کد خبر: ۱۹۰۱۴
تعداد نظرات: ۱ نظر

 

شیر منبع مناسبی برای جداسازی مقادیر کافی از یک سری آنزیم ها نظیر فسفاتاز قلیایی و لاکتوپراکسیداز و بررسی خواص آن ها و مقایسه با آنزیم های مشابه از سایر منابع می باشد. به علاوه طعم ویژه و مشکلات مربوط به پایداری محصولات لبنی باعث انجام مطالعات قابل توجهی بر روی آنزیم هایی نظیر لیپاز، زانتین اکسیداز، پروتئاز و فسفاتاز شده است. یکی دیگر از دلایل مطالعه خواص آنریم های شیر، کاربرد بعضی از آن ها نظیر پراکسیداز، فسفاتاز، کاتالاز، آریل استراز و گلیکوسیداز در تشخیص امراض غدد پستانی و کنترل کیفیت شیر می باشد.

 

مقدمه

آنزیم ها گروهی از پروتئین ها هستند که توسط موجودات زنده تولید می شوند. آن ها بدون آن که مصرف شوند انجام یک واکنش شیمیایی را میسر ساخته و سرعت آن را افزاش می دهند.به آن ها بیوکاتالیز نیز می گویند.فعالیت آنزیم ها اختصاصی است و هر آنزیم واکنش خاصی را کاتالیز می نماید.

شیر گاو به صورت طبیعی حاوی تعداد زیادی آنزیم است که حدود 60 تای آن ها تا کنون شناسایی شده اند. منشاء این آنزیم ها سلول های بافت غدد پستانی، پلاسمای خون و گلبول های سفید خون (لکوسیت ها) می باشد. البته علاوه بر آنزیم های طبیعی، شیر ممکن است حاوی تعداد دیگری آنزیم باشد که آنزیم های میکروبی نامیده می شوند. این آنزیم ها از طریق میکروب ها وارد شیر می شوند و فراوانی آن ها بستگی به فلور میکروبی شیر دارد. اگرچه آنزیم ها بخش کوچکی از کل پروتئین های شیر را شامل می شوند، ولی در 50 سال اخیر تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده اند. محققان در مطالعه آنزیم های شیر اهداف مختلفی را دنبال می نمایند.

آنزیم های موجود در شیر می توانند در 4 قسمت مختلف قرار گیرند که عبارتند از فاز محلول،فاز میسلی،ترکیبات غشای گلبول های چربی و ترکیبات سلولی. محل قرار گرفتن آنزیم معمولا به منشا آن (سلول های ترشحی غدد پستانی ،گلبول های سفید،پلاسمای خون) بستگی دارد.

آنزیم های موجود در شیر و فراورده های آن به چند گروه تقسیم بندی می شوند:

¯ هیدرولازها شامل (پروتئازها،آمیلازها،لیپازها و فسفاتازها)

¯ اکسیدوردوکتازها شامل (پراکسیدازها،کاتالازها)

آنزیم ها چگونه به شیر و فراورده های آن منتقل می شوند؟

¯ آنزیم های طبیعی که در پستان گاو شیری سنتز می شود و به شیر دوشیده شده انتقال می یابند.

¯ آنزیم های میکروبی که به وسیله میکروارگانیسم ها (فلور میکروبی) در شیر و فراورده های آن سنتز می شود.

¯ آنزیم هایی که در هنگام فرایند تبدیل به شیر افزوده می شوند.

 شیر

در ادامه به بررسی آنریم های طبیعی موجود در شیر می پردازیم:

 

آنزیم ها پروتئولیتیک

پروتئینازهای شیر از جنبه های تکنولوژیکی مختلف در صنایع لبنیات مورد توجه قرار دارندکه از جمله می توان به ژله ای شدن شیرهای UHT،تشکیل اسیدهای آمینه در طی رسیدن پنیر چدار و ایجاد طعم تلخ در شیر و فراورده های لبنی اشاره کرد.به طور کلی دو سیستم پروتئیناز طبیعی در شیر وجود داردکه اپتیمم فعالیت یکی از آن ها درpH های خنثی تا کمی قلیایی بوده و دیگری در pH های اسیدی بهتر فعالیت می کند.

پروتئینازهای خنثی- قلیایی:

آنزیم اصلی قرارگرفته در این دسته یک سرین پروتئاز بوده که دارای فعالیت مشابه با تریپسین می باشد.دامنه فعالیت آن در محدوده 9-6.5= pH بوده و بازدارنده تریپسین بر روی آن اثر بازدارندگی شدید دارد.این آنزیم باندهای پپتیدی اسیدهای آمینه لیزین و آرژینین را از قسمت کربن انتهایی هیدرولیز می نماید در خصوص پایداری حرارتی پروتئیناز شیر نتایج بسیار متفاوتی گزارش شده است به گونه ای که حتی برخی از آن ها حاکی از باقی ماندن این آنزیم بعد از فرایند UHT(142 درجه سانتیگراد ،3 ثانیه)است و احتمالا این آنزیم یکی از عوامل ژله ای شدن شیرUHT در طی انبارداری می باشد.پروتئیناز شیر دمای پاستوریزاسیون را تحمل نموده و همچنین پس از 10 دقیقه حرارت دهی در دمای 70 -60 درجه به ترتیب 60 و 20 % از فعالیت آن باقی می ماند.

پروتئیناز اسیدی:

اپتیمم فعالیت آن در شیر در 4 = pH بوده و وزن مولکولی کمتری نسبت به پروتئیناز قلیایی دارا می باشد.این آنزیم آلفا کازئین را سریعتر از بتا و کاپا کازئین هیدرولیز می نماید.روی تمامی انواع کازئین اثر داشته و ترکیبات حاصل ،مشابه محصولات به دست آمده از فعالیت کیموزین (رنین) می باشد.در صورت حرارت دهی به مدت 10 دقیقه در دمای 60 و 78 به ترتیب 70 و کمتر از 1 % از فعالیت پروتئاز اسیدی باقی می ماند.

لیپاز

لیپاز کاتالیزور تجزیه چربی به گلیسرول و اسید چرب می باشد و بر اثر فعالیت شدید آن محصول تند یا تلخ می شود .لیپاز به طور طبیعی در شیر وجود داشته ولی توسط میکروب های موجود در شیر نیز تولید می شود.سرما باعث کندی فعالیت لیپاز شده ولی قادر به از بین بردن کامل آن نیست.اسیدیته نیز اثری مشابه با سرما بر روی لیپاز دارد.فعالیت لیپاز در اثر حرارت دادن شیر کاهش می یابد.پاستوریزاسیون شیر خام در دمای 72 درجه به مدت 20-10 ثانیه منجر به انهدام 95-90 % لیپاز می شود.

لیپاز شیر به خاطر توانایی تولید اسید چرب آزاد از تری گلیسیریدها و در نتیجه ایجاد طعم نامناسب مورد توجه محققان قرار گرفته است.اپتیمم فعالیت آن 9-8.5 = pH بوده و توسط آپو- لیپو پروتئین CII فعال میشود.از طرفی پیروفسفات ،پروتامین ،آپولیپوپروتئین های CII وCI ،پلی آنیون ها،اسیدهای چرب آزاد و NaCl اثر بازدارندگی بر روی آن دارند.

عواملی نظیر دمای نگهداری شیر،pH شیر،دسترسی آنزیم به سوبسترای طبیعی (گلبول ها ی چربی سالم )و وجود بازدارنده ها و فعال کننده های طبیعی تعیین کننده فعالیت تولید اسید چرب آزاد توسط آنزیم لیپاز می باشد.

استرازها

استرازها کاتالیزور هیدرولیز استرها می باشند.تفاوت کلی استرازها با لیپازها در این است که استرازها سوبسترای محلول را به سوبستراهای امولسفیه شده ترجیح می دهند.استرازها خود بر مبنای ویژگی سوبسترا و حساسیت بازدارنده ها به گروه های کوچکتر تقسیم می شوند،که شامل آریل استرازها ،کلین استرازها و استیل کلین استرازها می باشند.تمامی استرازهای موجود در شیر دارای pH اپتیمم فعالیت بین 8-7 می باشند و احتمالا از اهمیت تکنولوژیکی خاصی در شیر و محصولات لبنی برخوردار نیستند.تمامی این ها به جز استیل استراز شدیدا به حرارت حساس هستند و بنابراین فرایند پاستوریزاسیون باعث کاهش قابل توجهی در فعالیت آن ها می گردد. مقدار آریل استراز در شیر به طرز قابل توجهی تغییر می کند.

فسفاتازها

این گروه از آنزیم ها استرهای اسید فسفریک را هیدرولیز نموده و بر مبنای نوع سوبسترایی که مورد تجزیه قرار می گیرد و یا pH اپتیمم فعالیت،طبقه بندی می شوند.

فسفاتاز اسیدی و فسفاتاز قلیایی به خاطر تاثیری که در پایداری بعضی از فراورده های لبنی دارند به صورت کامل مورد مطالعه محققان قرار گرفته اند.

فسفاتاز قلیایی

این آنزیم که به فسفومونواستئاراز قلیایی نیز معروف است،کاتالیزور تجزیه فسفات های آلی (استرها یااسید فسفریک)به اسید فسفریک و الکل یا فنل می باشد.این آنزیم از آنزیم های طبیعی بوده و همیشه در شیر وجود دارد ولی در اثر فعالیت پاستوریزاسیون HTST غیر فعال می گردد.به همین دلیل از تست فسفاتاز به عنوان شاخص پاستوریزاسیون استفاده می شود.فسفاتاز فلیایی در مقابل حرارت بسیار حساس است ولی مقومت آن از میکروب های بیماریزایی نظیر سل ،حصبه،تب مالت و ... که ممکن است در شیر یافت شوند بیشتر است.بنابراین از بین رفتن آن دلیل قطعی برای از بین رفتن این میکروب ها می باشد.این آنزیم در 62.5 درجه پس از 20 دقیقه ودر 76 درجه پس از 1.5 ثانیه از بین می رود.البته پس از مدتی ممکن است مجددا فعال شود و تست فسفاتاز به اشتباه جواب مثبت دهد.فعالیت این آنزیم بر روی میسل های کازئین شیر بسیار کند است چرا که فسفات های غیر آلی ،لاکتوز و بتا-لاکتوگلوبولین همگی بر روی این فعالیت اثر بازدارندگی دارند.وجودZn2+ برای فعالیت این آنزیم ضروری بوده (کوفاکتور)و +Mg2 نیز نقش تحریک کنندگی دارد.

فسفاتاز اسیدی

این آنزیم قادر به هیدرولیز فسفومونواسترها در pH اسیدی (4.5 ) بوده و به فسفاتاز اسیدی معروف است.اهمیت تکنولوژیکی آن به خاطرتاثیر آن بر روی میسل کازئین و جداسازی گروه های فسفات از آن می باشد.بعضی از محققان معتقدند که فسفاتاز اسیدی احتمالا نقش مهمی را در تجزیه میسل های کازئین به اجزای کوچکتر آن ها در طی فرایند اسیدی کردن شیر دارد.فسفاتاز اسیدی شیر نسبت به حرارت بسیار مقاوم است به گونه ای که شرایط متداول پاستوریزاسیون را تحمل کرده و برای غیر فعال کردن کامل آن دمای 88 به مدت 30 دقیقه یا 100 درجه به مدت 1 دقیقه لازم است.البته مقاومت حرارتی این آنزیم تابع pH می باشد و با کاهش pH مقاومت آن افزایش می یابد و نیز نسبت به نور خورشید هم حساس بوده و تا 60 % فعالیت خود را بعد از 3 روز در 17 درجه از دست می دهد.این آنزیم در واقع یک گلیکوپروتئین است که حاوی گالاکتوز ،مانوز و گلوکزآمین می باشد.

شیر

5- نوکلئوتیداز

آنزیم 5- نوکلئوتیداز ظاهرا در سطح غشای گلبول های چربی شیر قرار دارد.دو نوع از این آنزیم به دست آمده است که از نظر ویژگی های سوبسترا ،خواص سینتیکی و ترکیبات فسفولیپیدی با هم متفاوت می باشند. pH اپتیمم این دو نوع در محدوده 7 تا 7.8 بوده و بر روی سوبستراهای مختلف شامل AMP، CMPو GMP موثر می باشند.دمای اپتیمم فعالیت در محدوده 60 تا 70 درجه بوده و فقط 20% از فعالیت در اثر فرایند حرارتی 60 درجه به مدت 30 دقیقه از بین می رود. بر روی هر دو نوع آنزیم اثر بازدارندگی داشته و Mn2+ بر روی نوعی از آن که دارای وزن مولکولی بالاتری است در غلظت 1 میلی مول اثر فعال کنندگی و در غلظت های بالاتر اثر بازدارندگی دارد.این آنزیم در شیر به عنوان آنزیم شاخص برای ترکیبات غشای سلولی است و از این نظر برای مطالعه در خصوص تکامل غشا گلبول های چربی شیر و مکانیزم ترشح گلبول های چربی ،مورد استفاده قرار می گیرد.

آدنوزین تری فسفاتاز

شیر گاو دارای یک ATP ase است که CTP، GTP

برچسب ها: شیر, آنزیم،
انتشار یافته: ۱
در انتظار بررسی: ۰
غیر قابل انتشار: ۰
دکتر آراسب دباغ مقدم
|
-
|
۰۹:۳۷ - ۱۳۹۳/۰۸/۲۹
0
0
سلام. ممنون. مقاله خوبی است و البته از مباحث مهم شیر. فقط چرا نام نویسنده را ننوشته اید؟؟
نظر شما
ادامه