Карбонилирование белков в пищевых продуктах и питании: краткий обзор современных данных

Окисление белков представляет несомненный научный интерес, поскольку окисленные белки влияют на качество и безопасность пищевых продуктов. Карбонилирование считают одной из наиболее значимых посттрансляционных модификаций белков, однако эта реакция и её последствия изучены недостаточно. С механистической точки зрения первичные карбонильные производные белков, то есть α-аминоадипиновый и γ-глутаминовый полуальдегиды, связывают с опосредованным радикалами окислительным стрессом, однако недавние исследования подчёркивают роль альтернативных путей карбонилирования, связанных с реакцией Майяра. Вторичные карбонильные производные образуются в белках в результате ковалентного связывания с карбонильными соединениями липидов, например с малоновым диальдегидом, связанным с белками. Высокая реакционная способность карбонильных производных белков в пищевых продуктах и других биологических системах свидетельствует о сложной химии этих соединений и требует дальнейшего изучения лежащих в её основе молекулярных механизмов и путей. В частности, карбонильные производные белков участвуют в образовании аномальных нефункциональных белковых агрегатов, подвергаются дальнейшему окислению с образованием биологически значимых карбоновых кислот и взаимодействуют с другими биомолекулами, включая окисляющиеся липиды и фитохимические соединения. С методологической точки зрения стандартный метод с использованием динитрофенилгидразина (DNPH) подвергается критике не только из-за недостаточной точности и воспроизводимости: авторы исследований также обычно неправильно интерпретируют результаты DNPH, что приводит к ошибочным выводам. С практической точки зрения биологическая значимость карбонильных производных белков в пищевой науке и питании по-прежнему остаётся предметом дискуссии. Хотя общепризнано, что карбонилирование ухудшает функциональные свойства белков и снижает их переваримость, механизмы этой взаимосвязи требуют дальнейшего уточнения. С медицинской точки зрения карбонильные производные белков рассматривают как маркеры окисления белков, окислительного стресса и заболеваний. Однако роль конкретных карбонильных производных в развитии определённых нарушений ещё нуждается в изучении. Согласно последним данным, карбонильные производные белков независимо от происхождения — эндогенного или пищевого — могут действовать как сигнальные молекулы, активируя не только эндогенную антиоксидантную защиту, но и иммунную систему. В настоящей статье кратко обобщены последние достижения в этой области и обозначены потенциальные направления дальнейших исследований.