Ученые активно исследуют пептиды, которые могут помочь в лечении болезней. Одним из многообещающего сырья для получения полезных пептидных соединений стал белок куриного яйца. В 2024–2025 годах исследователи выяснили его потенциал. Оказалось, что полученные соединения смогут стать новыми компонентами лекарств, косметики и использоваться в пищевой промышленности.
Что представляет собой белки куриных яиц, из которых получают пептиды
Куриные яйца богаты белками, главный из которых – овальбумин. В них присутствуют и другие белковые соединения: овотрансферрин, овомуцин, лизоцим, глобулин, авидин и аповителлин-1.
Эти вещества обладают множеством полезных свойств. Они нейтрализуют свободные радикалы, борются с болезнетворными микроорганизмами и воспалительными процессами. Многие из своих полезных качеств белки передали пептидам – более мелким соединениям, произведенным из них.
| Вид куриного белка | Свойства |
| Овальбумин | Самое распространение соединение, содержащееся в яйцах. Имеет молекулярную массу 45 кДа, состоит из 385 аминокислот. Содержит одну дисульфидную связь и четыре свободные сульфгидрильные группы, за счет которых вступает в окислительно-восстановительные реакции с радикалами Действует как хелатор- превращает радикальные частицы в соединения – хелаты, безвредные для организма. |
| Овотрансферрин | Сстоит из 686 аминокислот и имеет молекулярную массу 77,90 кДа. Связывается с металлами железом и магнием, усиливая свои антиоксидантные способности. Обладает антимикробной и антивирусной активностью. Снижает риск остеопороза. |
| Лизоцим | Содержит 129 аминокислот, имеет молекулярную массу 14,3 кДа. Подавляет образование активных форм кислорода. Обладает выраженным противогрибковым и антибактериальным действием. Гасит воспалительные процессы |
| Цистатин | Небольшой белок с молекулярной массой около 13 кДа. Регулирует образование и высвобождение оксида азота в клетках-макрофагах. Защищает нервные клетки — нейроны от повреждений, вызванных окислением свободными радикалами, кислородным голоданием и другими неблагоприятными факторами. Гасит излишнюю активность ферментов-протеаз |
| Фосфовитин | Смесь белков с молекулярным весом 34 кДа — 45 кДа. Эффективно связывает ионы металлов, превращая их в безвредные хелаты. Укрепляет кости, повышает иммунитет |
| Аповителленин-1, белки яичного желтка | Полезные свойства этих белков пока изучены не полностью. Однако уже известно, что они могут нейтрализовать радикалы, в том числе, ионы железа, разрушающие клеточные мембраны и биомолекулы. |
Методы получения пептидов из куриных яиц
Пептиды получают из более крупных белковых молекул несколькими способами:
- Ферментативным гидролизом. Основной способ, при котором молекулы белков разбивают на части с помощью ферментов и воды. Но сырье и вещества, которыми его обрабатывают, не всегда хорошо взаимодействуют друг с другом. Для улучшения процесса используют дополнительные технологии: импульсное электрическое поле (PEF), ультразвук, тепловую обработку и высокое давление. Эти методы помогают разрушить структуру белков, сохранив максимум аминокислотных и пептидных фрагментов.
- Микробной ферментацией. Процесс, при котором микроорганизмы преобразуют вещества с помощью ферментов. Наиболее простой и безопасный способ — ферментация молочнокислыми бактериями. Эти микроорганизмы изменяют структуру белка, ферментируя и подкисляя его. Таким способом можно получить пептиды с антиоксидантными свойствами. Но такие пептидные соединения сложно очищать, и выход готовой продукции невелик. Чтобы улучшить результат, ученые планируют использовать генную инженерию.
- Химическим синтезом. Белки разбивают на мелкие фрагменты, а затем из них собирают нужные вещества. Этот метод сочетает хороший результат и высокую чистоту готовой продукции, но стоит дорого. Ведутся научные разработки, направленные на снижение затрат.
Возможно, внедрение новых технологий сделает белок куриного яйца одним из самых распространенных и популярных ингредиентов биологически активных добавок и лекарств. Исследования и эксперименты пока продолжаются.
Биологическая активность пептидов, полученных из куриных яиц
Ученые исследовали пептиды из куриных яиц и обнаружили у них множество полезных свойств. Например, гидролизат овальбумина улучшил когнитивные функции у мышей, которых кормили высокожировой диетой. В течение недели грызунам давали много жиров, а затем вводили гидролизат овальбумина в дозе 30 мг/кг/день один раз в сутки в течение трех дней. Несмотря на неправильное питание, мыши стали лучше ориентироваться в пространстве. Пептидные соединения показали и другие полезные свойства.
Антиоксидантная активность пептидов, полученных из куриных яиц
Эти вещества способны нейтрализовать свободные радикалы – атомы или молекулы с неспаренными электронами, которые ищут пару, отнимая электроны у других соединений. Радикалы в небольшом количестве полезны: уничтожают неправильно развитые клетки, убивают вирусы и патогенные микроорганизмы, поддерживают здоровый уровень артериального давления за счет воздействия на стенки сосудов. Но их избыток может привести к развитию диабета, нейродегенеративных расстройств, других болезней и ускорить старение.
Гидролизованные пептиды из яичных белков – мощные антиоксиданты. Они активизируют прооксидантные ферменты, уменьшая образование радикалов, нейтрализуют свободные радикалы и превращают радикальные частицы в безопасные соединения – хелаты. Некоторые пептиды из яичного белка усиливают антиоксидативное действие витамина C и кофейной кислоты.
Эти соединения воздействуют на разные радикалы. Пептиды, полученные из яичных белков, нейтрализуют перекисные соединения, образующиеся при распаде и клеточном дыхании, справляются с оксидами азота, инактивируют агрессивные ионы железа.
Пептиды – ингибиторы ферментов
Пептиды — маленькие кусочки белков, получаемые из овальбумина, овотрансферрина и лизоцима, способны блокировать ферменты и гормоны, излишняя активность которых вызывает различные заболевания. Одно из направлений их использования — снижение активности веществ, вызывающих гипертонию:
- Ангиотензинпревращающего фермента – АПФ. Это соединение участвует в превращении гормона ангиотензина I в сосудосуживающий ангиотензин II, повышающий показатели АД.
- Альдостерона. Гормона коры надпочечников, избыток которого – гиперальдостеронизм – приводит к артериальной гипертонии.
- Ренина. Фермента, вырабатываемого юкстагломерулярными клетками почечных клубочков. Вещество запускает цепочку реакций ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, сужает сосуды, способствует задержке натрия и воды в организме. В результате кровяное давление повышается. Пептиды, полученные из яичного белка, снижают выработку ренина, возвращая давление к норме.
Пептиды, полученные из белка яиц, полезны не только при гипертонии. Из этого сырья можно производить соединения, блокирующие DPP-IV – фермент, который расщепляет инкретиновые гормоны, влияющие на уровень сахара. Это делает блокаторы DPP-IV эффективными при сахарном диабете 2 типа. На уровень глюкозы в крови также воздействуют пептиды, подавляющие ферменты аминопептидазу, ксантиноксидазу и тирозиназу, участвующих в переваривании углеводов.
Ученые выяснили, что из яичного белка можно извлечь пептиды, воздействующие на образование меланина в клетках кожи. Эти компоненты найдут в косметологии, как компоненты сывороток и кремов с пептидами, применяемых для удаления пигментных пятен.
Антибактериальная активность пептидов
Антимикробные пептиды из яичных белков овомуцина, овотрансферрина и желточного фосфопротеина воздействуют на мембраны микробных клеток:
- Вызывают их разрыв. Микробные клетки вытекают. Исследования показали, что пептиды таким способом уничтожают кишечную палочку и золотистый стафилококк.
- Увеличивают проницаемость клеточных стенок. Пептиды проникают внутрь и нарушают внутриклеточно процессы. В результате происходит гибель микробов различных видов.
- Проникают внутрь клетки. Во внутриклеточном пространстве пептиды могут связываться с ДНК, РНК и другими важнейшими клеточными компонентами. Такой способностью пептиды показали в отношении сальмонелл, вызывающих кишечные инфекции.
- Угнетают жизнедеятельность микроорганизмов с помощью связывания жизненно важных соединений. Например, гликопептид овомуцина связывает сиаловую кислоту, необходимую кишечным палочкам для питания и внедрения в слизистую оболочку кишечника. Эти вещества способны также связывать ионы металлов, приводя к сбою электрического потенциала микробных клеток. В итоге нарушаются биохимические процессы, что приводит к гибели, например, кишечной палочки.
Ученые продолжают исследовать антимикробные свойства пептидов из яичных белков. Возможно, у них есть дополнительные механизмы воздействия на патогены.
Пептиды куриных яиц и желудочно-кишечный тракт
Пептиды, участвовавшие в исследованиях, показали положительное влияние на состояние кишечника, от которого зависит здоровье всего организма. Эти вещества улучшили микрофлору, увеличив количество полезных бактерий и снизив число вредных, поддержали активность иммунных клеток, уменьшили воспаления и облегчили симптомы колита.
Но многие исследования проводились в лабораторных условиях или с участием ограниченного числа добровольцев. Окончательные выводы можно будет сделать только после масштабных экспериментов.
Другие свойства и сферы применения белков, полученных из куриных яиц
Пептиды, полученные из белков яиц, обладают и другими полезными свойствами. Эти вещества поддерживают иммунитет, тормозят возрастные процессы, стимулируют выработку кожных белков – коллагена и эластина, уменьшают морщины.
Пептиды облегчают симптомы остеоартрита, улучшают усвоение железа и кальция. Ученые выяснили, что это соединение могут останавливать рост раковых клеток, вмешиваясь в процесс их деления, и тормозить метастазирование опухолей. Предполагается, что они способны останавливать размножение вирусов и грибков.
Научный интерес к пептидам яиц не ограничивается медициной и косметологией. Их планируют использовать для создания мороженого как полезную альтернативу молочному белку, добавлять в пекарские смеси для улучшения качества выпечки и применять в качестве консервантов. Эти соединения адсорбируют вредные ионы металлов из воды, помогая очищать окружающую среду.
Пептиды из яичных белков — инновация в медицине, косметологии и промышленности. Они легко усваиваются организмом и не вызывают негативных реакций. В будущем эти компоненты могут заменить опасные и агрессивные ингредиенты в лекарствах, косметике и пище.
