Prevention of amino acid racemization during guanidination — a prerequisite for measurement of protein digestibility by homoarginine labeling

Summary

Homoarginine labeling (guanidination) is used to calculate true prececal protein digestibility. A particular worry is that guanidination of proteins at alkaline pH might cause formation of D-amino acids. If D-amino acids show decreased protein digestibility in vivo, as seen in vitro, then the homoarginine method would underestimate protein digestibility. Therefore, the degree of protein racemization was measured during guanidination of casein at pH values between pH 9 and 11 and temperatures between 4^o and 65°C. Optimal conditions for the guanidination reaction were 4°C and pH 10.5–11 or 22°C and pH 10. A higher pH value at 22°C or temperatures above 22°C at each pH leads to the formation of appreciable amounts of D-amino acids.

Zusammenfassung

Die Homoargininmarkierung (Guanidinierung) dient zur Bestimmung der wahren präcaecalen Proteinverdaulichkeit. Die Proteinguanidinierung erfolgt bei alkalischem pH, was möglicherweise zur Bildung von D-Aminosäuren führt. Da D-Aminosäuren enthaltende Proteinein vitro eine verminderte Verdaulichkeit zeigen, könnte die Homoargininmethode eine falsch niedrige Proteinverdaulichkeit ergeben. Daher wurde das Ausmaß der Proteinrazemisierung während der Guanidinierung von Casein bei pH-Werten zwischen 9 und 11 und bei Temperaturen zwischen 4 und 65°C bestimmt. Optimale Guanidinierungsbedingungen lagen bei 4°C und einem pH-Wert von 10,5–11 oder bei 22°C und pH 10. Höhere pH-Werte bei 22°C führten ebenso wie Temperaturen über 22°C zur Bildung nicht mehr vernachlässigbarer Mengen von D-Aminosäuren.