بررسی فعالیت ضد‌میکروبی و ویژگی‌های پروتئین‌های‌هیدرولیز شده ضایعات ماهی‌طلال با استفاده از آنزیم‌های‌تجاری

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 15، 4(زمستان) - شماره پیاپی 58، دی 1402، صفحه 151-161   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2022.1942820.1762

نویسندگان

کمیل حسنی¹؛ پیمان آریایی^{* 2}؛ محمد احمدی³

¹دانشجوی دکتری،گروه علوم و صنایع غذایی، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی،آمل، ایران.

²دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی،آمل، ایران.

³استادیار،گروه علوم و صنایع غذایی، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی،آمل، ایران.

چکیده

در این پژوهش پروتئین هیدرولیز شده ماهی طلال (Rastrelliger kanagurta) با استفاده از دو آنزیم آلکالاز و فلاورزایم و در زمان های مختلف هیدرولیز (10، 20 و 30 دقیقه) تولید و سپس خاصیت ضد‌میکروبی آن علیه باکتری گرم مثبت اشریشیاکلی و گرم منفی استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد. نتایج نشان داد که بالاترین مقادیر بازیافت نیتروژنی (88/89درصد) و درجه هیدرولیزاسیون (70/38درصد) توسط آنزیم آلکالاز و در زمان 30 دقیقه هیدرولیز مشاهده شد (05/0> P). ترکیب اسیدهای آمینه نیز نشان داد که پروتئین‌های هیدرولیز شده با هر دو آنزیم دارای ترکیب نسبتا مشابهی هستند. بالاترین مقادیر اسید آمینه ضروری برای آنزیم آلکالاز و فلاورزایم لایزین به ترتیب 99/7، 19/7درصد و آرژنین 55/7 و 21/8درصد بوده است، بالاترین مقادیر اسید آمینه غیر ضروری برای آنزیم آلکالاز و فلاورزایم گلوتامیک اسید 55/12، 79/11درصد و پس از آن اسید آمینه آسپارتیک اسید به ترتیب 99/7، 98/6درصد بوده است. شاخص شیمیایی نشان داد که هر دو پروتئین هیدرولیز شده، به خوبی می‌توانند نیاز یک انسان بالغ به اکثر اسیدهای آمینه را مرتفع سازند، در حالی که در مقایسه با نیازهای ماهی کپور، دارای محدودیت هستند. بیشترین فعالیت ضد میکروبی در پروتئین هیدرولیز شده تولیدی توسط آنزیم آلکالاز مشاهده شد (05/0> P). نتایج باکتری استافیلوکوکوس اورئوس مقاومت پایین‌تری را نسبت به باکتری اشریشیاکلی دارا بود. در مجموع به نظر می‌رسد که پروتئین هیدرولیز شده طلال می‌تواند به عنوان مکمل‌های پروتئینی در مواد غذایی و در فرمول‌های رژیم غذایی، به عنوان ضد میکروب طبیعی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

ماهی طلال؛ هیدرولیز آنزیمی؛ ارزش غذایی؛ اشریشیاکلی؛ استافیلوکوکوس اورئوس

مراجع

1. 2005. Official Method of Analgsis (17th ed). Washington, DC: Association of Official Analytical chemists.
2. Da Rocha, M., Ailén Alemán, A., Carlos Prentice, E. 2018. Effects of agar films incorporated with fish protein hydrolysate or clove essential oil on flounder (Paralichthys orbignyanus) fillets shelf-life. Food hydrocolloids, 81:351-363.
3. Destoumieux-Garzo´n, D., Rosa, R. D., Schmitt, P., Barreto, C., Vidal-Dupiol, J., Mitta, G,. Gueguen, Y,.

 

 Bache`re, E. 2016. Antimicrobial peptides in marine invertebrate health and disease Philosophical Transactions of the Royal Society B. Biological Sciences, 37: 1- 11.

4. FaikAhmet, A,. Sema, H. A., Sengul, A. K., Jiri, G., Katerina, V., Jitka Ulrichova, M .2008. Phenolic acid contents of kale (Brassica oleraceae var. acephala DC) extracts and their antioxidant and antibacterial activities. Food Chemistry, 107: 19-25.
5. FAO/WHO. 1990. Energy and protein requirements. Report of joint FAO/ WHO/UNU Expert Consultation Technical Report. FAO/WHO and United Nations University, Geneva, Series No. 724.
6. Hamzeh, A., Rezaei, M., Khodabandeh, S.  2018. Antiproliferative and antioxidative activities of cuttlefish (Sepia pharaonis) protein hydrolysates as affected by degree of hydrolysis. Journal of Food Measurement and Characterization, 12: 721–727.
7. Hazavehei ha, Y., Sharifan, A. 2020. Extraction and Purification of Bioactive Peptides from Tilapia (Oreochromis) Waste. Journal of Biosafety, 13‌(3) :49-60.
8. Jakubczyk, A., Karaś, M., Rybczyńska-Tkaczyk, K., Zielińska, E., Zieliński, D. 2020. Current Trends of Bioactive Peptides-New Sources and Therapeutic Effect. Foods, 9(7): 846-859.
9. Mian, R., Rezaei, M., Mortazavi, M. S. 2016. Effects ozonized ice on the chemical and microbial quality of Indian mackerel (Rastrelliger kanagurta) muscle during short term storage. Fisheries Science and Technology, 4‌(4) :109-120.
10. Moayedi, A.,­Nikpayam, M.,­Khomeiri, M., Amiri­Aghdaei, S.­2017.­Antibacterial activity of protein hydrolysates obtained from enzymatic digestion of soy protein isolate on some food indicator bacteria.­JOURNAL OF APPLIED MICROBIOLOGY IN FOOD INDUSTRY,­ 3:22-31.
11. Nemati, M., Javadian, S. R., Ovissipour, M., Keshavarz, M. 2012. A study on the properties of alosa (Alosa caspia) by-products protein hydrolysates using commercial enzymes. World Applied Sciences Journal, 18 (7): 950-956.
12. Nurjanah, N., Nurilmala, M., Hidayat, F., Gia Ginanjar, M. 2015. Amino Acid and Taurine Changes of Indian Mackarel Due to Frying Process. International Journal of Chemical and Biomolecular Science, 1‌(3): 163-166.
13. Ovissipour, M., Rasco, B., Shiroodi, S. G., Modanlow, M., Gholami, S., Nemati, M. 2013. Antioxidant activity of protein hydrolysates from whole anchovy sprat (Clupeonella engrauliformis) prepared using endogenous enzymes and commercial proteases. Food Sci Agric, 93: 1718–1726.
14. Ovissipour, M., Safari, R., Motamedzadegan, A., Shabanpour, B. 2012. Chemical and biochemical hydrolysis of Persian sturgeon (Acipenser persicus) visceral protein. Food and Bioprocess Technology, 5 (2): 460-465.
15. Pihlanto-Leppala, A. Bioactive peptides derived from bovine whey proteins: opioid and ace-inhibitory peptides. Trends in Food Science and Technology, 10: 347–356.
16. Purwaningsih, S., Salamah, E., Apriyana, G.P. 2013. Profil protein dan asam amino keong ipong-ipong (Fasciolaria salmo) pada pengolahan yang berbeda. Jurnal Gizi dan Pangan , 8(1): 77- 82.
17. Rabiei, S., Rezaei, M., Asgharzade, S., Nikoo, M., Rafieian-Kopaei, M. 2019. Antioxidant and cytotoxic properties of protein hydrolysates obtained from enzymatic hydrolysis of Klunzinger’s mullet (Liza klunzingeri) muscle. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 55: 1-10.
18. Ramos-Villarroel, A.Y., Soliva-Fortuny, R. and Martın-Belloso, O. 2011. Natural antimicrobials for food processing. Animal Science Reviews , 20:15-29.
19. Sathisha, H., Lingaraju, K., Sham, P. 2011. Evaluation of Antioxidant

 

 Activity of Medicinal Plant Extracts Produced for Commercial Purpose. E-Journal of Chemistry, 8(2): 882-88.

20. Sinthusamran, S., Idowu, A.T., Benjakul, S. 2020. Effect of proteases and alcohols used for debittering on characteristics and antioxidative activity of protein hydrolysate from salmon frames. J Food Sci Technol,57: 473–483 .
21. Varedesara, M.S., Ariaii, P., Hesari, J. 2021. The effect of grape seed protein hydrolysate on the properties of stirred yogurt and viability of Lactobacillus casei in it. Food Sci Nutr, 9:2180–2190.
22. Wang, X., Yu, H., Xing, R., Li, P. 2017. Characterization, Preparation, and Purification of Marine Bioactive Peptides. BioMed Research International ,17: 1-16.
23. Yada, R.Y.2017. Plant proteases for bioactive peptides release: A review. Food Sci. Nutr, 83: 2147–2163.
24. Yaghoubzadeh, Z., Peyravii Ghadikolaii, F., Kaboosi, H., Safari, R., Fattahi, E. 2020. Antioxidant Activity and Anticancer Effect of Bioactive Peptides from Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Skin Hydrolysate. International Journal of Peptide Research and Therapeutics, 26: 625–632.
25. Yang, Y., Tang, Y., Liu, Y., Wang, H. 2016. Roe Protein Hydrolysates of Giant Grouper (Epinephelus lanceolatus) Inhibit Cell Proliferation of Oral Cancer Cells Involving Apoptosis and Oxidative Stress. BioMed Research International, 15: 1-12.