Strukturnaja modifikacija belkov soi kak perspektivnaja bio- i nanotekhnologija

Avtor: Ju. A. Shushkevich,
OOO «Kubanskijj soevyjj koncentrat»
Soavtory: M. L. Domoroshhenkova (GNU VNIIZh Rossel'khozakademii)
i D. Khajjes (Hayes General Technologies, Izrail')

Samyjj ehffektivnyjj metod

1. Vvedenie v problematiku

Reshenie problemy deficita belka — odnojj iz global'nykh problem, stojashhikh pered chelovechestvom, — nevozmozhno bez ispol'zovanija syr'evykh resursov rastitel'nogo proiskhozhdenija, prezhde vsego poluchaemykh pri pererabotke semjan maslichnykh i zernobobovykh kul'tur. V ehtom kontekste belkam soi tradicionno otvodilas' vedushhaja rol'. Vysokoe soderzhanie ipishhevaja cennost' soevogo belka pri razvitykh tekhnologijakh vysokobelkovykh produktov — soevojj muki, koncentratov i izoljatov — obespechili ikh shirokoe ispol'zovanie v pishhevojj promyshlennosti i v pitanii naselenija. V 2005 godu mirovoe potreblenie soevogo izoljata sostavljalo 350 tys. tonn, soevogo koncentrata 500 tys. tonn^[1]. Po prognozu LMC International Ltd., odnojj iz vedushhikh britano-amerikanskikh konsaltingovykh kompanijj v oblasti pishhevojj promyshlennosti i sel'skokhozjajjstvennykh rynkov, k 2020 godu mirovojj rynok soevykh izoljatov vyrastet do 1,6 mln. tonn, soevykh koncentratov — do 5,6 mln. tonn. Prognoziruetsja, chto do poloviny rynka kazeina i kazeinatov i chast' rynka syvorotochnykh belkov moloka mozhet byt' zameshhena soevymi belkovymi produktami^[2].

Foto: © 2010 Pul's agrarnogo rynka

Soevye belki pishhevogo kachestva imejut razlichnoe naznachenie. Tak, dlja vospolnenija deficita belkov zhivotnogo proiskhozhdenija, problema kotorogo osobenno ostro stoit v razvivajushhikhsja stranakh, dostatochno ispol'zovanie soevojj muki, koncentrata i izoljata, proizvodimykh po klassicheskim tekhnologijam, izvestnym s serediny XX veka. V to zhe vremja dlja udovletvorenija sprosa na belkovye ingredienty s razvitymi funkcional'no-tekhnologicheskimi svojjstvami i uluchshennymi mediko-biologicheskimi kharakteristikami, neobkhodimy novye tekhnologicheskie reshenija. V poslednie 10-15 let byli issledovany i podtverzhdeny profilakticheskie i lechebnye svojjstva soevykh peptidov, flavonoidov, oligosakharidov i drugikh fitokhimicheskikh soedinenijj, soderzhashhikhsja v semenakh soi i produktakh ikh pererabotki. V svjazis ehtimna povestku dnja vstal vopros ob aktivizacii sootvetstvujushhikh biologicheski aktivnykh faktorov v massovo vypuskaemykh belkovykh produktakh, o povyshenii ikh specifichnosti i o sozdanii promyshlennykh tekhnologijj ikh izvlechenija, ochistki i koncentrirovanija.

2. Strukturnaja modifikacija belkov

Odnim iz perspektivnykh i ehkonomicheski ehffektivnykh napravlenijj razvitija i uluchshenija kharakteristik pishhevykh belkov javljaetsja ikh strukturnaja modifikacija.

Pervye upominanija o strukturnojj modifikacii soevykh belkov otnosjatsja k 1940-m godam, kogda v SShA velis' issledovanija po polucheniju ustojjchivykh k nagrevaniju penoobrazovatelejj dlja voenno-morskogo flota. Dlja ehtogo ispol'zovalsja fermentativnyjj gidroliz soevojj muki pri nizkikh znachenijakh pH (2.0-3.5), v rezul'tate kotorogo obrazovyvalis' polipeptidy s molekuljarnojj massojj ne menee 14000 Da. Do pojavlenija sinteticheskikh poverkhnostno-aktivnykh veshhestv «bobovyjj sup» schitalsja luchshim penoobrazovatelem po pokazateljam sily vspenivanija i ustojjchivost'ju protiv osedanijav uslovijakh vysokojj temperatury^[3].

Na segodnjashnijj den' pod strukturnojj modifikaciejj belkovykh soedinenijj soi mozhno ponimat' poluchenie v processe upravljaemojj destrukcii i/ili napravlennojj khimicheskojj, fermentativnojj ili fizicheskojj modifikacii iskhodnykh biopolimerov soevogo belka ili produktov ikh gidroliza novykh belkovykh proizvodnykh, v tom chisle bolee nizkomolekuljarnykh belkov i polipeptidov s uluchshennymi ili principial'no novymi funkcional'nymi i mediko-biologicheskimi svojjstvami i s izmenennymi fiziko-khimicheskimi kharakteristikami.

Termin «strukturnaja modifikacija belkovykh soedinenijj» v otechestvennykh nauchnykh publikacijakh po sostojaniju na segodnjashnijj den' vstrechaetsja poka chto dostatochno redko,obychno ispol'zujutsja bolee obshhee opredelenie «modifikacija belkov» ili, kak chastnyjj sluchajj, «gidroliz belkov», v to vremja kak v zarubezhnojj nauchnojj literature termin «structural modification ofprotein» shiroko rasprostranen^[4].

Strukturnye kharakteristiki soevykh belkov dovol'no khorosho izucheny^[5]. Soevye belki mozhno razdelit' na gruppy polipeptidov, razlichajushhikhsja po molekuljarnojj masse. V zavisimosti ot skorosti sedimentacii oni uslovno podrazdeljajutsja na 2S, 7S, 11S i 15S frakcii. V svoju ochered', kazhdaja frakcija javljaetsja slozhnojj smes'ju belkov, razlichajushhikhsja po svoim kharakteristikam.

Osnovnymi frakcijami, opredeljajushhimi funkcional'nost' soevogo belka, javljajutsja 7S v- i g-konglicininy (M.m. 150-175 kD) i 11S-gicinin (M.m. 320-350 kD), na dolju kotorykh prikhoditsja bolee 80% summarnykh belkov.

Pri ehlektroforeze po Laemli glicinin i konglicininy raspadajutsja na otdel'nye polipeptidy:

• v-konglicinin: b’ — 80 kD, b — 76 kD, v — 50 kD;
• g-konglicinin: 66-65 kD;
• glicinin: kislye sub"edinicy — 45-37 kD, osnovnye sub"edinicy — 22-19 kD.

V kachestve osnovnogo instrumenta upravljaemojj destrukcii globulinov soi ispol'zuetsja fermentativnyjj gidroliz, kotoryjj mozhet byt' dopolnen membrannojj fil'traciejj^[6], gomogenizaciejj,ehmul'sionnojj ehkstrakciejj^[7], izoehlektricheskim fokusirovaniem i promyshlennojj zhidkostnojj khromatografiejj^[8]. V rjade sluchaev strukturnaja modifikacija mozhet osushhestvljat'sja posredstvom reakcijj plasteinovogo sinteza, pozvoljajushhimi izmenit' funkcional'nye svojjstva ili uluchshit' aminokislotnyjj sostav produkta (naprimer, povysit' soderzhanie odnojj ili neskol'kikh aminokislot, udalit' «gor'kie» aminokisloty)^[9]. Zavershajushhejj stadiejj tekhnologicheskogo processa (esli produkt ne realizuetsja v zhidkom vide) javljaetsja raspylitel'naja sushka produkta pri special'nykhtemperaturnykh rezhimakh.

Strukturnaja modifikacija predpolagaet sushhestvennoe izmenenie fizicheskikh i khimicheskikh kharakteristik belka, raskrytie ili formirovanie novykh svojjstv. Nizhe privoditsja kratkaja kharakteristika togo, kak i kakim obrazom primenjaemye pri strukturnojj modifikacii metody vlijajut na svojjstva konechnykh produktov.

Pri gidrolize kak takovom proiskhodit ukorachivanie molekul otdel'nykh polipeptidov, vysvobozhdenie i aktivacija novykh khimicheskikh svjazejj, v chastnosti, SH-svjazejj i t.d., «vysvobozhdenie» ili ehksponirovanie na poverkhnost' otdel'nykh gidrofil'nykh ili gidrofobnykh grupp, v rezul'tate chego poluchaemye soedinenija obladajut novymi, otlichnymi ot iskhodnogo substrata, svojjstvami rastvorimosti, zhiroehmul'giruemosti,vlago- i zhirouderzhanija, antioksidantnymi svojjstvami, reologicheskimi kharakteristikami.

Poluchaemye v processe strukturnojj modifikacii peptidy i polipeptidy klassificirujutsja v nanodiapazone ot 5 do 100 nm.

Vysokaja substratnaja specifichnost' primenjaemykh pri gidrolize ehnzimov pozvoljaet napravlenno vesti reakcii po strogo opredelennym svjazjam, dobivajas' poluchenija opredelennykh grupp peptidov i polipeptidov, kotorye v posledujushhem mogut byt' otseparirovany s neobkhodimojj stepen'ju chistoty.

Krome togo, narjadu s reakcijami gidroliza pri ispol'zovanii nekotorykh fermentov mogut katalizirovat'sjai reakcii sshivanija belkov poperechnymi svjazjami — tak, v processe gidroliza, kataliziruemogo transglutaminazojj,obrazujushhiesja «sshivki» mezhdu ostatkami lizina i glutamina v polipeptidnojj cepi usilivajut zhelirujushhie svojjstva i mogut byt' ispol'zovany dlja izgotovlenija mikrokapsul dlja immobilizovannykh fermentov^[10].

Ispol'zovanie pri gidrolize shhelochnykh reagentov pozvoljaet poluchat' proteinaty, naibolee rasprostranennymi sredi kotorykh javljajutsja proteinaty natrija, kal'cija i kalija; kotorye obladajutraznymi funkcional'nymi svojjstvami. V rabote L. V. Gaponovojj bylo pokazano, chto zhirouderzhivajushhaja i vodouderzhivajushhaja sposobnosti maksimal'ny u soevykh proteinatov kalija, penoobrazujushhaja sposobnost' — u proteinata natrija, zhiroehmul'girujushhaja sposobnost' — u soevykh proteinatov kal'cija.^[11] To est' imeet mesto vyrazhennoe vlijanie kationov shhelochnykh i shhelochnozemel'nykh metallov na funkcional'nye svojjstva proteinatov soevogo belka.

Izvestno,chto konformacija belka vlijaet na ego fiziko-khimicheskie svojjstva. Konformacija belka chuvstvitel'nak osobennostjam aminokislotnojj posledovatel'nosti i kharakteristikam rastvoritelja. Svorachivanie polipeptida pri formirovanii prostranstvennojj struktury opredeljaetsja termodinamicheskimi faktorami.Dlja vodorastvorimykh belkov bol'shinstvo nepoljarnykh ostatkov nakhoditsja vnutri, a bol'shinstvo poljarnykh ostatkov na poverkhnosti globuly, nakhodjashhejjsja v kontakte s rastvoritelem. Ehtim dostigaetsja minimizacija svobodnojj ehnergii belkovojj strukturypri dannykh uslovijakh i svojjstvakh rastvora. V obshhem sluchae, v globuljarnykh belkakh gidrofobnye ostatki nakhodjatsja vnutri, a gidrofil'nye bol'shejj chast'ju na poverkhnosti. Poehtomu nativnye globuljarnye belki obychno obladajut vysokojj rastvorimost'ju. V processe promyshlennogo poluchenija ochishhennykh frakcijj belkov v rezul'tate denaturacii v belke proiskhodjat strukturnye izmenenija, privodjashhie k snizheniju egorastvorimosti i izmeneniju funkcional'nosti. Tak, nagrevanie belkovykh rastvorov privodit k uvelicheniju doli gidrofobnykh uchastkov na poverkhnosti^[12].V processe gidroliza i fizicheskikh vozdejjstvijj — sdvigovykh deformacijj pri gomogenizacii — proiskhodit izmenenie prostranstvennojj struktury s uvelicheniem udel'nojj konformacionnojj ehnergii belkovykh chastic. V rezul'tate ehtikh processov nepoljarnyegidrofil'nye ostatki (R-gruppy serina, treonina, tirozina, cisteina, glicina i dr.) okazyvajutsja v bol'shejj stepeni ehksponirovannymi na poverkhnost', chto povyshaet rastvorimost'^[13] ehtikh chastic. Obrazovanie belkovykh chastic s preobladaniem gidrofobnykh R-grupp (alanina, lejjcina, izolejjcina, valina i prolina), pozvoljaet poluchat' frakcii s povyshennymi zhiroehmul'girujushhimi kharakteristikami. Otmetim takzhe, chto po dannym tajjvanskikh uchenykh dazhe bez dorogostojashhego razdelenija po preobladajushhim aminokislotnym ostatkam koncentrat soevykh peptidov javljaetsja prevoskhodnym ehmul'gatorom i mozhet byt' ehmul'girovan s vodojj i zhirom v sootnoshenii 1:7:1 s sokhraneniem stabil'nojj ehmul'sii, tem samym polnost'ju zamenjaja lecitin v kachestve ehmul'gatora^[14]. Inymi slovami, poluchaemyjj produkt s nanochasticami belka oboikh tipov mozhet sbalansirovano obladat' kak svojjstvom rastvorimosti, tak i javljat'sja ehmul'gatorom.

Uzhe upominavshiesja sdvigovye deformacii v processe gomogenizacii pri vysokom davlenii ne tol'ko fizicheski obespechivajut destrukciju belkovykh globul napolipeptidnye fragmenty, no i sposobstvujut ikh stabilizacii i snizheniju agregirovanija.Imejutsja svedenija, chto v rezul'tate fizicheskogo vozdejjstvija sdvigovykh deformacijj pri gomogenizacii na poverkhnosti belkovykh chastic ehksponirujutsja SH-gruppy cisteina, obespechivajushhie vyrazhennyjj antioksidantnyjj ehffekt produkta (SH-gruppy vystupajut kak konkurirujushhie s drugimi substratami ob"ekty okislenija, kotorye ne dajut svobodnykh radikalov i fakticheski gasjat cepnuju reakciju svobodnoradikal'nogo okislenija^[15]).

Blagodarjaumen'sheniju molekuljarnojj massy poluchaemykh belkovykh chastic znachitel'no vozrastaet ikh termostabil'nost', povyshaetsja ustojjchivost' k ionnojj sile rastvora (koncentracii soli).

Takim obrazom, pri provedenii strukturnojj modifikacii belkov vozmozhno primenenie shirokogo nabora biotekhnologicheskikh, khimicheskikh i fizicheskikh metodov vozdejjstvija,a takzhe metodov vydelenija, ochistki i koncentrirovanija, pozvoljajushhikh poluchat' veshhestva s zadannymi kharakteristikami kak v smesevykh sistemakh, tak v vide substancijj s neobkhodimym urovnem chistoty.

Neobkhodimo otmetit', chto v literature takzhe upominaetsja ob ehksperimente, provedennom tajjvan'skimi uchenymi po polucheniju nanochastic soevogo belka s razmerami menee 100 nm putem sverkhskorostnogo mekhanicheskogo razmola neposredstvenno soevykh bobov. Pri ehtom poluchennye nanochasticy soevogo belka, svobodnye ot polisakharidov i fosfolipidov, obladali povyshennojj biologicheskojj aktivnost'ju, v chastnosti, sposobstvovali povysheniju immunnogo statusa u laboratornykh myshejj^[16]. Po-vidimomu, vsjakijj sposob«vysvobozhdenija» peptidov soi vne zavisimosti ot primenjaemojj dlja ehtogo tekhnologii obespechivaet poluchenie produktov s vyrazhennym projavleniem novykh khimicheskikh i biologicheskikh svojjstv. Tajjvan'skie issledovateli nichego ne soobshhajut o stoimosti nanochastic soevogo belka, poluchennykh pri mekhanicheskom razmole, no, sudja po vsemu, stoimost' takojj tekhnologii na porjadok prevoskhodit stoimost' gidroliznogo processa. Uchityvaja stremitel'noe razvitie biotekhnologii i pojavlenie na rynke vse bol'shego kolichestva fermentnykh preparatov s vysokojj substratnojj specifichnost'ju i aktivnost'ju, process strukturnojj modifikacii na osnove gidroliza javljaetsja na segodnjashnijj den' naibolee ehkonomicheski perspektivnym.

3. Vozmozhnosti strukturnojj modifikacii v formirovanii novykh funkcional'nykh svojjstv produktov

Vyshe byl dan analiz sistemy vozdejjstvijj, kotorye mogut primenjat'sja v processe strukturnojj modifikacii belkov soi. Ehti vozdejjstvija pozvoljajut upravljat' funkcional'no-tekhnologicheskimi i mediko-biologicheskimi svojjstvami konechnykh produktov.

Nizhe v tablice privoditsja perechen' tekhnologicheskikh vozdejjstvijj, neobkhodimykh dlja dostizhenija zadannykh svojjstv produktov v processe strukturnojj modifikacii belkov soi

Obsuzhdaemaja strukturnaja modifikacija belkov osushhestvljaetsja na urovne izmenenijj svojjstv chastic nanometrovogo masshtaba s ispol'zovaniem raznoobraznykh khimicheskikh, biokhimicheskikh i fizicheskikh metodov.

Poluchaemye fragmenty belkovykh chastic nanorazmernogo masshtaba obladajut svojjstvami, kotorye naprjamuju zavisjat ot ikh razmera i atomarnojj struktury poverkhnosti. To est' dannyjj process otnositsja k oblasti nanotekhnologijj. Pri ehtom, khotja osnovnaja chast' preobrazovanijj osushhestvljaetsja po skheme top-bottom, chast' iz nikh predpolagaet obratnyjj process bottom-top (mikrokapsulirovanie, plasteinovyjj sintez).

Takim obrazom, strukturnaja modifikacija belkov na osnove biokataliza otkryvaet shirokie vozmozhnosti dlja poluchenija veshhestv s zaranee zadannymi upravljaemymi kharakteristikami.

4. NIR po strukturnojj modifikacii, osnovnye avtory i publikacii, vnedrenie

Aktivnaja nauchno-issledovatel'skaja rabota po tematike strukturnojj modifikacii belkov nachalas' v 1970-kh godakh, odnovremenno s issledovanijami po plasteinovomu sintezu, odnako znachitel'naja chast' rabot po dannojj tematike v SSSR byla zasekrechena. Naibolee krupnym zarubezhnym rezul'tatom, poluchivshim shirokoe kommercheskoe primenenie s 1980 goda, stala tekhnologija refoldinga soevogo koncentrata s cel'ju vosstanovlenija ego rastvorimosti v vodnykh rastvorakh (v processe spirtovojj obrabotki, javljajushhejjsja neot"emlemojj chast'ju tekhnologii poluchenija soevogo koncentrata, belok denaturiruet i utrachivaet svojjstvo rastvorimosti). V processe refoldinga strukturnajamodifikacija osushhestvljaetsja v uslovijakh centrobezhnojj gomogenizacii pri povyshennojj temperature v shhelochnykh uslovijakh^[17].Dejjstvujushhimi faktorami pri refoldinge vystupajut khimicheskijj gidroliz soevogo globulina v prisutstvii shhelochi i sdvigovye deformacii, dostigaemye pri gomogenizacii, obespechivajushhie intensifikaciju reakcii gidroliza, obespechivajushhee vysvobozhdenie gidrofil'nykh grupp i snizhajushhie aglomeracionnuju sposobnost' chastic gotovogo belka.

V SSSR issledovanija po strukturnojj modifikacii belkovykh soedinenijj rastitel'nogo syr'ja osushhestvljalis' v ramkakh zakrytojj tematiki NIR NPO «Maslozhirprom».Odnojj iz naibolee polnykh nauchnykh publikacijj po dannojj tematike stala dissertacionnaja rabota M.L.Domoroshhenkovojj «Razrabotka tekhnologii poluchenija modificirovannykh belkov iz soevogo shrota s ispol'zovaniem biotekhnologicheskikh metodov» (1991 g.)^[18]. V ukazannojj rabote bylo izucheno vlijanie prirody proteaz i stepeni gidroliza na fiziko-khimicheskie i funkcional'nye svojjstva soevykh belkov, issledovany tekhnologicheskie rezhimy processa fermentativnojj modifikacii, issledovany khimicheskie, funkcional'nye i mediko-biologicheskie svojjstva modificirovannykh soevykh belkov.

Byla proslezhena izbiratel'nost' gidroliza otdel'nykh sub"edinic soevykh globulinov pri dejjstvii raznykh proteaz.

Pri dejjstvii shhelochnykh i slaboshhelochnykh proteaz gidrolizu podvergalis' sledujushhie polipeptidy:

• b-, b’-polipeptidy v-konglicinina i g-konglicinin > v-polipeptidy v-konglicinina > kislye peptidy glicinina > osnovnye polipeptidy glicinina
• / KG (7S) > kislye GL (11S) > osnovnye GL (11S) /.

Pri dejjstvii nejjtral'nojj proteazy Bac. Subtilis, obladajushhejj substratnojj specifichnost'ju k gidrofobnym aminokislotam s N-konca rasshhepljaemojj svjazi, chastichnomu rasshhepleniju podverglis' vse polipeptidy.

Pri dejjstvii kislykh proteaz:

• kislye polipeptidy glicinina > b-, b’-polipeptidy v-konglicinina i g-konglicinin > v-polipeptidy v-konglicinina > osnovnye peptidy glicinina
• / kislye GL (11S) > KG (7S) > osnovnye GL (11S) /.

Razlichija v dinamike gidroliza i v polipeptidnykh spektrakh fermentativno modificirovannykh belkov byli obuslovleny raznojj substratnojj specifichnost'ju ispol'zovannykh fermentov i osobennostjami biokhimicheskogo stroenija otdel'nykh sub"edinic soevykh globulinov. Takim obrazom, uzhe v 90-e gody byla pokazana vozmozhnost' napravlennojj destrukcii belkovykh biopolimerov.

K bol'shomu sozhaleniju, v bolee pozdnie gody fundamental'nye i prikladnye nauchno-issledovatel'skie raboty po tematike strukturnojj modifikacii belkovykh soedinenijj v nashejj strane provodilis' ochen' ogranichenno. Iz opublikovannykh rabot otechestvennykh uchenykh po lokal'nym aspektam sootvetstvujushhejj tematiki mozhno, ne pretenduja na polnotu, upomjanut' vypolnennye v GU NII Pitanija RAMN i Moskovskom gosudarstvennom universitete prikladnojj biotekhnologii rabotu po polucheniju i issledovaniju fermentativnogo gidrolizata izoljata soevykh belkov^[19], vypolnennoe v Sankt-Peterburgskom gosudarstvennom universitete nizkotemperaturnykh i pishhevykh tekhnologijj issledovanie po tipam khimicheskikh reakcijj, kataliziruemykh mikrobnym fermentnom transglutaminazojj na substratakh, predstavlennykh globulinami soi^[20],issledovanie proteoliza syvorotochnykh belkov moloka s primeneniem ehlektroaktivacii, vypolnennye v Severokavkazskom gosudarstvennom tekhnicheskom universitete^[21] i nekotorye drugie. Provedenie bolee masshtabnykh NIR v Rossii sderzhivaetsja otsutstviem celevogo gosudarstvennogo finansirovanija i potencial'no zainteresovannykh v ikh rezul'tatakh predprijatijj po glubokojj pererabotke soi i polucheniju syvorotochnykh belkov moloka.

Takim obrazom, tekhnologii strukturnojj modifikacii belkovykh soedinenijj v nashejj strane do sikh por ne vyshli za predely laboratorijj.

V to zhe vremja v zarubezhnykh stranakh dannoe napravlenie aktivno razvivalos'. V 2002-2004 gg nachalos' promyshlennoe proizvodstvo gidrolizatov soevykh belkov na zavodakh po glubokojj pererabotke soi kompanijj ADM (SShA), Solae (SShA) i Solbar (Izrail'). Bol'shuju rol' v nauchno-tekhnologicheskom obespechenii sootvetstvujushhikh proizvodstv sygral izrail'skijj biotekhnolog D.Khajjes (D.Chajuss). V techenie 2005-2008 gg. analogichnye proizvodstva pojavilis' v Kitae i Malajjzii. Proizvodstvo gidrolizatov soevogo belka osushhestvljaet kompanija Fuji Oil (Japonija). Po mneniju specialistov, rabotajushhikh v dannojj oblasti, v nastojashhee vremja mirovojj centr nauchnykh issledovanijj po tematike fermentativnogo gidroliza belkov nakhodjatsja v Japonii, na Tajjvane, a takzhenarashhivaetsja intensivnost' issledovatel'skikh rabot v Kitae i v Juzhnojj Koree^[22].

V nachale 2000-kh godov v nauchnojj literature pojavilis' publikacii ob unikal'nykh biologicheski aktivnykh svojjstvakh nizkomolekuljarnogo peptida lunazina, vydelennogo iz semjan soi ili iz soevykh belkov. Lunazin sostoit iz 43 aminokislotnykh ostatkov, imeet molekuljarnuju massu 5.45 ± 0.25 kD i javljaetsja otdel'nojj sub"edinicejj 2S al'bumina. Coderzhanie prirodnogo lunazina v semenakh soi ochen' neznachitel'no, no ego koncentracija rezko vozrastaet v rezul'tate gidroliza belkov^[23][24][25].

V 2009 godu amerikanskaja firma Soy Labs, LLC zajavila o nachale kommercializacii dvukh vidov preparatov, LunaSoy® iLunasin XP®, osnovannykh na ehkstrakte lunazina, kotorye mozhno ispol'zovat' v funkcional'nykh produktakh pitanija i napitkakh.

V ehtom kontekste neobkhodimo otmetit', chto proizvodstvo biologicheski aktivnykh dobavok na osnove vydelennykh soevykh peptidov v Kitae perezhivaet na segodnjashnijj den' nastojashhijj bum. No iz-za togo, chto prakticheski vse proizvodstvo orientirovano na vnutrennijj rynok, potrebitel'skaja informacija i nauchnye publikacii na anglijjskom ili russkom jazykakh prakticheski nedostupny. Takzhe otsutstvujut tochnye svedenija o primenjaemykh tekhnologijakh (izvestno lish', chto v ikh osnove lezhit upravljaemyjj gidroliz), o biokhimicheskom sostave i chistote produktov. Izvestnymi proizvoditeljami preparatovpeptidov v Kitae javljajutsja kompanii, zanimajushhiesja proizvodstvom pishhevykh soevykh belkov, takie kak Harbin Ho-Tech Soybean Food Co Ltd, kompanija Guangzhou Hisoya Biological Science,Lynyi Shansong Bilogical Products Co.i drugie.

Neobkhodimo otmetit' postavlennyjj v SShA interesnyjj opyt po polucheniju biopolimerov putem obrazovanija kataliziruemykh transglutaminazojj svjazejj mezhdu molekulami syvorotochnogo belka moloka i globulinami soi. Nesmotrja na bol'shuju molekuljarnuju massu 200 tys. Da (issledovateli ne podvergali iskhodnye belki destrukcii) poluchennyjj biopolimer obladal novymi funkcional'nymi svojjstvami^[26]. Vpolne ochevidno, chto primenenie podobnogo mekhanizma polimerizacii po otnosheniju k nanorazmernym strukturirovannym belkovym chasticam pozvolit sozdavat' veshhestva s novymi kharakteristikami.

Interes k tekhnologii strukturnojj modifikacii belkovykh soedinenijj soi svjazan s zhelaniem vedushhikh mirovykh proizvoditelejj kak uluchshit' funkcional'nye svojjstva vypuskaemykh imi pishhevykh belkov, tak i osushhestvit' vydelenie i vypusk v tovarnykh kolichestvakh opredelennykh tipov soevykh polipeptidov i peptidov s podtverzhdennymi mediko-biologicheskimi svojjstvami. Pri ehtom poslednjaja motivacija igraet znachitel'no bolee vazhnuju rol', poskol'ku rech' idet o fakticheskom perekhode proizvoditelejj iz sektora pishhevykh ingredientov (food ingredients) v farmakologicheskijj sektor, kharakterizujushhijjsja znachitel'no bol'shimi urovnjami sprosa i dobavlennojj stoimosti.

V silu ehtogo obstojatel'stva kolichestvo otkrytykh zarubezhnykh publikacijj po temam, otnosjashhimsja k nanostrukturnojj modifikacii soevykh belkov, ves'ma neveliko. Issledovanija nosjat, v osnovnom, korporativnyjj kharakter, ikh rezul'taty obnarodujutsja, v luchshem sluchae, chastichno i posle zavershenija kommercializacii novykh produktov.

V minuvshem 2009 godu byli obnarodovany predvaritel'nye rezul'taty provedennykh v SShA issledovanijj, pokazyvajushhie «iskljuchitel'nuju cennost' ispol'zovanija polipeptidov pri sozdanii nanostrukturnykh ob"ektov»^[27]. Prinimaja vo vnimanie to obstojatel'stvo, chto polipeptidy soevogo belka v ramkakh imejushhikhsja tekhnologijj mogut proizvodit'sja v znachitel'nykh promyshlennykh ob"emakh, proizvodstvo sootvetstvujushhikh nanomaterialov bukval'no srazu zhe posle zavershenija NIOKR mozhet stat' massovym i ehkonomicheski ehffektivnym.

Takim obrazom, strukturnaja modifikacija belkov soi javljaetsja ehffektivnym metodom pri sozdanii veshhestv s novymi svojjstvami, shiroko vostrebovannykh v razlichnykh tekhnologijakh i sferakh chelovecheskojj dejatel'nosti.