Biologically active and technological properties of whey proteins
Authors: Семенова Е.С. , Симоненко С.В. , Симоненко Е.С. , Бегунова А.В. 
Published: August 2024

В обзоре обсуждаются многочисленные свойства молочных белков и пептидов в контексте специализированных пищевых продуктов с функциональными свойствами. Белки молочной сыворотки играют центральную роль в разработке таких продуктов, оказывающих положительное физиологическое воздействие на организм сверх обычного воздействия пищевых веществ. Белки молочной сыворотки содержат большое количество биодоступных аминокислот, что делает их идеальными ингредиентами для производства пищевых продуктов, предназначенных для определенных пищевых целей. Определенные аминокислоты играют специфическую физиологическую роль, а некоторые белки, полученные в результате фракционирования и очистки, имеют особенно высокие концентрации этих аминокислот, что позволяет разрабатывать продукты питания, ориентированные на адресное физиологическое воздействие. Наконец, известно, что сывороточные белки являются богатым источником биологически активных пептидов, которые обладают множеством физиологических эффектов. Наиболее часто рассматриваемое применение α-лактальбумина – это компонент адаптированных детских смесей (заменителей грудного молока), а также в качестве добавки для улучшения сна у взрослых. На сегодняшний день наибольшее внимание сосредоточено на уникальном аминокислотном составе α-лактальбумина, в частности, на незаменимой аминокислоте триптофане, предшественнике нейромедиатора серотонина, а также на весьма необычном соотношении серосодержащих аминокислот цистеина и метионина 5:1. Лактоферрин представляет собой железосвязывающий гликопротеин, обладающий широким спектром биологической активности, что становится возможным благодаря механизмам действия, включающим не только способность лактоферрина связывать железо, но и взаимодействие лактоферрина с молекулярными и клеточными компонентами как хозяев, так и патогенов. β-лактоглобулин, благодаря своей растворимости, быстрой усвояемости и высокой биологической ценности, также вносит огромный вклад в характеристики, которые делают сывороточные белки привлекательными. Гликомакропептид используется в качестве источника белка для создания пищевых продуктов с низким содержанием фенилаланина, однако помимо пищевой ценности гликомакропептида при лечении фенилкетонурии, он проявляет ряд других биологически активных функций, которые могут иметь терапевтический потенциал. В дополнение к этим исключительным функциональным свойствам сывороточные белки также демонстрируют полезные технологические характеристики, которые ценятся производителями пищевых продуктов.
The review discusses the numerous properties of milk proteins and peptides in the context of functional foods. Whey proteins play a central role in the development of such products that have positive physiological effects on the body beyond the normal effects of nutrients. Whey proteins contain large amounts of bioavailable amino acids, making them ideal ingredients for the production of food products intended for specific nutritional purposes. Certain amino acids play specific physiological roles, and some proteins obtained through fractionation and purification have particularly high concentrations of these amino acids, allowing the development of nutritional products that target physiological effects. Finally, whey proteins are known to be a rich source of bioactive peptides that have a variety of physiological effects. The most commonly considered uses of α-lactalbumin are as a component of adapted infant formulas (breast milk substitutes) and as a sleep supplement in adults. To date, most attention has focused on the unique amino acid composition of α-lactalbumin, in particular on the essential amino acid tryptophan, a precursor to the neurotransmitter serotonin, as well as on the highly unusual 5:1 ratio of the sulfur-containing amino acids cysteine and methionine. Lactoferrin is an iron-binding glycoprotein with a broad spectrum of biological activity, which is made possible by mechanisms of action that include not only the ability of lactoferrin to bind iron, but also the interaction of lactoferrin with molecular and cellular components of both hosts and pathogens. β-Lactoglobulin, due to its solubility, rapid digestibility and high biological value, also contributes greatly to the characteristics that make whey proteins attractive. Glycomacropeptide is used as a protein source to create low-phenylalanine foods, however, in addition to the nutritional value of glycomacropeptide in the treatment of phenylketonuria, it exhibits a number of other biologically active functions that may have therapeutic potential. In addition to these exceptional functional properties, whey proteins also exhibit beneficial processing characteristics that are valued by food manufacturers.