>
Fa   |   Ar   |   En
   تعیین شرایط بهینه تولید پپتیدهای ضداکسایش حاصل از هیدرولیز تریپتیکی پروتئین هسته انار  
   
نویسنده رحیمی پناه مریم ,صادقی ماهونک علیرضا ,قربانی محمد ,شهیری طبرستانی هدی ,نبی میبدی محسن
منبع پژوهش هاي علوم و صنايع غذايي ايران - 1402 - دوره : 19 - شماره : 1 - صفحه:181 -194
چکیده    این مطالعه به بررسی شرایط بهینه برای هیدرولیز آنزیمی پروتئین هسته انار با استفاده از روش‌ سطح پاسخ و تاثیر هیدرولیز بر ساختار پروتئین می‌پردازد. در ابتدا استخراج ایزوله پروتئین صورت گرفت، سپس بهینه‌سازی شرایط هیدرولیز پروتئین با استفاده از آنزیم تریپسین و طرح مرکب مرکزی تعیین شد. تاثیر متغیرهای مستقل شامل دما (30 تا 45 درجه سانتی‌گراد)، زمان (30 تا 180 دقیقه) و نسبت آنزیم به سوبسترا (1 تا 3 درصد وزنی/وزنی) بر فعالیت مهارکنندگی رادیکال آزاد dpph و قدرت کاهندگی یون فریک به عنوان پاسخ‌های این روش مورد ارزیابی قرار گرفتند. در شرایط بهینه به دست آمده از روش سطح پاسخ (دما: 37/6 درجه سانتی‌گراد، زمان: 136/55 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا: 2/2 درصد)، هیدرولیزهای مشتق شده، از قدرت مهارکنندگی رادیکال آزاد dpph (به میزان 0/89±87 درصد) و توان کاهندگی یون فریک (به میزان 0/44±0/293) برخوردار بودند. در این شرایط، درجه هیدرولیز پروتئین برابر با 1±30/1 درصد بود. افزایش در میزان آبگریزی سطحی پروتئین پس از فرآیند هیدرولیز نشان‌دهنده باز شدن زنجیر پروتئینی هسته انار و آشکار شدن ساختار آن در طی واکنش بود. با استفاده از روش الکتروفورز، وجود پپتیدهایی با وزن مولکولی کم (کمتر از 11 کیلودالتون) تایید شد. ارزیابی تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان‌دهنده بازشدن ساختار پروتئین و تولید قطعات کوچک‌تر در پی اعمال تیمار آنزیمی بود. طبق نتایج به‌دست آمده پروتئین هیدرولیز شده هسته انار توسط آنزیم تریپسین از قابلیت ضداکسایشی مناسبی برخوردار است.
کلیدواژه آبگریزی سطحی، الکتروفورز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، هسته انار، هیدرولیز آنزیمی
آدرس دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان, دانشکده صنایع غذایی, گروه علوم و صنایع غذایی, ایران, دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان, دانشکده صنایع غذایی, گروه علوم و صنایع غذایی, ایران, دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان, دانشکده صنایع غذایی, گروه علوم و صنایع غذایی, ایران, دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان, دانشکده صنایع غذایی, گروه علوم و صنایع غذایی, ایران, دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی, دانشکده داروسازی، مرکز تحقیقات علو دارویی و داروسازی سنتی, ایران
پست الکترونیکی nabimeybodi@ssu.ac.ir
 
   optimization of antioxidant peptides production from tryptic hydrolysis of pomegranate seed protein  
   
Authors rahimipanah maryam ,sadeghi mahoonak alireza ,ghorbani mohammad ,shahiritabarestani hoda ,nabimeybodi mohsen
Abstract    introduction  high levels of free radicals can damage biomolecules and eventually cause oxidative stress. bioactive peptides produced during enzymatic hydrolysis keep high health properties, such as antioxidant properties. the production of antioxidant peptides has received much attention as a new generation of natural antioxidants. plants are one of the most abundant sources of biopolymers, especially protein. as long as the protein structure is intact, its amino acid sequence is inactive; however, during proteolysis, fermentation, and gastrointestinal digestion, these amino acids are released as oligopeptides ordinally with less than 20 amino acids and below 10 kda in molecular weight. these peptides are more digestible and can exhibit specific bioactive properties such antioxidant properties. in this regard, the use of food waste containing protein to produce bioactive peptides and increase their value has received increasing attention. enzymatic hydrolysis can increase their functional properties by converting proteins into peptides without affecting their nutritional value. pomegranate seed protein is a by-product of the pomegranate seed oil industry and can be a good source of bioactive peptides with antioxidant properties. according to our knowledge, there isn’t any data about the enzymatic hydrolysis of pomegranate seed protein for antioxidant peptides production. in this study, the optimal conditions for enzymatic hydrolysis of pomegranate seed protein with trypsin using the responses surface method and the effect of hydrolysis on protein structure were investigated. materials and methods  in this study, the protein was extracted from pomegranate seed, and using trypsin the optimization of enzymatic hydrolysis conditions of protein was determined by face-centered central composite design, which is one of the responses surface design methods. the effect of independent variables including temperature (30 to 45 °c), time (30 to 180 minutes), and enzyme to substrate ratio (1 to 3 w/w) on dpph free radical scavenging activity and fe+3 reducing power as responses, was evaluated. validation tests were performed for confirmation of the proposed values by software and the degree of hydrolysis of the samples was determined. in the next step, the unhydrolyzed and hydrolyzed protein was evaluated for molecular weight distribution and their surface hydrophobicity was compared. finally, scanning electron microscopy images were used to confirm the hydrolysis process.results and discussion  under optimal conditions obtained from the response surface method (temperature: 37.6 °c, time: 136.55 minutes, and enzyme to substrate ratio: 2.2%), trypsin-derived hydrolyzate, showed dpph free radical scavenging power: 87±0.89% and fe+3 reduction power: 0.293±0.44. under these conditions, the degree of hydrolysis was equal to 30.1±1%. the optimum conditions of hydrolysis were validated by rsm. the increase in the surface hydrophobicity of the protein after the hydrolysis process indicated the unfolding of the pomegranate seed protein chain and the exposure of its structure during the reaction. the electrophoretic profile of denatured pomegranate seed protein showed smaller peptide bands and lower band intensity, along with losing some of the peptide fractions after hydrolysis. so the efficacy of trypsin at cleaving the protein was confirmed. evaluation of images obtained by scanning electron microscopy showed that unhydrolyzed protein had complex structures comprised of random sheets of different sizes and shapes and the protein degraded into small fragments and looser structure with many folds after enzyme hydrolysis, resulting in smaller particles compared with untreated samples with the same sem parameters
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved