Katalog Specialeprojektideer Afd. for Råvarekvalitet Danmarks JordbrugsForskning
Æg: Side Changes in egg albumen proteins s structures as consequence of protein oxidation 3 Frisk frugt og grønt: Sårring og sårheling i rodfrugter 4 Metaboliske forandringer i frisk frugt og grønt efter høst 5 Bioaktive naturstoffer: Identifikation af naturstoffer fra udvalgte medicinplanter med potentiel biologisk aktivitet overfor type 2 diabetes 6 Undersøgelse af indholdet og udbredelsen af bioaktive polyacetylener af falcarinoltypen i vegetabilske fødevarer 8 Isolering og identifikation af kontaktallergener fra sølvtråd (Calocephalus brownii) 9 Kød: Interaction between different proteolytic enzyme systems in meat 10 Changes in protein structures from meat as a consequence of protein oxidation 12 Kernemagnetiske resonansstudier i fødevareforskning 13 Intra-litter variation in gene-expression in primary muscle satellite cell cultures from pigs 14 How is muscle development affected by protein supply in pigs? 15 Karakterisering af mørhedsudvikling i kød fra grise med forskellig alder/vægt ved hjælp af måling af calpainer, proteasomer og cathepsiner i eksisterende biopsimateriale 16 Mælk: Bioaktive peptider fra mælkeproteiner med sårhelende effekt på celler i mave-tarm kanalen 17 Kvalitetsforringende enzymer og proteolyse i mælk med forskelligt celletal 18 2
Changes in egg albumen proteins s structures as consequence of protein oxidation In the shell egg, the albumen proteins are well protected against oxidation caused by to heat, light, oxygen etc. However, when processing egg albumen in the food industry into e.g. dried pasteurised powder, the exposure to oxidizing agents is high. Oxidation of proteins is known from other studies to result in change in protein structure and consequently also in protein function. The protein oxidation can be described by measuring discrete parameters such as dityrosine formation and carbonyl groups supported by describing the changes in the overall protein structures (secondary, tertiary and quaternary). One model proteins can be e.g. ovotransferrin (monomer of 78 kda, 13% of egg albumen protein) a extracellular iron transport protein - with two homologous domains (Nand C-lobes), each further subdivided into two domains (1 and 2) with the Fe 3+ -binding site within the interdomain cleft. The denaturation of ovotransferrin increases significantly from ~63 C to ~80 C upon binding of Fe 3+. Another model protein can be e.g. riboflavin binding protein (monomer of 33 kda, 0.8% of egg albumen protein), which upon oxidation is modified structurally by destruction of its carbohydrate moiety and inactivation of the protein (Miller et al., 1981). However, only very few studies have dealt with the effect of oxidation of these proteins on their structure and function. Purpose: The purpose of the project is to obtain knowledge about how oxidation of egg albumen proteins influence the protein structures Phases in study: (can be changed according to wishes from the student) Purification of protein(s) from egg albumen Effects of protein oxidation on protein structural modifications, investigated in model system with model proteins representing different proteins Protein oxidation of egg albumen proteins in their natural matrix Methods that can be applied in the study: Fluorescence spectroscopy: tryptophan excitation and surface hydrophobicity by different probes (ANS, CPA, PRODAN) Circular dichroism: secondary structure FPLC is applied for gelfiltration, cross-linking LC-MS: carbonyls HPLC reverse phase: dityrosine, specific cross-linking MALDI TOF-TOF (MS): changes in digestibility GC/GC-MS: Volatile off-flavours Spectrofotometry: Disulfide/Thiol interchange Differential Scanning Calorimetri: denaturation enthalpy and point Tensiometry: surface activity Place: Dept. of Food Science, The Faculty of Agriculture, University of Aarhus Contact: Senior scientist Marianne Hammershøj, 8999 1285, Marianne.Hammershoj@agrsci.dk Ph.D.-student Trine Kastrup Dalsgaard, 8999 1104, Trine.Dalsgaard@agrsci.dk 3
Forslag til specialeprojekter af 1 års varighed inden for: Kvalitet af frisk frugt og grønt: Sårring og sårheling i rodfrugter Det er velkendt, at grønsager og kartofler til langtidslagring holder kortere tid på køl, hvis råvaren er fysisk beskadiget ved indlagring. Derfor er det udbredt at konditionere kartofler forud for langtidslagring på køl for at hele eventuelle sår. Men denne teknik anvendes ikke systematisk indenfor langtidslagring af rodfrugter på køl, hvilket betyder store tab af ellers gode råvarer sidst i lagersæsonen. Målet med specialet er at udvikle en til to metoder til at beskrive typen og graden af fysisk sårring i gulerødder ved høst at undersøge betydningen af forskellige typer af sårringer ved høst for rodfrugters holdbarhed under normale (opbevaring ved 1C) og varme opbevaringsforhold (stuetemperatur). at udvikle en metode til effektiv sårheling af rodfrugter efter høst Vi kan tilbyde et speciale af et års varighed, hvor fokus er rettet på at udvikle en metode til at beskrive sårring samt udvikle en metode til effektiv sårheling af rodfrugter efter høst. Danmarks JordbrugsForskning råder over relevant plantemateriale og har laboratoriefaciliteter til at undersøge sårring og sårheling på celle- og vævsniveau. Desuden har gruppen ekspertise indenfor prøveudtagning, stabilisering, prøveforberedelse til mikroskopering, farvning samt kvalitativ og kvantitativ dokumentation på celle- og vævsniveau af forskellige typer af sårringer. Mere information om specialet fås ved henvendelse til seniorforsker Merete Edelenbos, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev, E-mail: merete.edelenbos@agrsci.dk, tlf. 89 99 34 06. 4
Metaboliske forandringer i frisk frugt og grønt efter høst Den danske forbruger efterspørger i stigende grad frisk frugt og grønt og produkter heraf, der har en høj gastronomisk kvalitet og er spiseklare eller klar til direkte brug i sandwichs, salater og forskellige varme retter. Denne form for forarbejdning stiller meget store krav til fødevareindustrien og distributører af disse produkter. Frugt og grønt er levende, hvilket bevirker at produkterne gennemgår forskellige biologiske processer efter høst, der ændrer kvaliteten. Mange af disse processer er temperaturafhængige, men selv under optimale opbevaringsforhold er det vanskeligt at bevare en høj gastronomisk kvalitet i frisk frugt og grønt. Ved at pakke frisk frugt og grønt i folie er det muligt at bevare produkternes oprindelige kvalitet i længere tid end hvis de blev opbevaret uden folie ved samme temperatur. Dette skyldes, at folien og produktet i fællesskab ændrer på luftens indhold af ilt og kuldioxid som så nedsætter de biologiske aldringsprocesser. Men dette er kun tilfældet, hvis foliens fysiske egenskaber matcher produktets behov for ilt og kuldioxid. Hvis gennemtrængeligheden af ilt og kuldioxid i folien er for høj i forhold til produktets behov, mister produktet smag og sundhedsbetydende stoffer. Omvendt bliver produktet surt, hvis gennemtrængeligheden af ilt og kuldoxid er for lav i forhold til produktets behov. Formålet med dette speciale er at karakterisere flygtige indikatorstoffer i frisk frugt og grønt, som påvirkes af ændrede ilt og kuldioxidkoncentration at undersøge stoffernes betydning for gastronomisk kvalitet at udvikle en hurtigmetode til kvantificering af stofferne Vi kan tilbyde et speciale af et års varighed, hvor fokus er rettet på opsamling, identificering og kvantificering af potentielle flygtige stoffer fra frisk frugt og grønt opbevaret under forskellige iltog kuldioxidforhold. Danmarks JordbrugsForskning råder over metoder til dynamisk headspaceopsamling, termisk desorption samt analytisk og strukturopklarende kromatografiske metoder (GC- FID, GC-MS). Mere information om dette speciale fås ved henvendelse til seniorforsker Merete Edelenbos, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev, E-mail: merete.edelenbos@agrsci.dk, tlf. 89 99 34 06. 5
Forslag til specialeprojekter af 1 års varighed inden for: Bioaktive naturstoffer Identifikation af naturstoffer fra udvalgte medicinplanter med potentiel biologisk aktivitet overfor type 2 diabetes Type 2 diabetes er en af nutidens hurtigst voksende livsstilssygdomme bl.a. pga. af den stigende fedme epidemi. I den medicinske behandling af type 2 diabetes anvendes hovedsagelig stoffer, der øger kroppens følsomhed overfor insulin. Disse syntetiske stoffer har dog flere uønskede bivirkninger, hvor en af de væsentligste er, at man bliver mere fed. Da fedme er en af de mest centrale årsager til type 2 diabetes bider behandlingen af gode grunde sig selv i halen. Derfor er der et stort behov for nye alternative medicinske præparater uden væsentlige bivirkninger. Planter indeholder sådanne anti-diabetiske naturstoffer. Til at finde frem til planter og naturstoffer med en effekt på type 2 diabetes benyttes en række bioassays, hvor en positiv effekt i disse testsystemer indikerer en mulig effekt overfor sygdommen. Ved hjælp af disse bioassays har vi allerede identificeret en række planter, herunder boghvede, rød solhat, hyldebær og vintersar, som indeholder naturstoffer med en potentiel effekt overfor type 2 diabetes. Vi kan derfor tilbyde specialer, hvor fokus er rettet på isolering og identifikation af potentielle antidiabetiske stoffer fra planter ved brug af bioassaystyret kromatografisk fraktionering. Ved isolering af bioaktive naturstoffer gøres brug af teknikker som kolonnekromatografi, TLC, analytisk og præparativ HPLC og til strukturopklaringen af de isolerede bioaktive stoffer anvendes teknikker som massespektrometri (GC-MS, LC-MS etc.) samt 1D- og 2D-NMR. Mere information om specialer indenfor type 2 diabetes kan fås ved henvendelse til Lars Porskjær Christensen, Adjungeret Professor, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev. E-mail: larsp.christensen@agrsci.dk, tlf. 89 99 33 67. Undersøgelse af forarbejdningens betydning for centrale bioaktive stoffer i Amerikansk ginseng (Panax quinquefolium) Ginseng er kendt for sine mange medicinske effekter, herunder immunstimulerende og antidiabetiske effekt samt en forebyggende effekt mod udvikling af kræft. De mest centrale bioaktive stoffer i ginseng er ginsenosider (saponiner) og polyacetylener. Ginsengpræparater sælges ofte tørret i form af pulver/piller eller som tinkturer baseret på tørrede rødder. Der er lavet en del undersøgelser på forarbejdningens betydning på indholdet af bioaktive stoffer i ginseng og karakteristisk for disse undersøgelser er, at de kun fokuserer på indholdet af ginsenosider og ikke polyacetylener. Desuden er referencematerialet (friske rødder) i alle nuværende undersøgelser ikke identisk med de tørrede rødder. Da indholdet af bioaktive stoffer varierer mellem de enkelte rødder, er de nuværende undersøgelser derfor ikke særlig præcise. Ginseng rødder består af en stor hovedrod og flere mindre siderødder og vi har demonstreret, at indholdet i disse siderødder er repræsentativ for indholdet i hele roden. Ved at analysere en af siderødderne (frisk reference) for ginsenosider og polyacetylener og tørre resten af roden vil det være muligt præcist at bestemme tørringens betydning på indholdet af bioaktive stoffer. Vi kan derfor tilbyde et speciale, hvor effekten af tørringens betydning for indholdet af bioaktive stoffer i ginsengrødder bestemmes præcist og hvilke nedbrydningsprodukter, der evt. dannes under 6
forarbejdningen og om disse er bioaktive. Ginsenosider og polyacetylener bestemmes vha. analytisk HPLC. Isolering af eventuelle nedbrydningsprodukter af bioaktive stoffer foregår ved kolonnekromatografi, præparativ HPLC og identifikation ved 1D- og 2D-NMR samt massespektrometri. Mere information om dette speciale kan fås ved henvendelse til Lars Porskjær Christensen, Adjungeret Professor, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev. E-mail: larsp.christensen@agrsci.dk, tlf. 89 99 33 67. 7
Undersøgelse af indholdet og udbredelsen af bioaktive polyacetylener af falcarinol-typen i vegetabilske fødevarer Polyacetylener af falcarinol-typen er meget interessante bioaktive stoffer i grøntsager, der tilhører skærmplantefamilien så som gulerødder, selleri, bladselleri og persille etc. Disse polyacetylener har vist immunstimulerende og anti-inflammatorisk effekt og en forebyggende effekt mod udvikling af hjerte- karsygdomme og ikke mindst kræft. Disse stoffer anses derfor som vigtige i forhold til at kunne forklare nogle af de sundhedsgavnlige effekter af grøntsager fra skærmplantefamilien. Der er kun lavet meget få undersøgelser om udbredelsen af polyacetylener af falcarinol-typen i grøntsager og det er derfor vigtigt at få bestemt indholdet og variationen af disse stoffer i de nævnte grøntsager for at kunne bestemme det daglige indtag af disse forbindelser. Endelig vil det være yderst interessant om nogle af disse grøntsager indeholder nye polyacetylener med endnu ikke klarlagt biologisk aktivitet. Vi kan derfor tilbyde et speciale, hvor en lang række grøntsager fra skærmplantefamilien undersøges for indhold af bioaktive polyacetylener samt evt. isolering og identifikation af nye polyacetylener. Polyacetylener kvantificeres i planteekstrakter vha. analytisk HPLC og isoleres ved kolonnekromatografi og præparativ HPLC og identificeres ved 1D- og 2D-NMR og massespektrometri. Mere information om dette speciale kan fås ved henvendelse til Lars Porskjær Christensen, Adjungeret Professor, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev. E-mail: larsp.christensen@agrsci.dk, tlf. 89 99 33 67. 8
Isolering og identifikation af kontaktallergener fra sølvtråd (Calocephalus brownii) Kontaktallergi eller kontakteksem fra planter, herunder vegetabilske fødevarer, er i omfang ikke særlig udbredt, men det er et problem for dem det går udover. Årsagen til kontaktallergi skyldes, at nogle planter indeholder naturstoffer, der i stand til at reagere med hudens proteiner og dermed fremkalde en allergisk reaktion. En af de planter, der er blevet introduceret på det Europæiske marked som prydplante, er sølvtråd, som har vist sig at forårsage kontakteksem. Et af de stoffer, der forårsager denne allergiske reaktion, er blevet identificeret som en sesquiterpenlakton, calocephalin. Planten indeholder dog flere sesquiterpenlaktoner, hvis kemiske struktur og allergifremkaldende effekt endnu ikke er klarlagt. Vi kan derfor tilbyde et speciale, hvor de resterende sesquiterpenlaktoner isoleres og karakteriseres samt. Samtidig skal der udvikles en HPLC-metode til hurtig kvantificering af disse stoffer i planten og endelig skal de isolerede stoffer eventuelt testes for allergifremkaldende aktivitet på patienter. Sesquiterpenlaktoner isoleres ved kolonnekromatografi og præparativ HPLC og identificeres ved 1D- og 2D-NMR samt massespektrometri. Mere information om dette speciale kan fås ved henvendelse til Lars Porskjær Christensen, Adjungeret Professor, Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Råvarekvalitet, Forskningscenter Årslev. E-mail: larsp.christensen@agrsci.dk, tlf. 89 99 33 67. 9
Interaction between different proteolytic enzyme systems in meat Natural occuring proteases in muscles are important for the tenderization process in meat, even though their original function are in the regulation of protein turnover in the living muscle. The Ca 2+ dependent calpain system is suggested to initiate the protein degradation in vivo and post mortem tenderisation, but also other proteases seems to be involved in the degradation of muscle proteins post mortem, such as the lysosomal cathepsins and the proteasome complex. Recently Houbak (2006) presented results that indicate a sequential degradation of the structural proteins post mortem, where the calpains initiates the disruption and destabilisation of the myofibrillar structure, and thereby allows the proteasome complex to act. However, the interaction between the proteolytic enzyme systems is not described in detail and further studies are needed in order to fully explore the knowledge of the enzymes to improve the final meat quality. The calpains are endopeptidases and hydrolyse the substrate proteins into larger peptides. Their substrate proteins are myofibrillar proteins eg. actin, myosin, nebulin, titin and troponin T and intermyofibrillar proteins as desmin, filamin and vinculin. The most important calpains in meat are the µ- and m-calpains and the muscle specific calpain P94, which activities are dependent on the concentration of calcium. The activity optima for these endopeptidases are at neutral ph. The proteasome is a multimeric enzyme complex with a broad specificity towards peptide bonds of basic, hydrophobic or acidic amino acids. The ph of the proteasome depends on the substrate. The proteasome complex exists in both an ATP-dependent and an ATP-independent form. The cathepsins are located inside the lysosomes. The cathepsins are members of different protease families, and act on different substrate proteins and have different ph optima. E.g. Cathepsin D is an aspartic acid protease with ph optima at ph 4-5, whereas cathepsin B is a cystenine protease mainly described as an endopeptidase with a neutral ph optimum (Khouri et al., 1991), but exopeptidase activity with ph optimum at ph 4.5-5.5 has also been measured (Pohl et al., 1987). The different ph optima are decisive for the post mortem protease activities in meat, and the interaction between the calpain system and the proteasome complex and the cathepsins should therefore be characterised with ph as one of the variables. Purpose: Characterisation of the hydrolysates formed after enzymatic hydrolysis of muscle proteins by the calpains found in meat Characterisation of the hydrolysates formed after enzymatic hydrolysis of muscle proteins by the proteasome complex Characterisation of the hydrolysates formed after enzymatic hydrolysis of muscle proteins by the cathepsins Quantification of the release of peptides from o the calpain digest o the protasome digest o the cathepsins digest o the calpains + the proteasome + the cathepsins digest Methods: Characterisation/quantification of the hydrolysates is performed by: 10
LC-MS (ES) MALDI TOF-TOF SDS page Western blotting N-terminal (fluorescamin/opa) Place: Dept. of Food Science, The Faculty of Agriculture, University of Aarhus Contact: Project Senior scientist Margrethe Therkilsen, 8999 1240, Margrethe.Therkildsen@agrsci.dk Ph.D.-student Trine Kastrup Dalsgaard, 8999 1104, Trine.Dalsgaard@agrsci.dk 11
Changes in protein structures from meat as a consequence of protein oxidation Oxidation of proteins in meat is a major issue due to the high impact on tenderness and capacity to contain water. The post-mortem processes where the well-ordered protein structures of the myofibrils are being degraded are very important for these quality traits. This degradation is to some extend dependent on the thiol-proteases -calpain and m-calpain. These enzymes are calcium regulated by and m-molar concentrations of calcium, respectively. Properties of both the enzyme and the substrate is critical and model proteins could comprise both an enzyme and a substrate protein. The model enzyme could be either of the calpains, since it is well known that the activity of these enzymes are compromised upon oxidation, while the actual structural and oxidative characteristics responsible for this is poorly investigated. A substrate protein could be one of the proteins that link adjacent myofibrils e.g. desmin. Proteins oxidise when exposed to e.g. oxygen, which is inherent in the meat tissue and further accelerated upon exposure to the atmosphere during retail, but also light exposure at retail and heat exposure during cooking induce oxidative changes. The protein oxidation can be described by measuring discrete parameters such as dityrosine formation and carbonyl groups supported by describing the changes in the overall protein structures (secondary, tertiary and quaternary). Purpose: The purpose of the project is to obtain knowledge about how oxidation of meat proteins influence the protein structures. Phases, which can be changed according to wishes from the student: Purification of protein(s) from meat Effects of protein oxidation on protein structural modifications, investigated in model system with model proteins representing different proteins Protein oxidation of meat proteins in their natural matrix Methods that can be applied in the study: Fluorescence spectroscopy: tryptophan excitation and surface hydrophobicity by different probes (ANS, CPA, PRODAN) Circular dichroism: secondary structure FPLC is applied for gelfiltration, cross-linking LC-MS: carbonyls HPLC reverse phase: dityrosine, specific cross-linking MALDI TOF-TOF (MS): changes in digestibility GC/GC-MS: Volatile off-flavours Spectrofotometry: Disulfide/Thiol interchange Differential Scanning Calorimetri: denaturation enthalpy and point Tensiometry: surface activity Place: Dept. of Food Science, The Faculty of Agriculture, University of Aarhus Contact: Senior scientist Jette Young, 8999 1168, JetteF.Young@agrsci.dk Ph.D.-student Trine Kastrup Dalsgaard, 8999 1104, Trine.Dalsgaard@agrsci.dk 12
Kernemagnetiske resonansstudier i fødevareforskning Kernemagnetisk resonans (NMR) er en spektroskopisk metode, hvor kernernes magnetiske egenskaber udnyttes til at opnå information om fysiske og kemiske karakteristika. Således kan NMR for eksempel anvendes til at kigge på vandfordeling eller til at studere fedtkrystallisation i fødevarer. Stofsammensætningen i blod og urin kan også analyseres ved hjælp ad NMR, og således kan NMR også bruges til at undersøge hvordan kroppen reagerer på indtagelse af forskellige fødevarer. Der er mange anvendelsesmuligheder af NMR, og alt afhængig af din interesse, kan vi skrue et projekt sammen der passer til dig. Det kan for eksempel dreje sig om at undersøge vandfordeling i kød under frysning med henblik på at kortlægge hvordan man ved salttilsætning kan manipulere med vandet i kødets frysepunkt. Det kan også være at undersøge hvordan tilsætning af forskellige komponenter påvirker ved hvilken temperatur at krystallisationen af mælkefedt sætter ind. Eller det kan være at undersøge de biokemiske effekter når man fodrer grise med gulerødder. Contact: Senior scientist Hanne C. Bertram, 8999 1506, HanneC.Bertram@agrsci.dk 13
Intra-litter variation in gene-expression in primary muscle satellite cell cultures from pigs. Within-litter variation in postnatal muscle growth is large. This variation in muscle growth can be explained by variation in both the number of muscle fibres developing during foetal life and the growth rate of the individual muscle fibres postnatal. The growth rate of the fibres postnatal is dependent on the activity of myogenic satellite cells to proliferate and fuse with existing muscle fibres, thereby adding additional DNA to the fibres. This process is a crucial step during muscle growth, because DNA provides the machinery for protein synthesis in the muscle. Also the protein turnover within fibres is of great importance for muscle growth. In this study, gene expression of factors which control proliferation, differentiation and protein turnover will be studied by real time RT-PCR in cultures of primary satellite cells isolated from small, average and large pigs within litters. Within-litter variation in the ability of these satellite cells to proliferate and differentiate in cultures has been found, and this study will focus on differences in gene-expression which can help explain this variation. Master-thesis Contact-person: Pia M. Nissen, e-mail: piam.nissen@agrsci.dk 14
How is muscle development affected by protein supply in pigs? Growth retardation during foetal life and low birth weight is known to increase the risk of developing welfare diseases like obesity, type 2 diabetes and coronary heart disease. Studies of animal models have shown that also muscle development is impaired in low birth weight animals. Muscle development and growth is affected by nutrient supply and growth factors throughout both foetal development and postnatal growth. Protein supply is of great importance for muscle growth, as protein is the source of amino acids for muscle protein synthesis, and decreased protein supply during foetal life has also revealed a negative effect on muscle development in pigs. In this study, muscle development will be studies in 150 d old pigs which has been subjected to a low or average protein supply during foetal and postnatal growth. The main objective will be to estimate the number of muscle fibres formed during foetal muscle development, as well as the growth rate of individual muscle fibres during postnatal growth. Master-thesis Contact-person: Pia M. Nissen, e-mail: piam.nissen@agrsci.dk 15
Karakterisering af mørhedsudvikling i kød fra grise med forskellig alder/vægt ved hjælp af måling af calpainer, proteasomer og cathepsiner i eksisterende biopsimateriale. Der er foretaget følgende dataindsamling og målinger: Der er blevet udtaget 3 biopsiprøver på tidspunktet for grisens stikning: 1. biopsi (500 mg) til senere måling af calpainsystemet m.m. (mørhedsudvikling), 2. biopsi PCR og 3. biopsi metabolisme). Der blev målt ph og temperatur ved følgende tider ph1min, ph45min, ph2t og ph24t og temp1min. Der blev indsat temperaturlogger efter skoldning. Dagen efter blev udtaget prøver til konsistens måling (mørhed), der blev lagres i 1 dag og 3 dage efter slagtning, der udtages 2x7 cm, fra biopsi stedet og frem mod skinken. 2 cm til farvemåling/imf, 2 cm til dryptab, 5 cm til NMR (fra grisene er 91 dage) og 20 cm til sensorik (se tabel 1). Konsistensmålingerne er allerede gennemført og viser forskelle i mørhed over tid. Derimod mangler en beskrivelse af mørhedsudviklingen ved hjælp af måling af calpainer, proteasomer og cathepsiner. Mål: Beskrivelse af mørhedsudviklingen i kød fra grise med forskellig alder/vægt ved hjælp af måling af calpainer, proteasomer og cathepsiner i eksisterende biopsimateriale og beskriv disse resultater i forhold til konsistensmålingerne og øvrige allerede målte kød- og spisekvalitetsegenskaber. Metode Sted: Danmarks JordbrugsForskning Forskningscenter Foulum Råvarekvalitet Blichers Allé 20, Postboks 50 8830 Tjele Kontaktperson: Forskningsprofessor Niels Oksbjerg, tlf. nr. 89991557 e-mail: Niels.Oksbjerg@agrsci.dk eller Laurits Lydehøj Hansen tlf. nr. 89991255, e-mail: LauritsLydehoj.Hansen@agrsci.dk 16
Bioaktive peptider fra mælkeproteiner med sårhelende effekt på celler i mave-tarm kanalen. Formål: At identificere peptider fra hydrolyserede mælkeproteiner med sårhelende effekt på celler i mave-tarm systemet. Målet er på længere sigt at udvikle et kosttilskud baseret på mælk til patienter med mavesår, ulcerativ colitis og morbus Crohn (Crohn s syge). Baggrund: Sår i mave-tarm kanalen ses ofte i forbindelse med ikke kun mavesår med også ved kronisk inflammatorisk tarmbetændelse som ulcerøs colitis og morbus Crohn. Begge typer af kronisk inflammatorisk tarmbetændelse er i kraftig vækst i de vestlige lande, og ikke mindst morbus Crohn rammer et stigende antal unge personer, der på grund af sygdommen kan opleve en væsentlig forringet livskvalitet som følge af sygdommen og dens følgevirkninger. Der er i litteraturen rapporteret om komponenter i både kolostrum (råmælk) og i hydrolysater fra fiskeprotein med sårhelende effekter på celler fra mave-tarm kanalen. Indhold: Projektet omfatter fremstilling af forskellige hydrolysater af proteiner fra forskellige typer af mælk. Disse hydrolysater testes for bioaktivitet i sårhelingsassays. De biologiske tests udføres af samarbejdspartnere i en af DJF s andre afdelinger. De fremstillede hydrolysater karakteriseres ved hjælp af proteinkemiske teknikker som 1- og 2-dimensionel gel elektroforese, HPLC mv., og hydrolysater med potentiel bioaktivitet fraktioneres videre med henblik på fremstilling af berigede fraktioner, samt, om muligt, identifikation af de specifikke bioaktive peptider ved brug af HPLC metoder og MALDI-TOF massespektrometri. Projektet er en del af et større projekt, der involverer både interne og eksterne samarbejdspartnere, med flader til den medicinske verden og til patientforeningen for Colitis-Crohn (CCF). Sted: Afd. for Råvarekvalitet, Det Landbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet, Forskningscenter Foulum. Henvendelse: Seniorforsker Lotte Bach Larsen, Afd. for Råvarekvalitet, tlf. 89 99 11 71, lottebach.larsen@agrsci.dk eller seniorforsker Stig Purup, Afd. for Husdyrsundhed, Velfærd og Ernæring, tlf. 89 99 15 56, stig.purup@agrsci.dk. 17
Kvalitetsforringende enzymer og proteolyse i mælk med forskelligt celletal Formål: At identificere kvalitetsforringende enzymer og proteolyseprodukter i mælk med forskelligt celletal. Baggrund: Der findes en række proteolytiske enzymer i mælk, der kan nedbryde mælkens proteiner. Det er en ønsket proces under f.eks. ostemodning, mens det er uønsket i den rå mælk og i ostemælk, da det kan medføre en forringet holdbarhed af mælk, lavere osteudbytte og påvirke produktkvaliteten. Man kender en del af disse kvalitetsforringende enzymer, men ikke alle er identificeret. For en del af disse ved man, at indholdet og aktiviteten af enzymerne stiger i mælken ved stigende celletal, og dermed er associeret med yversundheden. På koniveau kan der mellem forskellige kirtler være stor forskel på både celletallet og sammensætningen af de celler, som celletallet dækker over. Ved at karakterisere hvilke nedbrydningsprodukter, der er dannet i mælken fra forskellige kirtler, kan man pege på hvilke enzymer, der har været ansvarlige, og dermed vurdere sammenhæng mellem celletal, yversundhed, specifikke enzymer og mælkekvalitet. Indhold: Proteolyseprodukter karakteriseres i mælk med forskelligt celletal ved brug af LC MALDI spotting. Ved brug af kapillar HPLC fraktioneres peptider fra mælk og spottes direkte på target til MALDI-TOF massespektrometri. Ved MS kan disse peptider identificeres, og ved databasesøgninger også hvorfra de er dannet. Gennem identifikation af spaltningssteder kan der kommes med forslag til hvilke kvalitetsforringende enzymer, der har været på spil. Der kan endvidere anvendes proteomanalyse til karakterisering af mælkens proteinkvalitet ved forskelligt celletal ved analyse af proteinnedbrydningen gennem proteinseparation på todimensionelle geler, udpegning af hot-spots og identifikation af proteiner og fragmenter ved MALDI-TOF. Resultatet bruges til at pege på betydningen af celletal for mælkens sammensætning og proteinnedbrydning. De kvalitetsforringende enzymer i mælk med forskelligt celletal kan endvidere karakteriseres ved enzymatiske tests, immunoblots, og nye enzymer søges identificeret ved integration af antistof-teknikker med MALDI-TOF massespektrometri. Sted: Afd. for Råvarekvalitet, Det Landbrugsvidenskebelige Fakultet, Aarhus Universitet, Forskningscenter Foulum. Henvendelse: Seniorforsker Lotte Bach Larsen, Afd. for Råvarekvalitet, tlf. 89 99 11 71, lottebach.larsen@agrsci.dk. 18