فهرست مطالب
applied food biotechnology
Volume:7 Issue: 4, Autumn 2020
- تاریخ انتشار: 1399/07/13
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحات 195-204سابقه و هدف
فعالیت تجزیه اگزالات باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس ATCC 4356مورد مطالعه قرار گرفت. در مطالعه حاضر، برای اولین بار، تاثیر همزمان متغیرهای فرآیند در تجزیه و تحلیل غلظت اگزالات بالا و بهینه سازی آن در محیط شبیهسازی شده معده-روده انجام شد. در پایان، نتایج بهینه در یک محیط چای به عنوان یک نوشیدنی حاوی اگزالات انجام شد.
مواد و روش هابا استفاده از غربالگری به وسیله طراحی پلاکت برمن متغیرهای فرآیند شامل ،pHگلوکز، ساکارز، اینولین، آمونیوم، اگزالات سدیم، عصاره مخمر، استات سدیم، سن تلقیح و اندازه تلقیح مورد بررسی قرار گرفتند. سپس با استفاده از طراحی باکس بنکن جهت بهینهسازی فرایند چهار متغیر اصلی ،pHگلوکز، سدیم اگزالات و اینولین مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته ها و نتیجه گیرینتایج نشان داد که تجزیه اگزالات در محیط شبیهسازی شده روده به طور قابل توجهی تحت تاثیر pHو سدیم اگزالات و غلظت گلوکز قرار دارد. در شرایط بهینه تجزیه اگزالات، غلظت انتهایی آن به 99/98 ±2/99درصد غلظت اولیه رسید. علاوه بر این، تجزیه اگزالات در چای (به عنوان رایجترین نوشیدنی گرم در بسیاری از کشورها از جمله ایران) در زمانهای مختلف، دما و غلظت گلوکز مورد بررسی قرار گرفت. در شرایط مطلوب، غلظت اگزالات با 99/ 98 ±1/21درصد کاهش از 287تا 27میلیگرم در 122میلیلیتر رسید.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: تجزیه زیستی، لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس، اگزالات، طراحی پلاکت برمن، روش سطح پاسخ -
صفحات 205-214سابقه و هدف
آستاگزانتین رنگدانه کتو-کاروتنوییدی است که به عنوان یکی از با ارزشترین ترکیبات با پتانسیل زیاد در بازار شنناتته شنده میباشند. به دلیل تاصیت ضداکسایشی 1قوی در صنایع غذا-دارو ،2داروسازی، آرایشی و غذایی کاربرد گسنتردهای دارد. به نظر میرسند ریزجلبکهای سنبز منابع ببیعی امیدبششنی در تولید آستاگزانتین باشننند. هدی این مطالعه بهینه سننازی تولید آسننتاگزانتین در گونه کلاسننتروم به منظور غلبه بر بهرهوری پایین ریزجلبکها بوده است.
مواد و روش ها: این مطالعه برای یافتن شنرایط بهینه تولید آستاگزانتین در ریزجلبکهای گونه کلاستروم با شیوه آماری آزمایشی و روش تاگوچی انجام شده است. اثرات عوامل تغذیهای (کربن و نیتروژن) و محیطی (نور و شوری) بر زیتوده 3و تولید آستاگزانتین مورد بررسی قرار گرفت. آزمونها شامل شدت نور (205-005میکرومول فوتون در متر مربع در ثانیه،) شوری با استفاده از سدیم کلرید (1/5-3/5گرم بر لیتر،) منبع کربن با استفاده از سدیم استات (-2/5 5/0گرم بر لیتر،) و منبع نیتروژن با استفاده از سدیم نیترات (5/1-5/3گرم بر لیتر) بود.
یافته ها و نتیجه گیرینتایج نشنان داد شنرایط بهینه تولید آسنتاگزانتین در گونه کلاستروم، شدت نور برابر 205 میکرومول فوتون در متر مربع در ثانیه،) شننوری 3گرم بر لیتر، کربن 5/0گرم بر لیتر، و نیتروژن 5/1گرم بر لیتر با بیشنینه راندمان آسنتاگزانتین (10/00گرم بر لیتر،) دو برابر بیشنتر نسنبت به قبل از بهینهسنازی میباشند. در این تحقیق تولید مقادیر زیاد آسنتاگزانتین در شرایط بهینه عوامل موثر بر راندمان تولید آستاگزانتین در گونه کلاستروم بهینه سازی شد.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: آستاگزانتین، گونه کلاستروم، بهینه سازی، تولید، روش تاگوچی -
صفحات 215-223سابقه و هدف
زندهمانی ریزاندامگانهای 1مفید روده انسان با چالشهای بسیاری روبهروست. تثبیت بر فیبرهای رژیمی نه تنها زندهمانی کشتهای زیستیار 2را افزایش میدهد، بلکه ترکیب زیستبوم 3رودهای را بهبود میبخشد و بروز بسیاری از بیماریها را کاهش میدهد. بنابراین، هدف این مطالعه ارزیابی اثرات تثبیت سبوس گندم بر زندهمانی گونه های متعدد آغازگرهای تحت شرایط اسیدی بالا و نمک صفراوی میباشد.
مواد و روش هاآغازگرهای لبنی شامل باکتریهای لاکتیک اسید لاکتوباسیلوس دلبروکی ،0850 RKM لاکتوباسیلوس پاراکازئی ،0852 RKMلاکتوباسیلوس پارابوچنری ،0854 RKMباکتریهای استیک اسید استوباکتر سیزیجی ،0857 RKMباکتریهای پروپیونیک اسیدپروپیونوباکتریوم فرئودنریچی زیرگونه شرمانی PLو کلیورومایسس مارکسیانوس 0853 RKMبودند. تثبیت فیزیکی کل مخلوط 4با جذب بر %3سبوس گندم انجام شد.
یافته ها و نتیجه گیریاثرات تنشهای اسیدی و نمکهای صفراوی بر زندهمانی جامعه میکروبی به میزان زیادی به طبقه بندی نژادی، میزان هوادهی و محیط کشت آزمایشی دارد. کلیورومایسس مارکسیانوس 0853 RKMتا 2/3-0/0 pHو افزودن 0/5-15درصد نمکهای صفراوی بسیار مقاوم است. علاوه بر این، لاکتوباسیلوس پاراکازئی 0852 RKM و استوباکتر سیزیجی 0857 RKMمقاومترین ریزاندامگانها به نمکهای صفراوی بودند و لاکتوباسیلوس دلبروکی 0850 RKMو لاکتوباسیلوس پارابوچنری 0854 RKMبیشترین میزان زندهمانی در pHپایین را داشتند. تثبیت سبوس گندم زندهمانی جامعه میکروبی تحت شرایط تنش را بهبود بخشید و از از بین رفتن زندهمانی توسط گونه های حساستر جلوگیری کرد. این نتایج برای درک و بهبود تحمل تنش در ریزاندامگانهای زیستیار مربوط به طبقات نژادی گوناگون ضروری است.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: تنش اسیدی، تنش صفراوی، تثبیت، آغازگر لبنی، زنده مانی میکروبی، سبوس گندم -
صفحات 225-234سابقه و هدف
سیانوباکترهای آرتروسپیرا ریزجلبکهای سبز-آبی آب شیرین به عنوان منبع پروتئین غذایی برای انسان اهمیت دارند. به منظور افزایش زیتوده 2و تولید پروتئین، کشت نورخودپرورد آرتروسپیرا ماکسیما تحت فرمولاسیونهای گوناگون کمینه محیط کشت انجام شد. برای تولید زیتوده و تجمع پروتئین آرتروسپیرا ماکسیما، به منظور کاربردهای مکمل غذایی، کلان مغذیها 3و خرد مغذیها 4حیاتی میباشند.
مواد و روش هابرای تولید زیتوده و پروتئین، با استفاده از محیط کشتهای گوناگون زاروک و شرایط تهیه تلقیح، کشت نورخودپرورد آرتروسپیرا ماکسیما IFRPD 1183انجام شد. آرتروسپیرا ماکسیما IFRPD 1183با استفاده از اتاقک جلبک تحت سامانه های روباز و بسته بیوراکتورهای نوری کشت داده شد.
یافته ها و نتیجه گیریخردمغذیهای محلول B6شامل ،NiSO4. 7H2O ،K3Cr2 (SO4)4 24H2O ،NH4VO3 Co (NO3)2.6H2O ،Na2WO3و Ti2 (SO4)3بر رشد سلول و تجمع پروتئین در غیاب محیط کشت برای تولید مایه تلقیح تاثیر نداشتند. تهیه مایه تلقیح در شرایط گوناگون آرتروسپیرا ماکسیما IFRPD 1183با فیلتراسیون محیط کشت قدیمی قبل از استفاده (تلقیح فیلتراسیون سلولی) مورد مطالعه قرار گرفت. تهیه مایه تلقیح بدون فیلتراسیون سلول برای تولید زیتوده و تجمع پروتئین مناسب تشخیص داده شد. در مقیاس بزرگتر، سامانه حوضچه روباز آرتروسپیرا ماکسیما ،IFRPD 1183در تکرار کشت نورخودپرورد ناپیوسته، بیشینه تولید زیتوده و پروتئین به ترتیب حدود 1 g l-1و) 44% (DWبود. نبود خردمغذیها در تلقیح سلول فیلتر نشده به عنوان فرایندی آسان به منظور حصول تولید بالای زیتوده و پروتئین در کشتهای روباز و بسته آرتروسپیرا ماکسیما IFRPD 1183و با هزینه کاهش یافته گزارش شد.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: آرتروسپیرا، زیتوده، سیانوباکتر، مواد مغذی، نورخودپرورد، پروتئین -
صفحات 235-249سابقه و هدف
آبکافت پروتئینهای مواد غذایی به کمک آنزیم راهکاری موثر برای تولید پپتیدهایی با خواص زیست فعال میباشد. به علاوه، تثبیت آنزیم روشی برای بازیابی آنزیمها برای استفاده های بعدی به شمار میرود. هدف مطالعه حاضر، بررسی اثرات تثبیت بر خواص آنزیم های نوترئاز و ترمولیزین و همچنین خواص ضد دیابتی ترکیبات حاصل از هضم شبیهسازی شده هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفیده تخم مرغ در شرایط برون تنی می باشد.
مواد و روش هانوترئاز و ترمولیزین بر روی نانوذرات آهن پو شش داده شده با سلولز ثبیت شدند. سپس، فعالیت آنزیم، پایداری حرارتی، قابلیت استفاده مجدد و شرایط بهینه آبکافت پروتئینهای سفیده تخم مرغ مورد بررسی قرار گرفتند. هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفففیده تخم مرغ در شففرایط برون تنی هضففم و فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم رودهای در برابر دیپپتیدیلپپتیداز)DPP-IV(IVو آلفا-گلوکوزیداز بررسی شد.
یافته ها و نتیجه گیریتثبیت آنزیم ها باعث افزایش پایداری حرارتی آنها گردید و ضمنا دمای بهینه برای هیدرولیز پروتئینهای سفیده تخم مرغ برای نوترئاز و ترمولیزین بهترتیب تا 4/0و 3/2درجه سلسیوس افزایش یافت. ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتهای به دست آمده از نوترئاز آزاد به طور موثری DPP-IVو آلفا گلوکوزیداز را به ترتیب تا 17/9و 29/7درصد مهار کرد. این ارقام برای هیدرولیزاتهای رها شده توسط ترمولیزین بیشتر بود (به ترتیب 37/2 و 35/1درصد.) تثبیت آنزیم موجب کاهش 4/4درصدی در فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزات- های به دست آمده از نوترئاز و کاهش 28/6درصدی در فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتهای به دست آمده از ترمولیزین بر علیه DPP-IVشد. تثبیت آنزیم باعث 9/8درصد کاهش در فعالیت نوترئاز و 12/2درصد کاهش در فعالیت ترمولیزین در مهار آلفا گلوکوزیداز توسط ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتها شد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفیده تخم مرغ حاصل از نوترئاز و ترمولیزین آزاد و تثبیت شده میتوانند در فرموله کردن غذاهای فراسودمند 1و غذاداروهایی 2با خواص چندگانه مورد استفاده قرار گیرند.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: آلفاگلوکوزیداز، دی پپتیدیل پپتیداز IV، نانو ذرات آهن، نوترئاز، ترمولیزین -
صفحات 251-261سابقه و هدف
دیابت ملیتوس پنجمین عامل مرگ و میر در جهان به شمار میرود. عوارض پیشرفته متابولیکی و ضایعات اندامهای گوناگون از اثرات زیانآور دیابت میباشد. بیشتر از % 12موارد دیابت به دیابت نوع 2تعلق دارد. چندین دهه است که قارچهای دارویی مانند ترامیتیس ورسیکالر به عنوان درمان دیابت مطرح شدهاند. پلیساکاریدهای برون سلولی قارچی در غشای رودهای فعالیت آلفا گلوکوزیدازی از خود نشان میدهند. تحقیق حاضر به بهینهسازی تولید پلیساکاریدهای این قارچ و بررسی اثر آن بر مدل حیوانی میپردازد.
مواد و روش هادر مطالعه حاضر، ترامیتیس ورسیکالر ایرانی در محیطهای کشت گوناگون بر پایه شیر سویا، شیر گاو و عصاره پروتئینی سویا کشت داده شد. پس از انتخاب محیط کشت مناسب برای تولید زیستتوده 1و پلیساکارید برونسلولی ،2روش سطح پاسخ با طراحی باکس-بنکن برای بررسی اثرات متغیرهای مستقل گلوکز) ،(g l-1شیر سویا) (v v-1و pHبر تولید زیستتوده و پلیساکارید برون سلولی و بهینهسازی آنها استفاده شد. مدل حیوانی (موش صحرایی) مبتلا شده به دیابت در اثر استرپتوزوتوسین برای بررسی پلیساکاریدهای برون سلولی بر دیابت مورد استفاده قرار گرفت. موشها به مدت 21روز با پلیساکاریدهای برون سلولی مورد تیمار قرار گرفتند.
یافته ها و نتیجه گیرینتایج نشاان داد که محیطهای کشت حاوی شیر سویا برای رشد و تولید فرآورده های قارچی مناساب بودند. تولید زیستتوده و پلیساکاریدهای برون سلولی به ترتیب 2/78و 1/78گرم بر لیتر افزایش یافت. بر اسااس تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ، pبرای pHبرابر 2/2220و برای برهمکنش pHو سویا 2/2121بود که بر اثرات معنیدار آنها بر تولید پلیساکاریدهای برون سلولی اشاره دارد. در شرایط بهینه محیطهای کشت با ،0/78 pH میزان گلوکز 17/21گرم بر لیتر و شایر سویا 87درصد حجمی حجمی، تولید زیستتوده و پلیساکارید برون سلولی به ترتیب به 21/72و 1/7گرم بر لیتر رساید. در مدل موش مبتلا شاده به دیابت با اساتفاده از اساترپتوزوتوساین، کاهش 72/77درصدی در گلوکز خون مشاهده شد، در حالیکه برای تری گلیسریدها، کلسترل و لیپوپروتئینهای با چگاالی کم این کااهش به ترتیب 22 ،71و 21/78درصاااد بود. همننین، لیپوپروتئینهای با چگالی زیاد تا حدود 7/12درصد افزایش یافت.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: ترامیتیس ورسیکالر، قارچ، پلیساکارید برون سلولی، دیابت، عصاره سویا -
صفحات 273-282سابقه و هدف
کبد و بافت ماهی و برخی ریزجلبکها غنیترین منابع اسیدهای چرب امگا- 3در طبیعت میباشند. سالانه، بیشتر از 4/2بیلیون تن جلبک با اهداف گوناگون کشت می شود. بنابراین، توسعه راه های نوآورانه بهمنظور استخراج مقادیر بیشتر اسیدهای چرب امگا- 3از بافت ریزجلبک هدفی ارزشمند بهشمار میرود. در این مطالعه، روش های گوناگون خالصسازی و استخراج اسیدهای چرب امگا-3از کونه های بومی ریزجلبکها باهم مقایسه شدهاند.
مواد و روش هابرای استخراج و خالص سازی اسیدهای چرب امگا- 3از روش ترکیبی (کمپلکس اوره و زمستانه- کردن) استفاده شد. روش ترکیبی، با مطالعه سه عامل درجه حرارت زمستانه کردن، مدت زمان زمستانهکردن و تعداد دفعات استخراج با هگزان در 4سطح گوناگون و انجام 15آزمون طراحی شده با نرم افزار Design Expert 10.0 بهینه سازی شد.
یافته ها و نتیجه گیرینتایج بهینه سازی شامل 10ساعت برای مدت زمان زمستانهکردن، -20درجه سلسیوس برای درجه حرارت زمستانه کردن و 6 بار استخراج با هگزان بود. در شرایط بهینه، بیشترین میزان اسیدهای چرب امگا-3 حاصل از کلرولا ولگاریس در رطوبت 65درصد، 43/6میلیگرم بر گرم اسیدچرب بود.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلیدواژگان: ▪ امگا-3، ریزجلبکها، استخراج با حلال، کمپلکس اوره، اسیدهای چرب غیراشباع، زمستانه کردن
-
Pages 195-204Background and Objective
Lactobacillus acidophilusATCC 4356 was used for oxalate degradation activity. In the present study, for the first time, the simultaneous influence of process variables on the analysis of high oxalate concentration and its optimization in the simulated intestinal environment was performed. In the end, the optimal results were performed in a tea environment as a common oxalate-containing beverage.
Materials and MethodsAfter screening the design of ten process variables including pH, glucose, sucrose, inulin, ammonium, sodium oxalate, yeast extract, sodium acetate, inoculum age, and size using Plackett-Burman design, a Box-Behnken method was used with four major variables of pH, glucose, sodium oxalate, and inulin.
Results and ConclusionResults showed that oxalate degradation in simulated rumen fluid was significantly affected by pH and sodium oxalate and glucose concentrations. At optimized conditions, oxalate degradation reached 48.94 ±0.98% of initial concentration. Furthermore, oxalate degradation was investigated in tea (as themost common hot drink in many countries such as Iran) at various times, temperature, and glucose concentration. At optimum condition, oxalate concentration reached 98.86% ±1.05 (from 264 to 24 mg per100 ml)
Keywords: Biodegradation, Lactobacillus acidophilus, Oxalate, Plackett-Burman, Response surface method -
Pages 205-214Background and Objective
Astaxanthin is a keto-carotenoid pigment known as one of the most valuable compounds with great potentials in the market. It has widely been used in nutraceutical, pharmaceutical, cosmetics and food industries due to its strong antioxidant activity. Green microalgae seem as promising natural sources in production of astaxanthin. The aim of this study was to optimize astaxanthin production in Coelastrumsp. to overcome low productivity of microalgae.
Materials and MethodsThis study was carried out using experimentally statistical technique and Taguchi method to find optimum conditions for maximizing production of astaxanthin in green microalgae, Coelastrumsp. Effects of nutritional (carbon and nitrogen) and environmental (light and salinity) factors on biomass and astaxanthin production were investigated. Experiments were carried out for light intensity (250-550 μmol photons m-2 s-1), salinity using sodiumchloride(1.0-3.0 g l-1), carbon source using sodium acetate (0.5-2.0 g l-1) and nitrogen source using sodium nitrate (0.1-0.3 g l-1)
Results and ConclusionResults showed that optimum conditions of astaxanthin production in Coelastrum sp. included 250 μmol photons m-2s-1 of light intensity, 3 g l-1salinity, 0.5 g l-1carbon and 0.1 g l-1nitrogen with a maximum yield of astaxanthin (14.44 mg l-1), which was 2-fold higher than that before optimization. This optimization resulted in high quantities of astaxanthin production using optimization of conditions that affected production yields ofastaxanthin from Coelastrumsp.
Keywords: Astaxanthin, Coelastrum sp, Optimization, Production, Taguchi method -
Pages 215-223Background and Objective
Survival of beneficial microorganisms in human gut faces many challenges. Immobilization on dietary fibers not only increases the viability of probiotic cultures, but also improves intestinal microbiota composition and decreases several diseases. Therefore, the objective of this study was to assess effects of wheat bran immobilization on survival of multiple species dairy starters under high acidity and bile saltsconditions.
Materials and MethodsDairy starter association included lactic acid bacteria of Lactobacillus delbrueckii RKM 0850, Lactobacillus paracasei RKM 0852 and Lactobacillus.parabuchneri RKM 0854, acetic acid bacteria of Acetobacter syzygii RKM 0855, propionic acid bacteria of Propionibacterium freudenreichii subsp.shermanii PL and yeast of Kluyveromyces marxianusRKM 0853. Physical immobilization of the whole associationwas carried out using adsorption on 3% wheat bran.
Results and ConclusionEffects of acid and bile saltsstresses on microbial associationsurvival largely depended on the taxonomic affiliation, aeration rate and experiment media. Kluyveromyces marxianusRKM 0853 was highly resistant to pH 2.0-3.0 and addition of 0.5-15.0% of bile salts. Furthermore, Lactobacillus paracaseiRKM 0852 and Acetobacter syzygii RKM 0855 were the most resistant microorganisms to bile salts and Lactobacillus delbrueckiiRKM 0850 and Lactobacillus parabuchneri RKM 0854 included the best survival rates at low pH. Wheat bran immobilization promoted survival of the microbial associationunder stress conditions and prevented loss of viability by more sensitive species. These results are essential for understanding and improvement of stress tolerance in probiotic microorganisms of various taxonomies
Keywords: Acid stress, Bile stress, Immobilization, Dairy starter, Microbial survival, Wheat bran -
Pages 225-234Background and Objective
Arthrospira cyanobacteria are important freshwater blue-green microalgae as food protein sources for humans. Arthrospira maxima phototrophic cultivation was carried out under various minimum media formulations to enhance biomass and protein productions. Macronutrients and micronutrients are vital for biomass production and protein accumulation of Arthrospira maxima for food supplemented uses.
Materials and MethodsPhotoautotrophic cultivation of Arthrospira maxima IFRPD 1183 was carried out using various Zarrouk culture media and inoculum preparation conditions for biomass and protein productions. Arthrospira maxima IFRPD 1183 was cultivated using algal chamber under closed and open photobioreactor systems.
Results and ConclusionMicronutrients of B6 solution; NH4VO3, K3Cr2 (SO4)4. 24H2O, NiSO4. 7H2O, Na2WO3, Co (NO3)2. 6H2O and Ti2 (SO4)3 did not affect cell growth and protein accumul-ation in absence of media for inoculum production. Inoculum preparation under various conditions of Arthrospira maxima IFRPD 1183 was studied using filtration of the old media before use (cell filtration inoculum) with no filtrations of the old media before use (cell non-filtration inoculum). Cell non-filtration inoculum preparation was reported appropriate for biomass production and protein accumulation. For large-scale productions, open pond system of Arthrospira maxima IFRPD 1183 resulted in maximum biomass and protein production at nearly 1 g l-1 and 64% (DW), respectively, for repeat batch photoautotrophic cultivation. Absence of micronutrients with cell non-filtration inoculum was reported as an easy process to achieve large biomass and protein productions for closed and open photoautotrophic cultivations of Arthrospira maxima at decreased costs.
Keywords: Arthrospira, biomass, Cyanobacteria, Nutrients, Photoautotrophic, Protein -
Pages 235-249Background and Objective
Enzyme-assisted hydrolysis of the proteins from foodsources is an effective way to generate peptides with various bioactive properties. Furthermore, enzyme immobilization is a way to recycle enzymes for thefuture uses.The objective of this study was to investigate the effects of neutrase and thermolysin immobilization on the enzyme properties and in vitroanti-diabetic properties of intestinal digests achieved by the simulated digestion of egg white protein hydrolysates.
Material and MethodsNeutrase and thermolysin were immobilized on cellulose-coated magnetite nanoparticles. Then, enzyme activity, thermal resistance, reusability and optimum conditions of the egg white protein hydrolysis were assessed. Egg white protein hydrolysates were then digested in vitroand inhibitory activities of the intestinal digests against dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) and α-glucosidase were investigated.
Results and ConclusionEnzymes immobilizationresulted in increasesin the thermal stabilities of them. Optimum temperatures for the egg white protein hydrolysis increased by 4.0 and 3.2 °Cfor neutrase and thermolysin, respectively.Digests from the hydrolysates of free neutrase effectively inhibited DPP-IV and α-glucosidase by 17.9 and 29.7%, respectively. These values for the hydrolysates released by the free thermolysin were higher (37.2 and 35.1%, respectively). The enzyme immobilization resulted in a 4.4% decrease in DPP-IV inhibitory activities of the digests for the hydrolysates from neutrase and a 28.6% decrease for those from thermolysin. Decreases in α-glucosidase inhibition due to the immobilization included 9.8% for neutrase and 12.2% for thermolysin for the digests from the hydrolysates. Based on the results from the current study, hydrolysates from the egg white proteins achieved by the free and immobilized neutrase and thermolysin can be used in formulations of the functional foods and nutraceuticals with multifunctional properties.
Keywords: α-Glucosidase, Dipeptidyl peptidase IV, Magnetite nanoparticles, Neutrase, Thermolysin -
Pages 251-261Background and Objective
Diabetes mellitus is the fifth leading cause of death in the world. Damaging effects of diabetes include advanced metabolic complications and various organ lesions. More than 90% of diabetic cases belong to type 2 diabetes. For decades, medicinal fungi such as Trametes versicolorhave been considered as treatments for diabetes. The fungi exopolysaccharides show α-glucosidase activity in the intestinal membrane.
Material and MethodsIn this study, Iranian Trametes versicolorwas cultured in various media based on soy milk, cow milk and soy protein extraction. After selecting appropriate culture media for biomass and exopolysaccharide production, response surface method with Box-Behnken design was used to investigate effects of independent variables of glucose (g l-1), soy milk (v v-1) and pH on biomass and exopolysaccharide production and optimization of these products. An animal (rat) model of streptozotocin-induced diabetic rats was used to investigate effects of exopolysaccharides on diabetes.Rats were treated with exopolysaccharides for 21 days.
Results and ConclusionResults showed that the culture media containing soy milk was appropriate for the growth and production of fungal products. Productions of biomass and exopolysaccharides increased to 2.87 gl-1 and 1.37 g l-1 respectively. Based on the analysis of response surface method, pH with p-value of 0.0004 and pH and soybean interaction with p-value of 0.0129 included significant effects on exopolysaccharide production. In optimum condition of the culture media with pH 4.67, 13.01 g l-1 glucose and 75% v v-1 soybean milk, biomass and exopolysaccharides reached 21.80 g l-1 and 9.6 g l-1. In diabetic rat model treated with exopolysaccharides, a 50.38% decrease in blood glucose was seen while triglycerides, cholesterol and low-density lipoproteins included 89, 20 and 21.67%, respectively. Furthermore, high-density lipoproteins increased by nearly 5.12%.
Keywords: Trametes versicolor, Mushrooms, Exopolysaccharides, Diabetes, Soy extraction -
Pages 273-282Background and Objective
Fish tissue and liver and some microalgae are some of the richest sources of omega-3 (ω3) fatty acids in nature. Annually, more than 4.2 billion tons of algae are cultivated with various goals. Therefore, development of novel ways to extract more ω3-fatty acids from microalgal tissues is a valuable target. In this study, comparisons were carried out between various methods of extraction and purification of ω3-fatty acids from a native species of microalgae.
Material and MethodsCombination method (urea complex and winterization) used as a method for extraction of ω3-fatty acids. For the optimization of combination method, three factors, including temperature of winterization, time of winterization and frequency of extraction with hexane were studied at fourvarious levels and 15 examinations using Design Expert 10.0 software.
Results and ConclusionResults of optimization included 10 h for time of winterization, -20 °C for temperature of winterization and six times of extraction with hexane. In optimized conditions, the highest quantity of ω3-fatty acids derived from Chlorella vulgaris at the moisture of 65% was 43.6 mg g-1fatty acids.
Keywords: Omega-3, Microalgae, Solvent extraction, Urea complex, Unsaturated fatty acids, Winterization