АР19678941 «Бие сүтін терең өңдеу технологиясын жасау үшін бие сүтіндегі түйе химозинінің биохимиялық көрсеткіштері мен коагуляциялық белсенділігін зерттеу»

Өзектілігі

Жобаның идеясы жаңа азық-түлік және фармацевтикалық мақсаттағы өнімдерді ала отырып, ақуыз компоненттерін кезең-кезеңімен оқшаулау арқылы бие сүтін терең өңдеудің инновациялық технологиясын әзірлеу болып табылады. Бие сүтінің ақуыз компоненттерін оқшаулау және өңдеу технологиясы әзірленетін болады. Жоба бағытталған негізгі мәселе бие сүтінің казеин фракциясының белгілі сүт ұю ферменттеріне төзімділігіне байланысты. Нәтижесінде ақуыздарды казеин және альбумин фракцияларына бөлудің тиімді және арзан әдістері жоқ. Бие сүтіне қатысты екі өркешті түйе химозинінің белгіленген жоғары коагуляциялық белсенділігі казеиндер мен альбуминдердің ферментативті бөлінуіне, содан кейін жаңа түпнұсқа өнімдерді алуға мүмкіндік береді: ірімшіктер, жоғары тазартылған Сарысу ақуыздары, лактоферрин.

Сүттің дәстүрлі емес түрлерінің ішінде әр түрлі функционалды өнімдердің негізі ретінде әлеуетті үміткер болып табылатын бие сүті перспективалы болып табылады. Бие сүтіне деген қызығушылықтың артуы сүттің және оның өнімдерінің ерекше сипаттамаларына байланысты. Бие сүтінің құрамы негізгі сүт түрлерінің сүтінен айтарлықтай ерекшеленеді: сиыр, буйвол, ешкі және қой. Өнімді жылқы шаруашылығы Қазақстан Республикасының Ауыл шаруашылығының дәстүрлі саласы болып табылады және жаңа инновациялық өнімдердің перспективалы көзі бола алады. Бие сүтін өндіру Қазақстанда белсенді жүзеге асырылуда, өйткені бұл өнім республикада және одан тыс жерлерде жоғары сұранысқа ие.

Сүтті дұрыс өңдеу оның барлық компоненттерін пайдаланады, бұл жоғары экономикалық пайда әкеледі. Өкінішке орай, сиыр сүтін өңдеудің қолданыстағы технологияларын ақуыздардың, майлардың, минералдардың және көмірсулардың құрамындағы айтарлықтай айырмашылықтарға байланысты биеге қолдану мүмкін емес. Ақуыздарға келетін болсақ, бие сүті альбумин деп аталады, өйткені сүттегі казеиндердің альбуминглобулин фракциясына қатынасы 50,5% – дан 49,5% – ға дейін, сиырлармен салыстырғанда бұл қатынас 78,4% – дан 21,6% – ға дейін. Бие сүтіндегі лактозаның мөлшері 7% – ға жетеді, бұл адамның емшек сүтіндегі лактозаға ұқсас және сиыр сүтіне қарағанда едәуір жоғары (5% – дан аз). Бие сүтінің минералды құрамы сиыр сүтіне қарағанда екі есе төмен және емшек сүтінің минералды құрамына жақындайды. Тұтастай алғанда, сипаттамалардың жиынтығы бойынша бие сүті сиырға қарағанда адамның емшек сүтіне көбірек ұқсайды, бұл бие сүтіне деген қызығушылықтың артуын түсіндіреді.

Жобаның ғылыми жаңалығы C. bactrianus түйе химозинінің коагуляциялық, пептидазалық және протеолитикалық белсенділігіне әсер ететін факторларды зерттеу және олардың қасиеттерін сақтай отырып, сарысулық ақуыздар мен лактоферринді денатурациясыз оқшаулау процестерін зерттеу болып табылады. Жобаның практикалық маңыздылығы нақты және сұранысқа ие өнімдерді ала отырып, бие сүтін кешенді өңдеу технологиясын әзірлеу болып табылады.

Зерттеу нәтижелері биотехнологияда, тамақ және қайта өңдеу өнеркәсібінде сұранысқа ие болады және ғылыми-зерттеу және кадрлық әлеуетті дамытуға оң әсер етеді.

Жобаның мақсаты

Жобаның мақсаты – бие сүтіндегі Camelus bactrianus түйе химозинінің коагуляциялық, пептидазалық және протеолитикалық белсенділігін зерттеу және бие сүтін жаңа инновациялық өнімдерге терең өңдеу технологиясын әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер

Рекомбинантты түйе химозині препараттық мөлшерде жиналады және тазартылады. Түйе химозинінің пептидазалық белсенділігі κ-казеин сүтінің клондалған фрагменттерінде анықталады.Түйе химозинінің казеинге, Сарысу ақуыздарына және лактоферринге протеолитикалық белсенділігі анықталады. Бие сүтіндегі рекомбинантты түйе химозинінің коагуляциялық белсенділігінің биохимиялық параметрлері зерттеледі. Бие сүтінен ірімшік ұйығышын алу үшін жағдайлар оңтайландырылады. Лактоальбуминдерді, лактоглобулиндерді және лактоферринді оқшаулау және алу параметрлері оңтайландырылады. Сарысу пептидтерінің құрамы анықталады. Сарысулық пептидтер мен лактоферриннің биологиялық қасиеттері зерттеледі.

Биохимия, молекулалық биология, биотехнология әдістері қолданылатын болады.

Жоба жетекшісі

Тұрсунбекова Аннеля Ерназарқызы (Scopus Author ID: 58131481100, Researcher ID: Hig-8491-2022, ORCID: 0000-0002-7536-7451)

Зерттеу тобының мүшелері

Әкішев Жігер Дастанұлы (Scopus авторының идентификаторы: 56674741700, зерттеушінің идентификаторы: N-6206-2017, ORCHID: 0000-0001-9943-1625)

Кирибаева Әсел Әлиаскарқызы (Scopus Author ID: 57215499873, ResearcherID: N-6774-2017, ORCHID: 0000-0002-8293-2340)

Ақтаева Сания Айдарбекқызы (Scopus Author ID: 57439359000, ResearcherID: AAR-5133-2020, ORCID: 0000-0001-6346-5866)

Садуахасова Арина Қайратқызы (зерттеуші идентификаторы: JNE-6827-2023, ORCHID: 0009-0005-1460-0802)

Әуез Мәдина Қанатбекқызы (зерттеушінің идентификаторы: GZG-7318-2022 ORCID: 0000-0001-7159-2793)

Жоба жетекшісі мен зерттеу тобы мүшелерінің жоба тақырыбына қатысты жарияланымдары мен қорғау құжаттары

  1. 1. Akishev Zh., Aktayeva S., Abdullayeva A., Baltin K., Kiribayeva A, Mussakhmetov A, Tursunbekova A., Ramankulov Ye., Khassenov B. Obtaining of recombinant camel chymosin and testing its milk-clotting activity on cow’s, goat’s, ewes’, camel’s and mare’s milk // Biology (MDPI). 2022, Vol 11, Issue 11, e1545. https://doi:10.3390/biology11111545    (Q2, Impact Factor 4.2, Cite Score 4.0, Percentile 61).
  2. Әкішев Ж. Д., Тұрсунбекова А. Е. Хасенов Б. Б. Рекомбинантты түйе химозинінің сүт ұю белсенділігі / / ҚазҰУ Хабаршысы. Биологиялық серия. № 90 томы,  №1. 2022. 39-49 бет. https://doi:10.26577/eb.2022.v90.i1.04.
  3. Akishev Zh., Aktayeva S., Shamsiyeva Yu., Tursunbekova A, Kalemshariv B, Tultabayeva T, Khassenov B. milk-clotting activity of recombinant bovine and camel chymosin for cow’ s, goat ‘s and ewes’ milk // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2023. No. 2. P.61-68. https://doi:10.11134/btp.2.2023.8  (РИНЦ-0,117).
  4. Akishev Zh., Abdullayeva A, Mussakhmetov A, Bekbayeva A, Tursunbekova A, Kalemshariv B, Tultabayeva T, Khassenov B. The obtaining of the recombinant camel chymosin by submerge fermentation in the pilot bioreactor // Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2023. No. 1. P.48-55 https://doi:10.11134/btp.1.2023.4  (РИНЦ-0,117).
  5. Akishev Zh., Kiribayeva A., Mussakhmetov A, Baltin K., Ramankulov Ye., Khassenov B. Constitutive expression of Camelus bactrianus prochymosin B in Pichia pastoris // Heliyon. 2021. Volume 7, Issue 5, e07137 https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e07137  (Q2, Impact Factor 3.776, CiteScore 2.7, Percentile 75).
  6. Akishev Zh., Abdullaeva A., Khassenov B., Ramankulov Ye. Pilot-scale production of recombinant Camelus bactrianus chymosin B in Pichia (Komagataella) pastoris under constitutive GAP promoter // Journal of Biotechnology. 2018. Vol. 280S. P.S61. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2018.06.200 (Q2, ImpactFactor 3.142, CiteScore 3.09, Percentile 74)
  7. Әкішев Ж. Д., Раманқұлов Е.М., Хасенов Б.Б. Рекомбинантты түйе химозині негізінде сүт ұю ферментін алу тәсілі / / Қазақстан Республикасының 19.02.2021 жылғы №34896 патенті.
  8. Әкішев Ж. Д., Абдуллаева А.Н., Раманқұлов Е.М., Хасенов Б.Б. Bos taurus компаниясынан секреторлық рекомбинантты прохимозин өндіретін Pichia Pastoris gs115/prochymB штаммы / / Қазақстан Республикасының 25.02.2019 жылғы №33483 патенті.