بررسی و تعیین میزان کربوکسی متیل لیزین در واکنش بین پروتئین سفیده تخم مرغ با گلوکز در حضور اسیدهای فنولیک و ارزیابی خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی و سمیت سلولی آن

Abstract

چکیده زمینه و هدف واکنش میلارد یکی از پیچیده ترین واکنش های شیمیایی هست که بین گروه احیاکننده و گروه آمین پروتئین در فرآوری حرارتی و انبار مانی محصولات غذایی رخ می دهد. کربوکسی متیل لیزین یکی از فراورده ای حاصل از گلیکوزیلاسیون و اکسیداسیون حاصل از واکنش میلارد می باشد که تحت نام فراورده های نهایی حاصل از واکنش میلارد شناخته می شوند. کربوکسی متیل لیزین از اعضای این محصولات هستند که خاصیت فلورسانس و همچنین اتصال دهنده عرضی ندارند. یافته های حاصل از مطالعات پیشین نشان می دهد که کربوکسی متیل لیزین یک شاخص مهم برای وقوع واکنش های گلیکوزیلاسیون و لیپواکسیداسیون و همچنین استرس اکسیداتیو و کربونیلی در بدن و مواد غذایی می باشد. اثرات مضر کربوکسی متیل لیزین بر سلامت انسان و نقش ان در ایجاد بیماری دیابت، بیماری های عصبی، قلبی و عروقی و نقش آن در بیماری های استخوان و تخریب شبکیه لزوم توجه بیشتر و کنترل آن در مواد غذایی را یادآوری می کند. یکی از راه های تولید محصولات پیشرفته گلیکوزیلاسیون از جمله کربوکسی متیل لیزین، استفاده از فرآیند پخت و پز و سرخ کردن مواد غذایی می باشد که موجب تولید مقادیر زیادی از AGE ها و همچنین بیومارکر آن یعنی کربوکسی متیل لیزین می شود، لذا بیشترین مقادیر ورود به بدن این محصولات از این راه می باشد. مطالعات متعدد بر برهمکنش اسیدهای فنولیک با پروتئین و خواص ساختاری و عملکردی و تغذیه ای آن وجود دارد اما اطلاعات محدودی در رابطه با تاثیر این برهمکنش ها بر پیشرفت واکنش میلارد در سیستم های مدل غذایی وجود دارد. هدف از این مطالعه، ارزیابی خاصیت آنتی اکسیدانی اسید های فنولیک طبیعی تانیک و گالیک در مهار واکنش گلیوزیلاسیون و همچنین اطمینان حاصل کردن از ایمن بودن این اسید ها در جهت استفاده آن در محصولات غذایی و صنعت کیک و شیرینی پزی می باشد. مواد و روش: در این مطالعه تاثیر برهمکنش اسیدهای تانیک و گالیک بعنوان افزودنی های چند منظوره و ایمن بر میزان تشکیل کربوکسی متیل لیزین در طی حرارت دهی سفیده تخم مرغ و گلوکز در شرایط حرارت دهی در دمای 120 درجه سانتی گراد و زمان های مختلف بعنوان سیستم مدل توسط دستگاه RP-HPLC با دتکتور فلورسانس بررسی شد. فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه های دارای اسید های تانیک و گالیک و نمونه های بدون این دو اسید به روش DPPH و درجه گلیکوزیلاسیون به روش اسپکتوفتومتری و شدت فلورسانس محصولات ناشی از واکنش میلارد با دستگاه اسپکتوفتومتری فلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. الگوی الکتروفوز و طیف FTIR برای تعیین شدت گلیکوزیلاسیون پروتئین در حضور و عدم حضور اسید تانیک و گالیک مورد مطالعه قرار گرفت. آسیب اکسیداتیو ناشی ازکربوکسی متیل لیزین بر سلول های بند ناف جنینی و تاثیر بازدارنده اسید های تانیک و گالیک با روش رنگ آمیزی و اندازه گیری شدت فلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خاصیت ضد میکروبی فراورده های حاصل از حرارت دهی پروتئین و قند در حضور اسیدهای تانیک و گالیک بر باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس بررسی شد. یافته ها: تاثیر اسید تانیک و اسید گالیک در غلظت¬های متفاوت (12/0، 5/0 و 1 درصد وزنی حجمی) بر تشکیل کربوکسی متیل لیزین طی حرارت دادن سفیده تخم مرغ و گلوکز با غلظت 3 درصد وزنی حجمی در دمای 120 درجه سانتی گراد به مدت 20 دقیقه توسط دستگاه RP-HPLC و دتکتور فلورسانس نشان داد که در حضور 12/0 درصد از تانیک و گالیک غلظت کربوکسی متیل لیزین تولیدی تا حدود شش مرتبه کاسته شد و از 360 میکروگرم بر میلی لیتر به 20 و 50 میکروگرم بر میلی لیتر رسید. ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی و شدت فلورسانس محصولات واکنش میلارد در حین حرارت دهی جهت ارزیابی میزان تولید محصولاتی از این واکنش که دارای خاصیت فلورسانسی و آنتی اکسیدانی دارند، می باشد. نتایج ازمون FTIR و SDS-PAGE نشان داد که در حضور اسید تانیک و گالیک میزان گلیکوزیله شدن پروتئین سفیده تخم مرغ کاهش یافته است. میزان تولید گونه های فعال اکسیژن در سلول های بند ناف جنینی که در معرض محلول های حرارت دیده حاوی تانیک و گالیک قرار گرفته بودند کمتر از نمونه پروتئین _ گلوگز بود. نمونه حرارت دیده فعالیت ضد میکروبی خوبی در برابر اشرشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس دارند . نتیجه گیری: نتایج حاکی از آن می باشد که اسید های تانیک و گالیک پتانسیل خوبی در افزایش ایمنی محصولات حرارت دیده از طریق کاهش مقدار کربوکسی متیل لیزین و فعالیت انتی اکسیدانی و انتی باکتریال دارند. واژگان کلیدی: قهوه ای شدن، واکنش میلارد، AGEs، گلیکوزیلاسیون، کربوکسی متیل لیزین، اسید های فنولیک