Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การหาภาวะที่เหมาะสมโดยวิธีพื้นผิวตอบสนองสำหรับการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเสตด้วยโปรติเอส จี6 และฤทธิ์ขจัดอนุมูลอิสระจากขนไก่ป่น
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
Aphichart Karnchanatat
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Biotechnology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.52
Abstract
The aim of this research was to study the optimal condition for chicken feather meal protein hydrolysate production using a microbial protease, Protease G6. The experimentation was conducted using Central Composite Design (CCD) and Response Surface Methodology (RSM). The three independent variables including temperature (°C), time and enzyme-substrate ratio were studied. Optimization process for obtaining high yield of chicken feather meal protein hydrolysate was performed using response surface methodology (RSM) by optimizing a combination of three independent variables namely, temperature (41.59 – 58.41°C), time (0:38 - 7:21 h) and enzyme-substrate ratio (0.8 – 9.2) with degree of hydrolysis (DH) as a response. The optimum hydrolysis conditions were obtained at temperature of 55°C, 4:40 h of incubation time and enzyme-substrate ration is 7.5. RSM generated model predicted that 53.97%of DH could be achieved at these conditions. Protein hydrolysate from optimal condition was separated by ultrafiltration with 10, 5, 3 and 0.65 kDa membranes and further analyzed for 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH•) scavenging activity and 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate) radical cation (ABTS+•) scavenging activity. Among the fraction, protein with molecular weight less than 0.65 exhibited high activity (IC50 16.96 ± 1.08 μg/ml and 1.24 ± 0.56 μg/ml for DPPH• and ABTS+• scavenging activity, respectively). This separated protein hydrolysate fraction was further purified by RT-HPLC. High yield of DH obtained from the optimization process could produce chicken feather meal protein hydrolysate with good for use as a source of peptide drugs that can be further developed in the pharmaceutical industry or an ingredient in cosmetic products in the global market.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อหาค่าที่เหมาะที่สุดในการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเสตจากขนไก่ป่นด้วยเอนไซม์โปรติเอส จี6 ออกแบบการทดลองโดยใช้วิธีพื้นผิวตอบสนองและการวางแผนส่วนประกอบจุดกลางเพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะที่สุดในการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเสตจากขนไก่ป่น โดยศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเตรียมโปรตีนไฮโดรไลเสตสามประการคือ อุณหภูมิ (41.59 – 58.41 องศาเซลเซียส) เวลา (0:38 – 7:21 ชั่วโมง) และอัตราส่วนเอนไซม์ต่อสารตั้งต้น (0.8- 9.2) โดยมีระดับการย่อยสลายเป็นปัจจัยตอบสนอง ผลการทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะที่สุดในการผลิตโปรตีนไฮโดรไลเสตจากขนไก่ป่นคือ อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส เวลานาการบ่ม 4:40 ชั่วโมง และอัตราส่วนเอนไซม์ต่อสารตั้งต้น 7.5 เท่า แบบจำลองพื้นผิวตอบสนองทำนายได้ว่าที่สภาวะนี้จะมีระดับการย่อยสลาย 53.97% จากนั้นแยกขนาดโปรตีนไฮโดรไลเสตที่ผลิตได้จากสภาวะที่เหมาะสมนี้ด้วยวิธีอัลตราฟิวเตรชั่น โดยใช้เมมเบรนขนาด 10, 5, 3 และ 0.65 กิโลดาลตัน และทดสอบฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระของ 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH•) และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระประจุบวกของ 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate) (ABTS+•) พบว่าโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า 0.65 มีฤทธิ์ดีที่สุดโดยแสดงค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่ยับยั้งได้ร้อยละ 50 (IC50) เท่ากับ 16.96 ± 1.08 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และ 1.24 ± 0.56 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร สำหรับฤทธิ์ในการต้าน DPPH• และ ABTS+• ตามลำดับ จากนั้นนำโปรตีนที่แยกส่วนแล้วนี้ไปทำให้บริสุทธิ์ด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟความดันสูง สรุปได้จากกระบานการหาเงื่อนไขที่เหมาะที่สุดสามารถผลิตโปรตีนไฮโดรไลเสตจากขนไก่ป่นได้โดยมีระดับการย่อยสลายสูง และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาอุตสาหกรรมยาหรือ ใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอาง
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Pibulpol, Waleeporn, "OPTIMIZATION OF PREPARATION PROTEIN HYDROLYSATE BY PROTEASE G6 USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY AND FREE RADICAL SCAVENGING ACTIVITIES FROM FEATHER MEAL" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 542.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/542