Lehmänmaidon lämpökäsittelyn todentaminen β-laktoglobuliinin rakennemuutosten perusteella

Tutkielman aluksi tutustutaan β-laktoglobuliinin rakenteeseen sekä maidon lämpökäsittelyihin ja niiden aiheuttamiin muutoksiin. Lisäksi perehdytään käytettyjen menetelmien teoriaan ja näytteiden valmistelun käytänteisiin. Kokeissa keskityttiin yhdistämään kerättyjä tietoja, jotta natiivi-PAGE ja Western blotting -menetelmät saataisiin toimimaan yhdessä maito- ja heranäytteiden sekä β-laktoglobuliinin vasta-aineen kanssa. Toimivuuden ohella oli tärkeää saada yleisimmät kaupallisesti käytetyt lämpökäsittelyt eroteltua toisistaan pienistäkin pitoisuuksista. Kokeellisessa tutkimuksessa kehitetyllä menetelmällä on mahdollista erotella toisistaan raakamaito, pastöroitu maito, ESL- ja UHT-käsitellyt maidot. Merkittäviä eroja näytteiden välillä löytyi β-laktoglobuliinin natiivimuotoja ja oligomeerejä tarkastelemalla. Käsittelyn voimakkuuden kasvaessa natiivien BLG-muotojen määrä väheni suhteessa lievempään lämpökäsittelyyn, kunnes UHT käsitellyssä maidossa niitä ei havaittu enää ollenkaan. Pienien oligomeerien määrän havaittiin kasvavan ESL-käsittelyn voimakkuuteen asti, jonka jälkeen ne hävisivät lähes kokonaan UHT-käsittelyn voimakkuudessa. UHT-käsittely oli riittävän voimakas aggregoimaan lähes kaiken havaittavan BLG:n niin suuriksi komplekseiksi, etteivät ne päässeet näytekaivosta erottelugeeliin ja geeli jäi lähes tyhjäksi. Menetelmän erottelukyky vaikuttaa erinomaiselta, sillä niinkin pieni kuin 2 µg β-laktoglobuliinia tai 3 µl maitoa riittää luettavan tuloksen saamiseksi. Vasta-aineen erottelukyky on parempi kuin pelkän PAGE-menetelmän ja se on BLG-spesifinen. Lisäksi näytteet voivat olla pakastettuja. Natiivi-PAGE yhdistettynä Western blotting -menetelmään on kuitenkin herkkä häiriöille ja vie aikaa, joten se soveltuu ennemmin pitkäaikaiseen tutkimukseen kuin päivittäiseen lämpökäsittelyn seurantaan.In the literature section, knowledge was gathered about β-lactoglobulin, typical heat treatments and what effects they have on milk, sample preparation and the methods used in the practical part. Aim in the laboratory was to create a functional method for evaluating milk and whey samples using native-PAGE and Western blotting methods together with β-lactoglobulin specific antibody. The idea was to create a method able to tell apart and determine the most common treatment levels of milk from even tiny sample volumes. With the method developed in the practical study, it is possible to distinguish raw, pasteurized, ESL and UHT milks. Significant differences were found in the amounts of native and oligomer forms of β-lactoglobulin. The more intense the heat treatment, the less native forms are left on the gel, and there might not be any left in UHT milk. Number of small oligomers first increases from raw to ESL, but decreases again significantly in UHT milk. Almost all the protein in UHT milk is too large to enter the separation gel. Resolving power of the method seems excellent, since mere 2 µg BLG or 3 µl milk is enough to gain results even from thawed samples. In comparison to native-PAGE the antibody has better sensitivity and it gives BLG-specific information from smaller amounts than just the Native-PAGE method. However native-PAGE combined with Western Blotting is quite time consuming and prone to errors, and therefore this method is better suited to long term research purposes rather than daily routine monitoring of hear treatment