Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ลักษณะเฉพาะของโปรตีนสัตว์และพืชที่ผ่านการไกลเคตด้วยคอนยักกลูโคแมนแนนไฮโดรไลเสต
Year (A.D.)
2023
Document Type
Thesis
First Advisor
Chaleeda Borompichaichartkul
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Food Technology (ภาควิชาเทคโนโลยีทางอาหาร)
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Food Technology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2023.1395
Abstract
This study aimed to prepare Konjac glucomannan hydrolysate (KGMH) and investigate its glycation with animal and plant proteins through the Maillard reaction, focusing on varying degrees of polymerization (DPs). Initially, KGMH was produced from high-content Konjac glucomannan (KGM) using beta-mannanase (200 to 300 U/g) within 60 minutes, resulting in KGMH with DPs ranging from 2 to 9 and reduced viscosity. Under optimized conditions (40% KGM and 250 U/g enzyme), KGMH samples with the widest DP range (4.20 to 6.11) were used to assess antioxidant and antiglycation activities. Lower DPs of KGMH showed superior antioxidant activities in DPPH and ABTS assays and inhibited non-enzymatic glycation intermediates in a BSA/glucose system. The study further explored the glycation of chicken and soy proteins with KGMH at varying DPs: low (4.20), medium (5.21), and high (6.11), in pH 8.0 to 10.0 within 6 hours of reaction times. The optimal conditions for the glycation were identified: the low DP required mild pH and longer incubation (pH 8.0, 30 minutes), while the medium and high DPs required shorter times with stronger conditions (pH 9.0, 15 minutes). The glycated products exhibited enhanced functional properties and bioavailability compared to their native proteins, positively correlating with the higher DPs. This study highlights the potential of KGMH applications for improving food protein properties through the Maillard reaction, suggesting new opportunities for functional food development, and supporting the food industry's growth.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมและใช้ประโยชน์จากคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสต รวมทั้งตรวจสอบการไกลเคตระหว่างโปรตีนจากสัตว์และพืชกับคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตผ่านปฏิกิริยาเมลลาร์ด โดยการวิจัยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบจากระดับการโพลิเมอไรเซชันของคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ไกลเคตที่เกิดขึ้น ในขั้นแรกคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตได้ถูกเตรียมจากการย่อยคอนยักกลูโคลแมนแนนในปริมาณที่สูงถึงร้อยละ 40 และ 50 โดยน้ำหนัก ผ่านการย่อยด้วยเอนไซม์เบต้าแมนนาเนสในปริมาณ 200 ถึง 300 หน่วยต่อกรัม ภายใน 60 นาที พบว่าสามารถลดระดับการโพลิเมอไรเซชันของคอนยักกลูโคลแมนแนนและผลิตคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตโดยมีช่วงระดับการโพลิเมอไรเซชันเฉลี่ยที่ 4.10 ถึง 6.16 พร้อมกับการลดลงของความหนืดปรากฏ โดยสามารถยืนยันการมีอยู่ของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่มีค่าระดับการโพลิเมอไรเซชันอยู่ระหว่าง 2 ถึง 9 จากการศึกษาพบว่าสภาวะเฉพาะการใช้คอนยักกลูโคลแมนแนนที่ความเข้มข้น 40% และเอนไซม์ 250 หน่วยต่อกรัมสามารถให้ระดับการโพลิเมอไรเซชันในช่วงที่กว้างที่สุด รวมทั้งยังชี้ให้เห็นว่าคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตที่มีระดับการโพลิเมอไรเซชันต่ำจะแสดงฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและยับยั้งการเกิดสารตัวกลางไกลเคชันที่สูงกว่าในคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตที่มีระดับการโพลิเมอไรเซชันสูง จากนั้นการศึกษาไกลเคชันระหว่างโปรตีนจากไก่และโปรตีนถั่วเหลืองกับคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตในระดับการโพลิเมอไรเซชันที่ต่ำ (DP 4.20) ปานกลาง (DP 5.21) และสูง (DP 6.11) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการเกิดไกลเคชันสัมพันธ์ในระดับ pH และระยะเวลาที่สูงขึ้น ซึ่งมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับระดับการโพลิเมอไรเซชันที่ต่ำ จากการประเมินสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับไกลเคชันพบว่าระดับการโพลิเมอไรเซชันที่ต่ำต้องการสภาวะที่ไม่รุนแรงและเวลาฟักตัวนานขึ้น (pH 8 ใน 30 นาที) ในขณะที่ระดับการโพลิเมอไรเซชันปานกลางและสูงควรใช้สภาวะที่รุนแรงกว่าในช่วงเวลาสั้นกว่า (pH 9 ใน 15 นาที) นอกจากนั้นผลิตภัณฑ์ไกลเคตสามารถพัฒนาคุณสมบัติเชิงฟังก์ชันและทางชีวปริมาณออกฤทธิ์ของโปรตีนที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับโปรตีนที่ไม่ผ่านการไกลเคต ได้แก่ ความสามารถในการละลายน้ำ ความคงตัวต่อความร้อน ค่าดัชนีกิจกรรมและความเสถียรของอิมัลชัน รวมทั้งการเข้าถึงทางชีวภาพและกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตที่มีระดับการโพลิเมอไรเซชันที่สูงขึ้นจะแสดงให้เห็นถึงความสามารถในที่เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยสรุปแล้วการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความเป็นไปได้และศักยภาพของการใช้ประโยชน์จากคอนยักกลูโคลแมนแนนไฮโดรไลเสตในการเพิ่มคุณสมบัติของโปรตีน เพื่อสร้างโอกาสในการพัฒนาอาหารเพื่อสุขภาพและสนับสนุนการเติบโตของอุตสาหกรรมอาหารต่อไป
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Pomsang, Pachara, "Characterization of animal and plant proteins glycated with konjac glucomannan hydrolysate" (2023). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 73901.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/73901