การศึกษาเบื้องต้นการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเซตจากสาหร่ายสไปรูลิน่าด้วยวิธีทางเอนไซม์ Preliminary study on protein hydrolysates from Spirulina using enzymatic hydrolysis
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
บทคัดย่อ
สาหร่ายสไปรูลิน่า จัดเป็นสาหร่ายขนาดเล็กที่อุดมไปด้วยโปรตีนที่มีคุณภาพ ซึ่งประกอบด้วยปริมาณกรดอะมิโนจำเป็นและเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ จึงมีส่วนช่วยในการส่งเสริมสุขภาพของผู้บริโภค โดยโปรตีนไฮโดรไลเซตเป็นแหล่งของเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิดซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพมากมาย ในการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเปรียบเทียบโปรตีนไฮโดรไลเซตที่ได้จากการชีวมวลสาหร่ายสไปรูลิน่าโดยวิธีทางเอนไซม์ ทำการแปรผันชนิดและอัตราส่วนของเอนไซม์ที่ใช้ จากผลการศึกษา พบว่า ความเข้มข้นของโปรตีนที่ย่อยด้วยเอนไซม์อัลคาไลน์โปรตีเอส (alkaline protease) มีค่าสูงถึง 6.329 มก./มล. ในขณะที่เอนไซม์เอนไซม์อัลคาเลส (Acalase®) มีค่าความเข้มข้นของโปรตีนสูงสุดเท่ากับ 0.584 มก./มล. ในทางตรงกันข้ามจากผลการวิเคราะห์ปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดพบว่า การย่อยด้วยเอนไซม์อัลคาเลสมีปริมาณฟีนอลิกทั้งหมดสูงกว่าการใช้เอนไซม์อัลคาไลน์โปรตีเอส ถึงแม้ว่าการแปรผันชนิดของเอนไซม์แตกต่างกันจะส่งผลต่อผลผลิตที่ได้แตกต่างกัน แต่ความเข้มข้นเอนไซม์และระยะเวลาที่ใช้ในการสกัดแตกต่างกัน ได้ผลผลิตโปรตีนใกล้เคียงกัน ทั้งนี้ผลผลิตโปรตีนไฮโดรไลเซตจำเป็นต้องทำการศึกษาถึงการออกฤทธิ์ทางชีวภาพและคุณสมบัติของโปรตีนไฮโดรไลเซตต่อไป เพื่อการนำไปใช้ประโยชน์ในผลิตภัณฑ์ได้อย่างเหมาะสม และเป็นความท้าทายในฐานะอาหารเพื่อสุขภาพและส่วนผสมเชิงฟังก์ชันในผลิตภัณฑ์อาหาร
##plugins.generic.usageStats.downloads##
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Bortolini DG, Maciel GM, Fernandes IdAA, Pedro AC, Rubio FTV, Branco IG, et al. Functional properties of bioactive compounds from Spirulina spp.: Current status and future trends. Food Chem: Mol Sci. 2022;5:100134.
Gur J, Mawuntu M, Martirosyan D. FFC’s advancement of functional food definition. Funct Foods Health Dis. 2018;8(7):385-97.
Akbarbaglu Z, Ayaseh A, Ghanbarzadeh B, Sarabandi K. Techno-functional, biological and structural properties of Spirulina platensis peptides from different proteases. Algal Res. 2022;66:102755.
Jie Y, Yuanliang H, Mingxiong X, Yaohao D, Shenao L, Nan P, et al. Purification and identification of antioxidant peptides from enzymatic hydrolysate of Spirulina platensis. J Microbiol Biotechn. 2016;26(7):1216-23.
Akbarbaglu Z, Ayaseh A, Ghanbarzadeh B, Sarabandi K. Biological stabilization of Arthrospira bioactive-peptides within biopolymers: Functional food formulation; bitterness-masking and nutritional aspects. LWT. 2024;191:115653.
Vo T-S, Ngo D-H, Kim S-K. Chapter 19 - Nutritional and pharmaceutical properties of microalgal Spirulina. In: Kim S-K, editor. Handbook of Marine Microalgae. Boston: Academic Press; 2015. p. 299-308.
Zhang N, Li F, Zhang T, Li C-Y, Zhu L, Yan S. Isolation, identification, and molecular docking analysis of novel ACE inhibitory peptides from Spirulina platensis. Eur Food Res Technol. 2022;248(4):1107-15.
Moghadamzadegan S, Emtyazjoo M, Sadeghi M, Rabbani M. Evaluation of Anti-inflammatory Effects of bioactive peptides of Spirulina platensis extracted by animal cysteine protease enzyme in Mice Balb/C. J Anim Biol. 2021;13(4):119-32.
Wang Z, Zhang X. Inhibitory effects of small molecular peptides from Spirulina (Arthrospira) platensis on cancer cell growth. Food Funct. 2016;7(2):781-8.
Sun Y, Chang R, Li Q, Li B. Isolation and characterization of an antibacterial peptide from protein hydrolysates of Spirulina platensis. Eur Food Res Technol. 2016;242(5):685-92.
Bingli Z, Cui Y, Xiaodan F, Qi P, Liu C, Zhou X, et al. Anti-obesity effects of Spirulina platensis protein hydrolysate by modulating brain-liver axis in high-fat diet fed mice. PLOS ONE. 2019;14:e0218543.
Lee C-W, Chang YB, Park CW, Han SH, Suh HJ, Ahn Y. Protein hydrolysate from Spirulina platensis prevents dexamethasone-induced muscle atrophy via Akt/Foxo3 signaling in C2C12 myotubes. Marine Drugs [Internet]. 2022; 20(6).
Akbarian M, Khani A, Eghbalpour S, Uversky VN. Bioactive Peptides: Synthesis, Sources, Applications, and Proposed Mechanisms of Action. Int J Mol Sci. 2022;23(3).
Nasri M. Chapter Four - Protein hydrolysates and biopeptides: production, biological activities, and applications in foods and health benefits. a review. In: Toldrá F, editor. Advances in Food and Nutrition Research. 81: Academic Press; 2017. p. 109-59.
Noreen S, Siddiqa A, Fatima R, Anwar F, Adnan M, Raza D-A. Protease production and purification from agro industrial waste by utilizing Penicillium digitatum. Int J Appl Biol Forensic. 2017;1(4):119-29.
Rao MB, Tanksale AM, Ghatge MS, Deshpande VV. Molecular and biotechnological aspects of microbial proteases. Microbiol Mol Biol Rev. 1998;62(3):597-635.
Pan-utai W, Iamtham S, Boonbumrung S, Mookdasanit J. Improvement in the sequential extraction of phycobiliproteins from Arthrospira platensis using green technologies. Life [Internet]. 2022; 12(11).
Pan-utai W, Pantoa T, Roytrakul S, Praiboon J, Kosawatpat P, Tamtin M, et al. Ultrasonic-assisted extraction and antioxidant potential of valuable protein from Ulva rigida macroalgae. Life. 2023; 13(1).
Forutan M, Hasani M, Hasani S, Salehi N. Antioxidative activity and functional properties of enzymatic protein hydrolysate of Spirulina platensis. J Food Biosci Technol. 2023;13(1):75-89.
Sharma M, Gat Y, Arya S, Kumar V, Panghal A, Kumar A. A review on microbial slkaline protease: an essential tool for various industrial approaches. Ind Biotechnol. 2019;15:69-78.
Niknam H, Fathi F, Mahboubi A, Tabarzad M. Antioxidant activity of peptides derived from enzymatic digestion of Spirulina platensis protein extract by different proteases : antioxidant activity of protein digests of S. platensis. Trends Pept Protein Sci. 2022;7:1-7 (e6).
Shishavan MM, Mirdamadi S, Ofoghi H. Antioxidant activity of alcalase hydrolysates of Spirulina proteins. Microbiol Metab Biotechnol. 2019;2(2):109-18.
Fan X, Cui Y, Zhang R, Zhang X. Purification and identification of anti-obesity peptides derived from Spirulina platensis. J Funct Foods. 2018;47:350-60.
Ouyang K, Chen Q, Xie H, Zhang Q, Tao L, Xiong H, et al. Arthrospira cell residue valorization: a study on protein hydrolysate production by limited enzymatic hydrolysis. Food Biosci. 2023;56:103264.
Verni M, Dingeo C, Rizzello CG, Pontonio E. Lactic acid bacteria fermentation and endopeptidase treatment improve the functional and nutritional features of Arthrospira platensis. Front Microbiol. 2021;12.
Verdasco-Martín CM, Echevarrieta L, Otero C. Advantageous preparation of digested proteic extracts from Spirulina platensis biomass. Catalysts. 2019; 9(2).
Silva PCd, Toledo T, Brião V, Bertolin TE, Costa JAV. Development of extruded snacks enriched by bioactive peptides from microalga Spirulina sp. LEB 18. Food Biosci. 2021;42:101031.
Maag P, Dirr S, Özmutlu Karslioglu Ö. Investigation of bioavailability and food-processing properties of Arthrospira platensis by enzymatic treatment and micro-encapsulation by spray drying. Foods. 2022; 11(13).
Forutan M, Hasani M, Hasani S, Salehi N, Sabbagh F. Liposome system for encapsulation of Spirulina platensis protein hydrolysates: controlled-release in simulated gastrointestinal conditions, structural and functional properties. Materials. 2022; 15(23).
Yücetepe A, Kasapoğlu K, Ozcelik B. Angiotensis-I-converting enzyme inhibitory and antioxidant activity of tryptic Spirulina platensis protein hydrolysates: effect of hydrolysis and in vitro gastrointestinal digestion. Ecol Life Sci (NWSAELS). 2018;13(3):151-62.
Guldas M, Ziyanok S, Sahan Y, Yıldız E, Gurbuz O. Antioxidant and anti-diabetic properties of Spirulina platensis produced in Turkey. Ciência e Tecnologia de Alimentos. 2021;41:615-25.