La béta lactoglobuline
Définition :
La béta-lactoglobuline représente 40% des protéines du lactosérum soit de l'ordre de 2 à 4g par litre de lait. C'est une protéine qui se trouve sous la forme de 2 variants qui diffèrent l'un de l'autre par 2 résidus d'acides aminés (variant A : en position 64 une résidu d'aspartique et en 118 présence d'une valine ; varaint B en position 65 un glycocolle et en 118 une alanine). La béta-lactoglobuline renferme 162 résidus d'acides aminés pour une masse moléculaire de 18 kDa. On dénombre deux ponts disulfure et une fonction thiol libre. On retrouvera toujours un pont disulfure placé entre les cystéines 66 et 160, le deuxième pont s'exprime soit entre la cystéine 106 avec la cystéine 119 ou la cystéine 121. La cystéine 121 possède très souvent sa fonction thiol libre. La structure secondaire de la béta-lactoglobuline met en évidence de 10 à 15% de structure en hélice alpha et de 20 à 50% de feuillets béta et 30% de pelote statistique. Elle présente une forte homologie de structure avec la Retinol Binding protein. La béta-lactoglobuline est fortement immunogène et possède le pouvoir allergénique le plus puissant des protéines du lactosérum.
Remarque :
La béta-lactoglobuline est dénaturée thermiquement soit en milieu acide si elle est seule en solution soit en milieu neutre si elle est accompagnée d'autres protéines comme dans le cas du lait. Dans un milieu acide (pH <à 2,5) après chauffage de 30 minutes à 90°C, la molécule reste sous forme native monomèrique. La dénaturation à 120°C serait réversible à condition que le pH soit inférieur à pH3. Au-delà de pH 3 la dénaturation est irréversible. Pour des milieux dont le pH est compris entre pH 5 et pH 8 la béta-lactoglobuline se trouve sous forme dimérique. Pour des pH supérieurs à 8, il y a ionisation du groupement acide du glutamate 89 qui entraîne la dénaturation de la molécule et son agrégation par l'intermédiaire de ponts disulfure intermoléculaires. La création de pont disulfure entraînerait par superstructuration une diminution de la susceptibilité de la béta-globuline aux protéases. C'est aussi en milieu basique que l'on va favoriser l'interaction de la béta-lactoglobuline avec la kappa caséine des micelles de caséines. Cette interaction va participer à la déstructuration des micelles.
On peut envisager d'augmenter la propriété de gélification de la béta-lactoglobuline en augmentant le nombre de ponts disulfure par la mutation d'acides aminés placés de telle façon qu'il y a possibilité de créer des ponts disulfure intermoléculaire en empêchant la mise en place du pont disulfure avec la cystéine 160. Ceci est réalisable si on transforme la phénylalanine 82 ou l'arginine 40 en cystéine. Les gels obtenus après un point ou deux de mutation ont des propriétés améliorées par rapport à la protéine native.
Voir tableau :
Production de gels par la beta lactoglobuline, nature et mutée
La mutation simple de l'arginine 40 en cystéine donne des gels opaques. La double mutation entraîne une diminution de la synérèse et augmentation de stabilité thermique de 15°C.
