Þáttun og nýting næringarefna úr sölvum (Palmaria palmata)

Abstract

Þörfin fyrir öruggt framboð matvæla fer stöðug vaxandi samhliða fólksfjölgun. Í nútímasamfélagi er jafnframt lögð sífelld meiri áhersla á heilnæmt mataræði, verndun umhverfis, nýtingu náttúrulegra hráefna og sjálfbærni. Þannig nýtur til dæmis mataræði sem útilokar dýraafurðir stöðugt meiri vinsælla. Vegna þessa er mikilvægt að finna nýjar uppsprettur matvæla einkum próteingjafa sem inniheldur þær lífsnauðsynlegu amínósýrur sem mannslíkaminn þarf. Söl (Palmaria palmata) tilheyra flokki rauðþörunga sem innihalda hátt hlutfall próteina af góðum gæðum. Útdráttur próteina úr sölvum takmarkast hins vegar af sterkum frumuvegg sem samanstendur aðallega af β-(1→4)/β-(1→3)-D-xylönum. Til þess að yfirstíga þessa hindrun er nauðsynlegt að brjóta þennan frumuvegg niður. Mismunandi leiðir til þess hafa verið skoðaðar ásamt mismunandi aðferðum til að meta próteininnihald. Markmið þessa verkefnis var að skoða áhrif mismunandi ensíma á próteinheimtur úr P. palmata. Ensím hvataður útdráttur bæði með próteasa og xylanasa var skoðaður. Vatnsrof með xylanasa skilaði bestum próteinheimtum og sýndi að próteinútdráttur úr P. palmata inniheldur allar þær lífsnauðsynlegu amínósýrur sem mannslíkaminn hefur þörf fyrir og væri þess vegna hagkvæmur sem próteingjafi í fæðu. Nýr köfnunarefnisstuðull var reiknaður fyrir þau sýni sem greind voru með tilliti til amínósýrusamsetningar og var stuðullinn mjög breytilegur milli sýna. Stuðullinn var marktækt lægri en 6.25 sem er sá stuðull sem venjulega er notaður. Þessar niðurstöður benda til þess að sé köfnunarefnisstuðull 6.25 notaður fyrir þang eins og P. palmata getur það valdið ofmati á magni próteina. Þetta gerir það að verkum að erfitt er að bera sama niðurstöður á milli rannsókna. Vatnsrof með próteasa með eða án xylanasa skilaði hærra hlutfalli peptíða, aminósýra og lítilla próteina í vökva eftir síun og var því dreifing próteina jafnari á milli sýna. Vatnsrof með próteasa er þess vegna ekki góð til þess að einangra prótein með þeirri aðferð sem notuð var í þessari rannsókn. Hins vegar sýndi vökvaútdráttur þeirra sýna góða in vitro andoxunarvirkni og ACE hamlandi virkni. Það bendir til þess að að notkun próteasa á P. palmata er góð leið til þess að framLeiða og draga út lífvirk efni.

Earth’s population is constantly rising and the demand for a steady food supply is high. The awareness of eating healthy, protecting the environment, choosing all natural resources and sustainability is increasing. New diets based on excluding animal products are also becoming well-known. Because of all this there is a high focus on finding alternative food sources such as protein sources that are suitable for humans regarding their amino acid composition. The red seaweed Palmaria palmata has previously been reported to contain high protein content of good quality. To extract the proteins a rigid cell wall consisting mainly of β-(1→4)/β-(1→3)-D-xylans must be disrupted. Different methods have been used to overcome this problem along with various methods used for protein evaluation. The aim of this study was to evaluate the effect of enzymatic pre-treatment on protein extraction. Both enzymatic hydrolysis with xylanase and protease was tested. Hydrolysis with xylanase resulted in increased protein yield and the protein extraction had a high ratio of essential amino acids and would therefore be well suitable as a food source. New nitrogen-to-protein conversion factor was calculated for the amino acid analyzed samples. The conversion factor was variable between samples and significantly lower than 6.25 which is commonly used. Therefore, using the conversion factor of 6.25 for seaweed like P. palmata causes overestimation of the protein content making it difficult to compare between studies. Enzymatic hydrolysis with protease resulted in higher protein content in the liquid extract due to the small proteins, peptides and amino acids. The extract showed good antioxidant activity and ACE inhibition activity. Hydrolysis with protease might not be a suitable method to extract the proteins with the extraction method used in this study but an optimal method to examine the bioactivity of P. palmata.