Tato práce se zabývá vlivem hydrolýzy proteinových izolátů (PI) ze tří různých
odrůd lnu (Libra, Agriol a Raciol) na antioxidační vlastnosti a vybrané funkční
vlastnosti: rozpustnost, vaznost vody a tuku, emulgační aktivitu a stabilitu. Součástí
práce je i výroba PI ze semen lnu. Hydrolýza byla provedena trypsinem, alkalázou a
papainem štěpení trypsinem proběhlo nejmírněji, zatímco štěpení papainem bylo
nejintezvnější. Sledován byl i průběh hydrolýzy během reakce a rozsah naštěpení. U
PI i hydrolyzátů byla zjištěna vysoká rozpustnost (téměř 100%). Naopak vaznost
vody byla nižší (3,93 g/g a méně) než vaznost tuku (4,34 g/g), která se u většiny
hydrolyzátů štěpením zvyšovala, zatímco vaznost vody klesala. Emulgační aktivita
vlivem hydrolýzy stoupla (1,47×), avšak stabilita klesla (1,3×). Nejlepší emulgační
vlastnosti prokázaly trypsinové hydrolyzáty. Velký dopad měla hydrolýza PI na
obsah polyfenolů, který byl u alkalázových hydrolyzátů až 3× vyšší a na antioxidační
aktivitu, která narostla u papainových hydrolyzátů až 2,5×.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on effect on antioxidant properties and chosen functional
properties: solubility, water and fat holding capacity, emulsification activity and
stability caused by hydrolysis of protein isolates (PI) made from three different flax
varieties (Libra, Agriol and Raciol). Part of this work was production of PI from flax
seed. For hydrolysis trypsin, alcalase and papain were used - hydrolysis by trypsin
was the mildest, while hydrolysis by papain was the most intensive one. Dynamics
and degree of hydrolysis were also observed. Solubility of PI and hydrolysates was
discovered to be very high (almost 100%). On the contrary water holding capacity
was lower (3,93 g/g and less) than fat holding capacity (4,34 g/g), which increased
upon hydrolysis for most enzymes, while water holding capacity decreased.
Emulsification activity rised (1,47×) under the effect of hydrolysis, however stability
dropped (1,3×). The best emulsifiction properties were found out in trypsin
hydrolysates. Hydrolysis caused great impact on content of polyphenols which were
in alcalase hydrolysates up to 3× higher and on antioxidant activity which grew in
papain hydrolysates up to 2,5×.
Tato práce se zabývá vlivem hydrolýzy proteinových izolátů (PI) ze tří různých
odrůd lnu (Libra, Agriol a Raciol) na antioxidační vlastnosti a vybrané funkční
vlastnosti: rozpustnost, vaznost vody a tuku, emulgační aktivitu a stabilitu. Součástí
práce je i výroba PI ze semen lnu. Hydrolýza byla provedena trypsinem, alkalázou a
papainem štěpení trypsinem proběhlo nejmírněji, zatímco štěpení papainem bylo
nejintezvnější. Sledován byl i průběh hydrolýzy během reakce a rozsah naštěpení. U
PI i hydrolyzátů byla zjištěna vysoká rozpustnost (téměř 100%). Naopak vaznost
vody byla nižší (3,93 g/g a méně) než vaznost tuku (4,34 g/g), která se u většiny
hydrolyzátů štěpením zvyšovala, zatímco vaznost vody klesala. Emulgační aktivita
vlivem hydrolýzy stoupla (1,47×), avšak stabilita klesla (1,3×). Nejlepší emulgační
vlastnosti prokázaly trypsinové hydrolyzáty. Velký dopad měla hydrolýza PI na
obsah polyfenolů, který byl u alkalázových hydrolyzátů až 3× vyšší a na antioxidační
aktivitu, která narostla u papainových hydrolyzátů až 2,5×.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on effect on antioxidant properties and chosen functional
properties: solubility, water and fat holding capacity, emulsification activity and
stability caused by hydrolysis of protein isolates (PI) made from three different flax
varieties (Libra, Agriol and Raciol). Part of this work was production of PI from flax
seed. For hydrolysis trypsin, alcalase and papain were used - hydrolysis by trypsin
was the mildest, while hydrolysis by papain was the most intensive one. Dynamics
and degree of hydrolysis were also observed. Solubility of PI and hydrolysates was
discovered to be very high (almost 100%). On the contrary water holding capacity
was lower (3,93 g/g and less) than fat holding capacity (4,34 g/g), which increased
upon hydrolysis for most enzymes, while water holding capacity decreased.
Emulsification activity rised (1,47×) under the effect of hydrolysis, however stability
dropped (1,3×). The best emulsifiction properties were found out in trypsin
hydrolysates. Hydrolysis caused great impact on content of polyphenols which were
in alcalase hydrolysates up to 3× higher and on antioxidant activity which grew in
papain hydrolysates up to 2,5×.
Lněné semeno je považováno za funkční potravinu. Obsahuje kvalitní olej s vysokým zastoupením mastné kyseliny ?-linolenové v množství až 55 %, značné množství vlákniny, rozsáhlý komplex fenolových sloučenin a vysoce hodnotné
bílkoviny. Převažující frakcí bílkovin je globulin linin, méně je zastoupena albuminová frakce označovaná jako conlinin. Lněné bílkoviny lze z výchozího materiálu - lněných výlisků nebo odtučněné lněné mouky - izolovat,
avšak v průběhu koncentračních a izolačních postupů může docházet k snižování rozpustnosti bílkovin nebo k poškozování jejich funkčních vlastností. Zlepšování tohoto stavu může být docíleno částečnou enzymovou hydrolýzou
bílkovin. Enzymové hydrolyzáty jsou také zdrojem bioaktivních peptidů.
Cílem diplomové práce (DP) bude produkce enzymových hydrolyzátů z lněných bílkovin. V rámci řešení DP budou připraveny izoláty lněných bílkovin ze 2-3 různých odrůd olejného lnu. Pro přípravu enzymových hydrolyzátů budou
použity tři různé proteasy (modelově mikrobiální, živočišná a rostlinná). Podmínky pro enzymovou hydrolýzu jednotlivých enzymů budou optimalizovány podle literárně dostupných informací. Získané hydrolyzáty budou převedeny
do práškové formy pomocí lyofilizace. U hydrolyzátů bude hodnocen stupeň hydrolýzy a pomocí peptidové SDS-PAGE spektrum vzniklých peptidů. U hydrolyzátů bude dále hodnocena rozpustnost, schopnost vázat vodu a tuk,
emulgační aktivita a schopnost tvořit gely. U hydrolyzátů bude také hodnocena jejich antioxidační aktivita.
Formálně bude DP práce členěna obvyklým způsobem pro práce experimentálního charakteru (úvod, cíl, literární přehled, materiál a metody, výsledky, diskuze, závěr a seznam použité literatury a zdrojů).
Literární přehled DP bude shrnovat dostupné poznatky z vědecké, odborné i firemní literatury (resp. zdrojů) českých a zahraničních autorů. Dosažené výsledky budou statisticky vyhodnoceny a zpracovány do podoby
tabulek nebo grafů.
DP bude zpracována podle platného sdělení děkana pro vypracování bakalářských a diplomových prací (Opatření děkana ZF JU č. 14/2019, ze dne 11. 9. 2019, viz web ZFJU).
Zásady pro vypracování
Lněné semeno je považováno za funkční potravinu. Obsahuje kvalitní olej s vysokým zastoupením mastné kyseliny ?-linolenové v množství až 55 %, značné množství vlákniny, rozsáhlý komplex fenolových sloučenin a vysoce hodnotné
bílkoviny. Převažující frakcí bílkovin je globulin linin, méně je zastoupena albuminová frakce označovaná jako conlinin. Lněné bílkoviny lze z výchozího materiálu - lněných výlisků nebo odtučněné lněné mouky - izolovat,
avšak v průběhu koncentračních a izolačních postupů může docházet k snižování rozpustnosti bílkovin nebo k poškozování jejich funkčních vlastností. Zlepšování tohoto stavu může být docíleno částečnou enzymovou hydrolýzou
bílkovin. Enzymové hydrolyzáty jsou také zdrojem bioaktivních peptidů.
Cílem diplomové práce (DP) bude produkce enzymových hydrolyzátů z lněných bílkovin. V rámci řešení DP budou připraveny izoláty lněných bílkovin ze 2-3 různých odrůd olejného lnu. Pro přípravu enzymových hydrolyzátů budou
použity tři různé proteasy (modelově mikrobiální, živočišná a rostlinná). Podmínky pro enzymovou hydrolýzu jednotlivých enzymů budou optimalizovány podle literárně dostupných informací. Získané hydrolyzáty budou převedeny
do práškové formy pomocí lyofilizace. U hydrolyzátů bude hodnocen stupeň hydrolýzy a pomocí peptidové SDS-PAGE spektrum vzniklých peptidů. U hydrolyzátů bude dále hodnocena rozpustnost, schopnost vázat vodu a tuk,
emulgační aktivita a schopnost tvořit gely. U hydrolyzátů bude také hodnocena jejich antioxidační aktivita.
Formálně bude DP práce členěna obvyklým způsobem pro práce experimentálního charakteru (úvod, cíl, literární přehled, materiál a metody, výsledky, diskuze, závěr a seznam použité literatury a zdrojů).
Literární přehled DP bude shrnovat dostupné poznatky z vědecké, odborné i firemní literatury (resp. zdrojů) českých a zahraničních autorů. Dosažené výsledky budou statisticky vyhodnoceny a zpracovány do podoby
tabulek nebo grafů.
DP bude zpracována podle platného sdělení děkana pro vypracování bakalářských a diplomových prací (Opatření děkana ZF JU č. 14/2019, ze dne 11. 9. 2019, viz web ZFJU).
Seznam doporučené literatury
Kraus P. (2020): Seznam doporučených odrůd lnu setého 2020. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno - Národní odrůdový úřad, Brno, 125 s. (ISBN 978-80-7401-180-1)
Shim Y. Y., Gui B., Arnison P. G., Wang Y., Reaney M. J. T. (2019): Flaxseed (Linum usitatissimum L.) bioactive compounds and peptide nomenclature: A review. Trends in Food Science and Technology 38: 5-20.
Wouters A. G. B., Rombouts I., Fierens E., Brijs K., Delcour J. A. (2016): Relevance of the Functional Propertiesof Enzymatic Plant Protein Hydrolysatesin Food Systems. Comprehensive Reviews in Food Science and
Food Safety 15: 786-800.
Wu S., Wang X., Qi W., Guo Q. (2019): Bioactive protein/peptides of ?axseed: A review. Trends in Food Science & Technology 92: 184-193.
Seznam doporučené literatury
Kraus P. (2020): Seznam doporučených odrůd lnu setého 2020. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno - Národní odrůdový úřad, Brno, 125 s. (ISBN 978-80-7401-180-1)
Shim Y. Y., Gui B., Arnison P. G., Wang Y., Reaney M. J. T. (2019): Flaxseed (Linum usitatissimum L.) bioactive compounds and peptide nomenclature: A review. Trends in Food Science and Technology 38: 5-20.
Wouters A. G. B., Rombouts I., Fierens E., Brijs K., Delcour J. A. (2016): Relevance of the Functional Propertiesof Enzymatic Plant Protein Hydrolysatesin Food Systems. Comprehensive Reviews in Food Science and
Food Safety 15: 786-800.
Wu S., Wang X., Qi W., Guo Q. (2019): Bioactive protein/peptides of ?axseed: A review. Trends in Food Science & Technology 92: 184-193.