Date of Award

4-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Food Science

Department

Food Science

First Advisor

Sajid Maqsood

Second Advisor

Priti Mudgil

Abstract

Soybeans are known for their high protein content that could be substituted for animal proteins. The potential bioactive properties of mature soybean (MS) proteins and their hydrolysates have been widely explored. The aim of this study was to investigate and compare various in-vitro bioactive properties (antioxidant, anti-diabetic, anti-obesity, and anti-inflammatory) of young soybean (YS) and MS flour and their protein hydrolysates when subjected to in-vitro simulated gastrointestinal digestion (SGID) and enzymatic hydrolysis, respectively. In the first phase, SGID of YS and MS flour was carried out to mimic the human digestion, while in the second phase, enzymatic hydrolysis of the soybean protein isolate was carried out by alcalde, bromelain, and flavorsome for 2, 4, and 6 h in order to produce different protein hydrolysates. The results showed that upon in-vitro SGID, the total phenolic content (TPC) significantly increased, and was higher in YS compared to MS (P< 0.05). YS and MS flour varied in their inhibitory activity against 􀄮-amylase (AA), dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV), pancreatic lipase (LIP), and cholesterol esterase (CE) enzymes when subjected to simulated gastric digestion (P< 0.05) followed by a decrease in the inhibitory activity upon simulated intestinal digestion stage. Furthermore, MS flour exhibited higher antioxidant and anti-inflammatory (AI) activities than YS when subjected to SGID (P< 0.05). The results of the enzymatic hydrolysis in the second phase revealed that the YS and MS protein hydrolysates displayed enhanced inhibitory activity against AA, DPP-IV, LIP, and CE enzymes when hydrolyzed by different enzymes for different time periods (P< 0.05). Antioxidant and AI activities were also found to be higher in hydrolysates compared to intact proteins for both YS and MS proteins (P< 0.05). In conclusion, the bioactive properties of YS and MS flour upon SGID and proteins upon enzymatic hydrolysis were enhanced compared to unhydrolyzed samples. Further research is needed to identify the sequence of bioactive peptides responsible for different bioactive properties of YS and MS proteins.

Arabic Abstract

الوصف والخصائص النشطة بيولوجياً لفولي الصويا الصغير والناضج ولهيدروليزات البروتين الخاصة بهم

تعرف فول الصويا بمحتواها العالي من البروتينات التي يمكن أن تحل محل البروتينات الحيوانية. تم استكشاف الخصائص النشطة بيولوجيا المحتملة لبروتينات فول الصويا ولهيدروليزاتها بعد تحللها المائي على نطاق واسع. كان الهدف من هذه الدراسة هو البحث والمقارنة بين مختلف الخصائص النشطة بيولوجيا في المختبر (مضادات الأكسدة، ومضادة المرض السكري، ومضادة للسمنة، ومضادة للالتهابات) لدقيق فول الصويا الصغير والناضج ولهيدروليزات البروتين الخاصة بهم عند تعرضهم لمحاكاة معدية معوية الهضم في المختبر والتحلل المائي الأنزيمي في المرحلة الأولى، تم إجراء محاكاة معدية معوية الهضم لدقيق فول الصويا الصغير والناضج لمحاكاة الهضم البشري، بينما في المرحلة الثانية، تم إجراء التحلل المائي الإنزيمي لبروتيني فولي الصويا الصغير والناضج المعزولين بواسطة استخدام ثلاث إنزيمات محللة للبروتين - الكالاز، بروميلين، فلافورزيم لمدة 2 و 4 و 6 ساعات من أجل إنتاج تحلل بروتيني مختلف أظهرت النتائج أنه عند إجراء محاكاة معدية معوية الهضم في المختبر زاد المحتوى الفينولي الكلي بشكل معنوي، وكان أعلى في فول الصويا الصغير مقارنة بقول الصويا الناضج. أظهر دقيق فولي الصويا الصغير والناضج نشاطًا مثبطاً مختلفاً ضد أنزيمات ألفا أميليز، وديبيبتيدل ببتيداز الرابع، والليباز، إستراز الكوليسترول عند تعرضهم لمحاكاة الهضم المعدي يليه انخفاض في النشاط المثبط عند محاكاة مرحلة الهضم المعوي. علاوة على ذلك، أظهر دقيق فول الصويا الناضج مضادات الأكسدة والمضادة للالتهابات أعلى من فول الصويا الصغير عند التعرض إلى محاكاة معدية معوية الهضم. أظهرت نتائج التحلل المائي الأنزيمي لبروتين فول الصويا الصغير والناضج نشاطًا مثبطا معززاً ضد إنزيمات ألفا أميليز ، وديبيبتيدل ببتيداز الرابع، والليباز، وإنزيمات إستراز الكوليسترول عند تحللهم بواسطة إنزيمات مختلفة لفترات زمنية مختلفة. تم العثور على خصائص مضادات الأكسدة وأنشطة المضادة للالتهابات أعلى في هيدروليزات البروتين مقارنة بالبروتينات السليمة لكل من بروتينات فول الصويا الصغير والناضج. في الختام، تم تحسين الخصائص النشطة بيولوجيًا لدقيق فول الصويا الصغير والناضج عند إجراء محاكاة معدية معوية الهضم والبروتينات عند التحلل المائي الأنزيمي مقارنة بالعينات غير المتحللة. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد تسلسل الببتيدات النشطة بيولوجيا المسؤولة عن الخصائص النشطة بيولوجيا المختلفة لبروتينات فول الصويا الصغير والناضج.

Download
COinS