Zeitschrift für Lebensmittelverarbeitung und -technologie

Abstrakt

Extraktion und Reinigung von Chymotrypsin aus dem Darm von Rotbarschen (Sebastes marinus) mittels umgekehrter Mizellen: Optimierung des Vorwärtsextraktionsschritts

Liang Zhou, Suzanne M. Budge, Abdel E. Ghaly, Marianne S. Brooks und Deepika Dave

Aus Abfällen aus der Fischverarbeitung können wertvolle Nebenprodukte wie Chymotrypsin hergestellt werden, das in der Lebensmittel-, Leder-, Chemie- und Medizinindustrie Anwendung findet. Chymotrypsin ist eine Endopeptidase, die von den Pankreasgeweben von Wirbeltieren und Wirbellosen abgesondert wird. Umgekehrte Mizellensysteme (RM), bestehend aus AOT/Isooctan, wurden zur Reinigung von Chymotrypsin aus dem rohen wässrigen Extrakt des Darms von Rotbarschen verwendet. Die Auswirkungen von pH-Wert und AOT-Konzentration im Vorwärtsextraktionsschritt auf Gesamtvolumen (TV), Volumenverhältnis (VR), Proteinkonzentration (Cp), Enzymaktivität (AE), Gesamtaktivität (TA), spezifische Aktivität (SA), Reinigungsfaktor (PF) und Rückgewinnungsausbeute (RY) wurden untersucht. Das TV nahm mit steigender AOT-Konzentration und sinkendem pH-Wert ab. Das VR nahm mit steigendem pH-Wert leicht ab, wurde jedoch von der AOT-Konzentration nicht beeinflusst. Die höchsten Werte für AE, Cp, SA, PF und RY wurden bei einem pH-Wert von 7,0 und einer AOT-Konzentration von 20 mM erreicht. Höhere Tensidmengen bildeten eine stabile Öl-Wasser-Gemischstruktur und verursachten Schwierigkeiten beim Rückwärtsextraktionsschritt. Bei Erhöhung des pH-Werts von 6,0 auf 7,0 und/oder der AOT-Konzentration von 1 auf 20 mM stiegen AE, Cp, SA und RY zunächst an und sanken dann bei weiterer Erhöhung des pH-Werts und/oder der AOT-Konzentration. Der Anstieg dieser Parameter war auf die gesteigerte elektrostatische Wechselwirkung zwischen der Nettoladung an der Oberfläche von Proteinmolekülen und der Ladung der inneren Schicht der umgekehrten Mizellen zurückzuführen, die durch den steigenden pH-Wert und die stärkere Struktur der umgekehrten Mizellen infolge der erhöhten AOT-Konzentration verursacht wurde. Der Rückgang dieser Parameter war auf die verringerte Nettoladung der Proteinmoleküle zurückzuführen, die die elektrostatische Wechselwirkung zwischen Chymotrypsin und umgekehrten Mizellen schwächte. Die mit der RM-Methode erzielten Werte für AE, TA, SA, PF und RY waren 2,16- bis 2,82-mal höher als die mit der Ammoniumsulfatmethode (AS) erzielten.