Klaus-Peter Kaiser

Proteaseinhibitors in potatoes Protein-, Trypsin- und Chymotrypsininhibitorenmuster durch isoelektrisches Fokussieren in Polyacrylamidgel. Eine Schnellmethode zur Identifizierung von Kartoffelsorten

ZusammenlassungDurch isoelektrisches Fokussieren in Polyacrylamidgel wurden in 12 Kartoffelsorten 42 Proteine und 21 Inhibitoren nachgewiesen. Die Protein- und Inhibitormuster sind sehr charakteristisch und können zur schnellen Sortendiagnose heraugezogen werden.Die Proteinverteilung ist nicht über die gesamte Knolle gleich. Keimversuche ergaben eine Verminderung des Inhibitorgehalts in Keimen gegenüber der Knolle. Während die basischen und neutralen Inhibitoren abnehmen, treten zusätzlich saure Inhibitoren auf.SummaryBy applying iscelectric focusing in polyacrylamide gel, 42 proteins and 21 inhibitors were detected in 12 potato varieties. The protein- and inhibitor-patterns are very characteristic, and can be used for rapid variety identification. The protein distribution is not the same in the whole tuber. Germination tests showed a smaller inhibitor content in sprouts than in tubers. The alkaline and neutral inhibitors decreased, whereas more acidic inhibitors appeared.

[Co-oxidation of beta-carotene and canthaxanthine by purified lipoxygenases from soya beans (author's transl)].

SummaryIsolation and purification of soya bean lipoxygenase (linoleate: O2 oxidoreductase, EC, 1.13.11.12) on Sephadex G-200, DEAE-cellulose and by isoelectric focusing yields two isoenzymes of the L-2 type (optimum pH 6.5) and two of the L-1 type (optimum pH 9.0). Different crude extracts from soya beans as well as the purified L-2 isoenzymes exhibit the same capacity for co-oxidation ofβ-carotene and canthaxanthine, when the comparison is based upon equal lipoxygenase activities. In contrast to L-2 the alkaline lipoxygenase L-1 is a poor „carotene oxidase”.ZusammenfassungDie Isolierung und Reinigung der Sojabohnen-Lipoxygenase (Linolsdure: O2 Oxydoreduktase EC 1.13.11.12) an Sephadex G-200, DEAE-Cellulose und durch isoelektrische Fokussierung ergab zwei Isoenzyme vom L-2-Typ (pH-Optimum 6,5) und zwei von L-1-Typ (pH-Optimum 9,0). Verschiedene Rohextrakte aus Sojabohnen und die gereinigten L-2-Isoenzeyme besaßen dieselbe Co-Oxydations-Kapazität gegenüberβ-Carotin und Canthaxanthin. Im Unterschied dazu ist die alkalische Lipoxygenase L-1 eine schwache „Carotin-Oxydase”.

Nachweis von Kuhmilch in Schaf- und Ziegenmilch bzw. -käse durch isoelektrische Focussierung in harnstoffhaltigen Polyacrylamidgelen

SummaryAddition of cows milk to sheeps and goats milk or cheese can be detected by isoelectric focusing of acid caseins on thin layers of polyacrylamide gels containing 6 M urea. From densitometric evaluation of protein pherograms, taking aγ-casein as indicator protein, presence of cows milk can be determined with confidence down to a level of 2 or 1% in sheeps or goats milk. Some commercially available cheeses from goats or sheeps milk were found to contain large amounts of cows milk. Advantages of the present method as compared to immunological methods are discussed.ZusammenfassungEin Zusatz von Kuhmilch zu Schaf und Ziegenmilch oder -käse kann durch isoelektrische Focussierung der Säurecaseine auf dünnen, harnstoff haltigen Polyacrylamidgelen (PAGIF) nachgewiesen werden. Bei quantitativer, densitometrischer Auswertung der Pherogramme unter Verwendung einesγ-Caseins als Indikatorprotein l:aßt sich Kuhmilch in Schaf oder Ziegenmilch bis herab zu 2 bzw. 1% sicher nachweisen. In einigen Ziegen- und Schafkäsen des Handels konnte die Verwendung von Kuhmilch eindeutig festgestellt werden. Vorteile dieser Methode gegenüber den immunologischen Verfahren werden erörtert.

Suggestion of a protective function of proteinase inhibitors in potatoes: Inhibition of proteolytic activity of microorganisms isolated from spoiled potato tubers

ZusammenfassungAus infizierten Kartoffelknollen wurden 108 Mikroorganismen isoliert, von denen 64 starke Proteolyten sind. Bei einer Reihe von Isolaten konnte eine Hemmung von Wachstum und proteolytischer Aktivität durch Inhibitoren der gleichen Kartoffelsorte nachgewiesen werden.SummaryFrom infected potato tubers 108 microorganisms were isolated, of which 64 were „strong” proteolytes. Work on various isolates showed inhibition of growth and of proteolytec activity by inhibitors obtained from potatoes of the same variety.

Analytik von Proteinen in Lebensmitteln mit elektrophoretischen und chromatographischen Verfahren@@@Analysis of proteins in foods by means of electrophoretic and chromatographic methods

SummaryThe efficiency of electrophoretic methods (gel electrophoresis, isoelectric focusing, twodimensional techniques) and of chromatographic methods (size exclusion and ion exchange chromatography, reversed phase HPLC) to analyze proteins in foods is reviewed. Several selected applications are discussed in detail.The large diversity of proteins in a particular food results in a unique electrophoretic or chromatographic pattern, that can be used for identification purposes, by means of the so called indicator proteins. The adaptability and resolving power of the methods assure their extended application to many protein containing foods. The uniqueness of the patterns obtained warranties differentiations of even closely related animal or plant foods as well as mixtures of them. The methods also allow quantitative determinations of mixtures of foods. Their ease of handling and good reproducibility and reliability favours their use in routine analyses. Numerous investigations on fish, meat and derived products, non-meat proteins in meat products, milk, cheese, cereals and products made of cereals, oilseed proteins, legumes, fruits and vegetables described in the literature are here presented.ZusammenfassungDie Leistungsfähigkeit der elektrophoretischen Methoden (Gelelektrophoresen, isoelektrische Focussierung, zweidimensionale Techniken) und chromatographischen Verfahren (Ausschluß-, Ionenaustausch-, Umkehrphasen-Hochdruckflüssigkeitschromatographie) zur Analytik von Proteinen in Lebensmitteln wird an Hand von umfangreicher Literatur sowie von ausgewählten Anwendungsbeispielen beschrieben.Die durch die Vielfalt der Proteinmuster gegebenen Unterscheidungsmöglichkeiten lassen sich bei Verwendung charakteristischer Proteinkomponenten („Indikatorproteine”) infolge der Anpassungsfähigkeit und des hohen Auflösungsvermögens der elektrophoretischen und chromatographischen Methoden heute schon weitgehend ausnutzen. Auf diese Weise können auch eng verwandte, sehr ähnliche Lebensmittel tierischer oder pflanzlicher Herkunft anhand ihrer Proteinmuster eindeutig differenziert und in Mischungen meist auch quantitativ bestimmt werden. Durch gute Reproduzierbarkeit, Zuverlässigkeit und schnelle Ausführung eignen sich die genannten Methoden für einen Einsatz im Routinebetrieb. In der Literatur liegen Untersuchungen vor über Fisch, Fleisch und abgeleitete Produkte, Fremdeiweiß in Fleischprodukten, Milch, Käse, Cerealien und daraus hergestellte Lebensmittel, Leguminosen- und Ölsaatsamen, Früchte und Gemüse.

Identifizierung der Tierart bei Fleisch, Fisch und abgeleiteten Produkten durch Proteindifferenzierung mit elektrophoretischen Methoden I. Rohes Fleisch und roher Fisch

SummaryAqueos extracts of raw skeletal muscles of 31 animal species (14 warm-blooded and 17 cold-blooded animals) were separated by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and by isoelectric focusing in polyacrylamide gel (PAGIF) and in agarose gel (AGIF). All methods produce species specific protein pherograms. Because of their higher resolving power the electrofocusing methods (PAGIF, AGIF) are more efficient than PAGE. Therefore, PAGIF or AGIF are the methods of choice for identification of warm-blooded animals (8 mammal and 6 poultry species). For identification of cold-blooded animals (4 fresh water and 12 marine fish species; species of squid) PAGE is sufficient. Beyond species differentiation PAGIF and AGIF are capable of differentiating according to age and sex (beef, sheep, chicken). PAGIF pherograms are most suitable for densitometric measurements and, consequently, for quantitative estimation of meat mixtures. Some advantages of the electrophoresic methods as compared to serological methods are discussed.ZusammenfassungWäßrige Extrakte aus rohem Skelettmuskel von 31 Tierarten (14 Warmblüter, 17 Kaltblüter) wurden durch Polyacrylamidgelelektrophorese (PAGE), isoelektrische Fokussierung in Polyacrylamidgel (PAGIF) and in Agarosegel (AGIF) aufgetrennt. Bei allen Methoden resultieren tierartspezifische Pherogramme. Die Focussiermethoden (PAGIF, AGIF) sind infolge höherer Auflösung leistungsfähiger als die PAGE. Zur Identifizierung der Warmblüter (8 Säugetier-, 6 Geflügelarten) sind sie deshalb als Methoden der Wahl anzusehen, während für die Identifizierung der Kaltblüter (4 Süßwasser-, 12 Seefische, 1 Tintenfischart) die PAGE ausreicht. Die Focussiermethoden erlauben über die Tierartbestimmung hinaus eine Differenzierung nach Altersstufen und Geschlecht (Rind, Schaf, Huhn). PAGIF-Pherogramme sind von allen angewendeten Methoden am besten zur densitometrischen Auswertung und damit zu quantitativen Aussagen bei Fleischmischungen geeignet. Einige Vorteile der elektrophoretischen Methoden gegenüber den serologischen Methoden werden diskutiert.[/p]

Monitoring Cheddar cheese ripening by chemical indices of proteolysis@@@Beurteilung des Reifungsverlaufs in Cheddarkse durch chemische Indikatoren des Eiweiabbaus. 3. Identifizierung einiger grerer Peptide: 3. Identification of several high-molecular mass peptides

ZusammenfassungZwei Cheddarkäse aus zwei verschiedenen Fabriken wurden 24 Wochen bei 10° C gereift und dann durch RP-HPLC auf in Citratpuffer bei pH 4,6 lösliche Peptide analysiert. Dreizehn Peptide mit Kettenlängen zwischen 35 und 65 Aminosäureresten und Molmassen zwischen 3800 und 7400 wurden isoliert und den korrespondierenden Sequenzen der Caseinfraktionen über Edman-Abbau und Aminosäurezusammensetzung zugeordnet. Alle Peptide erwiesen sich als Fragmente derβ-Caseine A1 und A2 aus der Region K29-S96, und elf von ihnen endeten mit M93 als C-Terminus. Da die Mengen und Proportionen dieser Peptide sich im Verlauf der Reifung der zwei Käse unterschiedlich ändern [cf. Z Lebensm Unters Forsch (1992) 195:8], dürften sie als Indikatoren zur Charakterisierung des Reifungszustandes brauchbar Sein.SummaryTwo Cheddar cheeses from two different production plants were ripened over 24 weeks at 10° C and then analysed for peptides soluble in citrate buffer at pH 4.6 by reversed-phase (RP)-HPLC. Thirteen peptides with a chain length of between 35 and 65 amino acid residues and molecular masses between 3800 and 7400 were isolated and assigned to the corresponding amino acid sequences of the casein fractions via Edman degradation and amino acid composition. All peptides were fragments of the region K29-S96 ofβ-caseine A1 and A2, and eleven of them had M93 as the C-terminal. The amounts and proportions of these peptides varied differently during ripening of the two cheeses, so they may be suitable markers for characterizing the stage of ripening

Proteindifferenzierung mit elektrophoretischen Methoden bei Fleisch, Fisch und abgeleiteten Produkten

SummaryThe protein patterns obtained by isoelectric focusing of aqueous extracts of minced meat are not changed by addition of bacon, salt, sodiumdiphosphate, sodiumcitrate and spices in amounts usual in sausage manufacturing. An identification of the animal species in binary mixtures is also possible in presence of the additives. With aqueous extracts of offal protein patterns are obtained which are specific for both the animal species and the organ. Advantages and disadvantages of commercial plates and gel plates prepared in the laboratory are discussed.ZusammenfassungDie Untersuchung von wäßrigen Extrakten aus rohen Wurstbräten ergab, daß der Zusatz rezepturüblicher Mengen an Speck, Kochsalz, Natriumdiphosphat, Natriumcitrat und Gewürzmischungen zu zerkleinertem Skelettmuskel die Proteinmuster nicht verändert und auch die Identifizierung der Tierart in binären Mischungen nicht beeinträchtigt. Wäßrige Extrakte aus Innereien liefern organ- und tierartspezifische Proteinmuster. Vor- und Nachteile bei der Verwendung von Fertigplatten und selbstgegossenen Platten werden diskutiert.

Proteindifferenzierung mit elektrophoretischen Methoden bei Fleisch, Fisch und abgeleiteten Produkten@@@Protein Differentiation with Electrophoretic Methods in Meat, Fish and Derived Products: II. Qualitative und quantitative Analyse roher binärer Fleischmischungen durch isoelektrische Focussierung in Polyacrylamidgel@@@II. Qualitative and Quantitative Analysis of Raw Binary Meat Mixtures by Means of Isoelectric Focusing in Polyacrylamide Gel

SummaryThe identification of animal species in raw binary meat mixtures is possible by means of isoelectric focusing of the aqueous extracts. Densitometric evaluation of the protein pherograms makes possible the quantitative analysis of such mixtures down to a minimum level of 2–5% of one of the components. The method has some advantages as compared to immunochemical methods.ZusammenfassungBei binären, rohen Fleischmischungen ist eine Erkennung der vorliegenden Tierarten durch isoelektrische Focussierung wäßriger Extrakte möglich. Die densitometrische Auswertung der Proteinpherogramme erlaubt eine quantitative Analyse solcher Mischungen bis herab zu einem Anteil von 2–5% an einer Komponente. Die Methode hat einige Vorteile gegenüber immunochemischen Methoden.

Differenzierung pflanzlicher und tierischer Proteine durch isoelektrische Focussierung in Agarosegel

A modified time and cost saving method for isoelectric focusing of protein mixtures in agarose gel is described. The efficiency of the method is demonstrated by separation of meat, fish and potato proteins.SummaryA modified time and cost saving method for isoelectric focusing of protein mixtures in agarose gel is described. The efficiency of the method is demonstrated by separation of meat, fish and potato proteins.ZusammenfassungAm Beispiel von Fleisch-, Fischund Kartoffelproteinen wird über die Leistungsfähigkeit einer modifizierten Focussiermethode in Agarosegel berichtet. Bei erhöhtem Probendurchsatz lassen sich Analysendauer und Kosten senken.