Bitter taste of enzymic hydrolysates of casein

Zusammenfassung

β-Casein A² wurde aus der Milch einer homozygoten Kuh isoliert und mit Trypsin hydrolysiert. Das Hydrolysat wurde durch RP-HPLC in 18 Peptide getrennt, von denen einige überlappten und die an Hand ihrer Aminosäurezusammensetzung bis auf ein Peptid der Sequenz von β-Casein zugeordnet werden konnten. Insgesamt repräsentierten die Peptide ca. 97% der Proteinsequenz. Nur drei Peptide schmeckten bitter, nämlich I⁴⁹-N⁶⁸ (Erkennungsschwellenwerte 1,0 mg/ml; 0,45mmol/l), I⁴⁹-K⁹⁷ (1,5 mg/ml; 0,28 mmol/l) und G²⁰³-V²⁰⁹ (0,175 mg/ml; 0,23 mmol/l). Zur Gesamtbitterkeit des Hydrolysats (2,67 mg/ml) trugen die drei Peptide mit ca. 11, 21 und 60% bei. Peptid I⁴⁹-K⁹⁷ war im Hydrolysat neben den beiden Fragmenten I⁴⁹-N⁶⁸ und S⁶⁹-K⁹⁷ vertreten. Bemerkenswerterweise war das kleinere und hydrophobere Fragment I⁴⁹-N⁶⁸ auf molarer Basis weniger bitter als I⁴⁹-K⁹⁷, während das größere und hydrophilere Fragment S⁶⁹-K⁹⁷ neutral schmeckte. Die Ergebnisse zeigen, daß bei größeren Peptiden weder Größe noch Hydrophobität allein für die Bitterpotenz maßgeblich sind, sondern daß konformative Parameter eine große Rolle spielen müssen. Weiterhin folgt, daß nur ein Teil der Struktur für den Kontakt mit dem Rezeptor verantwortlich ist. Die Bitterkeit von G²⁰³-V²⁰⁹ wird im Zusammenhang mit verwandten synthetischen Peptiden der Literatur diskutiert.

Abstract

β-Casein A² was isolated from milk of a homozygous cow and hydrolysed with trypsin. The hydrolysate was separated by RP-HPLC into 18 peptides, all but one of which could be attributed to the sequence of β-casein on the basis of the amino acid composition. Some peptides overlapped. In total, they represented about 97% of the protein sequence. Only three peptides had a bitter taste, namely I⁴⁹-N⁶⁸ (recognition threshold 1.0 mg/ml, 0.45 mmol/l), I⁴⁹-K⁹⁷ (1.5 mg/ml, 0.28 mmol/l) and G²⁰³-V²⁰⁹ (0.175 mg/ml, 0.23 mmol/l). The contribution of the three peptides to the overall bitterness of the β-casein hydrolysate (2.67 mg/ml) was about 11, 21, and 60%, respectively. Peptide I⁴⁹-K⁹⁷ was present in the hydrolysate together with its fragments I⁴⁹-N⁶⁸ and S⁶⁹-K⁹⁷. Remarkably, the smaller and more hydrophobic fragment I⁴⁹-N68 was less bitter than I⁴⁹-K⁹⁷ on a molar basis, whereas the larger and more hydrophilic fragment S⁶⁹-K⁹⁷ had a neutral taste. These results show that in the case of larger peptides neither hydrophobicity nor size are responsible alone for bitter potency, but that conformational parameters must be of great importance. Furthermore, it can be concluded that only a part of the structure is responsible for the contact with the receptor. The bitterness of G²⁰³-V²⁰⁹ is discussed in connection with related synthetic peptides in the literature.