بخشی از مقاله
تولید و تثبیت آنزیم نارنجیناز با آسپرژیلوس نایجر جهت تلخی زدایی آبمیوه مرکبات
در تولید تجاري آب میوه مرکبات، هدف، تولید آبمیوه هایی با حفظ کیفیت ارگانولپیتکی و پایدار با کم ترین هزینه می باشد. تلخی فرآورده هاي مرکبات را می توان با استفاده از آنزیم نارنجیناز ( رامنوزیدازβ + گلوکوزیداز) حاصل از آسپرژیلوس نایجر که بهترین تولید کننده این آنزیم می باشد، تعدیل نمود. در این تحقیق، تولید و تثبیت آنزیم نارنجیناز براي تلخی زدایی مرکبات مورد مطالعه قرار گرفت. به این ترتیب که آنزیم در یک ترکیبی از ملاس ، عصاره مخمر و نمک با شرایط اپتیمم pH= 4/5)، دما : ( 30ºC تولید و تثبیت نارنجیناز در بستري از پلی وینیل الکل (PVA) در شرایط بهینه صورت گرفت. نتایج حاکی از آن بود که در میان منابع وسیع نیتروژن آلی و کربن ، ملاس و پپتون در تولید آنزیم تاثیر بیشتري داشته و میزان تولید آنزیم با وجود یون هاي فلزي((co/ Ni /cu افزایش و افزودن میزان شکر به بیش از (10 glˉ¹) در محیط کشت تخمیر رشد توده سلولی افزایش ولی تولید آنزیم کاهش می یابد. نارنجیناز استخراج شده از بستر پلی وینیل الکل بدون تصفیه قبلی داراي فعالیت بالا بوده، به طوري که آنزیم در هیدرولیز نارنجین در آبمیوه ها به میزان %36 تاثیرگذار است.
واژگان کلیدي:تثبیت، تلخی زدایی، نارنجیناز، آسپرژیلوس نایجر
مقدمه
برخی مرکبات مانند گریپ فروت و نارنج حاوي طعم تلخ ناشی از نارنجین فلاونون می باشند. نارنجیناز یک آنزیم ترکیبی، شامل آلفا- رامنوزیداز و-β گلوزیداز می باشد. که عمل تلخی زدایی را در آبمیوه ها به خصوص گریپ فروت انجام میدهد بدین صورت که نارنجین موجود در بافت میوه که به علت حلالیتش در حین پاستوریزاسیون یا نگهداري آبمیوه از بافت یا ذرات پالپ جدا شده و واردوا آبمیوه می شود توسط رامنوزیدازراا به ترکیباتی با تلخی کمتر بنام پرونین
هیدرولیز شده و در مرحله دوم توسط (فلاونوئید بتا-گلوکوزیداز) به نارنجنین که فاقد تلخی می باشد تبدیل می شود. این آنزیم را به صورت ایزوله شده در منابع گیاهی مانند: دانه هاي کرفس و برگهاي درخت گریپ فروت میتوان بدست آورد. ولی چیزي که در دسترس است تنها از پروسه اي که روي نارنجینازهاي میکروبی پایه گذاري شده قابل استفاده است(.(5 نارنجیناز تولید شده از روش هاي میکروبی میتواند توسط یکی از دو روش: غوطه وري در مایع و تخمیر جامد تولید شود. تخمیر در مقایسه با غوطه وري در مایع برايا تولید آنزیم بیشتر مورد ااستفاده قرارا گرفته و و در مقیاس تجاري کاربرد بیشتري دارددا. تخمیر شامل:کاتالیزورهاي حیاتی، دیسک هاي پیش برنده توربین، کنترل گرهاي کنترل کننده کف و درجه حرارتا میباشد .(3) کاربردهاي مهم دیگر آنزیم نارنجیناز در کنار تلخی زدایی آبمیوه شامل: تولید پرونین، تولید آنتی بیوتیک کلروپلی اسپورینA,B,C2، که ترکیب نوع c و آنتی بیوتیک بتا- لاکتام به طورسینرژیستی مقاومت استافیلوکوکوس را تحت تاثیر قرار داده و در برابر باکتري هاي گرم مثبت فعالیت بالایی از خود نشان می دهند و مانع رشد باکتري هاي گرم منفی انترو باکترها (anaerobic) مس شود .(8) تولید ساپوژنین و دیوسژنین (ماده اولیه داروهاي استروئیدي) از دانه هاي شمبلیله در هیدرولیز آنزیمی نارنجیناز از دیگر کاربردهاي آن می باشند .(5) نارنجیناز توسط میکروارگانیسم هاي گوناگونی از قبیل: Coniothyrium diplodiella
Aspergillus niger,، Penicilium تولید می شود که Aspergillus niger به عنوان بهترین تولید کننده نارنجیناز محسوب شده و در این تحقیق نیز تولید و تثبیت نارنجیناز توسط این میکروارگانیسم براي تاخی زدایی بررسی شده است(.(5
مواد و روشها
.1.1 روش تولید آنزیم نارنجیناز توسط آسپرژیلوس : آنزیم تولید شده شامل فعالیت هاي بتا- گلوکوزیدازا و آلفا- آرابینوز میباشد که در اافزایشا آروما در تهیه شرابا یسیار موثر ااست . نارنجینازدر یک ترکیبی ااز (ملاس ، عصاره مخمر ،نمک) با شرایط pH=4/5 ، دما: 30·cو مدت تخمیر 8 روز تولید می شود.
از غلظت هاي متفاوت ملاس (30-50g l−1) استفاده می شود و ماکسیمم فعالیت آنزیم نارنجیناز در طول تخمیر 8 روزه (5.4 IU ml−1) میباشد(.(4
.2.2 تثبیت ( (Immobilization آنزیم نارنجیناز تولید شده توسط آسپرژیلوس نایجر: از مزایاي تثبیت می توانا به وسیع تر شدن pH بهینه، اافزایش پایداريا حرارتیا آنزیم و اانعطاف پذیري در تلخی زداییا آبمیوه نام برد. نارنجیناز رارا می توانا بر روي دکسترانا و ژل هاي ااسیدآلژنیک، منافذ غشاهاي فیبر خالی
اولترافیلتراسیون، در یک بیوراکتور روي استات سلولز و (PVC) تثبیت نمود. در آنزیم تولید شده توسط آسپرژیلوس نایجر، در بستري از پلی وینیل الکل کرایوژل
(PVA) در شرایط بهیینه شامل 8%: ( w/v) PVA) ، pH=7 ،( Enzyme= 1/6– 3/7 U mlˉ¹ TEM: 60 - 70 ºC تثبیت شده و عمل تلخی زدایی صورت می گیرد. در راکتورهاي هالوفایبر³ براي هیدرولیز نارنجین در جداسازي آب گریب فروت، نارنجیناز می تواند براي 4 ساعت در حدود %66 موثر باشد. در مراحل بعدي این سیستم در مقادیر بالاي نارنجیناز در آب میوه به درجه قابل قبولی تلخی کاهش و تأثیر پارامترهاي موثر یا قابل استفاده ( سرعت جریان –
درجه حرارت – وارد کردن آنزیم ) بر روي هیدرولیز نارنجیناز به پورین و نارینجین گزارش شده است . این پروسه در ) 1 m بافر کلسیم و NaoH و (PH= 12
10
انجام و نارنجین در جریان تولید توسط CHCL3 استخراج شده و سوبستراي که عکس العمل نشان نداد در فاز آبی دوباره به راکتور برگردانده شد.
