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Issue
Lait
Volume 80, Number 6, November-December 2000
Page(s) 609 - 619
DOI http://dx.doi.org/10.1051/lait:2000148
DOI: 10.1051/lait:2000148

Lait 80 (2000) 609-619

Barostability of milk plasmin activity

Patrick G. Scollarda - Thomas P. Beresfordb - Patrick M. Murphyb - Alan L. Kellya

aDepartment of Food Science and Technology, University College Cork, Ireland
bDairy Products Research Centre, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Ireland

(Received 31 January 2000; accepted 21 June 2000)

Abstract:

The influence of high pressure (HP) on the stability and activity of the milk alkaline proteinase plasmin was examined. Assays of enzyme activity following HP treatment of plasmin in phosphate buffer (pH 6.7) indicated that the enzyme was extremely pressure stable, retaining almost all activity even after treatment at 600 MPa for 20 min at 20 $^\circ$C. Plasmin was also extremely stable when HP treated in buffer containing 25 mg$\cdot$mL-1 sodium caseinate, and in cheese. However, HP treatment in buffer containing 5 mg$\cdot$mL-1 $\beta$-lactoglobulin resulted in enzyme inactivation at pressures > 400 MPa, indicating that the presence of $\beta$-lactoglobulin greatly destabilises the enzyme under high pressure, which is analogous to the effect of this protein on the heat stability of plasmin. In separate experiments, hydrolysis of $\beta$-casein by plasmin at 20 $^\circ$C for 30 min at various pressures (300-800 MPa) was studied. Parallel control incubations were performed at atmospheric pressure. Urea-PAGE analysis of digests showed that primary proteolysis of $\beta$-casein was decreased at P > 400 MPa. As judged from RP-HPLC analysis, production of 2%-TCA soluble peptides by plasmin appeared unaffected at P < 700 MPa, above which pressure the rates of peptide production decreased. Overall, plasmin is relatively pressure stable in most systems and can hydrolyse its preferred substrate ($\beta$-casein) at pressures up to 700 MPa, but is sensitive to destabilisation by denatured $\beta$-lactoglobulin.


Keywords: plasmin / high pressure / specificity / stability

Résumé:

Stabilité de la plasmine sous l'influence de hautes pressions. L'influence des hautes pressions sur la stabilité et l'activité de la plasmine bovine a été examinée. Les déterminations de l'activité enzymatique suivant le traitement à hautes pressions de la plasmine dans une solution tampon phosphate (pH 6,7) a indiqué que l'enzyme était très résistante à la pression, conservant presque toute son activité, même après un traitement a 600 MPa pendant 20 min à 20 $^\circ$C. Lorsque la plasmine a été traitée dans une solution tampon contenant 25 mg$\cdot$mL-1 de caséinate de sodium ou dans le fromage, elle s'est aussi avérée très stable. Cependant, le traitement à hautes pressions dans une solution tampon contenant 5 mg$\cdot$mL-1 de $\beta$-lactoglobuline, a entraîné l'inactivation de l'enzyme pour des pressions > 400 MPa, indiquant que la présence de $\beta$-lactoglobuline déstabilise fortement l'enzyme sous hautes pressions, ce qui est analogue à l'effet de cette protéine sur la stabilité thermique de la plasmine. Par ailleurs, l'hydrolyse de la $\beta$-caséine par la plasmine a été réalisée à 20 $^\circ$C pendant 30 min à différentes pressions (300-800 MPa). En parallèle, le contrôle témoin a été réalisé à pression atmosphérique. L'analyse des hydrolysats avec PAGE a montrée que la protéolyse primaire a diminuée lorsque la pression > 400 MPa. L'analyse avec RP-HPLC a montré que la production par la plasmine des peptides solubles dans 2 % TCA n'a pas été affectée à pression < 700 MPa, mais au-dessus de cette pression, les taux de production des peptides ont diminué. Ainsi, la plasmine est relativement stable à la pression dans de nombreux systèmes, elle est aussi capable d'hydrolyser son substrat préféré ($\beta$-caséine) à des pressions jusqu'à 700 MPa, mais est déstabilisée par la $\beta$-lactoglobuline dénaturée.


Mots clé : plasmine / haute pression / spécificité / stabilité

Correspondence and reprints: Alan L. Kelly
Tel.: (353)21 903405; fax: (353) 21 270213; e-mail: a.kelly@ucc.ie

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