15.06.2007 Väitös: Entsyymien vaikutus lihaproteiinigeelien rakenteeseen ja vedensidontaan

Thursday, 14 June 2007 23:00

Raija Lantto väittelee 20.6.2007 klo 12.15 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Protein cross-linking with oxidative enzymes and transglutaminase - Effects in meat protein systems" yliopiston päärakennuksessa (auditorio XIII, Unioninkatu 34).

Entsyymit ovat aktiivisia proteiineja, jotka katalysoivat kemiallisia reaktioita. Elintarvikeraaka-aineet sisältävät jo itsessään entsyymejä, joten ne ovat luonnollisia prosessoinnin apuvälineitä. Entsyymikäsittely on edullinen tapa elintarviketeollisuudelle kehittää uudentyyppisiä tuotteita markkinoille. VTT kehittää entsyymiteknologiaa elintarvikkeiden laadun ja prosessoitavuuden parantamiseksi.

Raija Lantto vertasi tutkimuksessaan elintarviketeollisuudelle tuntemattomien hapettavien entsyymien - tyrosinaasin ja lakkaasin - sekä teollisessa mitassa paljon käytetyn transglutaminaasi-transferaasientsyymin katalysoimien kovalenttisten ristisidosten vaikutuksia lihan rakenneproteiinien geelinmuodostukseen sekä jauhetun ja kuumennetun lihatuotteen rakenteeseen ja vedensidontaan.

Lisäksi hän vertasi toisiinsa uuden Trichoderma reesei ja kaupallisen Agaricus bisporus -tyrosinaasin ristisidontatehokkuutta käyttämällä kohdeaineina lyhyitä peptidejä, liukoisia proteiineja ja proteiinikuitua. Trichoderma-tyrosinaasin havaittiin olevan tehokas ristisidosten muodostaja proteiineilla, toisin kuin Agaricus-entsyymin, joka suosi pieniä kohdemolekyylejä. Tämän tuloksen perusteella oli perusteltua tutkia Trichoderma-tyrosinaasin käyttäytymistä myös lihan proteiineilla.

Tyrosinaasi, lakkaasi ja transglutaminaasi polymeroivat samoja lihan rakenneproteiineja; myosiinia ja troponiini T:tä. Lakkaasin todettiin lisäksi pilkkovan näitä proteiineja. Myofibrillien geelinmuodostus tehostui tyrosinaasin ja transglutaminaasin katalysoimien ristisidosten vaikutuksesta. Lakkaasin proteiinia pilkkova ominaisuus havaittiin geelinmuodostuksen heikkenemisenä.

Entsyymien vaikutukset broilerin rintalihasta valmistetun kuumennetun massan rakenteeseen ja vedensidontaan poikkesivat toisistaan. Tyrosinaasi paransi fosfaatittoman ja alhaisen lihapitoisuuden sisältävän homogenaatin rakennetta. Tyrosinaasin myönteiset vaikutukset havaittiin selvimmin vedensidonnan paranemisena. Transglutaminaasia hyödynnetään teollisesti useissa liha- ja maitotuotteissa ja sen rakennetta parantava vaikutus todettiin myös tässä työssä. Transglutaminaasin ongelmana kuitenkin on vedensidontaa heikentävä vaikutus. Lakkaasi pääsääntöisesti heikensi rakennetta ja vedensidontaa.

Tutkimus osoitti, että tyrosinaasi, lakkaasi ja transglutaminaasi reagoivat samojen lihan rakenneproteiinien kanssa, vaikka näillä entsyymeillä on erilaiset reaktiomekanismit ja ne katalysoivat sidoksia osin eri aminohappotähteiden välille. Kuitenkin entsyymit aiheuttivat toisistaan selkeästi eroavia vaikutuksia lihageelin muodostukseen sekä jauhetun, kuumennetun lihan rakenne- ja vedensidontaominaisuuksiin. Tyrosinaasi osoittautui mielenkiintoiseksi uudeksi entsyymiksi lihatuotteiden vedensidonnan parantajana.

 Doctoral thesis Raija Lantto.

Lisätietoja:
Raija Lantto
Erikoistutkija
020 722 4411