بهينه سازي هيدروليز پروتئين كنجاله دانه كدو با آلكالاز جهت دستيابي به بيشينه ويژگي ضداكسايشي

Optimization of pumpkin oil cake protein hydrolysis with Alcalase to achieve the maximum antioxidant activity

در اين تحقيق امكان توليد پپتيدهاي زيست فعال با حداكثر خاصيت مهار راديكال 2،2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) از طريق هيدروليز آنزيمي پروتئين كنجاله دانه كدو (Cucurbita pepo) توسط آنزيم آلكالاز مورد بررسي قرار گرفت. بهينه سازي شرايط هيدروليز با استفاده از روش سطح پاسخ و توسط طرح مركب مركزي انجام گرفت. به اين منظور غلظت آنزيم 2-1%، دماي 55-45 درجه سانتي گراد و زمان هيدروليز 5-2 ساعت به عنوان سطوح متغيرهاي مستقل انتخاب شدند. نتايج نشان داد كه شرايط بهينه براي دست يافتن به حداكثر خاصيت مهاركنندگي راديكال DPPH دماي 50/1 درجه سانتي گراد، زمان 3/52 ساعت و غلظت آنزيم 2 درصد و با قابليت ضد اكسايش برابر با 89/47 درصد بود كه تا حدود زيادي مشابه با ميزان پيشنهاد شده توسط نرم افزار (88/08 درصد) بود. ميزان ضريب تبيين و ضريب تبيين تعديل شده براي مدل ارائه شده به ترتيب برابر با 0/9585 و 0/9211 و مقدار عدم برازش 0/2434 بود كه بيانگر اعتبار مدل پيشنهاد شده و برازش مدل بر اساس پاسخ در نظر گرفته شده مي باشد. . با توجه به نتايج بدست آمده، از پپتيدهاي با قابليت ضد اكسايش توليد شده، مي توان در توسعه مواد غذايي عملگرا استفاده نمود.

Background and objectives: Antioxidant activity is one of the most important properties of bioactive peptides derived from enzymatic hydrolysis of proteins which makes them suitable to be used as a natural antioxidative agent in foods. In the present research, the possibility of bioactive peptide production with the maximum 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging activity through the enzymatic hydrolysis of pumpkin (Cucurbita pepo) oil cake protein by using Alcalase was investigated. Materials and methods: Optimization of hydrolysis conditions was carried out using the Response Surface Methodology (RSM) with the Central Composite Design plot. For this purpose, enzyme concentration of 1-2%, temperature 45-55 °C and the hydrolysis time of 2-5 h were evaluated as independent variables. Results: The results showed that the optimum condition to achieve maximum DPPH radical scavenging activity was: hydrolysis temperature 50.1 °C, hydrolysis time 3.53 h and the enzyme concentration of 2% that resulted in antioxidant activity of 89.47%. Such activity was very close to the value suggested by the software (88.08%). R2 and adjusted R2 of the suggested model were 0.9585 and 0.9211, respectively. Moreover the lack of fit was calculated as 0.2434 indicating the reliability and fitness of suggested model based on the considered response. Conclusion: Based on the results, bioactive peptides from enzymatic hydrolysis of pumpkin cake protein had suitable antioxidant activity and can be applied to develop functional foods.