Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ОТРИМАННЯ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЛЕКСУ ПАПАЇНУ З АРАБІНОКСИЛАНОМ КУКУРУДЗИ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

N. Cherno
S. Ozolina
T. Bytka

Анотація

Раціон харчування населення України є дефіцитним за вмістом низки біологічно активних речовин. Але безпосереднє додавання їх до складу їжі є малоефективним внаслідок суттєвого зниження їхньої активності під дією агресивних фізіологічних рідин. Небажані зміни властивостей біологічно активних речовин відбуваються і під час їхнього зберігання. Тому, актуальним є підвищення ефективності використання біологічно активних речовин шляхом сполучення з полісахаридами, як засобу захисту від несприятливих умов навколишнього середовища. Розглянуто доцільність утворення комплексу папаїну з арабіноксиланом кукурудзяних зародків як засобу спрямованої модифікації властивостей ферменту. Доведено, що результатом коплексоутворення, яке відбувається за умов суміщення розчинів біополімерів, є підвищення активності ферменту. Досліджено вплив низки факторів на активність ферменту у складі комплексу, а саме: концентрацій розчинів біополімерів та їхніх об’ємних співвідношень, тривалості контакту, рН середовища. Визначено раціональні умови отримання комплексу, який за активністю значно перевершує вихідний папаїн: змішування розчинів полісахариду з концентрацією 0.25% та ферменту з концентрацією 4.0% в об’ємному співвідношенні 1:1 при рН 6 при кімнатній температурі протягом 20 хв. Включення папаїну до складу комплексу дозволяє підвищити його стійкість до зміни рН та температури. В інтервалі фізіологічних значень рН від 2 до 8 активність ферменту у складі комплексу вища, ніж вільного папаїну. Комплексоутворення підвищує стійкість ферменту при підвищених температурах, особливо протягом перших 90 хвилин. Отримання комплексу доведено методом термогравіметрії

Ключові слова:
арабіноксилан, папаїн, комплекс, активність, кукурудза

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Cherno, N., Ozolina, S., & Bytka, T. (2019). ОТРИМАННЯ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЛЕКСУ ПАПАЇНУ З АРАБІНОКСИЛАНОМ КУКУРУДЗИ. Food Science and Technology, 12(4). https://doi.org/10.15673/fst.v12i4.1180
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Veberic R. Bioactive compounds in fruit plants. Ljubljana: CIP, 2010. 66 p.
2. Kumar V, Sinha AK, Makkar HPS, Boeck GD, Becker K. Dietary Roles of Non-Starch Polysachharides in Human Nutrition: A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2012Feb; 52(10):899–935 doi:10.1080/10408398.2010.512671.
3. Lovegrove A, Edwards CH, De Noni I, Patel H, El SN, Grassby T, Zielke C, Ulmius M, Nilsson L,Butterworth PJ, Ellis PR, Shewry PR. Role of polysaccharides in food, digestion, and health. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2017; 2(57):237-253. doi:10.1080/10408398.2014.939263.
4. Paulsen BS. Biologically active polysaccharides as possible lead compounds. Phytochemistry Reviews. 2002; 1(3):379–387. doi.org/10.1023/A:1026020404143.
5. Khoury DE, Cuda C, Luhovyy BL, Anderson GH. Beta Glucan: Health Benefits in Obesity and Metabolic Syndrome. Journal of Nutrition and Metabolism. 2012; 2012:1–28. doi:10.1155/2012/851362.
6. Bulck KVD, Swennen K, Loosveld A-MA, Courtin CM, Brijs K, Proost P, et al. Isolation of cereal arabinogalactan-peptides and structural comparison of their carbohydrate and peptide moieties. Journal of Cereal Science. 2005; 41(1):59–67. doi:org/10.1016/j.jcs.2004.10.001.
7. Jonathan MC, Demartini J, Thans SVS, Hommes R, Kabel MA. Characterisation of non-degraded oligosaccharides in enzymatically hydrolysed and fermented, dilute ammonia-pretreated maize stover for ethanol production. Biotechnology for Biofuels. 2017Feb; 10(1). doi:org/10.1186/s13068-017-0803-3.
8. Zhurlova O, Kaprelyants L. Biotechnological approaches for the production of functional foods and supplements from cereal raw materials. Food Science and Technology. 2014; 27(2):15-16.
9. Zhang Z, Smith C, Li W. Extraction and modification technology of arabinoxylans from cereal by-products: A critical review. Food Research International. 2014; 65:423–36. doi:10.1016/j.foodres.2014.05.068.
10. Biliaderis CG, Izydorczyk MS. Functional food carbohydrates. Boca Raton: CRC Press; 2007.
11. Izydorczyk MS, Biliaderis CG. Cereal arabinoxylans: advances in structure and physicochemical properties. Carbohydrate Polymers. 1995; 28(1):33–48. https://doi.org/10.1016/0144-8617(95)00077-1.
12. Saulnier L, Marot C, Chanliaud E, Thibault J-F. Cell wall polysaccharide interactions in maize bran. Carbohydrate Polymers. 1995; 26(4):279–87. doi:org/10.1016/0144-8617(95)00020-8.
13. Han G. Analysis on extraction and purification of maize bran and the effect of its oxidation resistance on industrial value creation from an industrial chain perspective. Carpathian Journal of Food Science & Technology. 2016; 8(1):159-168.
14. Wang ZR, Qiao SY, Lu WQ, Li DF. Effects of enzyme supplementation on performance, nutrient digestibility, gastrointestinal morphology, and volatile fatty acid profiles in the hindgut of broilers fed wheat-based diets. Poultry Science. 2005Jan; 84(6):875–881. doi: 10.1093/ps/84.6.875.
15. Santiago R, Barros-Rios J, Malvar R. Impact of Cell Wall Composition on Maize Resistance to Pests and Diseases. International Journal of Molecular Sciences. 2013; 14(4):6960–6980. doi: 10.3390/ijms14046960.
16. Mendez-Encinas MA, Carvajal-Millan E, Rascon-Chu A, Astiazaran-Garcia HF, Valencia-Rivera DE. Ferulated Arabinoxylans and Their Gels: Functional Properties and Potential Application as Antioxidant and Anticancer Agent. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2018; 2018:1–22. doi: 10.1155/2018/2314759.
17. Iravani S, Fitchett CS, Georget DM. Physical characterization of arabinoxylan powder and its hydrogel containing a methyl xanthine. Carbohydrate Polymers. 2011; 85(1):201–207. doi:org/10.1016/j.carbpol.2011.02.017.
18. Hernández-Espinoza AB, Piñón-Muñiz MI, Rascón-Chu A, Santana-Rodríguez VM, Carvajal-Millan E. Lycopene/Arabinoxylan Gels: Rheological and Controlled Release Characteristics. Molecules. 2012; 17(3):2428–2436. doi:10.3390/molecules17032428.
19. Bastos R, Coelho E, Coimbra MA. Arabinoxylans from cereal by-products. Sustainable Recovery and Reutilization of Cereal Processing By-Products. 2018:227–251. doi:org/10.1016/B978-0-08-102162-0.00008-3
20. Izydorczyk M, Biliaderis C. Structural and functional aspects of cereal arabinoxylans and β-glucans. Novel Macromolecules in Food Systems Developments in Food Science. 2000; 41(12):361–384. doi:org/10.1016/S0167-4501(00)80016-3.
21. Cleemput G, Roels SP, Vanoort M, Grobet PJ, Delcour JA. Heterogeneity in the structure of water-soluble aranoxylans in European wheat flours of variable bread-making quality. Cereal Chemistry. 1993; 70(3):324-329.
22. Shiiba K, Yamada H, Hara H, Okada K, Nagao S. Purification and Characterization of Two Arabinoxylans from Wheat Bran. Cereal Chemistry. 1993; 70(2):209-214.
23. Rose DJ, Inglett GE. Production of feruloylated arabinoxylo-oligosaccharides from maize (Zea mays) bran by microwave-assisted autohydrolysis. Food Chemistry. 2010; 119(4):1613–1618. doi:10.1016/j.foodchem.2009.09.053.
24. Buksa K, Praznik W, Loeppert R, Nowotna A. Characterization of water and alkali extractable arabinoxylan from wheat and rye under standardized conditions. Journal of Food Science and Technology. 2016Nov; 53(3):1389–1398. doi:10.1007/s13197-015-2135-2.
25. Hughes SA, Shewry PR, Li L, Gibson GR, Sanz ML, Rastall RA. In Vitro Fermentation by Human Fecal Microflora of Wheat Arabinoxylans. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007; 55(11):4589–4595. doi:10.1021/jf070293g.
26. Planeta zdorov’ya tematycheskyy tsentr o zdorov’e y BAD: [Veb-sayt]. Odesa, 2018. URL: https://www.fit-leader.com (data zvernennya: 03.09.2018).
27. Cherno NK, Osolina SA, Nikitina AV. Chemical composition of Agaricus bisporus and Pleurotus ostreatus fruting bodies and their morphological parts. Food and Environment Safety. 2013; 4(2):291-299.
28. Laine RA, Esselman WJ, Sweely CC. Gas-liquid chromatography of carbohydrates. Method Enzymol. 1972; 18:159–67. doi:org/10.1016/0076-6879(72)28012-0.
29. Saulnier L, Marot C, Chanliaud E, Thibault J-F. Cell wall polysaccharide interactions in maize bran. Carbohydrate Polymers. 1995; 26(4):279–287. doi:org/10.1016/0144-8617(95)00020-8
30. Chung C, Nickerson W. Polysaccharide synthesis in growing yeast. J Biol Chem. 1954; 208:395-407.
31. Ragazzi E, Veronese G. Quantitative analysis of phenolic compounds after thin-layer chromatographic separation. Journal of Chromatography A. 1973; 77(2):369–375. doi:10.1016/s0021-9673(00)92204-0.
32. Chow BF. A Rapid Method For The Determination Of Proteolytic Activities Of Enzyme Preparations. The Journal of General Physiology. 1948; 32(1):17–24. doi:10.1085/jgp.32.1.17.