جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "پروتئین هیدرولیز شده کنجاله کنجد" در نشریات گروه "صنایع غذایی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «پروتئین هیدرولیز شده کنجاله کنجد» در نشریات گروه «کشاورزی»-
پروتئین هیدرولیز شده منبع ارزشمندی از پپتیدهای زیست فعال است. تولید پروتئین هیدرولیز شده از طریق فرآیند تخمیر یک رویکرد سازگار با محیط زیست است که در اغلب موارد نسبت به هیدرولیز آنزیمی و شیمیایی ترجیح داده می شود. . در این پژوهش از 4 گونهBacillus pumilus PTCC 1319 ، Bacillus coagulans IBRC 10807، PTCC 1595 Bacillus licheniformis و PTCC 1156 Bacillus subtilis جهت هیدرولیز پروتئین کنجاله کنجد استفاده شد. آزمون های مورد بررسی شامل اندازه گیری غلظت پپتید ها با روش OPA، اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی شامل مهار رادیکال آزاد DPPH، قدرت احیاء کنندگی یون آهن، فعالیت آنتی اکسیدانی کل و قدرت شلاته کنندگی یون آهن بود. غلظت پپتیدها پس از مدت زمان 24 ساعت برای 4 گونهBacillus اندازه گیری شد. کمترین غلظت پپتید (mg/mL 656/0) مربوط به تیمار تخمیر شده با B. licheniformis و بیشترین مقدار (mg/mL 38/1) مربوط به تیمار هیدرولیز شده با B. subtilisبود؛ بطوری که بین همه تیمارها اختلاف معنی داری (05/0 <p) مشاهده شد. نتایج درصد مهار رادیکال آزاد DPPH نشان داد که بیشترین درصد مهار (6/76%) مربوط به نمونه هیدرولیز شده توسط Bacillus coagulans و کمترین مقدار (36/57%) مربوط به تیمار هیدرولیز شده با B. licheniformis بود به طوری که بین تیمارها اختلاف معنی داری (05/0<p) مشاهده شد. نمونه تخمیر شده با Bacillus pumilus قدرت احیاء کنندگی بیشتری (992/0 جذب در 700 نانومتر) نشان داند. همچنین بین تیمارها اختلاف معنی داری (05/0<p)مشاهده شد. بیشترین درصد شلاته کنندگی یون آهن (6/85%) در نمونه تخمیر شده با B. subtilis مشاهده شد. فعالیت آنتی اکسیدانی کل نشان داد که پروتئین هیدرولیز شده حاصل از تخمیر توسط Bacillus coagulans دارای بیشترین مقدار جذب در 695 نانومتر می باشد و بین تیمارها اختلاف معنی داری (05/0 < p) مشاهده شد. بطور کلی تخمیر پروتئین کنجد توسط گونه های Bacillus منجر به تولید پروتئین های هیدرولیز شده با فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی شد که می تواند به عنوان منبعی بالقوه در فرمولاسیون مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: باسیلوس, تخمیر, پروتئین هیدرولیز شده کنجاله کنجد, آنتی اکسیدانProtein hydrolysate is a valuable source of bioactive peptides. The production of protein hydrolysate through fermentation is an environmentally friendly approach preferred over enzymatic and chemical hydrolysis in most cases. This research employed Bacillus species, including Bacillus pumilus, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, and Bacillus subtilis, to hydrolyze sesame meal protein. The investigated tests included measuring the concentration of peptides by the OPA method, DPPH radical inhibition, and iron ion reducing power, total antioxidant activity, and iron ion chelating activity. The concentration of peptides was evaluated after 24 h for Bacillus species. The lowest peptide concentration (0.656 mg/mL) was associated with the fermented treatment by B. licheniformis, while the highest value (1.38 mg/mL) was observed for the hydrolyzed treatment with B. subtilis. A significant difference (p<0.05) was observed among all the treatments. Results of DPPH radical inhibition showed the highest inhibition was associated with the samples hydrolyzed by B. coagulans (76.6%), and the lowest value was attributed to the hydrolysate by B. licheniformis (57.36%). The sample fermented with B. pumilus exhibited higher reducing power (0.992 absorbance at 700 nm) with a significant difference (p<0.05) observed between the treatments. The highest chelating activity (85.6%) was observed in the sample fermented with B. subtilis. The total antioxidant activity demonstrated that the protein hydrolysate with fermentation by B. coagulans had the highest absorbance value at 695 nm with a significant difference between the treatments (p<0.05). In conclusion, the fermentation of sesame meal protein by Bacillus species resulted in the production of protein hydrolysate with substantial antioxidant activity, positioning it as a promising source for inclusion in food formulations.
Keywords: Bacillus, Fermentation, Sesame Meal Protein Hydrolysate, Antioxidant -
استفاده از پروتئین های هیدرولیز شده یا پپتیدهای حاصل از آنها با خاصیت ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی یکی از روش های چایگزین ترکیبات شیمیایی ضد میکروب و آنتی اکسیدان می باشد. هیدرولیز میکروبی جهت رسیدن به این هدف نسبت به روش های هیدرولیز آنزیمی و شیمیایی روشی کارآمد و اقتصادی می باشد. در این پژوهش ایزوله پروتئین کنجاله کنجد از طریق فرآیند تخمیر توسط باسیلوس سابتبلیس با هدف دستیابی به بیشینه فعالیت ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی هیدرولیز شد. بهینه سازی شرایط تخمیر (پارامترهای تخمیر شامل دما 30 تا 45 درجه سانتی گراد، زمان 12 تا 36 ساعت و غلظت سوبسترا 2 تا 6 درصد) به روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی جهت دستیابی به بیشترین فعالیت ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی انجام شد. دمای تخمیر (68/39 درجه سانتی گراد)، زمان (30/07 ساعت) و غلظت سوبسترا (4/85 درصد) به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. تحت این شرایط قدرت مهار کنندگی رادیکال DPPHو احیاء کنندگی یون آهن به ترتیب 5763 % و 0/9951 (جذب در 700 نانومتر) به دست آمد. برای تعیین اثر ضد میکروبی پروتئین هیدرولیز شده از روش کدورت سنجی استفاده شد و درصد مهار کنندگی استافیلوکوکوس اورئوس 59/58 %، اشرشیاکلای 46/55%، لیستریا مونوسیتوژنز 62/43 % و کلستریدیوم پرفرنجنس 50/97 % بدست آمد. آزمون پروتئازی با روش نقطه گذاری انجام شد. باسیلوس سابتیلیس در حضور پروتئین کنجد فعالیت پروتئازی به صورت معنی دار (0/05>p) در طی زمان نشان داد. به طوری که در مدت زمان 48 ساعت هاله شفاف به قطر 22 میلی متر ایجاد کرد. نتایج حاصل نشان داد که پروتئین هیدرولیز شده کنجاله کنجد توسط باسیلوس سابتیلیس دارای فعالیت زیست فعالی مناسبی است و از آن می توان به عنوان ترکیب ضد میکروب و آنتی اکسیدان طبیعی استفاده نمود.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان, پروتئین هیدرولیز شده کنجاله کنجد, تخمیر, ضد میکروبیIntroductionNowadays, antibiotic resistance is increasing in all parts of the world and is emerging and expanding globally. Due to their natural antimicrobial properties and low tendency to develop bacterial resistance, antimicrobial peptides can be a good candidate as an alternative to synthetic antibiotics. Bioactive peptides are produced using enzymatic hydrolysis by enzymes extracted from microorganisms and plants, digestive enzymes, and fermentation by proteolytic starter cultures. Enzymatic hydrolysis of proteins is performed by commercial proteases or a combination of several proteolytic enzymes. Commercial proteases are expensive due to their specificity. Among the strategies for protein hydrolysis with the aim of obtaining bioactive peptides is microbial fermentation, which is more environmentally friendly and has a high potential for use in industry due to its relatively low cost compared to commercial enzymes. It is a suitable method for the hydrolysis of sesame meal protein. Bacillus species are bacteria that have high proteolytic activity and are able to produce different endopeptidases in the fermentation medium. The activity of endopeptidases in the environment containing proteins causes the production of peptides with small sizes and free amino acids in higher amounts compared to enzymatic hydrolysis, which is one of the advantages of using Bacillus species with high proteolytic activity compared to pure enzymes. In general, the purpose of this research was to produce sesame meal protein hydrolysate by fermentation with Bacillus subtilis and to investigate its antimicrobial and antioxidant activity.
Materials and MethodsIn this study, at the first step, sesame meal was defatted with hexane at a ratio of 1:5, then it was dried and sesame meal protein isolate was extracted, and the optimization of fermentation conditions was determined by the response surface methodology (RSM). Independent variables, including temperature (30 to 45 ˚C), time (12 to 36 h), and substrate concentration (2 to 6%), were considered. The antioxidant properties of the treatments, including DPPH radical scavenging activity, ferric ion reducing power, and antimicrobial activity, were investigated, and the optimum treatment was selected. Then the protein hydrolysate was freez-dried and stored at -20 °C.
Results and DiscussionAccording to the results, temperature (39.68 °C), time (30.07 h), and substrate concentration (4.85%) were selected as optimum conditions. Under these conditions, DPPH radical scavenging activity and ferric ion reducing power of hydrolysate were 63.57% and 0.9951 (absorbance at 700 nm), respectively. The inhibition percentages of Staphylococcus aureus (59.58%), Escherichia coli (6.55%), Listeria monocytogenes (62.43%), and Clostridium perfringens (50.97%) were obtained in the optimized condition. Bacillus subtilis, in the presence of sesame meal protein, showed significant (p<0.05) protease activity over time. After 48 hours, the clear zone diameter was determined to be 22 mm. The clear zone created by this strain showed that Bacillus subtilis has high proteolytic activity and can be a suitable bacterium for hydrolyzing sesame meal protein with the aim of obtaining hydrolysates with the highest antimicrobial and antioxidant activities. The antimicrobial activity of the protein hydrolysate can be due to the higher degree of hydrolysis. By increasing the hydrolysis time, peptides with low molecular weight are produced, which cause better interaction with the microbial cell membrane, disrupt the membrane, and lead to the inhibition of the microorganism. According to the results, the sesame meal protein hydrolysate showed more inhibitory effect against gram-positive bacteria than gram-negative bacteria (Escherichia coli). Researchers reported that the difference in sensitivity to antimicrobial compounds between gram-positive and gram-negative bacteria can be attributed to the structure and composition of the cell envelope (cytoplasmic membrane or outer membrane, and cell wall). In general, the bioactivity properties of protein hydrolysate depend on the amino acid composition, sequence, and molecular weight of the amino acids. The antioxidant activity can be due to the high content of polar and aromatic amino acids. By further hydrolysis of proteins, peptides and polar free amino acids are produced that interact with free radicals and converted into safe and stable intermediate products.
ConclusionIn this study, Bacillus subtilis strain was used to ferment sesame meal protein, which is a rich source of protein, to produce protein hydrolysate with maximum antimicrobial and antioxidant activities. Results showed that the protein hydrolysate obtained from sesame meal protein isolate had antimicrobial and antioxidant activities. It can be used as a natural antimicrobial or antioxidant agent in the formulation of food or pharmaceutical industry to improve the health of society.
Keywords: Antioxidant, Antimicrobial, Fermentation, Sesame Meal Protein Hydrolysate
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.