การใช้วัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมประมง เพื่อผลิตสารเสริมคุณภาพเจลและเพปไทด์ที่ยับยั้ง ACE และต้านออกซิเดชั่น

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยคือการเพิ่มมูลค่าวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมประมง โดยศึกษาการใช้ประโยชน์โปรตีนจากน้ำล้างเนื้อปลา การผลิตเพปไทด์ที่มีคุณสมบัติยับยั้งเอนไซม์ที่ย่อยสลายเอนจิโอเทนซิน (Angiotensin converting enzyme, ACE) และโปรตีนไฮโดรไลเสทที่มีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระจากวัสดุเหลือทิ้งของกระบวนการผลิตซูริมิรวมถึงก้าง กระดูก และ เศษหนัง และวัสดุเหลือทิ้งจากกระบวนการกำจัดเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน โดยใช้โปรติเนสแหล่งใหม่ที่ผลิตจากแบคทีเรียสายพันธุ์ Virgibacillus sp. และโปรติเนสทางการค้าคือ เพปซิน ทริปซิน และ อัลคาเลส จากการศึกษาพบว่าโปรตีนที่เก็บเกี่ยวได้จากน้ำล้างเนื้อปลาไนมีคุณสมบัติยับยั้งเอนไซม์ทริปซินและสามารถเพิ่มค่าเจลของซูริมิปลาทรายแดงเมื่อเติมในระดับ 0.18% และบ่มที่ 40 องศาเซลเซียส ก่อนการให้ความร้อน และยังสามารถลดการเสื่อมสลายของกล้ามเนื้อเนื่องจากโปรติเนส จากการทำบริสุทธิ์พบว่ามีสารยับยั้งโปรติเนสแอลฟา-1 ซึ่งเป็นไกลโคโปรตีน มีขนาดโมเลกุล 40 และ 55 กิโลดาลตัน โดยสารยับยั้งบริสุทธิ์มีความจำเพาะต่อทริปซินและสามารถลดการย่อยสลายของมัยโอซินสายหลักของซูริมิปลาตาหวานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โปรตีนไฮโดรไลเสทจากก้าง กระดูก และเศษหนังที่ผ่านการย่อยโดยโปรติเนส จากแบคทีเรียสายพันธุ์ Virgibacillus sp. SK33แสดงคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าโปรตีนไฮโดรไลเสทจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันจึงนำมาแยกส่วนด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีแบบแลกเปลี่ยนประจุลบ(anion exchange chromatography) และแยกตามขนาด (size exclusion chromatography) หลังจากแยกด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีตามขนาดได้เพปไทด์ 3 ส่วนคือ B1 B2 และ B3โดยเพปไทด์ B3 มีความสามารถในการจับกับอนุมูล ABTS และมีคุณสมบัติรีดิวซ์เหล็กสูงสุด ในขณะที่ส่วน B2 และ B3 มีความสามารถเด่นในการจับกับเหล็กและอนุมูลไฮดรอกซิล นอกจากนี้ ส่วนเพปไทด์ในส่วน B1 และ เพปไทด์สังเคราะห์ (FLGSFLYEYSR) ที่ได้มาจากการวิเคราะห์ลำดับเพปไทด์จากส่วน B3 มีความสามารถในการจับอนุมูลอิสระที่เกิดจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ภายในเซลล์ HepG2 การเปรียบเทียบไฮโดรไลเสทของคอลลาเจนหนังปลานิลและหนังปลาดุกบิ๊กอุยจากการย่อยด้วยเพปซิน อัลคาเลส ทริปซินและโปรตีเนสจาก Vigibacillus sp. SK39 พบว่าไฮโดรไลเสทจากเพปซินมีความสามารถยับยั้งกิจกรรมของ ACE ได้สูงสุดที่ระดับการย่อย (Degree of hydrolysate) 30% ผลจากการแยกไฮโดรไลเสทด้วยการกรองผ่านเยื่อกรอง สามารถจำแนกได้สามส่วนคือ ส่วนที่มีขนาดมากกว่า 30 กิโลดาลตัน ขนาดระหว่าง 5-30 กิโลดาลตัน และ ขนาดน้อยกว่า 5 กิโลดาลตัน ไฮโดรไลเสทที่มีขนาดน้อยกว่า 5 กิโลดาลตัน แสดงกิจกรรมยับยั้ง ACE สูงที่สุด และความเข้มข้นที่ยับยั้งกิจกรรมของ ACE 50% (IC50) มีค่าเท่ากับ 9.01?0.04 ไมโครกรัม (สมมูลไกลซีน) ต่อมิลลิลิตร เพปไทด์หลังผ่านการแยกตามขนาดโมเลกุลสามารถยับยั้งกิจกรรมของ ACE ได้ 72.06% ที่ระดับความเข้มข้น 0.2 ไมโครกรัม สมมูลไกลซีน ผลการวิเคราะห์ด้วย LC-Tandem mass spectrometry ของเพปไทด์ที่มีกิจกรรมยับยั้ง ACE สูงสุดประกอบด้วยกรดอะมิโนอาร์จินีนและไกลซีนที่ปลายสายคาร์บอกซิลของเพปไทด์ (C-terminus) และกรดอะมิโนด้านปลายสายอะมิโน (N-terminus) ส่วนมากประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีโซ่ข้างเป็นคาร์บอนสายตรง (Aliphatic amino acid) การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมประมงสามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้โดยอาศัยเทคโนโลยีการเก็บเกี่ยวและเอนไซม์ที่เหมาะสมเพื่อใช้ผลิตสารยับยั้งโปรติเนส หรือเพปไทด์ที่มีสมบัติยับยั้งกิจกรรมของ ACE และสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งอาจสามารถนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์อาหารเสริมหรือผลิตภัณฑ์โภชนเภสัชได้ต่อไป

คำสำคัญ