Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

Obtaining and characteristic of the magnesium organic forms on the basis of products of bifidobacteria processing and their metabolites

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

A. Kapustian
O. Antipina
R. Budiak

Анотація

Розглянуто можливість отримання біодоступних змішанолігандних хелатних комплексів магнію. У якості біолігандів пропонується використовувати продукти метаболізму та ферментативного гідролізу пептидогліканів клітинних стінок Bifidobacterium bifidum AC-1670. У якості лігандів застосовували фрагменти пептидогліканів клітинних стінок біфідобактерій, яким притаманні власні імунотропні ефекти. Деструкцію бактеріальних клітин здійснювали шляхом обробки ультразвуком з послідуючим ферментативним гідролізом папаїном. Встановлено, що найбільший вміст потенційних лігандів для хелатоутворення мав місце за обробки ультразвуком частотою 35 кГ протягом 600 с з послідуючим ферментолізом, який тривав 180 хв при співвідношенні фермент:субстрат 1:1. При цьому, накопичення амінокислот у гідролізаті складало 11,35 мг/cм3, низькомолекулярних пептидів – 7.54 мг/cм3. Рідку фазу продукту дезінтеграції бактеріальної маси досліджено на предмет наявності метаболітів, які можуть приймати участь в утворенні хелатних комплексів магнію. Визначено якісний склад та кількісний вміст органічних кислот. Встановлено, що у складі продукту дезінтеграції біфідобактерій присутні наступні кислоти: оцтова (445,5 мг/дм3), молочна (284,6 мг/дм3), бензойна (1,3 мг/дм3). Встановлено, що отримані змішанолігандні системи є ефективними хелатоутворювальними агентами та зв’язують магній у кількості 14 мг/см3. Методом ІК-спектроскопії доведено, що дана система утворена за участю полідентантних лігандів. Визначення рН стабільності комплексу показало, що в інтервалі значень рН 4–7, хелатна система є стабільною, при рН 2 зберігається лише 10% комплексу, при рН 9 – 60%. Методом диференційної скануючої калориметрії досліджено термостабільність комплексу. Встановлено, що комплекс є стійким в діапазоні температур 20–122°С, а отже, може бути використаний як фізіологічно функціональний інгредієнт в рецептурі оздоровчих продуктів харчування, технологія яких передбачає високотемпературну обробку.
Ключові слова:
Для цієї мови відсутні ключові слова

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Kapustian, A., Antipina, O., & Budiak, R. (2018). Obtaining and characteristic of the magnesium organic forms on the basis of products of bifidobacteria processing and their metabolites. Food Science and Technology, 12(3). https://doi.org/10.15673/fst.v12i3.1054
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Orbelis D, Harland B, Skalnyiy A. Biologicheskaya rol makro- i mikroelementov u cheloveka i zhivotnyih. SPb.: Nauka; 2008.

2. Kadyirova RG, Kabirov GF, Mullahmetov RR. Sintez i svoystva kompleksnyih soley biogennyih kislot schelochnyih, schelochno-zemelnyih i dvuhvalentnyih 3d-metallov. Monografiya. Kazan: KGAVM im. N.E. Bakmana; 2016.

3. Gavalko YuV. Zastosuvannya helatnih spoluk v medichnIy praktitsi na zasadah dokazovoi meditsini. Krovoobig ta gemostaz. 2014; 3-4: 47-49

4. Marth JD. A unified vision of the building blocks of life. Nat Cell Biol. 2008;10(9): 1015-1016.

5. Skalny AV, Skalnaya MG. Metal ions as bioelements. Metal ions in biology and medicine. 2011;11: 53.

6. Popovici A, Geschickter CF, Rubin M. The treatment of essential hypertension by magnesium chelate solution. Bull. Georgetown Univ. Med. Cent. 1951; 5(3):108-116.

7. Kelly HG, Turton MR, Hatcher JD. Renal and cardiovascular effects induced by intravenous infusion of magnesium; chelate. Canad. M. A. J. 1961; 84: 1124-1128.

8. Supakatisant C, Phupong V. Oral magnesium for relief in pregnancyinduced leg cramps: a randomised controlled trial. Matern. Child Nutr. 2015; 11(2):139-145.

9. Schuette SA, Lashner BA, Janghorbani M. Bioavailability of magnesium diglycinate magnesium oxide in patients with ileal resection. JPEN J. Parenter Enteral. Nutr. 1994; 18(5): 430-435.

10. Nenad S Krstić, Ružica S Nikolić, Maja N Stanković, Nada G Nikolić, Dragan M Đorđević. Coordination Compounds of M (II) Bio-metal Ions with Acid-Type Anti-inflammatory Drugs as Ligands – A Review. Tropical Journal of Pharmaceutical
Research February 2015; 14 (2): 337-349 http://dx.doi.org/10.4314/tjpr.v14i2.21

11. Valentina Uivarosi, Mihaela Badea, Rodica Olar, Constantin Drǎghici, Ştefania Felicia Bǎrbuceanu. Synthesis and Characterization of Some New Complexes of Magnesium (II) and Zinc (II) with the Natural Flavonoid Primuletin. Molecules. 2013; 18: 7631-7645; doi:10.3390/molecules18077631

12. Regina MM Oliveira et al. Structural effects on the hesperidin properties obtained by chelation to magnesium complexes. Journal of Inorganic Biochemistry. 2013; 129: 35-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.08.005

13. Denis Vinduš, Mark Niemeyer. Hetero- and Homoleptic Magnesium Triazenides. Inorganics. 2017; 5(33). doi:10.3390/inorganics5020033

14. F Timur Senguen, Zenon Grabarek. X-ray structures of magnesium and manganese complexes with the N-terminal domain of cal-modulin: Insights into the mechanism and specificity of metal ion binding to an EF-hand. Biochemistry. 2012; 51(31): 6182-6194. doi:10.1021/bi300698h

15. Nikolaeva LS, Semenov AN, Burova LI. Smeshannoligandnoe kompleksoobrazovanie ionov kaltsiya i magniya s geparinom i glitsinom. Zhurn. neorg. himii. 2011; 56(4): 689-696.

16. Zolotuhina NA. Kompleksyi perehodnyih metallov s organicheskimi ligandami. Polzunovskiy vestn IK. 2015; 4(2): 58-60

17. Verma Sh. Equilibrium study and Stability constants of mixed Ligand complexes of Biomolecules and Amino acids with Metal ions by Potentiometric method. Research Journal of Chemical Sciences. 2015; 5(3): 42-48.

18. Rabindra P, Mohan A. Synthesis and characterization of mixed ligand complexes of bio-metals with pyrimidine nucleoside (uridine) and amino acids // Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.). 2000. Vol. 112, No. 6. P. 593-600

19. Gandham Hima Bindu, Gollapalli Nageswara Rao. Mixed ligand complexes of essential metal ions with L-glutamine and succinic acid in sodium dodecyl sulfate–water mixtures // J. Serb. Chem. Soc. 2012. №77 (4). P. 453-463.

20. Cherno N., Kapustyan A. Immunological properties of the bacterial origin compounds. Food science and technology. 2016; 10(3): 19-28. DOI: http://dx.doi.org/10.15673/fst.v10i3.175

21. Traub S. MDP and other muropeptides – direct and synergistic effects on the immune system. J. Endotoxin Res. 2006; 12(2): 69-85. DOI:10.1179/096805106X89044

22. Kapustyan AI, Cherno NK. Perspektivyi ispolzovaniya biologicheski aktivnyih bakterialnyih gid-rolizatov dlya nutritivnoy pod-derzhki naseleniya s rastroystvami immunnoy sistemyi. Pischevaya nauka i tehnologiya. 2015; 2(31): 18-25. DOI:
10.15673/2073-8684.31/2015.44263

23. Kapustіan A, Cherno N. Chelate forms of biometalls. Theoretical aspects of obtaining and characteristics. Food science and technology. 2017; 11(1): 37-49. https://doi.org/10.15673/fst.v11i1.297

24. Semak IV, Zyiryanova TN, Gubich OI. Biohimiya belkov: praktikum dlya studentov biol. Fak. spets. 1-31 01 01 «Biologiya». Minsk: BGU; 2007.

25. Kotsyumbas IYa ta in. Kormy, kombikormy, kormovi dobavky. Vyznachennya vmistu orhanichnykh kyslot metodom kapilyarnoho elektroforezu z vykorystannyam systemy kapilyarnoho elektroforezu «Kapel'-105/105M». Metodychni rekomendatsiyi. L'viv; 2013.

26. Klenin VI, Schegolev SYu, Lavrushin VI. Harakteristicheskie funktsii svetorasseyaniya dispersnyih sistem. Saratov:Izd-vo Sarat. un-ta; 1977.

27. Kapustyan AI, Cherno NK. KombInovaniy metod dezIntegratsii bakterialnoi masi. Nauk. Prats. ONAHT. Odesa. 2017; 81(2): 4-11.

28. Wesolowski M, Leyk E, Szynkaruk P. Detection of magnesium compounds in dietary supplements and medicinal products by DSC, Infrared and Raman techniques. J. Therm. Anal. Calorim. 2014; 116: 671-680. DOI 10.1007/s10973-014-3762-y

29. Nakamoto K. Infrakrasnyie spektryi neorganicheskih i koordinatsionnyih soedineniy. izd. Mir; 1966.

30. Lyubov F. Koroleva, L. P. Larionov, N. P. Gorbunova Carbonate-Phosphate for Active Osteogenesis. Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology, 2012, 3, 226-237 doi:10.4236/jbnb.2012.32028 Biomaterial Based on Doped Calcium

31. Tarasevich BN. IK-spektry osnovnyh klassov organicheskih soedineniy. Moscow; 2012.