روشهای مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدها در تغذیه (بخش اول)

در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا در تغذیه انسان و دام افزایش یافته است....

چکیده
در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا در تغذیه انسان و دام افزایش یافته است. هیدرولیز می‌تواند به صورت شیمیایی که شامل واکنش‌های اسیدی و قلیایی است و یا به صورت بیولوژیکی توسط آنزیم‌ها و تخمیر، صورت گیرد. هیدرولیز اسیدی روشی است که در آن از ترکیبات اسیدی مانند هیدروکلریک اسید برای از بین بردن پیوند‌های پپتیدی پروتئین‌ها استفاده می‌شود. هیدرولیز قلیایی عمدتاً با سدیم هیدروکسید و پتاسیم هیدروکسید انجام می‌شود. فرایند تجزیه بیولوژیکی پروتئین‌ها به دو روش آنزیمی و تخمیر میکروبی انجام می‌شود. آنزیم‌های پروتئازی بر اساس منشأ تولیدی به سه گروه جانوری، گیاهی و میکروبی تقسیم می‌شوند. در بین آنزیم‌ها آلکالاز با توجه به فعالیت پروتئولیتیکی بالاتر قادر به استخراج بیشتر پروتئین نسبت به سایر آنزیم‌ها است. پپتید‌های زیست فعال توالی آمینواسیدی هستند که از طریق هیدرولیز پروتئینی، تخمیر میکروبی و فرایند هضمی تولید می‌شوند. بسیاری از زیست پپتیدهای حاصل از هیدرولیز منابع گیاهی و حیوانی دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی، ضد میکروبی، ضد فشار خون، و ایمنی هستند و بر عملکرد رشد و سلامتی حیوان و مصرف خوراک تأثیر می‌گذارند. استفاده از این پپتید‌ها در جیره غذایی حیوانات مزرعه‌ای سودمند واقع شده است.

مقدمه
در سال های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبعی از پپتیدها و آمینواسیدهای با کیفیت بالا در تغذیه انسان و دام افزایش یافته است. گزارش های متعددی در خصوص خواص آنتی اکسیدانی، ضدسرطانی و ضدالتهابی پپتیدهای زیست فعال موجود در ترکیبات پروتئین هیدرولیز شده و نقش آنها در بهبود عملکرد، سلامتی و رشد کاهش فشار خون و کاهش چربی بدن وجود دارد ( ,.Hou et al 2017)، هیدرولیز آنزیمی پروتئین های موجود در مواد غذایی یکی از امیدوار کننده ترین روش ها برای تولید پپتیدهای زیست فعال (BAPs) می باشد (2017 ,.Daliri et al). با این حال، ترکیبات هیدرولیز تولید شده توسط آنزیم های به دست آمده از منابع جایگزین، مانند سویه های جدید باکتری های باسیلوس، که فعالیت پروتئولیتیکی بالایی دارند، می توانند منبع چندین پپتید
جدید با فعالیت زیستی خاص و هزینه تولید پایین باشند (2017 ,.Rimello et al). این روش ممکن است برای تولید مواد غذایی کاربردی جدید مورد استفاده قرار گیرد. فعالیت آنزیمها بر روی پروتئین ها، منجر به تولید پروتئین های هیدرولیز شده می شود که متشکل از مخلوطی از پپتیدها با طول متفاوت و اسیدهای آمینه آزاد هستند. اثر مثبت ترکیبات هیدرولیز شده پروتئینی بر روی عملکرد حیوانات به طور متعدد گزارش شده است و اصول پشت پرده در مورد نحوه کار آنها به خوبی مشخص شده است (2015 ,.Martinez et al)، اولا. ترکیبات هیدرولیز شده حاوی پپتیدهای کوتاه و اسیدهای آمینه خاص (تورین، گلیسین، آرژنین، گلوتامیک اسید و آلانین) هستند که مواد محرک تغذیه ای و افزایش دهنده اشتها می باشند، همچنین پذیرش رژیم های غذایی صنعتی را افزایش می دهند، دوما، پپتیدهای کوچک و اسیدهای آمینه به آسانی و بدون هیچ گونه هضم قبلی در دستگاه گوارش، توسط روده کوچک جذب می شوند و به طور بالقوه رشد و توسعه حیوانات را تقویت می کنند. سوم، جذب اسیدهای آمینه حساس و غیر محلول مانند سیستئین، گلوتامین یا تیروزین به شکل پپتیدهای کوچک باعث افزایش دسترسی این آمینواسیدها در بدن می شود، چهارمأ ، پپتیدهای شبه هورمون خاص حاصل از هیدرولیز پروتئین ممکن است تحرک دستگاه گوارش، متابولیسم غدد درون ریز و مصرف خوراک را تنظیم کنند و بر عملکرد حیوان تأثیر مثبت بگذارند (2013 ,Martinez)، هدف از مطالعه حاضر مروری بر ارزیابی روش های مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدهای حاصل از هیدرولیز در تغذیه و سلامت حیوانات مزرعه ای می باشد.

انواع روش های هیدرولیز
هیدرولیز می تواند به صورت شیمیایی که شامل واکنش های اسیدی و قلیایی است، انجام شود و یا به صورت بیولوژیکی که شامل هیدرولیز آنزیمی و تخمیری می باشد، صورت گیرد (Fountoulakis and Lahm, 1998)

هیدرولیز اسیدی توسط هیدروکلریک اسید
هیدرولیز اسیدی تکنیکی است که در آن از ترکیبات اسیدی برای از بین بردن پیوندهای پپتیدی استفاده می شود. در این روش معمولا از هیدروکلریک اسید شش مولار در دمای ۱۰۰ – ۱۶۰ درجه سانتی گراد به مدت ۷۲-۱۸ ساعت استفاده می شود. در شرایط هیدرولیز اسیدی دو اسید آمینه آسپاراژین و گلوتامین به ترتیب به آسپارتیک اسید و گلوتامیک اسید تبدیل می شوند، تریپتوفان به صورت کامل از بین می رود و سیستئین نیز به صورت مستقیم قابل اندازه گیری نیست، اسید آمینه تیروزین نیز به صورت جزئی از بین می رود، از معایب این روش می توان به طولانی بودن زمان هیدرولیز، بازده کم و بی ثباتی برخی از اسیدهای آمینه اشاره کرد (2019 ,.Mustatea et al)

هیدرولیز قلیایی
هیدرولیز قلیایی به صورت عمده با سدیم هیدروکسید و پتاسیم هیدروکسید انجام می شود و به ندرت این واکنش با باریم هیدروکسید صورت می گیرد. در حین هیدرولیز قلیایی پیوندهای پپتیدی شکسته می شوند و بسته به نوع ماده هیدرولیز شده پپتیدهایی با وزن مولکولی کم و نمکهای سدیم یا پتاسیم اسید آمینه های آزاد تشکیل می شوند. مطالعات نشان داده است که هیدرولیز قلیایی، یک محلول استریل و خنثی از اسیدهای آمینه، پپتیدها، قندها و صابون ها را ایجاد می کند (2016 ,.Kalambura et al). عیب عمده این روش تخریب اسید آمینه های سرین، ترهاونین، آرژینین و سیستئین می باشد. هیدرولیز قلیایی بیشتر در بررسی نوکلئیک اسیدها و هضم محصولاتی حاوی مقادیر زیاد کربوهیدرات و چربی استفاده میشود (1998 ,.Isaac et al)

هیدرولیز بیولوژیکی
به صورت کلی فرآیند تجزیه بیولوژیکی پروتئین ها با دو روش تجزیهی آنزیمی و تخمیر میکروبی انجام می شود. تخمیر میکروبی باعث افزایش ارزش تغذیه ای مواد غذایی می شود که این موضوع بیشتر ناشی از تجزیهی پروتئین مواد غذایی و تولید یک سری پپتیدهای زیست فعال به واسطه فعالیت پروتئازهای میکروبی می باشد. هیدرولیز توسط آنزیم کاربرد گسترده تری در مقایسه با هیدرولیزهای شیمیایی دارد. عدم تخریب ترکیبات حساس و کیفیت بالای مخلوط هیدرولیز شده جهت آنالیز تنهایی اسیدهای آمینه از مزایای این روش می باشد (1999 ,.Clemente et al)

هیدرولیز آنزیمی
استفاده از آنزیم برای هیدرولیز منابع پروتئینی از روش های مفید در بیوتکنولوژی غذایی به حساب می آید، همچنین هیدرولیز آنزیمی منابع پروتئینی، نوعی فرآیند بازیافت پروتئین از این ترکیبات می باشد ( ,Sanchez and Vizquez 2017)، امروزه صدها محصول آنزیمی برای جیره های دام و طیور استفاده می شود. این محصولات عمدتا از چهار گونه باکتریایی , L.plantarum, Lactobaillus acidophiluf, Bacillus subtilis) Streptococcus faecium) و سه گونه قارچی Aspergillus Trichoderma reeset , Oryzal و Saccharomyces cerevisiae) به دست می آیند (2014 ,.Meale et al) آنزیم های پروتئازی، هیدرولیز پیوندهای پپتیدی موجود در منابع پروتئینی را کاتالیز می کنند و یکی از مهم ترین گروه های آنزیم های تجاری و صنعتی هستند (2012 ,.Bach et al)، پروتئازها بر اساس منشأ تولیدی به ۳ گروه جانوری (پپسین، کیمو تریپسین، تریپسین)، گیاهی (پاپائین) و یا میکروبی (آلكالاز) تقسیم می شوند. اگرچه پروتئولیتیکها را می توان از حیوانات و گیاهان به دست آورد، اما میکروارگانیسم ها به دلیل مزایای اقتصادی و فنی، تنوع بیوشیمیایی و امکان دست کاری ژنتیکی، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند (2006 ,.Sumantha et al)، گسترده ترین مسیر مورد مطالعه هیدرولیز آنزیمی در شرایط In vitro استفاده از پپسین، کیمو تریپسین و به ویژه تریپسین می باشد (2018 ,.Toldri et al) هم چنین در بین آنزیم ها آلكالاز با توجه به فعالیت پروتئولیتیکی بالاتر قادر به استخراج پروتئین بیشتر نسبت به سایر آنزیم ها می باشد.

هیدرولیز تخمیری
تخمیر یک فرایند سازگار با محیط زیست است که در حین آن، آنزیم های جمعیت میکروبی، پروتئین ها را به پپتیدها و آمینواسیدهای آزاد هیدرولیز می کنند و از طرف دیگر باعث کاهش عوامل ضد تغذیه ای می شوند (2014 ,.Difo et al) باکتری ها و قارچهای متنوعی برای انجام عمل تخمیر مورد استفاده قرار می گیرند، مهم ترین گونه های باکتریایی مورد استفاده گونه های Bacillus subtilis و Bacillus licheniformis هستند. در بین قارچها نیز قارچ رشته ای آسپرژیلوس اوریزا بیشترین فعالیت پروتئولتیکی را دارد (2017 ,.Hou et al)، تخمیر منابع پروتئینی توسط میکروارگانیسم های مختلف به دلیل افزایش ایزوفلاونها و پپتیدهای آزاد، باعث بهبود خواص زیست عملکردی آنها می شود (2015 ,.Sanjukta et al). هیدرولیز توسط اوتوکلاوعلاوه بر این روش ها، روش های فیزیکی نیز وجود دارند که دارای مزایای بسیاری از جمله کوتاه مدت بودن، تیمار ساده، هزینه کم و عاری بودن از باقی مانده های شیمیایی هستند. در این راستا، فناوری هایی مانند فشار هیدرواستاتیک بالا (HHP)، مایکروویو و پالس میدان الکتریکی به عنوان سه مورد امیدوار کننده شناخته شده اند . تیمار با اتوکلاو یک روش هیدروترمال مؤثر و در اصل یک فرآیند حرارتی تحت فشار است که در آن عمل هیدرولیز در محفظه ی پسته در دمای بالا تحت فشار زیاد انجام می شود. هیدرولیز با اتوکلاو، به عنوان یک روش مفید آبی گرمایی، دارای چندین مزیت از جمله، آسان بودن، اقتصادی بودن، سازگاری با محیط زیست و بدون پسماند بودن است (2016 ,.Zapata – Penasco et al)

نشریه علمی- ترویجی (حرفهای) دامستیک، شماره هفده پیاپی

وحید یکانی و مریم ثاقبی | دانشجویان کارشناسی ارشد گرایش تغذیه نشخوارکنندگان، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، آذربایجان غربی، ایران

منبع: دامیار ۲۴

نویسندگان: وحید یکانی و مریم ثاقبی

لینک کوتاه: zaya.io/general2

باعث افتخار است که همراهی چون شما داریم. امیدواریم بتوانیم اندکی در پیشرفتتان سهیم باشیم.
با تشکر دامیار ۲۴

خوراک سازی دامپروری مرغداری گاو گوسفند بز تغذیه دام تغذیه طیور ارزیابی روشهای مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدهای حاصل از هیدرولیز در تغذیه و سلامت حیوانات مزرعهای (بخش اول) در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا خوراک سازی دامپروری مرغداری گاو گوسفند بز تغذیه دام تغذیه طیور ارزیابی روشهای مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدهای حاصل از هیدرولیز در تغذیه و سلامت حیوانات مزرعهای (بخش اول) در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا خوراک سازی دامپروری مرغداری گاو گوسفند بز تغذیه دام تغذیه طیور ارزیابی روشهای مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدهای حاصل از هیدرولیز در تغذیه و سلامت حیوانات مزرعهای (بخش اول) در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا خوراک سازی دامپروری مرغداری گاو گوسفند بز تغذیه دام تغذیه طیور ارزیابی روشهای مختلف هیدرولیز منابع پروتئینی و نقش پپتیدهای حاصل از هیدرولیز در تغذیه و سلامت حیوانات مزرعهای (بخش اول) در سال‌های اخیر علاقه به استفاده از منابع پروتئین هیدرولیز شده به عنوان منبع غنی از پپتیدها و آمینواسید‌های با کیفیت بالا 

اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در print
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 Comments
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

برچسب های پست

بیشتر بخوانیم

بیشتر بخوانیم

چه خبر؟

چه خبر؟

اخبار حوزه دامپروری و کشاورزی، ارز دولتی، نهاده‌های دامی، همتی، واردات نهاده های دامی

کمبود ارز برای نهاده‌های دامی در سایه غفلت همتی

در حالی‌که میلیون‌ها تن نهاده دامی در بنادر انبار شده اما بانک مرکزی به دلیل عدم تخصیص ارز از هفته‌های پایانی اسفند تا اوایل اردیبهشت امسال از ورود کالاهای اساسی به کشور جلوگیری کرده و بر گرانی ها دامن زده است.

مصرف گوشت ۵۰درصد کاهش یافت

مصرف گوشت ۵۰درصد کاهش یافت

رییس شورای تامین کنندگان دام کشور گفت: با کاهش تقاضا از سوی پر مصرف‌ها، میزان مصرف گوشت قرمز نسبت به مدت مشابه سال قبل ۵۰درصد کاهش یافته است.

تماس با ما

آگهی خاصی را میخواهید ثبت کنید؟ در هنگام مرور صفحات متوجه مشکل خاصی شدید؟ انتقاد یا پیشنهادی دارید؟

از طریق فرم مقایل با ما در میان بگذارید.

منتظر شنیدن صدای شما هستیم.