بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این تحقیق تولید ایزولهي پروتئینی از فانوس ماهی - Benthosema pterotum - و بررسی ویژگی هاي آن بود. ایزولهي پروتئین ماهی با روش تغییر pH با استفاده از pH هاي قلیایی - 11، 12، - 13 تولید گردید. در این روش تحت تا ثیر سه دما - درجه ي سانتی گراد - - 40، 50، - 60 و زمان هاي مختلف بر حسب دقیقه 30 - ، 60، 90 - ، میزان پروتئین استخراج شده و توانایی جذب آب آن مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشا ن داد که شرایط قلیایی یک روش ارزشمند براي تولید پروتئین هاي مواد غذایی می باشد . همچنین شرایط قلیایی تاثیر قابل توجهی بر روي خواص عملکردي پروتئین و درصد ایزوله ي پروتئین دارد به طوري که با افزایش میزان pH ظرفیت نگهداري آب آن به طور معناداري افزایش مییابد و در مورد میزان پروتئین ایزوله شده، میزان پروتئین استخراج شده با افزایش pH افزایش یافته به طوري که در pH 13 بالاترین میزان راندمان پروتئین - 82/74 - بدست میآمد که این میزان پروتئن نسبت به تحقیقات مشابهاي که با pH هاي کمتر انجام شده تفاوت قابل توجهی داشته است.
واژگان کلیدي: فانوس ماهی - Benthosema pterotum - ، ایزوله پروتئین، pH قلیایی، ارزش تغذیه اي
١- مقدمه
فانوس ماهی یکی از ماهیان کوچک از خانوادهي میکتوفیدها1 میباشد که در ناحیه میانزي 2 اقیانوسهاي جهان پراکنده شدهاست و از پلانکتونها تغذیه میکند. تاکنون 300 گونه از فانوس ماهی شناسایی شدهاست - سازمان خواروبار کشاورزي، . - 2001 این خانواده براساس استخوانشناسی، الگوهاي قرارگیري لکههاي نوري و خصوصیات لاروي به دو زیر خانواده و 32 جنس تقسیم میشوند. از نظر پراکنش جغرافیایی، فانوس ماهیان بسیار پراکنده بوده و تمام اقیانوسهاي جهان به جز مناطق ساحلی را دربرگرفته اند - . - Paxton et al., 1984; Wang & Chen, 2001 دریاي عمان از نظر ذخایر شیلاتی بسیار غنی بوده به خصوص داراي مقادیر قابل توجهی از ماهیان میانزي میباشد.
فانوس ماهیها، ماهیان کوچکی هستند که در دریاهاي عمیق زندگی میکنند. نمونهبرداريهاي عمیق نشان دادهاند که فانوس ماهیها حدود % 65 از کل زیست توده دریاهاي عمیق را به خود اختصاص دادهاند - ولینسب و همکاران، . - 2007 غذاهاي دریایی به دلیل کیفیت بالاي پروتئینی آنها، از اهمیت بالایی برخوردار هستند و در مقایسه با گوشت گاو و مرغ، تمام اسید آمینه هاي لازم را در اختیار بدن قرار میدهند و نسبت به پروتئین هاي گیاهی که کمبود یک یا چند اسید آمینه ي ضروري را دارند، داراي تمام اسید آمینه هاي ضروري به مقدار و نسبت لازم هستند. میزان سرانه ي مصرف ماهی که یک ماده ي ضروري و بسیار مغذي می باشد بسیار محدود است به طوري که سرانه ي مصرف ماهی در ایران حدود 9/5 کیلوگرم است که این مقدار پایین تر از میزان سرانه ي مصرف جهانی است. براساس گزارش هاي فائو در سال 2016، متوسط مصرف آبزیان در دنیا حدود 20 کیلوگرم می باشد.
پروتئین هاي ماهی به راحتی قابل هضم هستند زیرا برخلاف گوشت قرمز بافت پیوندي کمتري دارند و به همین دلیل در بسیاري از رژیم هاي غذایی خوردن ماهی توصیه می شود. ایزولهي پروتئین ماهی از انواع مختلفی از مواد خام بدون حفظ شکل اصلی عضلات تشکیل شده است، به طور مستقیم مورد استفاده نیست و از آن به عنوان ماده ي خام براي تولید مواد غذایی با ارزش افزوده استفاده می شود. ایزولهي پروتئین ماهی سرشار از اسید آمینه هاي ضروري به خصوص لیزین و متیونین است. ماهی به دلیل داشتن فواید بسیار سلامت بخشی یک غذاي مهم است. از مزایاي مهم استفاده از ماهی مربوط به دارا بودن پروتئینهایی با ارزش بیولوژیکی بالا، اسید هاي چرب اشباع نشده، امگا 3، و همچنین مواد معدنی خاص و ویتامین ها می باشد. ماهی چند نقش بسیار مفید را در سلامت انسان بازي میکند، و آن میتواند به ویژه براي زنان در طول بارداري و براي کودکان در طول رشد بسیار مفید باشد Sidhu - ، . - 2003
به منظور تولید ایزولهي پروتئین ماهی می توان از روش هاي تنظیم pH - قلیایی و اسیدي - و روش آنزیمی - آلکالاز - استفاده کرد. پروتئین هاي هیدرولیز شده - مجموعه ي 2تا 20 اسید آمینه - در اثر شکستن زنجیرهاي پروتئینی در نتیجهي فرایند هایی تحت عنوان هیدرولیز به وجود می آیند. هیدرولیز پروتئین اجازه میدهد که نیتروژن بیشتر محلول شده و اسید آمینه هاي آزاد تشکیل گردد و در نتیجه یک منبع جدید اسید آمینه با قابلیت دسترسی بیشتر تولید گردد. آنزیم آلکالاز یک پروتئاز باکتریایی قلیایی است که توسط باکتري لیکنی فورمیس تولید می شود و اغلب براي هیدرولیز ماهی به کار می رود، زیرا در زمان نسبتا کوتاه و شرایط pH مناسب نسبت به سایر آنزیم ها میتواند درجه ي هیدرولیز بالایی را به دست آورد.
آنزیم هاي میکروبی در مقایسه از آنزیم هاي به دست آمده از منابع گیاهی یا حیوانی، چندین مزایا دارد که شامل واریته ي وسیعی از فعالیت هاي کاتالیتیکی قابل دسترس، دامنه ي pH ومقاومت دمایی بالا می باشد . - Kristinsson et al., 2000 - اولیایی و همکاران - 1394 - ، ترکیب هاي شیمیایی و و ویژگی هاي عملکردي پروتئین ایزوله شده از فانوس ماهی را با استفاده از روش تغییر pH مورد ارزیابی قرار دادند، در این مطالعه، ایزوله ي پروتئین ماهی با استفاده از pH هاي قلیایی برابر با 10 و 12 تولید گردید. نتایج نشان داد که راندمان تولید پروتئین در pH بالاتر به شکل معنی داري بیشتر از pH پایین تر بوده و نتایج حاصل از تعیین میزان چربی نمونه ها نشان داد که قلیا اثر معنی داري بر کاهش چربی ایزوله هاي پروتئین داشته است و با افزایش pH میزان چربی به شکل معنی داري کاهش یافته است. تقی اف و همکاران - - 1389 پروتئین هیدرولیز شده از امعاء و احشاء فیل ماهی با استفاده از آنزیم آلکالاز را مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه، تاثیر سه فاکتور دما، زمان و میزان آنزیم توسط روش سطح پاسخ بر درجه ي هیدرولیز شدن مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج گزارش شده، شرایط بهینه به دست آمده از لحاظ دما، زمان و میزان آنزیم به ترتیب 50 درجه ي سانتیگراد، 120 دقیقه و %1 آنزیم بود.
در نهایت پروتئین هیدرولیز شده با استفاده از آنزیم آلکالاز داراي %66 پروتئین و % 1/34 چربی بود. توي و همکاران - 2015 - خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کاربردي از ایزوله ي پروتئین یک نوع کوسه ماهی و تاثیر زمان و درجه ي هیدرولیز بر روي آن را مورد بررسی قرار دادند، که این مطالعه بر روي تاثیر درجه ي هیدرولیز، خواص کاربردي پروتئین هیدرولیز شده - کف، توانایی تولید امولسیون - ، توانایی اتصال زیستی کلسیم و فعالیت زیستی پروتئین ایزوله شده که از فعالیت آنزیمی به دست آمده، تمرکز کرده بود. نتایج این بررسی نشان داد که بین زمان هیدرولیز با بالاترین توانایی تولید کف، تولید امولسیون و یا توانایی ایجاد باند کلسیم با درجه ي هیدرولیز مطابقت وجود ندارد، به طوري که در دقیقهي 75 از هیدرولیز آنزیمی، پروتئین به دست آمده داراي بالاترین ظرفیت امولسیون با درجه ي هیدرولیز 38/18 بوده است.
پروتئین هیدرولیز شدهي ماهیان داراي کاربرد وسیعی هستند این مواد به دلیل کوتاه بودن زنجیرهي پپتیدي، داراي قابلیت هضم بالایی بوده و میتوانند به عنوان مکمل پروتئینی در تغذیه ي دام و انسان و آبزیان مورد استفاده قرار گیرند. از آن جمله میتوان به جایگزینی براي شیر، مکمل هاي پروتئینی، پایدار کنندهي نوشیدنی ها، و ترکیبات تشدید کنندهي طعم و فراورده ي قنادي اشاره کرد - Shahidi, Synowiecki, . - 1995 یکی دیگر از مهمترین کاربردهاي پروتئین هیدرولیز شده، استفاده از این منابع پروتئینی در تهیهي محیط کشت باکتري به عنوان منبع ازت می باشد . - Mohamed et al., 2014 - این پروتئین هاي هیدرولیز شده مناسب براي رژیم غذایی بیماران مبتلا به فنیل کتوري، آلرژي غذایی و بیماري هاي کبدي، همچنین به عنوان رژیم غذایی براي افراد مسن و سالخورده، در تغذیه ي ورزشکاران و در رژیم غذایی براي کنترل وزن استفاده میشوند. آنها همچنین داراي فعالیت آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی، ضد انعقادي، ضد سرطانی و ضد فشار خون بالا و چندین فعالیت فیزیولوژیکی بالا هستند - Sarmadi, Ismail, . - 2010 هدف از این تحقیق تولید ایزوله ي پروتئین از فانوس ماهی، و تاثیر سه متغیر زمان، دما و pH قلیایی بر روي راندمان استحصال پروتئین آن و سایر ویژگیهاي آن می باشد که از متغیرهاي دما 40 - ، 50 و 60 درجه سانتیگراد - ، زمان 30 - ، 60 و 90 دقیقه - و 11 - pH، 12 و - 13 و رسوب پروتئین در نقطه ي ایزوالکتریک استفاده شده است.
-2 مواد و روش ها:
-1-2 روش قلیایی
به منظور تولید ایزوله پروتئین ماهی با قلیا، ماهی که از قبل در دماي -18 درجه سانتیگراد منجمد شده بود در دماي یخچال انجماد زدایی شد و سپس با چرخ گوشت با قطر 4 میلیمتر چرخ گردید. براي استخراج پروتئینها در شرایط قلیایی، ابتدا گوشت چرخ شده ماهی با 6 برابر وزنی آب مخلوط گردید و در دماي اتاق هموژن شد. سپس با استفاده از محلول هیدروکسید سدیم 0/5 نرمال pH به میزان مورد نظر تنظیم شد و پس از انحلال کامل پروتئینها از سانتریفیوژ با سرعت 3000 دور در دقیقه به مدت 30 دقیقه 4 - درجه سانتیگراد - براي رسوب و جداسازي ناخالصیهایی مانند پوست، استخوان و فلس استفاده شده سپس بخش محلول جدا میشود و pH آن روي نقطه ایزوالکتریک پروتئینهاي ماهی - pH 5/5 - تنظیم گردید تا پروتئینهاي ماهی رسوب کنند. سپس از سانترفیوژ 3000 - دور در دقیقه - به مدت 30 دقیقه براي جداسازي پروتئینها که همان پروتئین ایزوله شده است، استفاده شد. و در نهایت پروتئین استخراج شده در فریزر -80 منجمد و با استفاده از خشک کن انجمادي خشک شد و در آخر درون کیسه هاي زیپ دار در یخچال براي استفاده هاي بعدي نگهداري شد - Davenport
