تثبيت آنزيم اينوليناز حاصل از آسپرژيلوس نايجر بر روي نانوپپتيدهاي مغناطيسي هيدروليزات گلوتني گندم با هدف توليد شربت پرفروكتوز

Immobilization of Inulinase from Aspergillus niger on Magnetic Nanopeptides of Wheat Gluten Hydrolysates for High Fructose Syrup Production

سابقه و هدف: آنزيم اينوليناز آسپرژيلوس نايجر هيدروليز كننده اينولين بوده و در تهيه شربت پرفروكتوز مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين تحقيق، آنزيم اينوليناز از طريق ايجاد پيوند كووالانسي بر روي نانوذرات مغناطيسي هيدروليزات گلوتني گندم تثبيت گرديد. اين روش تثبيت، از نظر افزايش انتقال جرم بدليل كاهش اندازه ذرات و افزايش سطح و در نتيجه بازدهي بيشتر فرآورده نهايي همچنين، بازيابي آنزيم تثبيت شده توسط ميدان مغناطيسي از محيط واكنش و امكان استفاده مجدد از آنزيم داراي اهميت است. مواد و روش ها: در ابتدا نانوپپتيدهاي هيدروليزات گلوتني با روش حلال زدايي و نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 به روش هم رسوبي تهيه شدند. سپس سطح نانوذرات مغناطيسي توسط نانوپپتيدهاي تهيه شده پوشش داده شد و آنزيم اينوليناز از طريق پيوند كووالانسي بروي آن تثبيت گرديد. ويژگي هاي ساختاري و عملكردي نانوذرات تهيه شده و آنزيم تثبيت شده با استفاده از روش هاي اسپكتروفتومتري در ناحيه UV/VISو ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني تعيين گرديد. يافته ها : مورفولوژي نانوذرات مغناطيسي بشكل كروي و نانوپپتيدهاي گلوتني بصورت كروي و رشته هاي كوتاه نشان داده شد. فاكتور هاي سينتيكي آنزيم تثبيت شده در مقايسه با آنزيم آزاد بهبود يافته و ميزان بارگذاري آنزيم بر روي نانوپپتيدهاي مغناطيسي حامل 74% محاسبه گرديد. آنزيم اينوليناز تثبيت شده پس از 12 سيكل پي در پي آبكافت، 70% از فعاليت اوليه خود را حفظ نمود. نيمه عمر آنزيم تثبيت شده در دماي 60 درجه سانتي گراد در مقايسه با آنزيم آزاد حدود 5/1 برابر افزايش يافت. نتيجه گيري: استفاده از نانوپپتيدهاي مغناطيسي هيدروليزات گلوتني گندم جهت تثبيت آنزيم اينوليناز، روشي كارآمد همراه با افزايش پايداري و بهبود عملكرد آنزيم به منظور تهيه شربت پرفروكتوز مي باشد.

Background and Objectives: Firstly، nanopeptides from wheat gluten hydrolysates were prepared by desolvation method and Fe3O4 magnetic nanoparticles were prepared by co-precipitation method. Afterwards، the surface of magnetic nanopeptides were coated with prepared nanopeptides and inulinase was immobilized on prepared magnetic nanopeptides by covalent bonding. The structural and functional characteristics of prepared nanoparticles and immobilized enzyme were determined by using spectrophotometry in UV / VIS region and field emission scanning electron microscope methods. Results: The morphology of magnetic nanoparticles were shown spherical also gluten peptides were spherical with short fibers. Kinetic parameters of immobilized enzyme، compared with the free enzyme، were improved and the enzyme loading on magnetic nanopeptides was calculated (7.5 mg Enzyme / g Support) 74% . Immobilize enzyme preserved 69.9% of their initial activity after 12 cycles of hydrolysis. Half-Life of immobilized enzyme at 60 ° C compared to the free enzyme was increased about 1.5 times. Conclusion: The use of magnetic nanopeptides of wheat gluten hydrolysates for immobilization of the inulinase is an efficient method along with the increase in stability and improvement in enzyme performance for high fructose syrup production.