استاد راهنما: دکتر جواد حصاری دانشجو: مهدیه حسنی

1. به نام خالق برتر نقش آنزیمهای باکتریهاي لاكتيكي درپروتئوليز پنیرطی رسیدن استاد راهنما: دکتر جواد حصاری دانشجو: مهدیه حسنی

2. واكنشهاي اساسي رسيدن پنير • گلیکوليز • لیپولیز • پروتئولیز

3. پروتئولیز پروتئولیز کمک می کند به: • توسعه بافت پنیر: • طعم وشاید بد طعمی: هیدرولیز شبکه پروتئینی پنیر کاهش aW افزایش pH تولید پپتیدهای کوتاه واسیدهای آمینه نقش سوبسترایی اسیدهای آمینه تسهیل آزاد شدن ترکیبات فرار از شبکه پنیر طی جویدن

4. Casein Large peptides Small peptides Free amino acids مایه پنیر شیر اسیدلاکتیک باکتریهای استارتری اسیدلاکتیک باکتریهای غیر استارتری فلور ثانویه پپتیدازها و پروتئینازهای اگزوژناز منابع پروتئولیز کننده در پنیر Residual coagulant Milk proteinases LAB,secondary starter proteinases LAB and NSLAB peptidases

5. تركيبات اصلي سيستم پروتئوليتيك باكتريهاي لاكتيكي • پروتئینازهای باکتریهای لاکتیکی • سیستم های انتقال پپتید و اسید آمینه • پپتیدازهای درون سلولی Cell envelope associated proteinase Intercellular proteinases Caseins Transport systems Lysis Amino acids Cheese Di-Tripeptids Opp

6. پروتئینازهای باکتریهای لاکتیکی • لاکتوسپین • یک نوع پروتئیناز کمک کننده به بلوغ پروتئینهای مترشحه

7. لاكتوسپين • پروتئینازی متصل به دیواره سلول • نقش اصلی آن تخریب کازئینها و ایجاد پپتیدهای کوتاه است. • بر طبق نظر Fox& McSweeney آنها پس از عملکرد کیموزین یا پلاسمین وارد عمل می شوند.

8. انواع لاکتوسپین • لاکتوسپین ها بسته به نوع سوبسترا به دو دسته تقسیم می شوند: • پروتئینازهای نوع خاصی از لاکتوکوکوس خصوصیات متوسطی ما بین نوع pI و pIII دارند. • پروتئینازهای نوع pI • پروتئینازهای نوعpIII

12. سیستم های انتقال پپتید: سیستمهای انتقال اسید آمینه سیستم های انتقال • یک یا دو انتقال دهنده دی/تری پپتیدی • انتقال دهنده ویژه الیگو پپتیدها

13. پپتیدازها • اندوپپتیدازها • اگزوپپتیدازها: • دی و تری پپتیدازها • کربوکسی پپتیدازها • آمینو پپتیدازها • پپتیدازهای ویژه پرولین

14. اندوپپتیدازها • بر اساس نوع سوبسترا اسید لاکتیک باکتریها دارای 3 نوع اندوپپتیداز هستند: Endo peptidases(PepO,PepF) • Pep O- دی یا تری پپتیدها را هیدرولیز نمی کند. • Pep F - قادر به هیدرولیز پپتیدهای شامل 7 تا 17 اسید آمینه است. • Pep E

16. تری پپتیدازها - هیدرولیز تری پپتیدها با باقیمانده های اسید آمینه ای N ترمینال اسیدی، بازی یا خنثی دی پپتیدازها –هیدرولیز کلیه دی پپتیدها به استثنای آنهایی که حاوی پرولین هستند دی و تری پپتیدها Tripeptidase(Pep T) Dipeptidases(PepV,PepD)

18. اگزو پپتیدازهایی که هیدرولیز پپتیدها را از C ترمینال انجام می دهند. هیچ فعالیت کربوکسی پپتیدازی در لاکتوکوکسی ها پیدا نشد. کربوکسی پپتیدازها Carboxy peptidase

19. PepN - ترجیح سوبستراهایی با باقیمانده هیدروفوب و بازی در N ترمینال PepC - فعالیت بالا در مورد سوبستراهای ساخته شده با اسیدهای آمینه هیدروفوب PepA - خارج کردن تنها یک Nترمینال Glu یا Asp را از دی، تری یا الیگوپپتیدهایی با بیش از 10 اسید آمینه PepL – ترجیح دی پپتیدها با یک با قیمانده لوسیل درN ترمینال آمینو پپتیدازها Amino peptidases(Pep N,PepA,PepC,PepL)

20. آمینو پپتیدازها • Pcp -خروج باقیمانده PCA از پپتیدها و پروتئین ها Pyrolidonyl carboxylyl peptidase(Pcp) Pyro-Glu

22. PepX- خارج کردن دی پپتیدهای X-Pro و گاهی اوقات X-Ala از N ترمینال الیگوپپتیدها PepQ - هیدرولیز دی پپتیدهای X-Pro به استثنا Gly-Pro و Pro-Pro پپتیدازهای ویژه پرولین X-Prolyldipeptidyl aminopeptidase P Prolidase(PepQ) P

23. PepI - خروج یک باقیمانده پرولین N ترمینال از دی، تری و الیگو پپتیدها PepR - هیدرولیز دی پپتیدهای Pro-X پپتیدازهای ویژه پرولین Iminopeptidase P Prolinase(PepR) P

25. بررسی عملکرد استارترها بر پروتئولیز شدن در پنیر سفید UF ایرانی • حصاری و همکاران پس از بررسی عملکرد استارتر بر پروتئولیز پنیر سفیدUF ایرانی بیان داشتند: • رنت مسئول اصلی رسیدن و پروتئولیز اولیه پنیر سفیدUF ایرانی است و استارتر به کوچکترشدن پپتیدها و تشکیل ازت محلول کمک می نماید. • رنت و استارتر هردو اثر قابل توجهی بر پروتئولیز ثانویه دارند و حذف رنت یا استارتر به کاهش قابل توجهی در سطوح پپتید و اسیدهای آمینه آزاد انجامید.

26. اثر وی پروتئینها بر عملکرد پپتیدازهای باکتریهای لاکتیکی • در این راستا می توان برتحقیقی که توسط حصاری و همکاران در مورد اثر وی پروتئینها روی عملکرد پپتیدازهای لاکتوکوکوس لاکتیس زیر گونه کرموریس AM1 انجام شده است اشاره نمود. آنها بیا ن داشتند: • فعالیت PepN توسط β-Lg و BSA محدود می شود. • مخلوط وی پروتئینها بر عملکرد PepA اثر ندارد اما α-La فعالیت آن را محدود وBSA فعالیت آن را افزایش میدهد. • فعالیت PepX و PepI در حضور مخلوط وی پروتئینها افزایش یافت.

27. Casein proteases Peptidas transport Aminoacids extracellular intracellular Peptidases biosynthetic NH3 CO2 deiminases decarboxylase Amino acids Amines Central metabolism enzymes biosynthetic enzymes a-Keto acids aminotransferases Amino acids Aldo-lases dehydrogenase α-keto acids CoA dehydrogenase complex Hydroxy acids decarboxylase CO2 lyases CoA-ester Cellular Biosynthesis Aldehydes dehydro-genase dehydro-genase CoA Alcohols Thiols Carboxy acids acyltransferases/esterases (Thio)-estsrs

28. Amino acids CoA- ester Aldehydes ترانس آمیناز اسید هیدروکسی دهیدروژناز دکربوکسیلاز الکل، آلدهید و کتو اسید دهیدروژناز استرازها وآسیل ترانسفرازها 1.مسیرترانس آمیناز a-keto acids aminotransferases Amino acids dehydrogenase Hydroxy acids α-keto acids CoA dehydrogenase complex co2 decarboxylase dehydro-genase dehydrogenase CoA Alcohol Thiols Carboxylic acids Acyltransferases/esterases Thio)-ester)

29. Amino acids Aldehydes Alcohols Thiols لیاز افزایش طعم سولفوری آلدولاز ایجاد طعم ماستی 2.مسیرلیاز aldolases lyases

30. Amino acids Amins دآمیناز دکربوکسیلاز 3.دکربوکسیلاسیون deaminases decarboxylase CO2 NH3

31. نتیجه و پیشنهاد • تحقیقات انجام شده نشان می دهد آنزیمهای باکتریهای لاکتیکی اثر مهمی بر طعم پنیر طی رسیدن دارند. • بر طبق تحقیقات انجام شده پروتئینازهای باکتریهای لاکتیکی عملکرد محدودی داشته و بر روی پپتیدهای متوسط ایجاد شده پس از عملکرد کیموزین یا پلاسمین عمل هیدرولیز را انجام می دهند.(نقش اصلی آنها در پروتئولیز ثانویه است.) • بررسی ها نشان می دهد گونه های مختلف لاکتیکی دارای فعالیت های متفاوت پپتیدازی و پروتئینازی هستند. با توجه به شناخت عملکردهای آنزیمهای این باکتریها انتخاب استارتر مناسب در جهت ایجاد محصولی با ویژگی های خاص امکان پذیر است. • کاهش تلخی پنیر از طریق کنترل بیان ژنهای کد کننده برخی از آنزیمها ی باکتریایی به ویژه آنزیمهای ضد تلخی میسر می باشد.

32. نتیجه و پیشنهاد • تحقیقات انجام شده در جهت تعیین نقش آنزیمهای پروتئولیتیکی باکتریهای لاکتیکی اکثراً در جهت اثر این آنزیمها بر روی طعم است اما نقش آنها در ایجاد بافت بررسی نشده است، بنابراین تحقیقات بیشتری در این زمینه لازم است. • برای ایجاد برخی ویژگی ها در پنیر می توان با توجه به شناخت آنزیمهای هر گونه، ترکیبی از استارترهای مختلف که مکمل فعالیت یکدیگرند استفاده نمود. • انتقال ژنهای کد کننده برخی ازآنزیمها از گونه یا زیر گونه ای به گونه یا زیر گونه دیگر، امکان استفاده از یک استارتر با کلیه ویژگی های مورد نظر را فراهم می آورد، اگرچه هزینه این کار بسیار بالاتر از استفاده استارتری با داشتن همان آنزیمها به طور طبیعی است.

33. نتیجه و پیشنهاد • بررسی اثر عوامل محیطی موجود در ماتریکس پنیر (به صورت جداگانه) بر عملکرد این آنزیمها کمک زیادی به نوع واکنشهای رخ داده در حین رسیدن پنیر در انواع پنیر می نماید. • با توجه به اینکه پنیر ماتریکس پیچیده ای از چربی و پروتئین است بررسی فعالیت این آنزیمها در سوبستراهایی مشابه با ماتریکس پنیر لازم است تا از صحت عملکرد آنها در درون پنیر اطمینان حاصل نمود، در این راستا استفاده از آنزیمهای نوترکیبی می تواند کمک مهمی نماید. • با توجه به تحقیق انجام شده بر روی اثر وی پروتئینها بر آنزیمهای پپتیدازی می توان پیشنهاد کرد در پنیرهای UF که غنی از وی پروتئین هستند از استارترهایی که پس از بررسی، عملکرد آنزیمهای آنها در حضور وی پروتئینها ثابت شده است به صورت الحاقی یا جداگانه و یا از جایگزینهای آنزیمی مناسب که فعالیتی مشابه با این آنزیمها دارند استفاده نمود.

34. نتیجه و پیشنهاد • هنوزتحقیقات بیشتری در زمینه آنزیمهای پروتئیلیتیکی لاکتیکی لازم است تا با شناخت هر چه بیشتر نوع عملکرد، اپتیمم فعالیت، سوبستراهای ترجیحی هر گونه و اثر مطلوب یا نامطلوب آنزیمهای آنها در ویژگیهای مورد نظر برای تهیه محصول، گونه ای کاملاً متناسب با نوع پنیر مورد نظر انتخاب نمود.

35. از حضور گرمتان سپاس گزارم