استخراج تركيبات پلي ساكاريد نامحلول از پوست سبز پسته و بررسي خواص پري بيوتيكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

كارشناسي ارشد

شواهد علمي زيادي ارتباط بين رژيم غذايي، ميكروبيوم روده و سلامت انسان را نشان مي‌دهد، لذا استفاده از تركيبات پري‌بيوتيكي جديد براي اصلاح ميكروبيوتا دستگاه گوارش و به دنبال آن تقويت سيستم ايمني بدن بيشتر موردتوجه قرار گرفته است. با توجه به توليد تركيبات پري‌بيوتيكي از منابع شيميايي از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست و فراواني ضايعات كشاورزي و وجود تركيبات با ارزش پري‌بيوتيكي در اين ضايعات، به اين منظور ضايعات پوست سبز پسته به‌عنوان منبع پلي‌ساكاريد نامحلول براي توليد پري‌بيوتيك‌هاي زايلواليگوساكاريد براي اولين‌بار در اين پژوهش مورد بررسي قرار گرفت. اين پژوهش باهدف بهينه‌سازي عوامل مؤثر بر استخراج زايلواليگوساكاريد از همي‌سلولز پوست سبز پسته و بررسي خاصيت پري‌بيوتيكي زايلواليگوساكاريد توسط باكتري لاكتوباسيلوس پلانتاروم زيرگونه پلانتاروم PTCC 1896 انجام شد. ابتدا ناخالصي‌ها (پروتئين، مونوساكاريد، چربي، فنول) و پلي‌ساكاريد محلول جدا شدند. سپس ليگنين‌زدايي انجام شد. همي‌سلولز با روش قليايي با غلظت‌هاي مختلف NaOH (2%، 4%، 10%و 15%)، دماي 45 درجه سلسيوس با سرعت rpm90 و زمان 4 ساعت از سلولز جدا شد. حداكثر راندمان توليد همي‌سلولز استخراج شده پس از انكوبه كردن با محلول قليايي %15 w/v به دست آمد. نتايج به‌دست‌آمده از HPLC نشان داد كه همي‌سلولز استخراج شده از پوست سبز پسته عمدتاً از زايلوز، گلوكزو مانوز هستند و گالاكتوز، آرابينوز، گلوكورونيك اسيد و رامنوز به مقدار كمتري وجود دارد. تجزيه‌وتحليل FT-IR و NMR نيز نتايج به‌دست‌آمده از HPLC را تأييد كرد و ويژگي‌ها ساختاري اوليه همي‌سلولز را مشخص كرد. هيدروليز آنزيمي همي‌سلولز با دو آنزيم پنتوپان منو بي جي و آنزيم پانزه بي جي براي توليد زايلواليگوساكاريد از همي‌سلولز انجام شد. به اين منظور از سه پارامتر غلظت آنزيم، زمان و pH در 3 سطح به روش آماري سطح پاسخ و طرح مركب مركزي استفاده شد. روش سطح پاسخ (RSM) شرايط بهينه براي آنزيم پنتوپان منو بي جي را به‌صورت غلظت آنزيم U 51/18، زمان2/4 ساعت و 95/6 pH بيان كرد و روش سطح پاسخ (RSM) شرايط بهينه براي آنزيم پانزه بي جي را به‌صورت غلظت آنزيم U 35/23 ، زمان 5/2 ساعت و 8/6 pH بيان كرد. حداكثر راندمان توليدي زايلواليگوساكاريد با آنزيم پانزه بي جي به دست آمد. نتايج به‌دست‌آمده HPLC اسيدهاي آلي كوتاه زنجير نشان داد كه زايلواليگوساكاريد استخراج شده رشد باكتري پروبيوتيك لاكتوباسيلوس پلانتاروم زيرگونه پلانتاروم PTCC 1896 تحريك كرد و توليد اسيدهاي آلي كوتاه زنجير لاكتيك اسيد، پروپيونيك اسيد، بوتريك اسيد، استيك اسيد و پيروويك اسيددر شرايط آزمايشگاهي افزايش داد. نتايج به‌دست‌آمده از GC سوپرناتانت محيط كشت كه باكتري پروبيوتيك لاكتوباسيلوس پلانتاروم زيرگونه پلانتاروم PTCC 1896 در آن فعاليت كرده بودند نشان داد اين باكتري‌ها توانايي توليد اسيدهاي چرب مانند كاپروئيك اسيد، كاپريك اسيد، لوريك اسيد، پالمتيك اسيد، استئاريك اسيد، آراشيديك اسيدو بهنيك اسيد را به جز اسيدهاي آلي كوتاه زنجير نيز دارند. نتايج اين پايان‌‌نامه نشان داد كه بخش پلي‌ساكاريد‌هاي نامحلول ضايعات كشاورزي كه بخش بسيار قابل توجهي را به خود اختصاص مي‌دهد، مي‌توانند منبع بسيار مهم و با ارزشي براي توليد تركيبات پري‌بيوتيكي باشند و به اين ترتيب مي‌توان سبد اين‌گونه محصولات و همچنين محصولات سين‌بيوتيكي و غذاهاي فراسومند را براي پيشگيري و يا حتي درمان بسياري از بيماري‌ها افزايش داد.

218856

علوم و مهندسي صنايع غذايي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان