Validace využitelnosti standardizovaného statického in vitro trávicího modelu pro mléčné matrice s ohledem na proteasovou a lipasovou aktivitu

Markéta Pedlíková

Master's thesis

Suitability validation of a standardised static in vitro digestion method for dairy matrix considering to protease and lipase activity

Abstract:

Cílem diplomové práce byla validace využitelnosti standardizovaného statického in vitro trávicího modelu pro mléčné matrice s ohledem na proteasovou a lipasovou aktivitu. Mezi základní procesy lidského trávení patří výměny energie a látek, mechanické a chemické zpracování potravy a také resorpce a transport rozložených živin do krevního a mízního oběhu. Jednotlivé fáze trávicího systému probíhají v ústech, v žaludku a dále v tenkém a tlustém střevě. Pojem "in vitro trávení" znamená doslova "trávení ve zkumavce", účelem in vitro trávicích modelů je navodit uměle trávicí procesy napodobením in vivo fyziologických podmínek. Mezi kladné aspekty in vitro trávicích procesů patří rychlost, finanční a pracovní nenáročnost. Hlavní nevýhodou je neporovnatelnost výsledků mezi jednotlivými trávicími modely kvůli různým druhům enzymů, jejich aktivitě a koncentraci, dobou trávení a hodnotou pH během trávicích procesů a koncentraci solí. V praktické části byla provedena simulace trávicího procesu 20 mléčných matric v aktuálním modelu standardizovaného statického in vitro trávicího traktu skupiny Infogest Working Group. Tato skupina pracuje v oblasti trávení s cílem sjednotit podmínky pro simulované trávení potravy. Proteasová a lipasová aktivita tohoto modelu byla stanovena pomocí obsahu kaseinu a volných mastných kyselin nativních substrátů a jejich trávenin. Byl hodnocen vliv na stupeň degradace kaseinových proteinů a volných mastných kyselin. Bylo zjištěno, že mléčná bílkovina kasein je v simulovaném gastrointestinálním traktu zpracována velmi rychle. S výjimkou mléka sterilovaného v obalu a sýrů došlo během procesu k její úplné degradaci. Rozdíly v proteolytické aktivitě při trávení jednotlivých mléčných matric nebyly statisticky významné na P (alfa) = 0,05. Stejně tak nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly na P (alfa) = 0,05 v lipasové aktivitě během trávení analyzovaných substrátů, ačkoliv nejvyšší množství volných mastných kyselin vznikalo při gastrointestinální hydrolýze syrového a pasterovaného kravského mléka.

Abstract:

The aim of the thesis was suitability validation of a standardized static in vitro gastrointestinal model for the dairy matrix considering protease and lipase activity. The basic processes of human digestion include the exchange of energy and materials, mechanical and chemical processing of food and absorption and transport of nutrients into the blood and lymphatic circulation. Phases of the digestive system are in the mouth, the stomach and the small and large intestine. The term "in vitro digestion" literally means "digestion in glass". The purpose of the in vitro digestion model is artificially simulating digestion processes in vivo physiological conditions. The positive aspects of in vitro digestion processes are speed, financial and work modesty. The main disadvantage is non-comparability of results between digestive models for different types of enzymes, their activity and concentration, digestion time and pH during the digestive processes and salt concentration. In the practical part was simulated digestive process of 20 dairy matrix in the current model of standardized static in vitro gastrointestinal tract of Infogest Working Group. This group harmonizing the conditions for the simulated digestion of food. The protease and the lipase activity of this model was determined using casein content and free fatty acids and their native substrates chyme. It was evaluated the effect of the degree of degradation of casein protein and free fatty acids. It has been found that the milk protein casein in simulated gastrointestinal tract processed very quickly. With the exception of sterilized milk and cheese in the package occur during the process to its complete degradation. Differences in the proteolytic and lipase activity of the digestion of each dairy matrix were not statistically significant at P (alfa) = 0,05. The highest amount of free fatty acids was originated in the gastrointestinal hydrolysis of raw and pasteurized bovine milk.

Keywords

in vitro trávení, mléčné výrobky, kasein, volné mastné kyseliny

Keywords

in vitro digestion, dairy products, casein, free fatty acids

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslava Potůčková

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Farm Products Quality and Processing / Farm Products Quality and Processing