Iranian Journal of Nutrition Sciences and Food Technology

fa تأثیر پیش تیمار مایکروویو در هیدرولیز آنزیمی پروتئین دانه کدو (Cucurbita maxima L) توسط تریپسین و بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی آن با استفاده از روش سطح پاسخ Effects of Microwave Pretreatment on Enzymatic Hydrolysis of Pumpkin Seed Protein (Cucurbita maxima L.) Using Trypsin and Investigation of the Protein Antioxidant Activity Using Response Surface Methodology صنايع غذايي Food Science پژوهشي Research سابقه و هدف: در این پژوهش، تأثیر پیشتیمار مایکروویو در بهینه‌سازی شرایط هیدرولیز آنزیمی پروتئین‌ دانه کدو (Cucurbita maxima L.) با استفاده از آنزیم تریپسین، جهت دستیابی به حداکثر فعالیت آنتیاکسیدانی با استفاده از نرمافزار Design Expert و روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: محلول محتوی کنسانتره پروتئین دانه کدو در معرض انرژی مایکروویو با توان 900-450 وات و زمان 90-30 ثانیه قرار گرفت. هیدرولیز آنزیمی توسط آنزیم تریپسین، با غلظت 5/2 تا 5/0 درصد نسبت به سوبسترای پروتئینی در بازه زمانی 20 تا 190 دقیقه، دما و pH اپتیمم تریپسین انجام شد. قدرت آنتیاکسیدانی با استفاده از روشهای مهار رادیکال آزاد DPPH و فعالیت <a name="_Hlk148211900">کیلیتکنندگی</a> (Chelate) آهن و آنتیاکسیدانی کل (جذب در 695 nm) ارزیابی شد. یافته‌ها‌: بیشینه <a name="_Hlk146639922">مهار رادیکال آزاد </a>DPPH 5/56 درصد، کیلیتکنندگی آهن 9/96 درصد، آنتیاکسیدانی کل <a name="_Hlk146661668">(جذب در 695 </a>nm) 03/1 و درجه هیدرولیز 3/22 درصد در شرایط بدون اعمال پیشتیمار، طی زمان 190 دقیقه و نسبت 5/1% <a name="_Hlk146639344">E/S</a> بدست آمد. این درحالی است که با اعمال پیشتیمار مایکروویو، بیشینه مهار رادیکال آزاد DPPH 3/55 درصد، فعالیت کیلیتکنندگی آهن 5/94 درصد، آنتیاکسیدانی کل (جذب در 695 nm) 07/1 و درجه هیدرولیز 8/25 درصد طی زمان 105 دقیقه و نسبت 5/1درصد E/S بدست آمد. این نتایج تا حد زیادی مشابه نتایج ارائه شده توسط نرمافزار (بهترتیب، بدون اعمال پیشتیمار در زمان 1/165 دقیقه و 65/1 درصد E/S، 1/55 ، 5/95، 02/1، 35/21 درصد و با اعمال پیشتیمار در زمان 106 دقیقه و 37/1 درصد E/S،  1/51، 7/93، 05/1، 9/24 درصد) میباشد. نتیجه گیری: اعمال پیشتیمار مایکروویو در هیدرولیز آنزیمی پروتئین‌های دانه کدو با استفاده از آنزیم تریپسین ضمن کاهش قابلتوجه زمان هیدرولیز، موجب تولید هیدرولیزاتهایی با فعالیت‌ آنتی‌اکسیدانی مناسب شده که می‌توانند جایگزین نگهدارنده‌های مصنوعی در محصولات غذایی شوند. Background and Objectives: In this study, effects of microwave pretreatment in optimizing conditions of enzymatic hydrolysis of pumpkin seed protein (Cucurbita maxima L.) was investigated using enzyme trypsin to achieve the maximum antioxidant activity using Design Expert software and response surface methodology. Materials and Methods: The solution containing pumpkin seed concentrate was exposed to microwave energy with power of 450–900 W and time of 30–90 s. Enzymatic hydrolysis was carried out using trypsin enzyme with quantities of 0.5 to 2.5% per substrate, time <a name="_Hlk146642006">intervals </a>of 20 to 190 min and the optimum temperature and pH of trypsin. Antioxidant activity was assessed using DPPH free radical scavenging method, iron chelation activity and total oxidant activity (absorbance in 695 nm). Results: The maximum DPPH free radical scavenging of 56.5%, iron chelation activity of 96.9%, total oxidant activity (absorbance in 695 nm) of 1.03 and hydrolysis degree of 22.3% in condition without pretreatment were achieved within 190 min at 1.5% E/S ratio. Using microwave pretreatment, the maximum DPPH free radical scavenging of 55.3%, iron chelation activity of 94.5%, total oxidant activity (absorbance in 695 nm) of 1.07 and hydrolysis degree of 25.8% were achieved within 105 min at 1.5% E/S ratio. These results were largely similar to those presented by the software (respectively without pretreatment in <a name="_Hlk146709418">165.1 min and 1.65% E/S </a>55.1%, 95.5%, 1.02, 21.35 and with pretreatment in 106 min and 1.37% E/S 51.1%, 93.7%, 1.05, 24.9). Conclusion: Microwave pretreatment in enzymatic hydrolysis of pumpkin seed proteins using  trypsin enzyme has resulted in production of hydrolysates with appropriate antioxidant activity in addition to significant decreases of the hydrolysis time, which can be replaced by artificial preservatives in nutritional products as natural compounds. پیش تیمار مایکروویو, هیدرولیز آنزیمی, تریپسین, فعالیت آنتی‌اکسیدانی, پروتئین دانه کدو Microwave pretreatment, Enzymatic hydrolysis, Trypsin, Antioxidant activity, Pumpkin seed protein 103 113 http://nsft.sbmu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4436-1&slc_lang=fa&sid=1 Z Nooshi Manjili زینب نوشی منجیلی Nooshi.zeinab@gmail.com 11500319475328460025733 0009-0006-9988-9170 No Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان A Sadeghi Mahoonak علیرضا صادقی ماهونک sadeghiaz@yahoo.com 11500319475328460025732 11500319475328460025732 Yes Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان