Характеристика структур гибридов «полиоксиметалаты-пептиды» и перспективность их использования в качестве функциональных ингредиентов для пищевой продукции: обзор
Characterization of Polyoxymetalates-Peptide Hybrid Structures and Potential for Their Use as Functional Ingredients for Food Products: A Review

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

полиоксиметалаты, пептиды, структура, антимикробные свойства, функциональные ингредиенты пищевых продуктов, polyoxymetalates, peptides, structure, antimicrobial properties, functional ingredients of food products

АННОТАЦИЯ

Авторы: Тихонов Сергей Леонидович, Тихонова Наталья Валерьевна

Одной из проблем недостаточного использования пептидов в качестве функциональных ингредиентов пищевой продукции является их гидролиз в желудочно-кишечном тракте, низкая биодоступность и биологическая активность и короткий период полувыведения. В связи с этим возникает необходимость увеличить период полувыведения пептидов в организме за счет соединения их с другими безопасными устойчивыми биодоступными пищевыми веществами. К перспективным веществам в этом направлении можно отнести полиоксометалаты (ПОМ). Цель исследований – дать характеристику гибридов ПОМ-пептиды и показать перспективность их использования как комплексных функциональных ингредиентов для пищевых продуктов. Одним из ключевых аспектов является то, что ПОМ могут взаимодействовать с основными аминокислотными остатками пептидов, образовывать водородные связи и устанавливать гидрофобные взаимодействия в зависимости от расположения и типа аминокислотных остатков поблизости. Такое взаимодействие может защищать пептиды агрессивной физиологической среды, в которой они нестабильны. ПОМ и пептиды можно комбинировать в гибридных материалах, где ПОМ позволяют усиливать структуру и предупреждать гидролиз ферментами пищеварительного тракта. В результате соединения ПОМ и пептидов можно получить устойчивые структуры неорганических и органических веществ, т. е. новый класс «постфункциональных» гибридных ПOM и биопептидов, сочетающий свойства ПOM и различные функциональные возможности органических соединений – пептидов, тем самым расширяя ключевые физико-химические и биологические свойства, которые важны для применения в составе пищевой продукции функционального назначения, обеспечения стабильности действующих начал (пептидов) в желудочно-кишечном тракте, биодоступности в организме и увеличения периода полувыведения.

Abstract:

NAME: Characterization of Polyoxymetalates-Peptide Hybrid Structures and Potential for Their Use as Functional Ingredients for Food Products: A Review
AUTOR: Tikhonov Sergey Leonidovich, Tikhonova Natalya Valerievna

One of the problems of insufficient use of peptides as functional ingredients in food products is their hydrolysis in the gastrointestinal tract, low bioavailability and biological activity, and short half-life. In this regard, there is a need to increase the half-life of peptides in the body by combining them with other safe, stable, bioavailable food substances. Polyoxymetalates (POMs) can be considered promising substances in this area. The aim of the study was to characterize POM-peptide hybrids and demonstrate the potential for their use as complex functional ingredients for food products. One of the key aspects is that POMs can interact with the main amino acid residues of peptides, form hydrogen bonds, and establish hydrophobic interactions depending on the location and type of amino acid residues nearby. Such interaction can protect peptides from aggressive physiological environments, in which they are unstable. POMs and peptides can be combined in hybrid materials, where POMs can strengthen the structure and prevent hydrolysis by digestive enzymes. As a result of combining POMs and peptides, it is possible to obtain stable structures of inorganic and organic substances, i.e. a new class of “postfunctional” hybrid POMs and biopeptides, combining the properties of POMs and various functional capabilities of organic compounds – peptides, thereby expanding the key physicochemical and biological properties that are important for use in functional food products, ensuring the stability of active principles (peptides) in the gastrointestinal tract, bioavailability in the body and increasing the half-life.