افزایش پایداری کراتین استخراج شده از پر در محلولهای آبی با استفاده از روشهای اصلاح ساختار شیمیایی

سابقه و هدف: در دو دهه گذشته، پروتئینها و پپتیدها تبدیل به یک گروه مهم از داروها شدهاند. با این حال، حساسیت به تخریب شیمیایی و فیزیکی از چالشهای اصلی کاربردهای صنعتی و دارویی پروتئینها است. کمابیش۹۰ درصد از وزن پرمرغ از ضایعات صنایع دام و طیور، کراتین است. این پروتئین نامحلول بوده و تمایل شدیدی به تجمع و رسوبدهی دارد. مواد و روشها: در این پژوهش کراتین از پر مرغ با محلول سدیم هیدروکسید ۲/۰ مولار استخراج شد و توسط آنزیم آلکالاز صنعتی (V/V) ۸ درصد در دمای ۵۵ درجه سانتیگراد به­مدت ۵ ساعت در pH برابر ۸ هیدرولیز شد. محلول کراتین به­دست آمده، توسط روش آلکیلاسیون و سولفیدولیز به­منظور کاهش اگریگاسیون مورد اصلاح ساختار شیمیایی قرار گرفت. حلالیت کراتین، درجه اصلاح شیمیایی، درصد پایداری، مقدار مول تیول آزاد و هم­چنین DLS و FTIR نمونهها بررسی شد. یافتهها: نتایج نشان داد درجه اصلاح شیمیایی کراتین در روش آلکیلاسیون ۷۲ درصد و در روش سولفیدولیز با ۶۶ درصد بوده است. اصلاح شیمیایی کراتین هیدرولیز شده باعث کاهش اگریکاسیون در ۳pH به­میزان ۶۵/۲۸۸ درصد و ۳/۳۳۵ درصدی به­ترتیب برای روش آلکیلاسیون و روش سولفیدولیز به­دست آمدهاست. بررسی پایداری و حفظ محتوی پروتئینی نشان داد، کراتین اصلاح شده به­روش آلکیلاسیون ۹/۸۱ درصد و کراتین اصلاح شده به روش سولفیدولیز ۳/۸۶ درصد در طی ۳۰ روز پایدار بودهاست در صورتی­که کراتین هیدولیز شده به­عنوان شاهد تنها ۸/۹ درصد از محتوای پروتئینی خود را حفظ کرده و پایداری داشتهاست. نتیجه تست DLS نمونه محلول کراتین اصلاح شده با روش آلکیلاسیون در آب، دارای  ۴۷۶/۰= PI و اندازه متوسط ذرات ۳/۱۵۷ نانومتر است، در نمونه کراتین اصلاح شده با روش سولفیدولیز در آب، مقدار ۴۷۵/۰=PI و اندازه متوسط ذرات ۲/۱۳۶ نانومتر تعیین گردید، که نسبت­به نمونه کراتین هیدرولیز شده با ۵۵۲/۰=PI و اندازه متوسط ۳/۹۹۰ نانومتر، یکنواختتر و پراکندهتر بوده است. نتیجهگیری: اصلاح شیمیایی انجام شده بر روی کراتین هیدولیز شده تغییری دائمی بوده و اتصال گروههای عاملی مورد انتظار باعث افزایش حلالیت کراتین در محیطهای آبی و کاهش تجمع در pH اسیدی شده است. هم­چنین نتایج آنالیز FTIR اصلاح شیمیایی کراتین را تایید کرد.

کلیدواژه ها:

Feather Keratin ، Chemical modification ، stabilization ، Alkylation of protein ، sulfitolysis of protein ، کراتین پر مرغ ، اصلاح شیمیایی ، پایدارسازی ، آلکیلاسیون پروتئین ، سولفیدولیز پروتئین.