Süt serumu proteinlerinin lipozomlanması

Amaç: Süt serumu proteinlerinin insan sağlığı üzerine birçok yararlı etkileri olduğu bilinmektedir. Çalışmamızda, peynir altı suyu tozundaki süt serumu proteinlerinin jel kromatografisiyle fraksiyonlara ayrılması ve antioksidan aktivite gösteren fraksiyonların lipozomlanarak bir kozmetik formülde kullanılması amaçlanmıştır. Yöntemler: Peynir altı suyundaki süt serumu proteinlerinin fraksiyonlara ayrılması için ekstraksiyon, filtrasyon, santrifüjleme ve sıvı kromatografisi yöntemleri uygulandı. Elde edilen fraksiyonlarda antioksidan aktivite ölçümü bakır indirgeme kapasitesi ile yapıldı, proteinlerin analizi jel elektroforeziyle gerçekleştirildi. Lipozom eldesi için ince tabaka hidrasyon yöntemi kullanıldı. Bulgular ve Sonuç: Ekstraksiyon, filtrasyon ve santrifüjleme gibi ön işlemlerden sonra Sephadex G-50 jel kromatografisinden yararlanılarak majör süt serumu proteinlerini içeren bir fraksiyon ile küçük molekül ağırlıklı peptidleri içeren ikinci bir fraksiyon elde edildi. Elde edilen fraksiyonlardan birincisinin en yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğu belirlendi. Daha sonra süt serumu proteinlerini içeren lipozomlar hazırlandı. Lipozomlarda boyut analizi yapıldı, ışık mikroskopu, elektron mikroskopu ve atomik kuvvet mikroskopu görüntüleri değerlendirildi. Son olarak, süt serumu proteinlerini içeren lipozomlar ile dermal kullanıma uygun bir jel elde edildi. Başta antioksidan aktivite olmak üzere çok sayıda biyolojik aktiviteye sahip olan süt serumu proteinlerinin lipozomlanmasının ve bu molekülleri içeren kozmetik formüllerin geliştirilmesinin dermal uygulamalar açısından önemli olduğunu düşünmekteyiz.

Preparation of liposomes containing whey proteins

Aim: In recent years, it has been shown that whey and its components have a number of health-promoting effects. We aimed to isolate fractions containing whey proteins using chromatography and then to prepare antioxidant liposomes in order to obtain a gel suitable for cosmetic preparations. Methods: Fractionation of whey proteins was achieved by extraction, filtration and centrifugation followed by liquid chromatography. The antioxidant activities of the fractions was determined by their copper ion reducing capacity. Gel electrophoresis was used to analyze the proteins. Liposomes were made by the thin film hydration method. Results and Conclusion: Using Sephadex G-50 chromatography, two fractions were obtained. The first fraction contained major whey proteins, while the second fraction had small peptides. We have then determined the antioxidant activities of these fractions. The first fraction had the highest antioxidant activity. We prepared liposomes containing whey protein fractions and analyzed their sizes. Then, we investigated the liposome structures under a light microscope, electron microscope and atomic force microscope. Finally, we prepared a cosmetic formula from liposomes containing the whey fractions. We believe that preparing antioxidant liposomes containing whey proteins will be an important contribution to the cosmetic formulas for dermal applications.

PDF

___

1) Jensen RG. Handbook of Milk Composition. San Diego, CA, Academic Press: 1995.
2) Etzel MR. Manufacture and use of dairy protein fractions. J Nutr 2004; 134: 996S-1002S.
3) Burr R. Protein purification from milk. In: Roe S, ed. Protein Purification Applications. Vol. 2. New York, Oxford University Press: 2001: 87-115.
4) Fox PF, Flynn A. Biological properties of milk proteins. In: Fox PF, ed. Advanced Dairy Chemistry. Vol. 1. London, Elsevier: 1992: 255-284.
5) Farnaud S, Evans RW. Lactoferrin- a multifunctional protein with antimicrobial properties. Mol Immunol 2003; 40: 395-405.
6) Bayram T, Pekmez M, Arda N, Yalçın AS. Antioxidant activity of whey protein fractions isolated by gel exclusion chromatography and protease treatment. Talanta 2008; 75: 705-709.
7) Lindmark-Mannson H, Akesson B. Antioxidative factors in milk. Br J Nutr 2000; 84: 103-110.
8) Pihlanto A. Antioxidative peptides derived from milk proteins. Int Dairy J 2006; 16: 1306-1314.
9) Apak R, Güçlü K, Özyürek M, Karademir SE, Erçağ E. The cupric ion reducing antioxidant capacity and polyphenolic content of some herbal teas. Int J Food Sci Nutr 2006; 57: 292-304.
10) Gürsoy A, Akbuğa J. Stability of indomethacin-containing liposomes on long-term storage. J Controlled Release 1988; 8: 127-131.
11) Mura P, Maestrelli F, Gonzalez-Rodriguez ML, Michelacci I, Ghelardini C, Rabasco AM. Development, characterization and in vivo evaluation of benzocaine-loaded liposomes. Eur J Pharmaceut Bioharmaceut 2007; 67: 86-95.
12) Marshall K. Therapeutic applications of whey protein. Altern Med Review 2004; 9:136-156,
13) Zydney AL. Protein separation using membrane filtration: New opportunities for whey fractionation. Int Dairy J 1998; 8: 243-250.
14) Ye X, Yoshida S, Ng TB. Isolation of lactoperoxidase, lactoferrin, -lactalbumin, β-lactoglobulin B and β-lactoglobulin A from bovine rennet whey using ion exchange chromatography. Int J Biochem Cell Biol 2000; 32: 1143-1150.
15) Chatterton DEW, Smithers G, Roupas P, Brodkorb A. Bioactivity of β-lactoglobulin and -lactalbumin-Technological implications for processing. Int Dairy J 2006; 16: 1229-1240.
16) Yalçın AS. Emerging therapeutic potential of whey proteins and peptides. Curr Pharm Des 2006; 12: 1637-1643.
17) Lasic DD. Applications of liposomes. In: Lipowsky R, Sackmann E, eds. Handbook of Biological Physics. Vol. 1. Elsevier Science BV. 1995: 491-519.
18) Stone WL, Smith M.Therapeutic uses of antioxidant liposomes. Molec Biotech 2004; 27: 217-230.
19) Hoesel LM, Flierl MA, Niederbichler AD, et al. Ability of antioxidant liposomes to prevent acute and progressive pulmonary injury. Antiox Redox Sign 2008; 10: 973-981.
20) Paromov V, Suntres Z, Smith M, Stone WL. Sulfur mustard toxicity following dermal exposure- role of oxidative stress and antioxidant therapy. J Burns Wounds 2007; 7: 60-85.
21) Sinha J, Das N, Basu MK. Liposomal antioxidants in combating ischemia-reperfusion injury in rat brain. Biomed Pharmacother 2001; 55: 264-271.
22) Velioğlu-Öğünç A. Manukyan M, Cingi A, Aktan Ö, Yalçın AS. Süt serumu proteinleriyle beslenmenin sıçanlarda yara iyileşmesine etkisi, Kocatepe Tıp Dergisi, Ek Sayı: 2004; 51-54.
23) Manukyan MN, Yavuz Y, Erbarut İ, et al. Sıçanlarda whey proteini ile oluşturulan glutatyon önkoşullandırmasının karaciğer sıcak iskemi-reperfüzyon hasarında hem oksijenaz 1 sistemi üzerine etkisi. Ulusal Cerrahi Dergisi 2008; 24: 137-144