Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78821
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorสุพัฒน์ พงษ์ไทย-
dc.contributor.authorวรินทร์ ศิริวัฒน์en_US
dc.date.accessioned2023-09-09T07:51:45Z-
dc.date.available2023-09-09T07:51:45Z-
dc.date.issued2023-06-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78821-
dc.description.abstractPlant-based proteins have received considerable attention by nowadays consumers. Khai-nam (Wolffia Globosa) is a traditional Thai plant that that has long been consumed and recognized as a rich source of nutrients particularly protein content. Moreover, it has a fast growth rate and can tolerate extreme conditions. Therefore, it becomes one of the potential sources of alternative protein. This research aimed to optimize the extraction condition for Khai-nam protein using ultrasonic assisted extraction (UAE). Three independent variables including solid-liquid ratio (X1, 30-40 ml/g), extraction time (X2, 10-30 min), and sonication amplitude (X3, 60-80 %) were studied. The protein extraction yield of each treatment was monitored as a response value. Afterwards, the derived protein concentrate was characterized and hydrolyzed using commercial enzymes including Alcalase and Protamex at degree of hydrolysis of 3, 6 and 9 %. The effect of enzymatic modification on protein properties including protein pattern, change of protein secondary structures, functional properties, antioxidant activities and inhibitory effects on human cancer cells was investigated. The optimal condition consisted of 30:1 liquid-solid ratio (ml of distilled water/ g Khai-nam), extraction time of 25 min and 78% sonication amplitude, achieving 14.13±1.20% protein extraction yield (51.33 ± 0.13%. protein content). According to the amino acid profile, leucine, valine, and phenylalanine were the major amino acids in Khai-nam protein concentrates; moreover, its protein digestibility was about 57.52±1.70 %. The molecular weight of protein hydrolysates prepared by using Protamex and Alcalase at degree of hydrolysis (DH) of 3, 6 and 9% ranged between <10 and 61.5 kDa. The enzymatic hydrolysis caused the secondary structural transformations of proteins from β-sheets and random coils to α-helices and β-turns. In addition, the protein solubility was significantly enhanced as the increased degree of hydrolysis (p<0.05). The foaming activity and foaming stability of protein hydrolysate prepared by Alcalase at 3% of degree of hydrolysis were highest (55.00 ± 0.00 % และ 33.33 ± 1.86 %). On the other hand, emulsifying stability, and oil binding capacity tended to decrease with increasing hydrolysis degree. Interestingly, the protein concentrate showed higher DPPH scavenging activity and FRAP than protein hydrolysates. Protein hydrolysate prepared by Protamex with 6% degree of hydrolysis had the strongest ABTS radical scavenging activity (15.26±0.27 µmol Trolox eq. /g sample); meanwhile hydrolysate with 3% degree of hydrolysis had the highest potential to chelate metal ion (2.09 ± 0.10 µmol EDTA eq. /g. sample). Moreover, protein hydrolysates show a potential on inhibiting human ovarian cancer cell lines (SK -OV-3 and A2790), while it was not toxic to a normal cell line (hepatic stellate). This research can be concluded that the application of ultrasonic-assisted extraction successfully produced the alternative protein from Wolffia Globosa. Moreover, the enzymatic hydrolysis can be used to modify the functional properties and bioactivities of protein for producing a functional ingredient. en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titleการผลิตและสมบัติของส่วนผสมเชิงหน้าที่จากโปรตีนไข่น้ำ (Wolffia Globosa) โดยวิธีการดัดแปรด้วยเอนไซม์en_US
dc.title.alternativeProduction and properties of functional ingredient from Khai-Nam (Wolffia Globosa) protein using enzymatic Modificationen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.thashโปรตีนไข่น้ำ-
thailis.controlvocab.thashโปรตีนไฮโดรไลเสต-
thailis.controlvocab.thashคลื่นเสียงความถี่สูง-
thailis.controlvocab.thashผำ-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractโปรตีนจากพืชกำลังได้รับความสนใจอย่างมากจากผู้บริโภคในปัจจุบัน ไข่น้ำ (Wolffia Globosa) เป็นพืชพื้นบ้านของไทยที่มีการบริโภคมายาวนานและได้รับการยอมรับว่าเป็นแหล่งของสารอาหารต่างๆโดยเฉพาะโปรตีน นอกจากนี้ ไข่น้ำยังสามารถเจริญเติบโตได้รวดเร็วและทนต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงได้ ดังนั้น ไข่น้ำจึงมีศักยภาพในการเป็นแหล่งของโปรตีนทางเลือกได้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนจากไข่น้ำด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับสารละลายด่าง โดยทำการศึกษา 3 ปัจจัยได้แก่ อัตราส่วนของเหลวต่อของแข็ง (X1, 30-50 มิลลิลิตรต่อกรัม) เวลาในการสกัด (X2, 10-30 นาที) และแอมพลิจูด (X3, ร้อยละ 60-80) โดยค่าตอบสนองที่ตรวจวัด คือ ร้อยละผลผลิตโปรตีนที่สกัดได้ จากนั้น โปรตีนเข้มข้นจะถูกไปศึกษาสมบัติต่างๆ และย่อยด้วยเอนไซม์ทางการค้า ได้แก่ Alcalase และ Protamex ที่ระดับการย่อยร้อยละ 3, 6 และ 9 นอกจากนี้ ยังศึกษาผลของการดัดแปรด้วยเอนไซม์ต่อรูปแบบโปรตีน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทุติยภูมิ สมบัติเชิงหน้าที่ ชนิดและปริมาณกรดอะมิโน ความสามารถในการถูกย่อยในระบบทางเดินอาหารจำลอง สมบัติเชิงหน้าที่ การต้านออกซิเดชันและการยับยั้งเซลล์มะเร็ง สภาวะที่เหมาะสมในการสกัดโปรตีนจากไข่น้ำ คือ อัตราส่วนของเหลวต่อของแข็ง 30 ต่อ 1 (มิลลิลิตรของน้ำกลั่นต่อกรัมของตัวอย่าง) เวลาในการสกัด 25 นาที และแอมพลิจูดของคลื่นเสียงความถี่สูงร้อยละ 78 ได้ปริมาณผลผลิตที่สกัดได้ เท่ากับ ร้อยละ 14.13±1.20 (โปรตีนร้อยละ 51.33±0.13) ซึ่งจากการวิเคราะห์ชนิดและปริมาณกรดอะมิโน พบว่า กรดอะมิโนหลักในโปรตีนเข้มข้นจากไข่น้ำ ได้แก่ ลิวซีน วาลีน และฟีนิลอะลานีน นอกจากนี้ ความสามารถในการถูกย่อยของโปรตีนมีค่าเท่ากับร้อยละ 57.52±1.70มวลโมเลกุลของโปรตีนไฮโดรไลเสตที่เตรียมโดยใช้ Protamex และ Alcalase ที่ระดับการย่อยร้อยละ 3, 6 และ 9 อยู่ในช่วงน้อยกว่า 10 ถึง 61.5 กิโลดาลตัน และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีนในระดับทุติยภูมิจาก β-sheets และ random coils เป็น α-helices และ β-turns นอกจากนี้ ความสามารถในการละลายของโปรตีนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามระดับการย่อยด้วยเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้น (p<0.5) ความสามารถในการเกิดโฟมและความคงตัวของโฟมของโปรตีนที่ย่อยด้วย Alcalase ที่ระดับการย่อยร้อยละ 3 มีค่าสูงสุด (ร้อยละ 55.00±0.00 และร้อยละ 33.33±1.86 ตามลำดับ) ในขณะที่ความคงตัวของอิมัลชันและความสามารถในการดูดซับน้ำมันของโปรตีนจะมีค่าลดลงเมื่อระดับการย่อยเพิ่มขึ้น ที่น่าสนใจ คือกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระ DPPH และกิจกรรมการรีดิวซ์เฟอร์ริกของโปรตีนเข้มข้นสูงกว่าโปรตีนไฮโดรไลเสต ส่วนโปรตีนไฮโดรไลเสตที่เตรียมด้วย Protamex ที่ระดับการย่อยร้อยละ 6 มีกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระ ABTS สูงสุด (15.26 ±0.27 ไมโครโมลสมมูลของโทรลอกซ์ต่อกรัมตัวอย่าง) ในขณะที่โปรตีนไฮโดรไลเสตที่ระดับการย่อยร้อยละ 3 มีกิจกรรมการจับโลหะสูงสุด (2.09 ± 0.10 ไมโครโมลสมมูลของกรดเอทิลีนไดเอมีนเตตระอะซิติกต่อกรัมตัวอย่าง) นอกจากนี้ โปรตีนไฮโดรไลเสตยังมีศักยภาพในการยับยั้งเซลล์มะเร็งรังไข่ของมนุษย์ ( SK-OV-3 และ A2780) โดยไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ปกติ (hepatic stellate) งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับสารละลายด่างในการผลิตโปรตีนทางเลือกจากไข่น้ำ รวมถึงการใช้เอนไซม์ในการดัดแปรคุณสมบัติเชิงหน้าที่และฤทธิ์ทางชีวภาพของโปรตีนไข่น้ำเพื่อผลิตส่วนผสมเชิงหน้าที่en_US
Appears in Collections:AGRO: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
631331020-วรินทร์ ศิริวัฒน์.pdf3.5 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.