جداسازي و شناسايي پپتيدهايي با خواص آنتي‌اكسيداني از پروتئين جوانه گندم با استفاده از آنزيم پپسين

Isolation and Identification of Antioxidant Peptides from Wheat Germ Protein by Pepsin Enzyme

سابقه و هدف: در سال­هاي اخير، علاقه زيادي به شناسايي و تشخيص پپتيدهاي زيست فعال حاصل از منابع گياهي نشان داده شده است. هيدوليز آنزيمي پروتئين‌ها، رايج­ترين روش براي توليد پپتيدهاي زيست فعال است. جوانه گندم يكي از مهم­ترين فراورده هاي جانبي حاصل از آسياب گندم غني از نظر پروتئين با تركيب اسيد آمينه مناسب مي­باشد كه در اين تحقيق از آن به عنوان يك منبع پروتئيني مناسب براي هيدروليز آنزيمي جهت توليد پپتيد آنتي­اكسيدانت مورد استفاده قرار گرفت. مواد و روش‌ها: هيدروليز آنزيمي پروتئين جوانه گندم با استفاده از آنزيم پپسين انجام شد. عوامل مؤثر در هيدروليز، جهت دستيابي به بالاترين فعاليت آنتي­اكسيداني پپتيدها توسط روش سطح پاسخ (RSM) بهينه سازي شدند. سپس فراكسيون­ها در نقطه بهينه با استفاده از RP-HPLC جدا شدند و فراكسيون با بالاترين فعاليت مهار راديكال ABTS با استفاده از LC/MS/MS شناسايي شد. يافته‌ها‌: مدل رياضي مشخص كننده ناحيه­ اي با بيشترين فعاليت آنتي­اكسيداني منطبق با دماي 37 درجه سانتي­گراد، زمان 270 دقيقه و نسبت آنزيم به سوبسترا 58/1 (w/w%) بود. نتايج تعيين توالي نشان داد كه پپتيد خالص شده داراي توالي KELPPSDADW و وزن مولكولي 54/1157 دالتون است. اين پپتيد به عنوان جذب كننده راديكال (% 1/1±86 : ABTS، % 4/1±51 : DPPH) عمل كرده است. نتيجه گيري: اين نتايج نشان داد كه پپتيد KELPPSDADW از پروتئين جوانه گندم، داراي فعاليت آنتي­اكسيداني قوي است.

Background and Objectives: In recent years, there has been a growing interest to identify bioactive peptides from plant sources. Enzymatic hydrolysis of proteins is the most common method to produce bioactive peptides. Wheat germ is one of the most important by-products from flour processing industry that it is rich in protein and amino acids composition. In this study, it was used as a valuable protein source to produce antioxidant peptide. Materials & Methods: Enzymatic hydrolysis of wheat germ was done by pepsin. The hydrolysis parameters were optimized in production of wheat germ protein hydrolysates with the highest antioxidant activity using response surface methodology. Then the hydrolysates obtained under optimized conditions were fractionated by RP-HPLC and fraction that exhibited the highest ABTS radical scavenging was identified by nano-LC/MS/MS proteomics. Results: The mathematical model presented a plateau region with maximum antioxidant activity at the following critical values: temperature = 37􀀀C, time = 270 min and E/S ratio=1.58%. The results of sequencing showed that the purified peptide had the sequence of KELPPSDADW with the molecular weight of 1157.54 Da. This peptide had scavenging activity against DPPH (51±1.4%) and ABTS (86±1.1%) Conclusion: The results indicated that the peptide KELPPSDADW isolated from wheat germ protein has a strong antioxidant activity.