Optimization of Lysozyme – Inulin Conjugation and Investigation on its Functional Properties

Document Type: Full Article

Authors

1 Department of Food Science and Technology, College of Agriculture, Shiraz University, I.R. Iran

2 Department of Food Science and Technology, College of Agriculture, Shiraz University, I.R. Iran- Department of Biochemistry, Veterinary School, Shiraz University, I.R. Iran

Abstract

In recent years, several oconjugation protocols have been developed to improve the functional properties of the enzyme lysozyme. In this study, the optimum conditions of lysozyme – oxidized inulin conjugation and functional properties of the modified lysozyme were investigated. Initially, inulin (MW about 25 kDa) was oxidized by periodate to provide the reactive carbonyl groups  to attach to amino groups of lysozyme for Maillard reaction and was then conjugated to the enzyme at a molar ratio of oxidized inulin to enzyme of 5:1. A number of studies were conducted to investigate the optimization of lysozyme – Inulin conjugation consisting of different pH levels (3, 7, and 9), different temperatures (40, 60, and 80°C), and different reaction times. The degree of modification was determined by SDS-PAGE and sugar analysis of the product. The best condition for conjugation was determined to be 60°C at pH 7.0 for one week. The results showed that under these conditions, the inulin-lysozyme conjugate had 58% of the lytic activity of the native enzyme and had better emulsifying properties and heat stability than native lysozyme. Moreover, there was significantly higher protein solubility at pH 7.0 and 9.0 at different temperatures than heated lysozyme. Taken together, the results of this study indicated that lysozyme modification by oxidized inulin results in a new product with improved functional properties which may be employed for different industrial purposes.

Keywords


Article Title [Persian]

بهینه سازی کانژوگه کردن لیزوزیم با اینولین و بررسی خواص عملکردی محصول تولید شده

Authors [Persian]

  • سروش حقیقی منش 1
  • محمود امین لاری 2
  • رقیه رمضانی 1
1 بخش علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، جمهوری اسلامی ایران
2 بخش علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، جمهوری اسلامی ایران- بخش بیوشیمی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز، جمهوری اسلامی ایران
Abstract [Persian]

در سال های اخیر در زمینه بیوکانژوگه کردن موافقیت هایی انجام شده است تا خصوصیات عملکردی  آنزیم لیزوزیم بهبود یابد. در این تحقیق شرایط بهینه کانژوگه شدن اینولین اکسید شده –لیزوزیم و خواص عملکردی محصول تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا برای تأمین گروه های آلدهیدی فعال برای چسبیدن به گروه های آمینی شرکت کننده در واکنش های میلارد، اینولین (وزن ملکولی تقریباkDa  ۲۵) توسط پرایودات، اکسیده و با آنزیم لیزوزیم با نسبت مولی اینولین اکسید شده به آنزیم ۵ به ۱، ترکیب گردید. مطالعات انجام شده برای بررسی شرایط بهینه کانژوگه کردن، شامل بررسی واکنش در شرایط مختلف pH (۹و٧،٣) ، دماهای (°C80 و ،60، 40) و شرایط زمانی مختلف می باشد. بهترین شرایط برای کانژوگه کردن ۷pH ، °C۶۰ و مدت زمان یک هفته تعیین گردید. نتایج نشان داد که تحت چنین شرایطی کانژوگه اینولین – لیزویزیم دارای %۵٨ از فعالیت تجزیه کنندگی، خصوصیات امولسیفایری بهتر و مقاومت حرارتی بالاتر در مقایسه با لیزوزیم خالص می باشد. همچنین این محصول دارای حلالیت پروتئینی بیشتری در ۷ pH و ۹ pH در دماهای مختلف نسبت به لیزوزیم کنترل بود. در مجموع نتایج این تحقیق نشان می دهد که اصلاح لیزوزیم توسط اینولین اکیسد شده باعث تشکیل محصول پایدار جدید با خواص عملکردی ارتقاء یافته می گردد، که ممکن است برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords [Persian]

  • اینولین
  • بهینه سازی
  • خواص عملکردی
  • کانژوگه کردن
  • لیزوزیم