In this study, dogfish (Squalus acanthias) skins were hydrolyzed with three different proteases, α-chymotrypsin, trypsin and papain, and evaluated for antioxidant, antimicrobial and enzyme inhibitory effects. The protein hydrolysates were produced by treating the skins with 1% enzyme for 4 h at 37˚C, followed by ultrafiltration using 10 kDa ultra filtration membranes. The antioxidant capacity of the hydrolysates based on their IC50 values for the α-Chymotrypsin treated protein hydrolysate (CPH) were calculated as 0.095 mg/mL, 0.116 mg/mL and 0.349 mg/mL, for superoxide anion scavenging, hydroxyl radical scavenging and metal ion chelating power, respectively; the corresponding values obtained with the trypsin treated protein hydrolysate (TPH) were 0.198 mg/mL, 0.186 mg/mL and 0.211 mg/mL; and the values for the papain treated protein hydrolysate (PPH) were 4.388 mg/mL, 0.096 mg/mL and 0.286 mg/ml, respectively. A reducing power of 0.5 was achieved with 0.940 mg/mL PPH, 1.083 mg/mL CPH and 3.70 mg/ml TPH. Initial antimicrobial testing with DH5α -E.coli, Lactococcus lactis and Bacillus subtilis with polymyxin B as positive control did not appear to have any antimicrobial activity by CPH, TPH and PPH. With the presence of these three hydrolysates survival of these probiotic bacteria (Lactococcus lactis and Bacillus subtilis) increased compared to their negative control. At 0.35mg/mL CPH produced 65% of inhibition against porcine pancreatic lipase, while TPH and PPH appeared to be enhancing the enzyme activity. At 40μg/mL, the inhibition (%) of α-chymotrypsin by the three hydrolysates was 32.5% (CPH), 16.4% (TPH) and 8.5% (PPH). The present study shows that enzymatically produced protein hydrolysates from dogfish skin have antioxidant and enzyme inhibitory properties as well as potential to improve probiotic bacteria survival. Further studies are needed to explore the antimicrobial effects, and to characterize the individual peptides in the hydrolysates to verify their potential as food processing aids. / Dans cette étude, trois différents enzymes protéolytiques, soit α-chymotrypsine, trypsine, et papaine, ont été utilisés pour hydrolyser des échantillons de peau provenant d'aiguillat commun (Squalus acanthias). Les activités antioxidante, antimicrobienne et inhibitrice ont été mesurées sur les hydrolysats ainsi obtenus. Les réactions protéolytiques ont été conduites en traitant les échantillons de peau avec une concentration dènzyme de 1 % durant 4 heures à 37oC, suivi d'ultrafiltration sur membranes 10 kDa. La capacité antioxidante des hydrolysats par α-chymotrypsine (CPH), basé sur les valeurs IC50 a été calculée comme suit : 0.095 mg/mL, 0.116 mg/mL et 0.349 mg/mL, respectivement envers l'anion superoxide, le radical hydroxyle, et pour le pouvoir de chélation minérale. Ces mêmes valeurs dans le cas des hydrolysats par trypsine (TPH) étaient respectivement de 0.198 mg/mL, 0.186 mg/mL et 0.211 mg/mL. Enfin, pour les hydrolysats par papaïne (PPH), des résultats correspondants de 4.388 mg/mL, 0.096 mg/mL et 0.286 mg/ml ont été mesurés. L'atteinte d`un pouvoir réducteur de 0.5 a exigé les concentrations suivantes de chaque hydrolysat: 0.940 mg/mL de PPH, 1.083 mg/mL de CPH et 3.70 mg/ml de TPH. Nos essais initiaux d`activité antimicrobienne DH5- E.coli, Lactococcus lactis et Bacillus subtilis avec polymyxine B comme témoin positif, n`ont mis aucune activité en évidence. En présence de chacun de ces trois hydrolysats, le taux de survie des bactéries probiotiques (Lactococcus lactis et Bacillus subtilis) a augmenté par rapport au témoin négatif. Pour une concentration de 0.35mg/mL le CPH a montré un taux d`inhibition de 65% envers la lipase pancréatique du porc, alors que TPH et PPH ont plutôt favorisé l`activité de cet enzyme. A 40μg/mL, le % d`inhibition de l'α-chymotrypsine observé pour ces trois hydrolysats était de 32.5% (CPH), 16.4% (TPH) et 8.5% (PPH). La présente étude a démontré que les hydrolysats protéiques obtenus à partir de la peau d`aiguillat par voie enzymatique possèdent des propriétés antioxidantes et inhibitrices, de même qu'une capactié à augmenter le taux de survie de certaines bactéries probiotiques. Des travaux supplémentaires sont requis afin de caractériser les peptides constitutifs de ces hydrolysats et également leurs effets antimicrobiens spécifiques; ceci permettra dèn valider le potentiel comme bioadditifs en transformation alimentaire.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.117208 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Rajendran, Saranya |
| Contributors | Benjamin K Simpson (Internal/Supervisor), Sebastien Faucher (Internal/Cosupervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Food Science and Agricultural Chemistry) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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