Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали программу поиска ферментов для расщепления молочных белков. Созданное на основе узконаправленной базы данных приложение позволяет за считанные секунды подобрать в системе биокатализаторы, которые помогут извлечь из сырья нужный пептид. Полученное сырье используется для производства продуктов питания для людей с диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонией.
Белковые гидролизаты, или смеси фрагментированных белков, получают путем ферментации – расщепления органических веществ (углеводов, белков, жиров) под действием микроорганизмов или их ферментов. Ферментация позволяет получить из молочных белков различные биоактивные пептиды и свободные аминокислоты, которые оказывают на организм человека антиоксидантное, противовоспалительное и противоопухолевое действия.
Уникальная компьютерная программа челябинских ученых направлена на максимально быстрый поиск подходящего фермента.
«Поиск правильных ферментов для расщепления каждого из типов молочного белка, – это сложный и длительный процесс, – рассказал аспирант кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Илья Чанов. – Либо придется предварительно поработать со специализированной литературой, либо использовать обширные базы данных. Как правило, они не сосредоточены на одном виде белка – помимо молочных в белковых базах представлены и другие белки: животные и растительные. Мы же на основе уже известной огромной выборки данных создали более компактную информационную базу, которая в работе значительно экономит время и силы».
На языке Python исследователи разработали специальное приложение для поиска, которое без Интернета работает в связке с новой базой данных. Интерфейс простой и понятный: нужно лишь вбить в первую поисковую строку исследуемый молочный или сывороточный белок (субстрат), а во вторую – внести получаемый пептид (или их цепь – полипептид). Программа мгновенно выдает нужный фермент, и ученый или производитель без лишних временных затрат и экспериментального подбора может заняться ферментацией субстрата.
Многие биоактивные пептиды в составе продуктов специализированного питания помогают в поддержании хорошего самочувствия людям с диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонией.
Программа будет полезна в научной деятельности и обучении в университетах, а также в промышленном пищевом производстве при разработке новых технологий на малоосвоенном в России рынке белковых гидролизатов.