مقایسه‌ خواص عملکردی پروتئین استخراج‌شده از ریزجلبک اسپیرولینا (Spirulina Platensis) با روشهای مختلف

نوع مقاله : مقاله کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، دانشجوی کارشناسی‌ارشد فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

3 استاد گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

4 دانشیار گروه شیلات، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی روش‌های مختلف استخراج پروتئین و مقایسه و انتخاب بهترین روش برای خواص کاربردی پروتئین از ریزجلبک اسپیرولینا بود. یکی از منابع بسیار مهم پروتئین، ریزجلبک‌ها هستند. پروتئین‌ها نقش بسیار مهمی در سلامت انسان‌ها و در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند. در این تحقیق روش‌های مختلف (انجماد-انجمادزدایی، هموژنیزاسیون، امواج فراصوت و خیساندن درحلالهای اتانول و آب ) برای استخراج و جداسازی پروتئین از ریزجلبک اسپیرولینا مورد بررسی قرار گرفت. خواص کاربردی پروتئین‌های استخراجی (ظرفیت نگهداری آب، میزان تولید و پایداری کف و میزان ظرفیت امولسیون کنندگی نمونه‌ها) مورد آزمایش قرار گرفت. طبق نتایج روش استخراج بر خواص کاربردی پروتئین تاثیرگذار بود (05/0>p). با توجه به نتایج بدست آمده، استفاده از روشهای مکانیکی برای استخراج پروتئین سبب حفظ بهتر خواص کاربردی گردید. خواص عملکردی پروتئین‌ (ظرفیت نگه‌داری آب، شاخص پایداری امولسیون، میزان پایداری کف، میزان توانایی کف)، نمونه‌های استخراج شده با کمک روش‌های هموژنیزاسیون و امواج فراصوت و انجماد و انجمادزدایی بیشتر از سایر تیمارها بود( 05/0>p). میزان شاخص ظرفیت امولسیون‌کنندگی و ظرفیت نگه‌داری آب در نمونه های استخراج شده با 4 چرخه انجماد-انجمادزدایی بیشتر از همه تیمارها بود. بیشترین میزان پایداری امولسیون و تولید کف در نمونه‌های استخراج شده با امواج فراصوت بود.طبق نتایج استفاده از امواج فراصوت و چرخه انجماد-انجمادزدایی برای استخراج پروتئین از ریزجلبک اسپیرولینا پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of functional properties of protein extracted from (Spirulina Platensis )by different methods

نویسندگان [English]

  • Sanaz Orajeh 1
  • Parastoo Pourashouri 2
  • Bahareh Shabanpour 3
  • Seyedvali Hosseini 4
1 Corresponding Author, M.Sc. Student in Dept. of Seafood Processing, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Associate Prof., Dept. of Seafood Processing, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
3 Professor, Dept. of Seafood Processing, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
4 Associate Prof., Dept. of Fisheries, University of Tehran, Karaj, Iran.
چکیده [English]

The purpose of this research was to investigate different methods of protein extraction and compare and choose the best method for the functional properties of protein from spirulina microalgae. Microalgae are one of the most important sources of protein. Proteins play a very important role in human health and are widely used in various industries. . In this research, different methods (freezing-thawing, homogenization, ultrasonic waves and soaking in ethanol and water solutions) were investigated to extract and isolate protein from spirulina microalgae. The functional properties of extracted proteins (water retention capacity, foam production and stability, and emulsifying capacity of the samples) were investigated. According to the results, the extraction method had an effect on the functional properties of the protein (p<0/05). According to the obtained results, the use of mechanical methods for protein extraction resulted in better preservation of functional properties. The functional properties of protein (Water holding capacity, emulsion stability index, foam stability, foam ability, samples extracted with the help of homogenization, ultrasound, freezing and thawing methods were more than other treatments (p<0.05). The index of emulsification capacity and water holding capacity in samples extracted with 4 freeze-thaw cycles was higher than all treatments. The highest level of emulsion stability and foam production was in the samples extracted with ultrasonic waves. According to the results, the use of ultrasonic waves and freeze-thawing cycle is suggested for protein extraction from spirulina microalgae.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spirulina
  • Protein extraction
  • Functional properties
  • Ultrasonic waves
  • freeze-Thawing

مراجع

1.Safi, C., Charton, M., Ursu, A. V., Laroche, C., Zebib, B., Pontalier, P. Y., & Vaca-Garcia, C. (2014). Release of hydro-soluble microalgal proteins using mechanical and chemical treatments. Algal Research, 3, 55-60.
2.Beheshtipour, H., Mortazavian, A.M., Haratian, P., & Darani, K.K. (2012). Effects of Chlorella vulgaris and Arthrospira platensis addition on viability of probiotic bacteria in yogurt and its biochemical properties. European Food Research and Technology, 235 (4), 719-728.
3.Mohammadi, M., Soltanzadeh, M., Ebrahimi, A. R., & Hamishehkar, H. (2022). Spirulina platensis protein hydrolysates: Techno-functional, nutritional and antioxidant properties. Algal Research, 65, 102739.
4.Rajakumar, M. S., & Muthukumar, K. (2018). Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology, 53 (13), 2034-2043.
5.Safi, C., Cabas Rodriguez, L., Mulder, W. J., Engelen-Smit, N., Spekking, W., van den Broek, L. A. M., Olivieri, G., & Sijtsma, L. (2017). Energy consumption and water-soluble protein release by cell wall disruption of Nannochloropsis gaditana. Bioresource Technology, 239, 204-210.
6.Zhang, R., Chen, J., & Zhang, X. (2018). Extraction of intracellular protein from Chlorella pyrenoidosa using a combination of ethanol soaking, enzyme digest, ultrasonication and homogenization techniques. Bioresource Technology, 247, 267-272.
7.Grimi, N., Dubois, A., Marchal, L., Jubeau, S., Lebovka, N. I., & Vorobiev, E. (2014). Selective extraction from microalgae Nannochloropsis sp. using different methods of cell disruption. Bioresource Technology, 153, 254-259.
8.Garcia, C. (2014). Release of hydro-soluble microalgal proteins using mechanical and chemical treatments. Algal Reaserach, 3, 55-60.
9.Tavanandi, H. A., & Raghavarao, K. (2019). Recovery of chlorophylls from spent biomass of Arthrospira platensis obtained after extraction of phycobiliproteins. Bioresource technology, 271, 391-401.
10.Sujatha, M., & Muthukumar, K. (2018). Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology. 53, 1-10. 10.1080/01496395.2018.1442860.
11.Garcia-Vaquero, M., Lopez-Alonso, M., & Hayes, M. (2017). Assessment of the functional properties of protein extracted from the brown seaweed Himanthalia elongata (Linnaeus) S. F. Gray. Food Res. Int. 99, 971-978.
12.Bleakley, S., & Hayes, M. (2021). Functional and Bioactive Properties of Protein Extracts Generated from Spirulina platensis and Isochrysis galbana T-Iso. Applied Sciences, 11 (9), 3964.
13.Taheri, A., Anvar, S. A. A., Ahari, H., & Fogliano, V. (2013). Comparison the functional properties of protein Hydrolysates from poultry byproducts and rainbow trout. IFRO, 12 (1), 154-169.
14.Rajabzadeh, M., Pourashouri, P., Shabanpour, B., & Alishahi, A. (2018). Amino acid composition, antioxidant and functional properties of protein hydrolysates from the roe of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). International Journal of Food Science & Technology, 53 (2), 313-319.
15.Bashir, Shahid, Sharif, Mian Kamran Butt, & Masood Sadiq Shahid, Muhammad, (2016). Functional properties and amino acid profile of Spirulina platensis protein isolates. Biological Sciences-PJSIR, 59 (1), 12-19.
16.Matos, Â. P. (2019). Microalgae as a potential source of proteins in Proteins: sustainable source, processing and applications. Elsevier. Pp: 63-96.
17.Poole, S., West, S. I., & Walters, C. L. (1984). Protein-protein interactions: Their importance in the foaming of  heterogeneous protein systems. Journal of the Science of Food and Agriculture, 35 (6), 701-711.
18.Malik, P., Kempanna, C., & Poul, A. (2013). Quality characteristics of ice cream enriched with Spirulina powder. International Journal of Food and Nutrition Science, 2 (1), 44-50.
19.Boukhari, N., Doumandji, A., & Ferradji, A. (2018). Effect of ultrasound treatment on protein content and functional properties of Spirulina powder grown in Algeria. Mediterranean Journal of Nutrition and Metabolism, 11 (3), 235-249.
مجله بهره برداری و پرورش آبزیان
دوره 12، شماره 2
تیر 1402
صفحه 133-144

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار