Какими методами можно разделить казеин и продукты его гидролиза
Вопросы, для самостоятельной подготовки:
1) Белки — основа живых организмов. Биологическая роль белков. Методы выделения и очистки белков. Аминокислотный состав белков. Классификация аминокислот. Характер связей остатков аминокислот в молекуле белка. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Понятие о кормовой ценности белков. Полипептиды и их строение. Биологически активные пептиды.
2) Физико-химические свойства белков. Уровни структурной организации белков: первичная, вторичная, третичная, четвертичная cтруктуры белков. Фолдинг белковых молекул. Понятие о шаперонах. Связь структуры и функции белков.
3) Классификация белков. Простые белки: протамины и гистоны, проламины и глутелины, альбумины и глобулины.
4) Представление о химическом строении и структуре нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания; рибоза, дезоксирибоза, нуклеозиды, мононуклеотиды. Характер связи мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи нуклеиновых кислот. Структура и функции ДНК и РНК.
5) Комплементарность азотистых оснований. Правило Чаргаффа, понятие о видовой специфичности.
Варианты письменной части коллоквиума
Вариант 1.
1. Написать формулу трипептида: глутамилпролиллизин
2. Соединить в динуклеотид: ЦМФ и ГМФ
3. Какими методами можно разделить альбумины и глобулины?
4. Как можно определить наличие в растворе: трп?
Вариант 2.
1. Написать формулу трипептида: аспартиллизилпролин
2. Соединить в динуклеотид: дЦМФ и ТМФ
3. Какими методами можно разделить казеин и продукты его гидролиза?
4. Как можно определить наличие в растворе: мет?
Вариант 3.
1. Написать формулу трипептида: пролиларгинилглутамат
2. Соединить в динуклеотид: дАМФ и ТМФ
3. Какими методами можно разделить гис и гли?
4. Как можно определить наличие в растворе: глобулинов?
Вариант 4.
1. Написать формулу трипептида: гистидиллизилсерин
2. Соединить в динуклеотид: АМФ и ГМФ
3. Какими методами можно разделить асп и арг ?
4. Как можно определить наличие в растворе: цис ?
Варианты заданий на компьютерном тестировании
Инструкция к тесту: Выбрать все правильные ответы
1. Заменимая аминокислота для человека:
1. фенилаланин
2. тирозин
3. триптофан
4. треонин
5. метионин
2. Гидрофобная аминокислота:
1. глутамин
2. серин
3. треонин
4. фенилаланин
5. гистидин
3. При денатурации белка не нарушаются связи:
1. дисульфидные
2. водородные
3. пептидные
4. ионные
5. гидрофобные
4. Величина Rf при бумажной хроматографии будет наибольшей для амиинокислоты:
1. глицина
2. треонина
3. серина
4. глутамата
5. валина
5. Отрицательно заряженной АМК является:
1. глутамин
2. аланин
3. глутамат
4. лизин
5. триптофан
Биуретовая реакция не дает окраски с
1. простыми белками
2. дипептидами
3. трипептидами
4. альбуминами
5. желатином
7. Наиболее прочные связи в молекуле белка:
1. водородные
2. дисульфидные
3. пептидные
4. ионные
5. гидрофобные
8. Нуклеотидом является:
1. аденин
2. аденозингидролаза
3. цитидин
4. прион
5. аденозинмонофосфат
9. В молекуле ДНК неверно:
1. А+Ц=Г+Т
2. А=Т
3. Г=Ц
4. А+Т=Г+Ц
5. Г+А=Ц+Т
10. Молекула гемоглобина:
1. мономер
2. димер
3. тример
4. тетрамер
5. гексамер
11. Незаменимая аминокислота для человека:
1. аспарагин
2. глутаминовая кислота
3. орнитин
4. валин
5. цистеин
12. Денатурация белка может произойти при добавлении:
1. конц. азотной кислоты
2. сульфата меди
3. азотнокислого серебра
4. конц. КОН
5. любого из вышеперечисленных соединений
13. Простетическая группа гликопротеинов:
1. галактоза
2. глюкозамин
3. глюкуроновая кислота
4. нейраминовая кислота
5. все вышеперечисленные вещества
14. Нуклеиновые кислоты отличаются от белков тем, что:
1. это высокомолекулярные соединения
2. имеют сложную пространственную структуру
3. поглощают свет в УФ области спектра
4. состоят из мономеров
5. не содержат аминокислотных остатков
15. Нуклеозидом является:
1. цитозин
2. урацил
3. тимин
4. гуанозин
5. аденозинтрифосфат
16. Сульфгидрильную группу (тиогруппу) содержит аминокислота:
1. аспарагин
2. гистидин
3. лизин
4. цистеин
5. глутамин
17. Методом ионообменной хроматографии нельзя разделить одну из следующих пар аминокислот:
1. глутамат и лизин
2. глутамат и лейцин
3. лейцин и лизин
4. лейцин и валин
5. валин и глутамат
18. Денатурация белка заключается в:
1. нарушении третичной структуры
2. нейтрализации зарядов
3. снятии гидратной оболочки
4. образовании функциональных комплексов с другими белками
5. появлении сине-фиолетового окрашивания
19. Вторичную структуру белков стабилизируют химические связи:
1. амидные
2. гидрофобные
3. водородные
4. ионные
5. ковалентные
20. Нингидриноая реакция не дает окраски с:
1. простыми белками
2. дипептидами
3. трипептидами
4. свободными аминокислотами
5. карбоновыми кислотами
21. Неокрашенный белок:
1. пепсин
2. каталаза
3. миоглобин
4. гемоглобин
5. цитохром С
22. В состав РНК не входит:
1. АМФ
2. ГМФ
3. ТМФ
4. ЦМФ
5. УМФ
23. Серповидно-клеточная анемия связана с заменой в молекуле гемоглобина:
1. глу на вал
2. глу на асп
3. вал на лей
4. вал на цис
5. гли на асп
Заменимая аминокислота
1. лейцин
2. лизин
3. фенилаланин
4. пролин
5. изолейцин
25. Гидрофобная аминокислота:
1. серин
2. треонин
3. триптофан
4. аспартат
5. глутамин
26. Альбумины нерастворимы в:
1. дистиллированной воде
2. фосфатном буфере, рН 6,8
3. насыщенном растворе хлористого натрия
4. полунасыщенном растворе сульфата аммония
5. насыщенном растворе сульфата аммония
27. Смесь белков с различной молекулярной массой нельзя разделить:
1. гель-фильтрацией
2. ионообменной хроматографией
3. диализом
4. электрофорезом
5. высаливанием
28. В образовании третичной структуры белков непосредственно не участвуют связи:
1. дисульфидные
2. гидрофильные
3. ионные
4. пептидные
5. водородные
29. Положительную ксантопротеиновую реакцию дает:
1. цистеин
2. метионин
3. триптофан
4. аргинин
5. аспарагин
30. Молекулярную массу белков можно определить:
1. ультрацентрифугированием
2. диализом
3. ионообменной хроматографией
4. колориметрически
5. гидролизом
31. Незаменимая аминокислота для человека:
1. изолейцин
2. аланин
3. глицин
4. цистеин
5. тирозин
32. Гидрофильная аминокислота:
1. валин
2. фенилаланин
3. лейцин
4. лизин
5. изолейцин
33. К простым белкам нельзя отнести:
1. протамин
2. коллаген
3. гистоны
4. альбумины
5. гемоглобин
34. Для очистки белков от низкомолекулярных примесей используют метод:
1. гель-фильтрации
2. электрофореза
3. ионообменной хроматографии
4. гидролиза
5. все вышеперечисленные
35. Положительную реакцию Фоля дает:
1. триптофан
2. гистидин
3. метионин
4. треонин
5. серин
36. Число белковых субъединиц в молекуле гемоглобина:
1. одна
2. две
3. три
4. четыре
5. пять
37. Чем отличаются разные типы РНК:
1. первичной структурой
2. молекулярной массой
3. последовательностью нуклеотидов
4. функциями в клетке
5. всеми вышеперечисленными параметрами
38. Гемопротеином не является:
1. миоглобин
2. цитохром С
3. каталаза
4. гемоглобин
5. казеин
39. Белки с различной молекулярной массой можно разделить, используя:
1. трихлоруксусную кислоту
2. гидроокись натрия
3. сульфат меди
4. сульфат аммония
5. все вышеперечисленные соединения
40. Олигомерные белки:
1. состоят из нескольких пептидных цепей
2. не содержат α-спиральных участков
3. проходят через полупроницаемую мембрану
4. не обладают четвертичной структурой
Ответы к тестам
1.2
2.4
3.3
4.5
5.3
6.2
7.3
8.5
9.4
10.4
11.4
12.5
13.5
14.5
15.4
16.4
17.4
18.1
19.3
20.5
21.1
22.3
23.1
24.4
25.3
26.5
27.3
28.4
29.3
30.1
31.1
32.4
33.5
34.1
35.3
36.4
37.5
38.5
39.4
40.1
FРаздел 3e
Ферменты
Ферменты (энзимы)– это простые или сложные белки, катализирующие химические реакции обмена веществ в живых организмах. Таким образом, Ферменты являются биокатализаторами, т. е. ускоряют химические реакции (такой способностью обладают ещё только некоторые РНК, которые называют рибозимами).
Каталитическое действие фермента включает нижеследующие стадии:
1) присоединение молекулы субстрата к ферменту,
2) образование активированного комплекса,
3) отделение конечного продукта реакции от фермента.
Ферменты, являющиеся по своей природе сложным белками, состоят из белковой части (апофермента) и низкомолекулярного компонента (простетической группы, или кофермента). Ферментативное действие оказывает только фермент в целом. Многие коферменты являются производными витаминов и входят в состав активного центра фермента, который определяет каталитическую активность фермента.
Как белковые вещества, ферменты характеризуются термолабильностью и легко теряют активность при температурах, при которых идёт денатурация белка., т.е. выше 50°С. Оптимальной для действия большинства ферментов теплокровных животных является температура 40°С.
Для каждого фермента существует оптимальная область значений рН, в которой он наиболее активен.
Скорость ферментативных реакций зависит от концентрации водородных ионов в среде (рН среды).Физиологическое значение рН среды большинства тканей животных находится в интервале от 6,0 до 8,0.
Ферменты обладают высокой специфичностью действия. В зависимости от механизма действия различают ферменты с абсолютной, относительной (или групповой) и стереохимической специфичностью.
Действие ферментов может усиливаться и тормозиться веществами, которые называются соответственно активаторами и ингибиторами.
Все ферменты согласно международной классификации (КФ) делят по типу катализируемой химической реакции на шесть классов:
1) оксидоредуктазы– катализируют окислительно-восстановительные реакции.
2) трансферазы –осуществляют межмолекулярный перенос различных химических групп.
3) гидролазы –расщепляют внутримолекулярные связи гидролитическим путём.
4) лиазы –катализируют реакции негидролитического распада веществ или присоединения групп по двойным связям и отщепления групп с образованием двойных связей.
5) изомеразы– участвуют в реакциях изомеризации.
6) лигазы (синтетазы)– ускоряют реакции соединения двух молекул, сопряжённые с расщеплением макроэргической связи в молекуле АТФ или аналогичного нуклеозидтрифосфата.
Лабораторный практикум в рамках этой темы охватывает изучение специфических фермент-субстратных отношений (амилаза – крахмал), а также определение активности ферментов в биологических жидкостях (амилазы в моче крупного рогатого скота)
Вопросы для внеаудиторной теоретической работы по разделу:
1) Биологические катализаторы: рибозимы и ферменты. Понятие о ферментах, их роль в обмене веществ. Химическое строение ферментов. Понятие о коферментах, связь коферментов с витаминами.
2) Кинетика ферментативных реакций, механизм действия ферментов. Специфичность действия ферментов. Регуляция активности ферментов. Аллостерические эффекторы, активаторы и ингибиторы ферментов.
3) Индукция и репрессия ферментов. Понятие о проферментах и изоферментах. Общие принципы определения активности ферментов. Единицы активности ферментов.
4) Международная классификация и номенклатура ферментов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы).
5) Применение ферментов в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Занятие 5.
Семинар по теме «Ферменты»
1. Вопросы, требующие однозначного ответа «да» (+) или «нет» (-).
1. Специфичность действия сложных ферментов определяется коферментом.
2. Активный центр фермента состоит из субстрат-связывающего и каталитического участков.
3. Активность фермента не зависит от концентрации субстрата.
4. Скорость ферментативной реакции всегда увеличивается с увеличением рН среды.
5. Пепсин обладает абсолютной специфичностью действия.
6. Всегда ли происходит образование фермент-субстратного комплекса в процессе ферментативной реакции?
7. Зависит ли скорость ферментативного процесса от количества присутствующего фермента?
8. Влияют ли ионы тяжелых металлов на активность фермента?
9. Можно ли разделить ферменты методом высаливания сульфатом аммония?
10. Известны ли ферменты, обладающие стереоспецифичностью действия?
Вопросы с выборочным ответом
| Обратимость ферментативной реакции зависит от: 1. температуры 2. ионной силы раствора 3. термодинамического состояния системы 4. концентрации фермента 5. структуры активного центра | К классу оксидоредуктаз не относится фермент: 1. каталаза 2. пероксидаза 3. амилаза 4. аскорбатоксидаза 5. лактатдегидрогеназа |
Пищевые аллергии у младенцев первого года жизни заставляют родителей искать альтернативное питание для своего крохи.
Обычно выбор падает на гипоаллергенные смеси для детей или смеси-гидролизаты.
Что такое смеси-гидролизаты?
Лечебные смеси прописывают при разных видах пищевой аллергии, в основном вызванных непереносимостью молочного белка. Об этом ниже.
Гидролизные смеси представляют собой детское питание, прошедшее специализированный технологический процесс, при котором тот самый мощный аллерген – молочный белок, расщепляется на элементы.
Белок распадается на пептиды, олигопептиды и полипептиды – белковые связи с разным количеством молекул, чем меньше размер пептида, тем более усвояемым является питание.
Поэтому гидролизованные детские смеси делятся на три вида:
- Глубокий гидролиз белка.
- Гидролиз средней степени.
- Низкая степень гидролиза белка.
Также они бывают двух видов:
- Сывороточные гидролизаты.
- Казеиновые гидролизаты (полные гидролизаты казеина).
Разница у них в том, какая часть белка подвергается расщеплению (гидролизу) – казеин или сыворотка (альбумин, альфа-лактоальбумин и бета-лактоглобулин). В этой статье мы поговорим про казеиновые гидролизаты, то есть детские смеси с расщепленным казеином.
Что такое казеин?
Ответ на этот вопрос важен для понимания особенностей и отличий казеиновых смесей от другого лечебного питания и, в частности, от сывороточных гидролизатов.
Казеин – это белок, входящий в состав белкового комплекса любого молока от млекопитающего. В молоке он присутствует как соль кальция и другое его название казеинат кальция.
У малышей первого года жизни в 3% случаев возникает вид пищевой аллергии, при котором как аллерген воспринимается именно молочный белок. Возможно два вида заболеваний — аллергия на коровий белок или лактазная недостаточность.
Аллергия на коровий белок подразумевает невосприимчивость организма младенца либо к казеину, либо к сывороточному белку – компонентам молочного белка.
Решить проблему с аллергией к сывороточным белкам проще – при термической обработке белки распадаются, поэтому если у ребенка аллергия на сывороточные белки, все молочные продукты должны быть прокипячены перед употреблением.
Но это касается подросших деток, младенцам до года же прописывают смеси на полном гидролизе белков, где белок полностью расщеплен на пептиды и не вызывает аллергической реакции.
В свою очередь казеин – белок устойчивый и к кипячению, и к кислой среде, поэтому термическая обработка не решает проблемы.
У детей первого года жизни крайне редко встречается какой-то один подвид аллергии – либо к сыворотке, либо к казеину. Чаще всего аллергия на коровий белок у ребенка носит комплексный характер.
Казеиновые гидролизаты и гидролизаты сывороточного белка различаются по степени воздействия на организм крохи.
Обычно, так как гидролиз казеина имеет большую усвояемость, он прописывается при самых тяжелых формах пищевой аллергии, в том числе АКБ.
Сывороточные гидролизаты помогают уже при средней тяжести аллергии.
Анализ крови при аллергии на коровий белок помогает выяснить к какому конкретно виду белка у ребенка возникает «неприятие» — к казеину или к сыворотке. Исходя из этой информации доктор выбирает либо один вид смеси (на гидролизе казеина), либо второй (на гидролизе сыворотки). Это самый правильный способ подбора лечебного питания.
Чем кормить ребенка до года при аллергии на коровий белок?
Какие анализы сдают при аллергии на коровий белок?
Когда назначаются смеси на казеиновом гидролизе
Аллергия на коровий белок разной степени тяжести обычно является причиной назначения подобных лечебных смесей.
Несмотря на то, что это заболевание, как правило, диагностируется после расшифровки ряда анализов, вот некоторые признаки пищевых расстройств у младенца, которые могут говорить о том, что его организм не принимает коровий белок:
- Кожные симптомы аллергии – высыпания, особенно в местах сгибов конечностей.
- Признаки аллергии на коровий белок со стороны ЖКТ – примеси в стуле, полное расстройство стула, обильные срыгивания младенцем. Читайте — почему младенец срыгивает?
- Признаки аллергии на коровий белок со стороны органов дыхания – в легких случаях – одышка у младенца, кашель, заложенность носа, насморк; в тяжелых – бронхиальная астма, аллергический ринит и конъюнктивит.
Кормление новорожденного смесями на гидролизе казеина способствует снижению вероятности аллергии более чем в 3000 раз.
Состав смесей на гидролизе казеина
Все гидролизные смеси максимально приближены по составу к женскому грудному молоку, однако казеиновые гидролизаты имеют ряд отличий и особенностей.
Итак, питание на полном или частичном гидролизе содержит в себе, кроме молочного белка, подвергнутому гидролизу той или иной степени, ряд компонентов:
Полиненасыщенные жирные кислоты. Омега-6 и Омега-3 оказывают помощь в формировании головного мозга крохи.
Витамины и минералы. Здесь есть С и Е – они являются мощными антиоксидантами. Витамин Д наряду с кальцием оказывает благотворное влияние на формирование скелета маленького человека. Фосфор, цинк и селен – вот еще минералы, которые присутствуют в достаточном количестве в смесях на гидролизе.
Углеводы – глюкоза и крахмал.
А также – нуклеотиды (помогают в развитии иммунитета), инозит (помогает избавиться от респираторных нарушений и является хорошим профилактическим средством), холин и таурин вкупе помогают развитию нервной системы младенца, лецитин (участвует в жировом обмене и полезен для выработки гемоглобина).
Состав смесей на гидролизе казеина имеет ряд особенностей.
Смеси с массой пептида менее 5КДа считаются высокогидролизными и предназначенными для детей с тяжелыми формами пищевой аллергии.
Гидролизаты казеина имеют среднюю массу пептида 3,5 КДа и не вызывают аллергической реакции вообще.
Расщепленный казеин имеет меньшую биологическую ценность, чем его целостная форма, поэтому сами смеси на основе гидролиза казеина обладают меньшей биологической ценностью, хотя состав их и обогащен витаминами и минералами, а процент белка в составе увеличен.
Состав смесей на гидролизе казеина содержит большое количество свободных (несвязанных) аминокислот, которые не способны вызвать аллергическую реакцию и вместе с тем именно они придают слегка соленый привкус питанию.
Казеиновые гидролизаты не имеют в составе лактозы. И это еще одна причина, почему вкус их отличается от сывороточных в худшую сторону. Плюс этого свойства в том, что это питание подходит детям с диагнозом лактазная недостаточность. Лактоза сама по себе способна вызывать аллергию как и молочный белок, благодаря ее отсутствию в составе, рассматриваемое питание максимально гипоаллергенно.
Особенности смесей с гидролизом казеина
Есть несколько свойств, которые отличают казеиновые гидролизаты от сывороточных.
Во-первых, известно, что вкус гидролизатов оставляет желать лучшего – из-за особого процесса расщепления белка на пептиды, у молока пропадает сладковатый вкус. Ко всему прочему состав казеиновых гидролизатов не содержит лактозы – молочного сахара. Поэтому эти смеси имеют еще более горький и «невнятный» вкус, чем гидролизаты на сыворотке.
Во-вторых, первое время при переходе на новое лечебное питание мама заметит у ребенка изменение цвета стула – он станет зеленоватым. Ничего страшного! Организм ребенка таким образом реагирует на изменение в составе питания. Кстати, гидролизаты сывороточного белка вызывают точно такую же реакцию.
Смесь на основе гидролизата казеина имеет более низкую осмоляльность, чем нормальное детское питание, поэтому не оказывает воздействия на еще неразвитые почки и мочевыделительную систему крохи. Осмоляльность – это показатель, характеризующий концентрированность детской смеси.
Как кормить ребенка смесью на гидролизе?
Каждый производитель дает свои рекомендации по приготовлению лечебного питания на упаковке, однако обычно пропорция составляет 30 мл воды на 1 порционную ложку смеси.
Во время перевода младенца на лечебное питание с полным гидролизом казеина стоит разводить питание в бОльшем количестве воды, чтобы хоть немного «нейтрализовать» горький вкус, который не нравится младенцам. Подойдет пропорция в 40-45 мл.
Переход на гидролизат казеина для новорожденных должен длиться около 5-7 дней, не более.
Положительный эффект наступает в 100% случаев уже максимум по истечении месяца с момента начала прикорма лечебной смесью.
Как долго нужно кормить младенца гидролизатом?
Максимальный срок может составить полгода.
Внимание: правильно подобрать марку, дозу и расписание кормления лечебным питанием может только педиатр!
Список смесей на основе гидролиза казеина
Перейдем непосредственно к вопросу о том, какие есть смеси на гидролизе казеина.
Итак:
- «Нутрамиген липил», в составе есть жирные кислоты, кукурузный крахмал, углевод в виде глюкозы. Не продается в России.
- «Прегестимил липил», тоже на кукурузном крахмале. Не продается в России.
- «Фрисопеп АС», в составе есть нуклеотиды и нет крахмала и пребиотиков. «ФрисоПеп» на основе гидролиза казеина имеет самый приятный вкус в линейке, однако, назвать его сладким нельзя.
Напомним, что все эти гидролизаты являются безлактозными.
В России можно приобрести казеиновый гидролизат только от одного производителя – «Фрисо», смесь «Фрисопеп АС» (Friso Frisolaс Gold PEP AC).
Вот и вся информация о детском питании на основе гидролиза казеина, его особенностях, достоинствах и недостатках.