لیزوزیم
لیزوزیم شرکت Hanadry از سفیده تخم مرغ تولید شده هیچگونه اثرات سویی برای بدن انسان ندارد. این نگهدارنده، بازدارنده دسته‌ای از آنزیم‌های گلیکوزیدهیدرولاز است که لایه پپتیدوگلیکان باکتری‌ها موجود در دیواره سلولی باکتری‌ها را هیرولیز می‌کند و باعث نابودی باکتری می‌شود؛ لیزوزیم در واقع پلیمرهای کمپلکس آمینواسیدها و قندهای آمینه موجود در دیواره سلولی را هیدرولیز می‌کند. و همچنین در برابر باکتری‌های موجود در غذاهای فرآوری شده موثر است. لیزوزیم‌ها بسیاری از مولکول‌های پیچیده مانند کربوهیدرات‌ها، لیپید‌ها،پروتیئن‌ها و اسیدهای نوکلئیک را هضم می‌کنند و مواد حاصل از هضم و تجزیه این ترکیبات توسط سلول برای مصارف دیگر مورد بازیافت قرار می‌گیرد.
کاربردهای لیزوزیم در صنعت دارو
لیزوزیم، آنزیمی ضدمیکروبی با منشا طبیعی است که به عنوان جایگزینی برای آنتی بیوتیک‌های شیمیایی در صنعت دارو استفاده می‌شود. این آنزیم به صورت بالینی در درمان پریودنتیت استفاده می‌شود. لیزوزیم اضافه شده به شیرخشک‌های مورد استفاده در تغذیه نوزاد باعث می‌شود که آنها بیشتر شبیه شیر انسان شوند. همچنین در فورمولاسیون آدامس برای جلوگیری از پوسیدگی دندان کاربرد دارد. این دارو همچنین به دلیل اثر ضد درد برای بیماران مبتلا به سرطان تجویز می‌شود و به عنوان یک عامل تقویت کننده در درمان آنتی بیوتیکی استفاده می‌شود.
کاربرد لیزوزیم در صنایع غذایی
لیزوزیم رشد ارگانیسم‌های مضر را مهار و در نتیجه عمر مفید محصول را طولانی می‌کند. برای نگهداری میوه‌ها و سبزیجات تازه، کشک توفو، غذاهای دریایی، گوشت و سوسیس، سیب زمینی، بیدمشک پخته شده با سس سویا و انواع پنیرهای نیمه سخت مانند ادام، گودا و برخی پنیرهای ایتالیایی استفاده می‌شود. در ذیل به طور موردی به کاربردهای این آنزیم در صنعت غذایی اشاره شده است:
- پنیر خامه ای، پنیر رسیده در آب نمک و…
- انواع نوشیدنی‌ها
- خامه صبحانه
- دتاکس واترها
- کره حیوانی و گیاهی
- غذای آماده
- غذای کودک
- پوره و کنسانتره
- اسموتی
کاربرد آنزیم لیزوزیم در فرآوری صنعتی پنیر
اصطلاح بادکردگی یا تورم در پنیر مربوط به شکاف‌هایی است که بر اثر تولید ناخواسته گازهای کربن دی اکسید و هیدروژن در این محصول ایجاد می‌شوند. این شکاف‌ها می‌توانند در مراحل اولیه تولید پنیر (تورم زودرس) و یا در مراحل رسیدن و ذخیره سازی (تورم دیررس) ایجاد شوند. نقص تورم دیررس یا ” Late blowing” به علت وجود اسپور باکتری‌های خاص است که حتی پس از پاستور در شیر باقی می‌مانند و با رشد خود منجر به تجزیه اسیدلاکتیک و تولید گازهای کربن دی اکسید، هیدروژن و اسیدبوتیریک می‌شوند و در ادامه باعث ایجاد ترک و شکاف در پنیر همراه با بروز عطر و طعم غیرطبیعی در پنیر می‌شوند. لیزوزیم به طور عمده برای تجزیه باکتری‌های گرم مثبت و همچنین گرم منفی در پنیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. افزودن لزوزیم به طور موثری باکتری‌های عامل تورم را مهار کرده و از کاهش pH جلوگیری می‌کند.
صنعت نوشیدنی
آنزیم لیزوزیم بر رشد مخمر تأثیر نمی‌گذارد. بنابراین می‌توان آن را قبل یا در حین تخمیر استفاده کرد. آنزیم لیزوزیم معمولاً برای کنترل رشد باکتری‌های گرم مثبت، مانند Pediococcus و Lactobacilli به محصولات اضافه می‌شود. پایداری کف نوشیدنی‌های فرآوری شده با زغال چوب را نیز می‌توان با استفاده از لیزوزیم بهبود داد. این آنزیم همچنین برخی نوشیدنی‌ها را شفاف می‌کند. همچنین خاصیت شیرین‌کنندگی نیز دارد و به عنوان یک شیرین کننده طبیعی در صنایع غذایی استفاده می‌شود.
بسته بندی مواد غذایی
بسته بندی ضد میکروبی چالش برانگیزترین و مورد بحث‌ترین موضوع امروز در سیستم‌های فرآوری مواد غذایی است. لیزوزیم به عنوان جزئی از بسته بندی مواد غذایی برای افزایش ماندگاری غذاهای فرآوری شده مختلف استفاده می‌شود. می‌توان آن را در فیلم یا پوشش روی سطح غذا اضافه کرد. لیزوزیم خطر سرایت پاتوژن را کاهش می‌دهد و عمر مفید محصول را افزایش می‌دهد. لاکتوپراکسیداز (LP) و لیزوزیم دو آنزیم ضد باکتریایی خوب برای نگهداری مواد غذایی هستند. این پوشش‌های خوراکی با سایر مولکول‌های زیستی مانند آلژینات، کیتوزان، پروتئین آب پنیر و ژلاتین ادغام شدند تا بسته بندی مواد غذایی را بهبود بخشند. بیشتر مواد غذایی تازه، طیور و محصولات دریایی دارای لایه های خوراکی LP و پوشش داده شده با لیزوزیم هستند، زیرا این مواد دارای خواص ضد میکروبی پایدار، ایمن و قوی هستند.
حسگر سموم
لیزوزیم اخیراً برای تولید یک حسگر نانویی برای تشخیص یون‌های فلزی مانند جیوه که یک آلاینده در منابع غذایی است و باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی، سیستم غدد درون ریز، مغز و حتی کلیه می‌شود، استفاده شده است.
اصلاح آنزیم لیزوزیم به منظور افزایش تاثیر آن بر باکتری‌های گرم منفی
باکتری‌های گرم منفی از یک غشای بیرونی و یک غشای میانی تشکیل شده‌اند:
- غشای بیرونی
غشای بیرونی از LPS، لیپوپروتئین‌ها و فسفولیپیدها تشکیل شده است.
- غشای میانی
غشای میانی از یک لایه PG سفت و سخت که در پروتئین‌های پری پلاسمیک قرار دارد، تشکیشل شده است.
ساختار LPS منجر به حالت ژلی با سیالیت بسیار کم در مرکز غشای خارجی می‌شود که املاح قطبی را مسدود می‌کند. این در حالی است که هسته هیدراته، با برهمکنش‌های قوی خود، مانع حرکت مولکول‌های آبگریز می‌شود. بنابراین، مقاومت باکتری‌های گرم منفی در برابر پپتیدهای ضد باکتری عمدتاً به دلیل سد غشای خارجی است. LPS و بخش لیپیدی آن توسط لیزوزیم مختل می‌شوند. البته لیزوزیم‌ها در pH فیزیولوژیکی خود چنین عملکردی دارند. بنابراین، نیاز به تغییراتی در لیزوزیم وجود دارد زیرا فعالیت آن در برابر باکتری‌های حساس به لیزوزیم در حالت عادی محدود است. لیزوزیم‌های اصلاح شده می‌توانند خواص ضد میکروبی بیشتری را در برابر باکتری‌ها نشان دهند. به منظور بهبود اثر ضد میکروبی لیزوزیم، تحقیقات گسترده‌ای برای اصلاح آن در نظر گرفته شده است، از جمله:
لیپوفیلیزاسیون و گلیکوزیلاسیون لیزوزیم
لیپوفیلیزاسیون خواص پروتئین‌ها را از طریق استری شدن با استفاده از بخش‌های چربی دوست کوچک (اسید چرب یا الکل چرب) تغییر می‌دهد. برخی از اسیدهای چرب اشباع با زنجیره کوتاه مانند اسید میریستیک نیز به لیزوزیم‌ها متصل می‌شوند تا عملکرد باکتری کشی را بهبود بخشند. هم گلیکوزیلاسیون و هم لیپوفیلیزاسیون مولکول‌های لیزوزیم می‌توانند به عنوان یک روش بالقوه برای کاربردهای صنعتی استفاده شوند. گلیکوزیلاسیون لیزوزیم پروتئین‌های پایداری را تولید می‌کند و بنابراین، آنها در برابر عمل پروتئاز بسیار مقاوم هستند. این پروتئین‌ها اثرات بار و ظرفیت اتصال به آب را بهبود بخشیده‌اند. همچنین تأیید شد که یک لیزوزیم سفیده تخم مرغ که ابتدا توسط گلیکوزیلاسیون اصلاح شده و بعداً توسط اسید پالمیتیک لیپوفیل شده است، باعث افزایش بازده لیزوزیم لیپوفیلیزه شده است. این مولکول همچنین فعالیت ضد میکروبی فزاینده‌ای را علیه E. coli نشان داد.
اصلاح با پلی ساکاریدها
پروتئین‌ها و پلی ساکاریدها اجزای اصلی مواد غذایی هستند که به خواص عملکردی سیستم‌های غذایی کمک می‌کنند. از آنها به طور گسترده در صنایع غذایی برای تثبیت محصولات امولسیون غذایی استفاده می‌شند. روش اصلاح متداول معمولاً شامل ترکیب پروتئین-پلی ساکارید برای افزایش فعالیت کمپلکس‌های لیزوزیم و پلی ساکارید لیزوزیم است. عوامل زیادی وجود دارد که ممکن است بر کونژوگاسیون لیزوزیم‌ها با پلی ساکاریدها تأثیر بگذارد از جمله pH، دما و نسبت های وزنی مختلف بین پلی ساکارید و لیزوزیم.
انواع لیزوزیم شرکت Handary
LYSOCH® L4
باکتری‌های گرم مثبت و منفی را کافت می‌کند و عمر مفید محصول را افزایش می‌دهد، اما در برابر مخمر و کپک غیر فعال است.
- مایع شفاف و بی بو
- pH = 2.5-3.5
- حاوی بیش از 97 درصد آب و 2 تا 3 درصد آنزیم لیزیوزیم
- ماندگاری 12 ماه
LYSOCH® G4
باکتری‌های گرم مثبت و منفی را کافت می‌کند و عمر مفید محصول را افزایش می‌دهد، اما در برابر مخمر و کپک غیر فعال است.
- پودر سفید بی بو
- محلول در آب
- 2.5-3.5 = pH
- حاوی حدود 70 درصد آنزیم لیزوزیم
- ماندگاری 24 ماه
- کارایی بالاتر از LYSOCH® L4
کدام لیزوزیم؟
آنزیم LYSOCH® G4 نسبت به LYSOCH® L4 قیمت بالاتر اما به مراتب کارایی بهتر و موثرتری دارد که ناشی از محتوا و خلوص بالای آنزیم لیزوزیم در این محصول است. مقدار دوز مصرفی LYSOCH® G4 در بچ محصولات بسیار پایین‌تر از LYSOCH® L4 است و از این نظر مقرون به صرفه نیز هست. همچنین به دلیل عدم فعالیت پایین آب در LYSOCH® G4 طول عمری حداقل دوبرابر همتای خودش دارد. همین مزیت، ارزش انبارداری آن را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد. به طور کلی لیزوزیم LYSOCH® G4 کارامدتر، موثرتر و ماندگاری به مراتب بهتری در مقایسه با همتای خودش یعنی LYSOCH® L4 دارد. برای صنایع غذایی انتخاب LYSOCH® G4 هوشمندانه‌تر و اقتصادی‌تر است و مزیت‌هایش قیت بالای آن را به خوبی پوشش می‌دهند.
پیشنهاد شرکت پیشگامان آسام آریا برای استفاده از لیزوزیم
صنعت لبنیات
لیزوزیم را در مراحل پایانی بسته بندی یا حداقل نیم ساعت پس از مایه زنی اضافه شود؛ چرا که استارتر کالچرها از باکتری‌های گرم مثبت تشکیل شده‌اند و اگر لیزوزیم مستقیما با افزودن استارتر کالچر یا قبل از آن اضافه شود عملکردشان افت می‌کند.
نوشیدنی
لیزوزیم در نوشیدنی‌ها پس از پاستور و دمای 45 تا 40 درجه سانتیگراد بهتر است اضافه شود.
