بهینه سازی تولید پروتئین هیدرولیز شده از پنبه دانه به روش سطح پاسخ

مقدمه: پروتئین های هیدرولیز شده ترکیباتی با وزن مولکولی پایین هستند که پس از ورود به بدن به آسانی جذب شده و نقش های بیولوژیکی مهمی را در سطوح سلولی ایفا می کنند. از مهمترین عملکردهای این ترکیبات زیست فعال می توان به فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی، ضد سرطانی و افزایش دهنده سیستم ایمنی بدن اشاره کرد. هدف از انجام این پژوهش، بهینه سازی تولید پروتئین هیدرولیز شده از آرد پنبه دانه توسط آنزیم پپسین به روش سطح پاسخ می باشد.مواد و روش ها: در این پژوهش از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی با سطوح متغیرهای مستقل: دما (c◦40-30)، زمان (52 ساعت)، نسبت آنزیم به سوبسترا (%0/25) انتخاب گردید. فعالیت آنتی اکسیدانی پنبه دانه توسط چهار آزمون مهار رادیکال آزاد dpph، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، قدرت احیاء کنندگی و شلاته کنندگی یون آهن بررسی شد.یافته ها: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اثر متغیرهای واکنش بر پاسخ های آزمایش معنی دار است (p<0/05). شرایط بهینه برای دستیابی به بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی شامل دمای c◦31/1، زمان 5 ساعت و نسبت آنزیم به سوبسترا %1/75 حاصل شد و تحت این شرایط میزان مهار رادیکال آزاد %83، قدرت احیاء کنندگی 0/158 انگستروم، شلاته کنندگی %70، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل 1/99 میلی مول آلفاتوکوفرول بر میلی لیتر و درجه هیدرولیز در شرایط بهینه 31/75 % تعیین گردید.نتیجه گیری: پروتئین هیدرولیز شده پنبه دانه دارای فعالیت آنتی اکسیدانی بالا می باشد و می تواند به عنوان آنتی اکسیدانی طبیعی در مواد غذایی استفاده شود. بنابراین استفاده از این پروتئین های هیدرولیز شده در فرمولاسیون مواد غذایی توصیه می شود.

Optimization of the Production of Protein Hydrolysates from Cotton Seed by Response Surface Methodology

Introduction: Protein hydrolysates are compounds with low molecular weight that after entering the body are easily absorbed and play important biological roles in cellular levels. The most important functions of bioactive compounds are antioxidant, antimicrobial, anticancer activities and enhance the immune system. The main objective of this study was to produce cotton seed protein hydrolysate using pepsin enzyme that was optimized by response surface methodology. Materials and Methods: The factors investigated in this study were temperature (3040◦C), time (25h) and enzyme/substrate ratio (0.52%) in order to obtain maximum antioxidant activity. The antioxidant activities were investigated using 1diphenyl2picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging capacity, total antioxidant capacity, reducing power and chelating activity. All of the experiments were designed according to the central composite design. Results: Each of the studied variables had a significant effect on the responses (p<0/05). The optimal conditions to achieve maximum antioxidant activity were temperature of 31.1◦C, time of 5h and enzyme/substrate ratio of 1.75%, respectively. Under these conditions, (DPPH) free radical scavenging capacity, reducing power, chelating activity, total antioxidant capacity and degree of hydrolysis were 83%, 0.158 Å, 70%, 1.99 mmol α tocopherol/mL and 31.75%, respectively. Conclusion: Cotton seed protein hydrolysates have exhibited good antioxidant activity and might be employed as a natural antioxidant in food products and formulations.