Development of functional food ingredient as a solution for protein-energy malnutrition; an amino acid source with low-phenylalanine content

Abstract

Casein glycomacropeptide (CGMP) is one of the whey protein which constitutes 12-20% of whey proteins approximately. It has various functional and biological activities. Such as growth-promoting effects on bifidobacteria, suppression of gastric secretion and the inhibition of viral or bacterial adhesion to intestinal epithel cells, inactivation toxins of Escherichia coli and Vibrio cholerae, inhibition adhesion of cariogenic bacteria with use in toothpastes. It also has good foaming emulsifying agent properties. The objective of this thesis was to develop a new functional food ingredient suitable for use by individuals with Phenylketonuria (PKU) that causes protein malnutrition. In line with this objective, CGMP was used as a protein source. It was isolated from caprine whey by ultrafiltration process. This process was applied with different parameters to obtain CGMP with high purity and yield. Protein fractions and Phenylalanine and tyrosine contents of CGMP isolates were determined by RP-HPLC. Some compositional analysis was carried.

Beslenme yetersizliği (malnütrisyon) bulunan bireylerin protein gereksinimlerini kısmen karşılayacak yeni bir fonksiyonel gıda bileşeni geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu çerçevede, protein kaynağı olarak Kazein glikomakropeptit’ in (KGMP), peynir üretimi yan çıktısı olan ve kirletici atık niteliği taşıyan peyniraltı suyundan (PAS) izole edilerek kullanılması planlanmaktadır. Kazein glikomakropeptit (KGMP), alfa-laktalbumin ve beta-laktoglobulin den sonra PAS’ nda en yüksek miktarda (/oranda) bulunan proteindir. Yapılan araştırmalar ile KMP’in, gastrik salgıyı engelleme, bifidobakteriyal gelişmeyi destekleme, Vibrio cholera ve Escherichia coli enterotoksinlerini bağlama, viral ve bakteriyal adhezyonları inhibe etme, alerjik reaksiyonlara karşı bağışıklık sistemini destekleme, antihipertansif etki ile kan dolaşımını düzenleme, diş yüzeyinde plak oluşumunu, diş çürümesini ve diş yüzeyine kariyojenik bakterilerin tutunmasını önleme, lipid birikimini azaltarak ve antioksidan kapasitesini yükselterek anti-obezite etkisi gösterme gibi besinsel ve tıbbi özelliklere sahip olduğu ve bir biyoaktif peptit gibi davrandığı belirlenmiştir. Bunun yanı sıra Kazeinomakropeptit yapısında doğal olarak fenilalanin amino asidini içermediği bilinen tek protein kaynağıdır. Çalışmada, keçi peynir altı suyundan izole edilecek KGMP kullanılarak malnütrisyonlu ve fenilketonurili bireylerin kullanımına uygun yeni bir gıda bileşeni geliştirilecektir. Böylece yan ürün veya atık niteliği taşıyan PAS’nun ekonomik bir değere dönüştürülmesi amaçlanmaktadır.