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Issue
Lait
Volume 62, Number 617-620, 1982
Page(s) 607 - 614
DOI http://dx.doi.org/10.1051/lait:1982617-62039
Lait 62 (1982) 607-614
DOI: 10.1051/lait:1982617-62039

Digestion in vitro de la polyméthionyl-caséine par les enzymes du tractus digestif

H. GAERTNER, A. PUIGSERVER and Andréa GUIDONI

Centre de Biochimie et de Biologie moléculaire du C.N.R.S., 31, chemin Joseph-Aiguier - 13277 Marseille cedex 9 (France)

Abstract - In vitro digestion of polymethionyl-casein by enzymes of the digestive tract
Methionine, a limiting essential amino acid, has been attached covalently to a number of food proteins including casein and β-lactoglobulin by the N-carboxyanhydride condensation reaction. Proteins are modified via both the α-amino group of the polypeptide chain and the ε-amino group of lysyl residues. Under polymerization conditions (pH 6,5), the method can give up to 80 % incorporation of the amount of amino acid derivative used and a final content in methionine of as much as 20 %. The average chain length of the polymers is about six or seven amino acids while the extent of modified lysyl residues is about 40 %.
The decrease in initial rates of " in vitro " hydrolysis of casein derivatives may be correlated with the chain length and distribution of methionine polymers on proteins. However, extensive hydrolysis by pepsin, pancreatic juice and porcine aminopeptidase N gave rise to an equal relative release of all the amino acids. The efficient hydrolysis of methionyl-methionine bonds by several digestive enzymes, in addition to the already reported hydrolysis of the isopeptide bond ε-methionyl-lysine be aminopeptidase, is consistent with the bioavailability of covalently attached methionine polymers


Résumé - L'utilisation du N-carboxyanhydride de la méthionine nous a permis de fixer un ou plusieurs résidus d'amino / acide sur chaque groupement aminé de quelques protéines alimentaires modèles : caséines, β-lactoglobuline, isolats de pois et de fèverole. Dans des conditions favorables à la polymérisation du réactif sur les protéines (pH 6,5), le rendement de fixation est voisin de 80 %, l'enrichissement en poids de méthionine dépasse 20 % et la taille moyenne des polymères de 6 ou 7 résidus. Le degré de modification des résidus de lysine, très reproductible d'une protéine à l'autre, est voisin de 40 %.
Des expériences de digestion " in vitro " par la trypsine et la chymotrypsine montrent que les vitesses initiales d'hydrolyse sont d'autant plus faibles que les chaînes de polyméthionine sont importantes et bien réparties sur la protéine. Cependant, la digestion plus poussée des protéines modifiées par la pepsine, le suc pancréatique et l'aminopeptidase intestinale montre que la méthionine fixée est libérée au même degré que les autres aminoacides. L'hydrolyse efficace des liaisons méthionyl-méthionine des polymères associée à celle déjà démontrée par ailleurs de la liaison isopeptidique ε-méthionyl-lysine, laisse prévoir une bonne utilisation " in vivo " des protéines modifiées par fixation covalente d'acides aminés essentiels


Key words: Methionine / Polymethionine / Caseins / Digestion / Isopeptide

Mots clés : Méthionine / Polyméthionine / Caséines / Digestion / Isopeptide