sekvence: Pro-Ser-Gln-Gln a Gln-Gln-Gln-Pro

Page 53: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

chemické reakce analogie s aminokyselinami

oxidačně-redukční reakce hlavně Cys, další oxidace Met, Tyr, Trp

reakce s kovy koordinační sloučeniny, soli

reakce s polyfenoly tmavá barva izolátů ze šrotů, nevyužitelné produkty, snížená travitelnost

reakce Maillarda nevyužitelné produkty, snížená travitelnost

reakce s oxidovanými lipidy nevyužitelné produkty, snížená travitelnost

hydrolýza autolýza kvasničné autolyzáty enzymy, kyseliny potravinářské hydrolyzáty

Page 54: OLQHiUQtGLSHSWLG struktura kondenzace O R N 1

příklad vzniku antinutričních a toxických látek

CH CH2 OH CH CH2 SHnebo

C CH2

lysin

CH CH2 NH (CH2)4 CH

lysinoalanin

H2O H2S

serin cystein

vázaný

dehydroalanin

(dehydroprotein)