Determining therapeutic proteins and prebiotic N-glycan concentrations in bovine colostrum

Abstract

Sığır kolostrumu, doğumdan hemen sonra meme bezlerinden salgılanan süttür ve immünoglobulin G (IgG), laktoferrin, oligosakkaritler, büyüme faktörleri ve temel besinler gibi zengin immünolojik olarak aktif bileşenler içermektedir. IgG ve laktoferrin, sığır kolostrumunda N-glikan kaynağı olan terapötik proteinlerdir. Biyoaktif N-glikanlar, faydalı mikroorganizmaların büyümesini teşvik etmek için prebiyotik maddeler olarak etki sağlamak gibi önemli biyolojik aktivitelere sahiptir. Bu tezin amacı, sığır kolostrumunda bulunan toplam protein, IgG ve laktoferrin gibi terapötik proteinler ve N-glikan konsantrasyonunun kolostrumdan olgun süte geçişte nasıl değiştiğini incelemektir. Bu amaçla, ULUOVA Süt Ticaret A.Ş.'den 28 Holstein inekten doğumdan sonraki 6 gün içinde sığır kolostrum örnekleri toplandı ve örnekler her örneğin günlerine göre havuzlandı. Daha sonra bu örneklerden toplam proteinler izole edildi. Numunelerin toplam protein konsantrasyonu, BCA yöntemi ile belirlendi ve proteinlerin görüntülenmesi SDS-PAGE ile gerçekleştirildi. IgG ve laktoferrin konsantrasyonu, ELISA testi kullanılarak tespit edildi. N-glikanlar, yeni N-glikosidazlar kullanılarak glikoproteinlerden salındı ve fenol-sülfürik asit yöntemi ile kantifiye edildi. Bu çalışmanın sonucunda erken kolostrumun en yüksek protein, laktoferrin, IgG ve N-glikan konsantrasyonuna sahip olduğu ve sonraki 3 gün boyunca konsantrasyonlarında azalma olduğu saptanmıştır.

Bovine colostrum is produced by milking gland directly after calving and rich source of immunologically active components, such as immunoglobulin G (IgG), lactoferrin, oligosaccharides, growth factors and essential nutrients. IgG and lactoferrin are therapeutic proteins which are source of N-glycans in bovine colostrum. These bioactive N-glycans have significant biological activities such as acting as prebiotic substances to stimulate growth of beneficial microorganisms. The overall aim of this thesis is that assessment of the changes in the concentration of total protein, therapeutic proteins, including IgG and lactoferrin, and N-glycan of bovine colostrum through transition from colostrum to mature milk. For this purpose, bovine colostrum samples were obtained during the six days after parturition from twenty-eight Holstein Friesian cows from ULUOVA Milk Trading Co. and the samples were pooled according to days of each sample. Then, the total proteins were isolated from these samples. The concentration of total protein in samples was detected using BCA assay and the proteins were visualized via Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). The concentrations of IgG and lactoferrin were determined with ELISA assay. After that, the N-glycans were released from bovine colostrum glycoproteins using novel N-glycosidases and quantified using phenol-sulfuric acid assay. As a results of this study, early colostrum involves the highest concentration of protein, lactoferrin, IgG and N-glycan and with subsequent decreases concentration over the next 3 days.