Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Kadivar,Majid Talebi
مهدی کدیور (استاد راهنما) مجید طالبی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Maryam Kiumarsi
مریم کیومرثی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Characterization, Determination and Evaluation of Bioactive Peptides Obtained from Bugged Wheat
Wheat bug is the major pest in Iran, so 3 million of 5.4 million hectares of bug-infested areas in Middle East are located in Iran. Despite all the progresses made in the field of pest control, bug is yet the hazardous pest especially in regions with arid and semi-arid climates. The insects such as Eurygaster and Aelia belong to the families of Scutelleridae and Peutatomide , inject a salivary proteinase into immature wheat kernels while feeding and hydrolyze gluten especially high molecular weight glutenin subunits and resulting in poor rheological properties, lead to have bread with low volume and unacceptable texture. On the other hand, protein hydrolysis of gluten can improve the functional and nutritional properties and result in producing bioactive peptides. These peptides contain 3-20 amino acid residues that are absorbed after gastrointestinal digestion and have many positive potential impacts on body physiological mechanisms such as blood pressure-lowering (ACE inhibitor), antioxidant activities, cholesterol-lowering ability, antimicrobial and immunomodulatory effects. In this study wheat samples with variable proportion of bug-infested grains was initially prepared of and then chemical tests were performed on them. The effect of bug protease on wheat gluten quality was also investigated. Results showed that Zeleny sedimentation value and gluten index decreases due to suni-bug damage. Also functional properties of wheat samples were determined. The highest emulsifying capacity was observed in 25% suni-bug wheat sample. By increasing the degree of hydrolysis, the protein solubility and foaming capacity were increased. The possible production of peptides with ACE inhibition and antioxidant ability (chelating OH and DPPH free radicals) were investigated and the results indicated that by increasing in degree of bug attack, producing of short peptides with ACE inhibitory and antioxidant activity is increased, therefore the highest percentage of ACE inhibition and antioxidant ability is observed in 100% suni-bug damaged sample whereas the lowest was evidenced in sound wheat sample. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI-TOF) was used to evaluate the hydrolysis of gluten and resultant peptides. Results showed that several short peptides with low molecular weight have been made due to the effect of salivary proteinase of wheat bug. Keywords : bioactive peptides, bugged wheat, degree of hydrolysis, functional properties
سن گندم، مهمترین آفت موجود در ایران است به‌طوری‌که از 4/5 میلیون هکتار سطح مناطق آلوده به سن گندم در خاورمیانه، حدود 3 میلیون هکتارآن در ایران است. با وجود تمام پیشرفت‌های حاصله در زمینه‌ی کنترل آفات، سن در اکثر مناطق کشت گندم هنوز هم یک آفت خطرناک می‌باشد و در این میان وضعیت استان‌های دیم‌خیز بدتر از سایر مناطق است. این حشرات که غالباً به جنس‌های Eurygaster و Aelia و خانواده‌های Peutatomide و Scutelleridae تعلق دارند، قبل از برداشت گندم، بزاق خود را که حاوی آنزیم‌های مختلف و به‌ویژه پروتئیناز است به دانه‌ی نابالغ گندم وارد و باعث هیدرولیز پروتئین‌ها به‌ویژه زیر واحد‌های گلوتنین با وزن مولکولی بالا می‌شوند و نتیجه‌ی آن خصوصیات ضعیف رئولوژیکی وتولید نان با حجم کم و بافت غیر قابل قبول خواهد بود. از طرفی هیدرولیز پروتئین‌ها توسط پروتئاز آفت سن می‌تواند در بهبود خواص عملکردی و تولید پپتیدهای زیست‌فعال نقش داشته باشد. این پپتید‌ها شامل 20-3 آمینواسید هستند که پس از هضم، از طریق روده جذب و بدون هیچ‌گونه تغییر ساختاری وارد جریان خون می‌شوند و اثرات مثبت فراوانی از جمله خاصیت ضد فشار خونی، آنتی‌اکسیدانی، کاهش دهنده‌ی کلسترول و آنتی‌میکروبی بر سیستم فیزیولوژیک بدن خواهند داشت. در این تحقیق، ابتدا نمونه‌های گندم با درصدهای مختلف سن‌زدگی تهیه گردید و آزمون‌های شیمیایی بر روی آن‌ها انجام گرفت. نتایج آزمون‌های کیفی آرد نشان می‌دهد که با افزایش درصد سن‌زدگی، عدد زلنی و شاخص گلوتن کاهش می‌یابد که نشان‌دهنده‌ی کیفیت پایین گلوتن و در نتیجه نامناسب بودن آرد به منظور تولید نان می‌باشد. از طرف دیگر با افزایش درصد سن‌زدگی و در نتیجه‌ی آن افزایش درجه هیدرولیز، تغییراتی در روند خواص عملکردی نظیر حلالیت، امولسیون‌کنندگی و کف‌کنندگی دیده می‌شود به‌طوری‌که امولسیون‌کنندگی در گندم با سن‌زدگی 25 درصد بیشترین مقدار بوده اما با افزایش درصد سن‌زدگی، این ویژگی کاهش خواهد یافت. همچنین خاصیت کف‌کنندگی با افزایش درصد سن‌زدگی افزایش می‌یابد به‌طوری‌که گندم کاملاً سن‌زده بیشترین و گندم سالم کمترین میزان کف‌کنندگی را دارا است. برای بررسی ویژگی‌های زیست‌فعالی نمونه‌ها، خاصیت بازدارندگی آنزیم ACEوآنتی‌اکسیدانی در دو سیستم کلاته کردن رادیکال OH و DPPH بررسی گردید و نتایج نشان می‌دهد که در نتیجه‌ی سن‌زدگی و افزایش درجه هیدرولیز، پپتیدهای کوتاه‌زنجیر تولید می‌شوند که دارای خاصیت بازدارندگی آنزیم ACE وآنتی‌اکسیدانی می‌باشند و این دو خاصیت با افزایش درصد سن‌زدگی شدت می‌یابد به‌طوری‌که در گندم کاملاً سن‌زده بیشترین و در گندم سالم کمترین مقدار است. نمونه ها با استفاده از دستگاه پیشرفته MALDI-TOF از نظر نحوه شکسته شدن گلوتن و انواع پپتیدهای حاصل از تأثیر بزاق سن نیز بررسی شد و نتایج نشان داد که پروتیناز بزاق سن گندم تعداد زیادی پپتید تولید نموده است. کلمات کلیدی: پپتیدهای زیست‌فعال، خواص عملکردی، درجه هیدرولیز، گندم سن‌زده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی