هیدرولیز آنزیمی امعا و احشا ماهی سفید دریای خزر(Caspian kutum) و بررسی خواص آنتی اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 گروه تغذیه، دانشگاه متروپولیتن لندن، لندن، انگلستان

چکیده

چکیده: مطالعه حاضر به استخراج و خالص سازی پپتیدهای زیست فعال و بررسی خواص آنتی­اکسیدانی و ضد سرطانی پروتئین هیدرولیز شده امعا و احشا ماهی سفید دریای خزر توسط هیدرولیز آنزیمی با آنزیم­های آلکالاز و فلورزایم می­پردازد. فعالیت آنتی­اکسیدانی پروتئین هیدرولیز شده با استفاده از آزمون­های قدرت مهار کنندگی رادیکال آزاد DPPH، قدرت احیا کنندگی آهن و درصد شلاته کنندگی یون Fe2+ بررسی شد. نتایج نشان داد که پروتئین هیدرولیز شده دارای فعالیت آنتی­اکسیدانی بوده و آنزیم آلکالاز نسبت به آنزیم فلاورزایم قادر به تولید پودر پروتئینی با درجه هیدرولیز بالاتری (2/1 ± 5/20) می باشد. قدرت مهار رایکال آزاد و خاصیت شلاته­کنندگی یون آهن پروتئین هیدرولیز شده با آلکالاز بطور معنی­داری بیشتر از پروتئین هیدرولیز شده با فلورزایم بود (05/0p <). نتایج حاصل از کشت سلولی و رده سلولی MCF-7 نشان داد که غلظت 500 میلی گرم بر لیتر پروتئین هیدرولیز شده با وزن مولکولی کمتر از 3 کیلو دالتون توسط آنزیم آلکالاز بطور کامل موجب مهار رشد سلول­های سرطان سینه شده است و اثرات مهارکنندگی آن در مقایسه با داروی Lynparza بیشتر بوده است (05/0p <). بر اساس نتایج بدست آمده، به نظر می رسد که پپتیدهای حاصل از ماهی سفید با اثرات قوی آنتی اکسیدانـی و ضـد سرطانی پتانسیل استفاده به عنوان یک آنتـی­اکسیدان طبیعی در محصولات غذایـی و دارویـی را دارا می باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Enzymatic Hydrolysis of Whitefish Viscera of Caspian Sea (Caspian kutum) and Evaluation of Antioxidant Properties of hydrolyzed protein

نویسندگان [English]

  • mona azizi 1
  • anoushe sharifan 2
  • ebrahim hoseini 2
  • abdollah ghavami 3
1 department of agriculture science &amp; food industry. islamic azad university.Science and Research branch. Tehran. iran
2 Department of Agriculture Science &amp; Food Industry, Islamic Azad University ,Science and Research Branch , Tehran, Iran.
3 School of Human Sciences, London Metropolitan University, London, UK
چکیده [English]

ABSTRACT: In this study, the extraction and purification of bioactive peptides and evaluation of antioxidant and anticancer properties of the hydrolyzed protein of whitefish viscera of Caspian Sea through enzymatic hydrolysis with alcalase and flavourzyme were investigated. Antioxidant activity of the hydrolyzed protein was evaluated by DPPH- free radical scavenging activity, ferric reducing power, and metal chelating activity of Fe2+. Results showed that the hydrolyzed protein had antioxidant activity and the alcalase had the potential of production of protein powder with a higher hydrolysis degree (20.5 ±1.2) in comparison with flavourzyme. DPPH-free radical scavenging and metal chelating activities of the protein hydrolyzed by alcalase was significantly higher than that by flavourzyme (p < 0.05). The results of cell culture and MCF-7 cell line indicated that the concentration of 500 mg/L of the hydrolyzed protein by alcalase with molecular weight of less than 3 kDa completely inhibited the growth of breast cancer cells and its inhibitory effect was higher than Lynparza (p < 0.05). The results showed that obtained peptides from whitefish with strong antioxidant and anti-cancer effects have the potential to be used as a natural antioxidant in the food industry and pharmacy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enzymatic hydrolysis
  • Whitefish
  • Bioactive peptide
  • Antioxidant properties

مراجع

AOAC. (2000). Official Methods of Analysis of AOAC International(17th ed). MD, USA: Association of Official Analytical Chemistry.
Bakhshan, A., Doghikolaei, A. E. & Taheri, A. (2014). The antioxidant properties of protein hydrolysate derived from waste in the fillet process of salmon (salmo solar). Journal of Comparative Pathobiology, 11 (1), 1143-1152. (In Farsi).
Dong, S., Zeng, M., Wang, D., Liu, Z., Zhao, Y. & Yang, H. (2008). Antioxidant and biochemical properties of protein hydrolysates prepared from Silver Carp (Hypophtalmichtys Molitrix). Food Chemistry, 107 (4), 1485-1493.
Elavarasan, K., Naveen Kumar, V. & Shamasundar, B. A. (2014). Antioxidant and Functional Properties of Fish Protein Hydrolysates from Fresh Water Carp (C Atla Catla) as Influenced by the Nature of Enzyme. Journal of Food Processing and Preservation, 38(3), 1207-1214.
Fu, Y. & Zhao, X. H. (2013). In vitro responses of hFOB1. 19 cells towards Chum Salmon (Oncorhynchus keta) skin gelatin hydrolysates in cell proliferation, cycle progression and apoptosis. Journal of Functional Foods, 5(1), 279-288.
Guérard, F., Guimas, L. & Binet, A. (2002). Production of tuna waste hydrolysates by a commercial neutral protease preparation. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 19, 489-498.
Harirchi, I., Ebrahimi, M., Zamani, N., Jarvandi, S. & Montazeri, A. (2000). Breast cancer in Iran: a review of 903 case records. Public Health, 114(2), 143-145.
Hosseini, S. F., Rezaei, M., Zandi, M. & Farahmandghavi, F. (2015). Fabrication of bio-nanocomposite films based on fish gelatin reinforced with chitosan nanoparticles. Food Hydrocolloids, 44, 172-182.
Hsu, K. C., Li-Chan, E. C. & Jao, C. L. (2011). Antiproliferative activity of peptides prepared from enzymatic hydrolysates of tuna dark muscle on human breast cancer cell line MCF-7. Food Chemistry, 126(2), 617-622.
Hubenak, J. R., Zhang, Q., Branch, C. D. & Kronowitz, S. J. (2014). Mechanisms of injury to normal tissue after radiotherapy: a review. Plastic and Reconstructive Surgery, 133(1), 49e.
Jamdar, S. N., Rajalakshmi, V., Pednekar, M. D., Juan, F., Yardi, V. & Sharma, A. (2010). Influence of degree of hydrolysis on functional properties, antioxidant activity and ACE inhibitory activity of peanut protein hydrolysate. Food Chemistry, 121(1), 178-184.
Kannan, A., Hettiarachchy, N. S., Marshall, M., Raghavan, S. & Kristinsson, H. (2011). Shrimp shell peptide hydrolysates inhibit human cancer cell proliferation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91(10), 1920-1924.
Khafaeizadeh, K., Sakhaei, N., Doustshenas, B., Ghanemi, K. & Zolgharnein, H. (2016). Evaluation of antioxidant activity of the purified peptides from hydrolysis of rotifer (Brachionus Plicatilis). Iranian Scientific Fisheries Journal, 25 (2), 69-78. (In Farsi).
Khaled, H. B., Ktari, N., Ghorbel-Bellaaj, O., Jridi, M., Lassoued, I. & Nasri, M. (2014). Composition, functional properties and in vitro antioxidant activity of protein hydrolysates prepared from sardinelle (Sardinella aurita) muscle. Journal of Food Science and Technology, 51(4), 622-633.
Khantaphant, S. & Benjakul, S. (2008). Comparative study on the proteases from fish pyloric caeca and the use for production of gelatin hydrolysate with antioxidative activity. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 151(4), 410-419.
Kim, S. M. (2011). Antioxidant and anticancer activities of enzymatic hydrolysates of solitary tunicate (Styela clava). Food Science and Biotechnology, 20(4), 1075.
Klompong, V., Benjakul, S., Kantachote, D., Hayes, K. D. & Shahidi, F. (2008). Comparative study on antioxidative activity of yellow stripe trevally protein hydrolysate produced from Alcalase and Flavourzyme. International Journal of Food Science and Technology, 43(6), 1019-1026.
Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L. & Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, 193, 265-275.
Najafian, L. & Babji, A. S. (2012). A review of fish-derived antioxidant and antimicrobial peptides: their production, assessment, and applications. Peptides, 33(1), 178-185.
Ovissipour, M., Abedian, A., Motamedzadegan, A., Rasco, B., Safari, R. & Shahiri, H. (2009). The effect of enzymatic hydrolysis time and temperature on the properties of protein hydrolysates from Persian Sturgeon (Acipenser Persicus) viscera. Food Chemistry, 115(1), 238-242.
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. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93(7), 1718-1726.
Picot, L., Bordenave, S., Didelot, S., Fruitier-Arnaudin, I., Sannier, F., Thorkelsson, G. & Piot, J. M. (2006). Antiproliferative activity of fish protein hydrolysates on human breast cancer cell lines. Process Biochemistry, 41(5), 1217-1222.
Raghavan, S. & Kristinsson, H. G. (2009). ACE-inhibitory activity of tilapia protein hydrolysates. Food Chemistry, 117(4), 582-588.
Rustad, T., Storrø, I. & Slizyte, R. (2011). Possibilities for the utilization of marine by‐products. International Journal of Food Science and Technology, 46(10), 2001-2014.
Sheu, M. J., Huang, G. J., Wu, C. H., Chen, J. S., Chang, H. Y., Chang, S. J. & Chung, J. G. (2008). Ethanol extract of Dunaliella salina induces cell cycle arrest and apoptosis in A549 human non-small cell lung cancer cells. Journal of In Vivo , 22(3), 369-378.
Slizyte, R., Rommi, K., Mozuraityte, R., Eck, P., Five, K. & Rustad, T. (2016). Bioactivities of fish protein hydrolysates from defatted salmon backbones. Biotechnology Reports, 11, 99-109.
Yen, G. C. & Wu, J. Y. (1999). Antioxidant and radical scavenging properties of extracts from Ganoderma tsugae. Food Chemistry, 65(3), 375-379.
You, L., Regenstein, J. M. & Liu, R. H. (2010). Optimization of hydrolysis conditions for the production of antioxidant peptides from fish gelatin using response surface methodology. Journal of Food Science, 75(6), C582-C587.
Zhang, M., Mu, T. H. & Sun, M. J. (2014). Purification and identification of antioxidant peptides from sweet potato protein hydrolysates by Alcalase. Journal of Functional Foods, 7, 191-200.
مهندسی بیوسیستم ایران
دوره 52، شماره 3
مهر 1400
صفحه 379-390

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 خرداد 1399
  • تاریخ بازنگری: 20 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 18 شهریور 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار