تولید آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز از پسماندهای غذایی و ضایعات صنعتی

گلوتامات دکربوکسیلاز B آنزیمی داخل سلولی و وابسته به پیریدوکسال فسفات است که واکنش غیرقابل برگشتدکربوکسیلاسیون و تبدیل ال -گلوتامات به گاماآمینوبوتیریکاسید را کاتالیز می کند. رشد روز افزون تقاضا برای آنزیمگلوتامات دکربوکسیلاز جهت تولید زیستی اسید آمینه گاماآمینوبوتیریک اسید و کاهش قیمت تولید آنها، تولید اینآنزیم و اسیدآمینه از ضایعات و پسماندهای غذایی را مورد توجه قرار داده است. طبق آمار سازمان غذا (FAO) یکسوم مواد غذایی تولید شده برای مصرف انسان، در زنجیره تولید تا مصرف به صورت ضایعات کشاورزی و یا پسماندهایغذایی از بین می روند، که میزان آن در حدود 1.3 میلیارد تن در سال است. پوست و تفاله میوه جات، ضایعات نان،باگاس نیشکر، ملاس چغندرقند، آب پنیر، ضایعات کارخانه رب گوجه فرنگی، پسماند برنج، جو، ذرت و .... به عنوانمواد ارزان قیمت برای تولید مواد خوراکی با ارزش افزوده بالا چون آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز و گابا به کار می روند.ضایعات نان نیز کمپلکسی از کربوهیدرات ها، پروتئین ها و چربی ها است که می توانند در فرآیند های تخمیر دوبارهاستفاده شوند.برای آماده سازی ملاس و آب پنیر به عنوان محیط کشت، به ترتیب ازطریق افزودن مواد شیمیایی وهیدرولیز لاکتوز به وسیله اسید کلریدریک صورت می گیرد. آب پنیر UF عمدتا حاوی بیش از 1.25 درصد لاکتوزو 0.25 درصد پروتئین شیر می باشد. ملاس چغندرقند نیز حاوی 50 - 60 درصد کربوهیدرات، که عمدتا ساکارز استو 2 درصد مواد نیتروژنی به همراه برخی ویتامین ها و مواد معدنی می باشد. سویه میکروبی مناسب بر روی محیطکشت ارزان قیمت که با استفاده از بخار یا قلیا تیمار و با محلول مواد معدنی مرطوب شده است، در دمای 28 - 30درجه سانتی گراد و به مدت 2 ، 4 یا 6 روز کشت می شود. پس از اتمام زمان کشت، آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز رااز توده تخمیر شده استخراج ، خالص سازی کرده و فعالیت آن اندازه گیری می گردد. گلوکز و ساکارز خالص عمدتابه دلیل هزینه زیاد به ندرت در تخمیرهای صنعتی به کار می روند. با توجه به حجم بالای پسماندهای غذایی وضایعات صنعتی در کشور، یکی از بهترین پیشنهادات برای مصرف بهینه از آنها، استفاده به عنوان سوبسترای ارزانقیمت برای بیوسنتز آنزیم گاد و گابا است. تنها اینکه باید عصاره مخمر نیز به این مواد به عنوان محیط کشت اضافهکرد. چرا که عصاره مخمر، منبع غنی از ویتامین های ب کمپلکس، اسبدهای آمینه آزاد و پپتیدهاست و تولید آنزیمنوترکیب را ترغیب می کند. بدین ترتیب علاوه بر، برطرف کردن معضل کارخانجات صنایع غذایی در کاهش ضایعاتصنعتی و آلودگی محیط زیست، می توان مقدار زیادی آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز و گابای زیستی تولید کرد وسودآوری اقتصادی بالایی را برای صنعت مواد غذایی به ارمغان آورد.

کلیدواژه ها:

پسماندهای غذایی ، ضایعات صنعتی ، گلوتامات دکربوکسیلاز