تولید و ارزیابی پپتیدهای زیست فعال حاصل از هیدرولیز ضایعات گوشت مرغ و پودر آب ‌پنیر با استفاده از اتوکلاو و فرآیند تخمیر زیستی

مقدمه و هدف: ضایعات گوشت مرغ و پودر آب پنیر به عنوان محصولات جانبی اغلب سرشار از پروتئین های با کیفیت بالا هستند و می توانند توسط آنزیم های پروتئازی تولید شده توسط میکروارگانیسم ها، هیدرولیز شوند. این پژوهش، با هدف تولید پپتیدهای زیست فعال از ضایعات گوشت مرغ و پودر آب‌پنیر، از طریق تخمیر زیستی توسط باکتری‌های باسیلوس سابتلیس، باسیلوس لیکنیفورمیس، قارچ آسپرژیلوس اورایزا، و هیدرولیز توسط اتوکلاو، انجام پذیرفت. هم‌چنین، ارزیابی منابع پروتئینی ایزوله و هیدرولیز شده در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفت.مواد و روش‌ها: ضایعات گوشت مرغ ابتدا چربی‌گیری شده و سپس از طریق فرآیند استخراج قلیایی و رسوب اسیدی، پروتئین آن جداسازی شد. میکروارگانیسم‌ها نیز در محیط کشت اختصاصی، کشت داده شده و سپس به پروتئین جداسازی شده در مرحله قبل، افزوده شدند و فرآیند هیدرولیز تخمیری‌ انجام گرفت. هم‌چنین از دستگاه اتوکلاو نیز برای انجام هیدرولیز استفاده شد. منابع پروتئین جداسازی شده و هیدرولیز شده، برای تعیین مقادیر پروتئین خام، ماده آلی، خاکستر، ماده خشک، عصاره اتری، و میزان گاز تولیدی در شرایط برون تنی، مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفتند. درنهایت، داده‌های حاصل از ارزیابی آزمایشگاهی با استفاده از مدل آماری طرح کاملاً تصادفی توسط نرم‌افزار 9.4sas مورد تجزیه‌وتحلیل آماری قرار گرفتند.یافته‌ها: نتایج حاصل از تولید و ارزیابی منابع پروتئینی ایزوله و هیدرولیز شده نشان داد که در طی هیدرولیز، تغییرات جزیی در ترکیب شیمیایی ایجاد شد اما میزان تولید پپتیدهای با وزن مولکولی پایین، افزایش (0/01>p). هم‌چنین، مشخص شد که تولید پپتیدهای زیست فعال از منابع مختلف با روش‌های مختلف دارای کارایی متفاوتی است. به‌طوری‌که در بین محصولات ضایعات گوشت مرغ و پودر آب‌پنیر، بیشترین میزان پپتیدهای با وزن مولکولی پایین، توسط باکتری باسیلوس سابتلیس (به ترتیب 1/227 و 0/786 میکروگرم بر میلی‌لیتر) تولید شد. اتوکلاو نیز منجر به شکستن پیوندهای شیمیایی ضعیف و افزایش تولید پپتیدهای کوچک گردید. هم‌چنین، نتایج حاصل از تولید گاز در شرایط آزمایشگاهی نشان داد که هیدرولیز ضایعات گوشت مرغ و پودر آب‌پنیر با استفاده از قارچ اورایزا منجر به افزایش میزان گاز تولیدی (به ترتیب 139/77 و 189/21) گردید و تمام تیمارهای هیدرولیزی منجر به بهبود قابلیت هضم ماده خشک شدند.نتیجه گیری: نتایج کلی تحقیق نشان داد که هیدرولیز ضایعات گوشت مرغ و پودر آب‌پنیر از طریق تخمیر زیستی و هیدرولیز توسط اتوکلاو، میزان تولید پپتیدهای زیست فعال را افزایش داد و باکتری باسیلوس سابتلیس بیشترین میزان پپتید را تولید کرد. هم‌چنین، تیمار آسپرژیلوس اورایزا نسبت به سایر تیمارها، بیشترین افزایش را در میزان گاز تولیدی و بخش قابل تخمیر ایجاد نمود که نشان دهنده تاثیر مثبت تولید پروتئین هیدرولیز شده با این روش در افزایش فعالیت زیستی پروتئین ضایعات گوشت مرغ و پودر آب پنیر است.

Production and Evaluation of Bioactive Peptides Resulting from Hydrolysis of Chicken Meat Waste and Whey Powder Through Autoclave and Bio-Fermentation Process

Extended AbstractIntroduction and Objective: Chicken meat waste and whey powder as byproducts are often rich in high quality proteins and can be hydrolyzed by protease enzymes produced by microorganisms. The aim of this study was to produce bioactive peptides from chicken meat waste and whey powder by biofermentation by Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Aspergillus oryzae, and hydrolysis by autoclave. Also, isolated and hydrolyzed protein sources were evaluated under in vitro condition.Material and Methods: Chicken meat wastes were first degreased and then their protein was isolated through alkaline extraction and acid precipitation. The microorganisms were cultured in a specific culture medium and then added to the protein isolated in the previous step, and the fermentation hydrolysis process was performed. An autoclave was also used for hydrolysis. Isolated and hydrolyzed protein sources were evaluated in vitro to determine the amounts of crude protein, organic matter, ash, dry matter, ether extract, and the amount of gas produced in vitro. Finally, the data obtained from the laboratory evaluation were statistically analyzed using a completely randomized statistical model using SAS 9.4 softwareResults: The results of production and evaluation of isolated and hydrolyzed protein sources showed that during hydrolysis, minor changes were made in the chemical composition, but the production of low molecular weight peptides increased. Also, it was found that the production of bioactive peptides from different sources by different methods has different efficiencies. Among the products of chicken meat waste and whey powder, the highest amount of low molecular weight peptides was produced by Bacillus subtilis (1.227 and 0.786 mu;g / ml, respectively). Autoclave treatment also led to the breaking of weak chemical bonds and increased production of small peptides. Also, the results of in vitro gas production method showed that hydrolysis of chicken meat waste and whey powder using Oryzae, increased the amount of gas produced (139.77 and 189.21, respectively) and all hydrolysis treatments improved the digestibility of dry mater.Conclusion: The general results of the study showed that hydrolysis of chicken meat waste and whey powder through biofermentation and hydrolysis by autoclave increased the production of bioactive peptides and Bacillus subtilis produced the highest amount of peptides. Also, Aspergillus oryzea treatment compared to other treatments made the largest increase in the amount of gas production and fermentable part, which shows the positive effect of hydrolyzed protein production by this method in increasing the biological activity of chicken meat waste and whey protein.