جالب ترین وبلاگ پارسی

علمی -موفقیت-مثبت اندیشی-اطلاعات عمومی

پپتيدهاي زيست فعال حاصله از پروتئين هاي شير
ساعت ٦:٠٥ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٦/٧/٦   کلمات کلیدی:
پروتئين هاي شير داراي فعاليت هاي بيولوژيكي ، خواص تغذيه اي و عملكردي وسيعي هستند . بسياري از پروتئين هاي شير با دارا بودن خواص فيزيولوژي خاص موجب شده اند كه بتوان آنها را از اجزاء و تركيبات تشكيل دهنده مهم غذايي كه باعث ارتقاء سطح سلامت مصرف كننده مي شوند در نظر گرفت . پپتيدهاي زيست فعال مشتق شده اند پروتيئن هاي شير ابتداعاً بشكل غير فعال در زنجيره مولكول پروتئين مادر وجود دارند . ولي متعاقباً به 3 روش از مولكول اوليه آزاد شده و نقش زيست فعالي يا فيزيولوژيكي و عملكردي خاص خود را اعمال مي نمايند . اين سه روش آزاد شدن آزاد شدن پپتيدهاي زيست فعال از مولكول پروتئولتيك يا 3- هيدروليز با آنزيم هاي پروتئولتيك . برخي از مهمترين خواص فيزيولوژيك و عملكردي اين پپتيدهاي زيست فعال عبارتند از اثراتشان بروي سيستم هاي هضم ، قلب ، ايمني و عصبي در بدن .
اخيراً روش هاي در صنعت براي توليد اين پپتيدهاي زيست فعال در سطح وسيع و تجاري ابداع گرديده است . اين تكنولوژي ها بر پايه سيستم هاي جداسازي غشايي پيشرفته و روش هاي كروماتوگرافي تبادل يوني مي باشند . دسته وسيعي از اين پپتيدها زيست فعال نيز در فرآورده هايي همچون ماست ، پنير و شير ترش يافت شده اند . امروزه در برخي كشورها فرآورده هاي لبني اي توليد مي شوند كه به آنها برخي از اين پپتيدها ريست فعال بعنوان مكمل اضافه گرديده است . اين فرآورده هاي مذكور از نظر خواص سلامت بخشي شان نيز مورد بررسي هاي فراواني قرار گرفته اند كه اين امر مي تواند گامي مثبت در روشن شدن بيشتر خواص عملكردي چند گانه و ويژگي هاي عملكردهاي فيزيولوژيك پپتيدهاي حاصل از پروتئين هاي شير باشد .
مقدمه :
امروزه نقش پروتئين ها بعنوان تركيبات فعالي كه خواص فيزيولوژيكي متعددي دارند بيشتر مشخص گرديده است . بسياري از پروتئين هايي كه در مواد غذايي خام وجود دارند فعاليت فيزيولوژيكي شان را يا مستقيماً و يا بواسطه هيدورليز آنزيماتيكي در شرايط حياتي يا آزمايشگاهي نشان داده اند . اخيراً مشخص گرديده كه پروتئين هاي موجود در رژيم غذايي منبع غني از پپتيدهاي فعال بيولوژيك بشمار مي روند . اين پپتيدها در الگوي ساختماني زنجيره پروتئيني اوليه ( مادر ) بشكل غير فعال هستند ولي در اثر هيدروليز با آنزيم هاي هضم كننده دستگاه گوارش يا هيدروليز بتوسط ارگانيسم هاي پروتئولتيك و يا بواسطه هيدروليز صورت گرفته بتوسط آنزيم هاي ميكروبي يا گياهي ، آزاد مي شوند .
بنا به تعريف پپتيدهاي زيست فعال اجزاء خاص پروتئيني هستند كه اثرات مثبتي بر شرايط يا عملكردهاي بدن مصرف كننده داشته و نهايتاً خواص سلامت بخشي را اعمال مي نمايند .
خوردن چنين پپتيدهايي متعاقباً بر عملكرد دستگاه گوارش ، سيستم ايمني ، دستگاه عصبي و قلب اثرات مثبتي را بجاي مي گذارند .
اين اثرات سلامت بخش بسته به نوع و ترتيب قرار گيري اسيدهاي آمينه پپتيدهاي مختلف متفاوت است . بطوريكه برخي از اين پپتيدها خواص ضد ميكروبي ، آنتي اكسيداني ، ضد فشار خون ، antithromboic و يا فعاليت متعادل سازي سيستم ايمني را دارند و البته برخي از آنها نيز خواص چند گانه اي را از خود نشان داده اند .
اندازه و طول اين پپتيدها زيست فعال از 2 تا 20 اسيد آمينه مي باشد . امروزه پروتئين هاي شير مهمترين منبع غني از اين پپتيدها بشمار مي روند . بطوريكه تا كنون تعداد بيشماري از اين پپتيدهاي زيست فعال در هيدروليزاتهاي پروتئين هاي شير و فرآورده هاي تخميري شيري شناسايي گرديده اند .
1- توليد پپتيدهاي زيست فعال به روش هيدروليز آنزيمي
متداولترين روش توليد پپتيدهاي زيست فعال هيدروليز آنزيمي مولكول كامل پروتئيني است . بسياري از پپتيدهاي زيست فعال شناخته شده با استفاده از آنزيم هاي گوارشي همچون پپسين و تريدپسين توليد مي شوند . البته در ساير آنزيم هاي هضم كننده و گاهاً از تركيبي از چند پروتئيناز مختلف ( مثل آلكالاز ، كيموتريپسين ، پانكراتين ، پپسين و ترموليزين و نيز آنزيم هايي از منابع باكتريايي يا قارچي ) نيز براي توليد پپتيدهاي زيست فعال استفاده مي گردد .
اخيراً از تكنيك DNA نو تركيب نيز براي توليد پپتيدهاي زيست فعال استفاده شده است به اين ترتيب كه ژن توليد كازئين αs1 را وارد سيستم وراثتي E.coli نموده و سپس با اثر دادن آنزيم تريپسين به پروتئين توليد شده توسط ميكروارگانيسم مذكور ، پپتيد زيست فعال توليد مي نمايند .
2- توليد پپتيدهاي زيست فعال به روش تخمير ميكروبي
بسياري از استارتركاپمرهاي مورد استفاده در صنعت شير قابليت پروتئولتيكي بالايي دارند . پپتيدهاي زيست فعال با فعاليت باكتري هاي استارتري يا غير استاري مورد استفاده در توليد فرآورده هاي تخميري شيري توليد مي گردند . باكتري هاي خانواده لاكتيك ( LAB ) همچون لاكتوكوكوس لاكتيس ، لاكتوباسيلوس هلويتيكوس و لاكتوباسيلوس بولگاريكوس سيستم پروئينازي پيچيده و كاملي دارند اين سيستم پروتئولتيكي شامل پروئينازهاي باند شده به ديواره سلولي و پپتيدازهاي داخل سلولي مي باشد . در طي برخي مطالعات و تحقيقات مشخص گرديده كه لاكتوباسيلوس هلويتيكوس كه بطور وسيعي در استارترهاي لبني مورد استفاده براي توليد فرآورده هايي همچون پنير امنتان بكار مي رود قادر به توليد پپتيدهاي زيست فعال بسيار مهمي مي باشد . ولي همان پپتيدهاي زيست فعال مذكور در فرآورده هايي مثل ماست ، شير ترش يا آب پنير تخمير شده شناسايي نگرديده است . اما جالب است كه با هيدروليز متعاقب اين فرآورده ها با پپسين و تريپسين ( درشرايط آزمايشگاهي ) پپتيدهاي زيست فعال مورد نظر توليد و در فرآورده هاي مذكور شناسايي شدند . اين موضوع روشن مي كند كه خوردن فرآورده هاي تخميري همچون ماست ، آزاد شدن پپتيدهاي زيست فعال مهم را در دستگاه گوارش ( ناشي از هضم گوارشي ) تسهيل و تسريع مي نمايد .
3- جداسازي يا تغليظ پپتيدهاي زيست فعال
تا به امروز تكنيك هاي جداسازي غشايي بهترين تكنولوژي موجود براي تغليظ پپتيدهايي با محدوده وزن مولكولي خاص مي باشند . در طي دهه 90 ميلادي براي توليد مداوم پپتيدهاي خاصي از راكتورهاي غشايي آنزيمي ويژه اي استفاده مي گرديد . البته از اين تكنيك قبلاً نيز بشكل گسترده اي براي تبديل پروتئين هاي غذايي به هيدروليزاتشان استفاده مي گرديده است . قابل ذكر است كه هيدروليزات پروتئيني نسبت به خود پروتئين ها داراي خواص تغذيه اي و عملكردي بالاتري مي باشند .
اولترافيلتراسيون چند مرحله اي ( با كات آف ( cut-off ) غشايي با جرم مولكولي پايين ) نيز براي جداسازي پپتيدهاي كوچك ، روش مناسبي مي باشد .
در سال 1999 نيز دو محقق روشي را براي جداسازي كازئينوفسفوپپتيدها ( با درصد خلوص بالا ) پيشنهاد نمودند كه به ترتيب شامل مراحل ترسيب اسيدي ، و يا فيلتراسيون و كروماتوگرافي تبادل يون مي باشد . اخيراً كروماتوگرافي تبادل يوني غشايي بعنوان يك تكنولوژي كارآمد جهت تغليظ فركشن هاي پپتيدي در هيدروليزات پروتئيني معرفي گرديده است .
4- پپتيدهاي زيست فعال موجود در فرآورده هاي لبني
بسياري از فرآورده هاي لبني تخميري كه در رژيم غذايي ما استفاده مي شوند داراي اثرات سلامت بخش مي باشند . پپتيدهاي گوناگون بسياري در طي رسيدن پنير توليد مي گردد كه فعاليت هاي بيولوژيكي ويژه اي دارند . مثلاً فسفوكازئينوپپتيدهاي بسياري در پنيرهايي همچون چدار يافت گرديده است . پروتئوليز ثانويه اي كه در طي رسيدن پنير اتفاق مي افتد منجر به تشكيل پپتيدهاي زيست فعال گوناگوني مي گردد . مقدار و نوع اين پپتيدهاي زيست فعال بستگي به نوع پنير و مرحله رسيدن پنير دارد . تحقيقات نشان داده كه مقدار پپتيدهاي زيست فعال در پنير با افزايش رسيدن آن افزايش مي يابد ولي بعد از رسيدن به يك حداكثر با افزايش شدت پروتئوليز تعداد آنها شروع به كاهش مي كند . در برخي ديگر از فرآورده هاي تخميري همچون ماست كه شدت پروتئوليز در آنها كمتر است طبيعتاً پپتيدهاي زيست فعال كمتري يافت مي گردد .
يافته جالب ديگر اين است كه پپتيدهاي ايزوله شده از چندين نوع پنير ايتاليايي فعاليت بازدارندگي در برابر عملكرد آنزيم هاي پروتولتيك سويه هاي خاصي از باكتري هاي خانواده لاكتيك نشان داده اند .
بعلاوه همان پپتيدها در برابر فعاليت آنزيماتيكي پروتئازهاي مقاوم به حرارت ميكروب هاي سرمادوست مثل پسودرموناس فلورسانس اثر بازدارندگي نشان داده اند . اين پروتئازهاي مقاوم به حرارت ميكروبي همان آنزيم هايي هستند كه باعث تلخي و يا ژله اي شدن شيرهاي UHT مي گردند و به اين ترتيب عمر ماندگاري اين فرآورده لبني را كاهش مي دهند .
جداي از تشكيل پپتيدهاي زيست فعال در طي فرآيند رسيدن ، دسته اي از آنها نيز پس از خوردن پنير و اثر آنزيم هاي گوارشي بروي آن در طي عبور از دستگاه گوارش مشكل مي گيرند بطوريكه در يك تحقيق در شرايط آزمايشگاهي مشخص گرديد كه با اثر آنزيم پپسين بر پنير امنتال مقدار پپتيدهاي زيست فعال مهم و شاخص افزايش قابل ملاحظه اي يافته است . در پي چنين نتايجي مي توان اظهار داشت كه كه هضم فيزيولوژيك احتمالاً تشكيل پپتيدهاي زيست فعال را از پروتئين ها يا اليگوپپتيدهاي موجود در فرآورده هاي لبني افزايش داده و نيز اينكه دسته اي از پپتيدهاي زيست فعال در طي فرآيند هضم حفظ مي گردند .
در ماست هاي پروبيوتيكي كه در آنها از سويه ميكروبي لاكتوباسيلوس كازئي استفاده گرديده بود نيز انواع مهمي از پپتيدهاي زيست فعال شناسايي شده اند .
امروزه در ژاپن فرآورده تخميري لبني بنام هاي calips ، Evalus توليد مي گردد كه به ترتيب در تخمير آنها از استارتر كالچرهايي حاوي لاكتوباسيلوس هلوتيكوس ، ساكاروماسيس سدوزيه و باسيلوس هلوتيكوس سويه LBK-16H استفاده گرديده است . اين دو فرآورده لبني حاوي مقادير زيادي پپتيدهايي زيست فعال مي باشند كه جديداً براي مشخص نمودن خواص فيزيولوژيك و عملكردي اين پپتيدهاي زيست فعال ( در شرايط آزمايشگاهي ) از اين فرآورده ها به مدل هاي حيواني مورد بررسي خورانده مي شود كه نتايج حاصله بسياري از نتايج و اثرات سلامت بخش عنوان شده در بخش هاي قبلي را تأييد نموده اند .