Lait 77 (1997) 399-409
DOI: 10.1051/lait:1997327

In vitro hydrolysis by pancreatic elastases / and II reduces β-lactoglobulin antigenicity

M. Gestin^a, C. Desbois^a, Le Huërou-Luron^a, V. Romé^a, G. Le Dréan^a, T. Lengagne^b, L. Roger^b, F. Mendy^c and P. Guilloteau<sup>a

a</sup>  Laboratoire du Jeune Ruminant, INRA, 65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex
^b  Nutrinov, 85, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex
^c  1, Place de Béarn, Saint-Cloud, France

(Received 15 November 1996; accepted 19 December 1996)

Abstract - Bovine whey proteins such as α-lactalbumin and β-lactoglobulin are with bovine caseins the most commonly used proteins in infant formulas owing to their high nutritional value. However, these cow milk components are not always well tolerated and can induce allergies in infants. The purpose of this study was therefore to investigate the gastric (pepsin) and pancreatic (trypsin, chymotrypsin and elastases / and II) enzymatic hydrolysis of β-lactoglobulin with the aim of finding a means to reduce its antigenicity. Elastases / and II were first purified from porcine pancreatic acetone powder. After differential precipitation steps, elastases / and II were separated by cation-exchange chromatography. The conditions regarding β-lactoglobulin hydrolysis by gastric and / or pancreatic enzymes were similar to those used for hypoallergenic milk preparations. Elastase II and to a lesser extent elastase I, were effective in enhancing β -lactoglobulin hydrolysis via a mix of pepsin, trypsin and chymotrypsin and in reducing the residual antigenicity of hydrolytic products. The same hydrolytic percentage was observed when elastase / or II were added, while the residual antigenicity was lower in the presence of elastase II than in the presence of elastase I. The introduction of elastases in the pancreatic mix can therefore be proposed to enhance the hydrolysis of cow milk components in hypoallergenic milk preparations.

Résumé - L'hydrolyse in vitro de la β-lactoglobuline par les élastases / et II pancréatiques réduit son antigénicité
Les protéines sériques du lait de vache telles que l' α -lactalbumine et la β-lactoglobuline, de haute qualité nutritionnelle, sont avec les caséines bovines les plus couramment utilisées dans les laits de remplacement. Toutefois, ces protéines laitières ne sont pas toujours tolérées et peuvent induire des réactions de nature allergique chez les nourrissons. Afin de réduire l'antigénicité de la β-lactoglobuline, des hydrolyses par des enzymes gastrique (pepsine) et pancréatiques (trypsine, chymotrypsine et élastases / et II) sont réalisées. Une purification des élastases est effectuée à partir de poudre acétonique de pancréas de porc. Après les étapes de précipitation fractionnée, les élastases / et FI sont séparées par chromatographie échangeuse de cations. Les conditions d'hydrolyse de la (β-lactoglobuline par les enzymes gastrique et / ou pancréatiques sont celles utilisées dans l'industrie pour la fabrication des laits hypoallergéniques. L'élastase II et dans une moindre mesure, l'élastase / augmentent l'efficacité de l'hydrolyse de la P-lactoglobuline par le mélange pepsine, trypsine et chymotrypsine et réduisent l'antigénicité résiduelle de ses produits d'hydrolyse. Le même pourcentage d'hydrolyse est obtenu en additionnant l'élastase / ou l'élastase II. Cependant, l'antigénicité résiduelle est plus faible en présence d'élastase II. Ainsi, l'adjonction d'élastases dans un mélange pancréatique pourrait améliorer l'hydrolyse des protéines dans la fabrication des laits hypoallergéniques.

Key words: β-lactoglobulin hydrolysis / pancreatic elastases / and II / residual antigenicity / hypoallergenic milk

Mots clés : hydrolyse de la β-lactoglobuline / élastases / and II pancréatiques / antigénicité résiduelle / lait hypoallergénique