Date of Award
4-2018
Document Type
Thesis
Degree Name
Master of Science in Food Science
Department
Food Science
First Advisor
Dr. Sajid Maqsood
Second Advisor
Dr. Mutamed Ayyash
Third Advisor
Dr. Priti Mudgil
Abstract
Camel milk has been used for its nutritional and therapeutic benefits since ancient times. Previously, whole camel milk and casein proteins have been explored for their potential bioactive properties. However, studies on camel milk whey proteins and their hydrolysates are still scarce. Hence, the aim of the proposed thesis was to evaluate camel whey proteins and their hydrolysates for potential bioactivities like antioxidant, antimicrobial, antidiabetic, antihypertensive, and anti-cholesterol properties. Production of the hydrolysates was carried out using three digestive enzymes – pepsin, trypsin and chymotrypsin for 3 and 6 h of hydrolysis time. Hydrolysates were characterized by degree of hydrolysis (DH) and reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). In vitro experiments were performed to evaluate the bioactive properties of different camel whey protein hydrolysates (CWPHs). Results revealed that CWPHs showed DH ranging from 11 to 47.5%, with chymotrypsin (6 h) and trypsin (3 h) exhibiting highest and lowest DH, respectively. RP-HPLC analysis revealed that α-lactalbumin underwent complete degradation and newer shorter peptides were generated. Chymotrypsin generated CWPHs demonstrated highest 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) and 2,2'-azino-bis (3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical scavenging activities, while trypsin generated CWPHs displayed highest metal chelating activity. CWPHs showed markedly greater antimicrobial activity than un-hydrolyzed whey against all pathogenic bacteria tested. Anti-cholesterol property via inhibition of cholesterol esterase and lipase, and antihypertensive property via angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition were found to be highest in pepsin (6 h) and (3 h) generated CWPHs, respectively. CWPHs also displayed potential antidiabetic activity compared to intact whey proteins, where pepsin and chymotrypsin generated CWPHs showed higher inhibition of dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV), α-glucosidase and α-amylase (P < 0.05). Overall, CWPHs exhibited improved antioxidant, antimicrobial, and antidiabetic properties as well as ACE, cholesterol esterase, and lipase inhibitory effects compared to intact whey proteins in the in vitro conditions. Therefore, CWPHs could be targeted for utilization as bioactive ingredient in functional foods and nutraceuticals.
Arabic Abstract
وصف الخصائص البيولوجية لمتحللات بروتينات مصل حليب النوق التي انتجت من معاملة بروتينات المعدة والامعاء الدقيقة
تم استخدام حليب الإبل لفوائده الغذائية والعلاجية منذ العصور القديمة. في السابق، تم استكشاف حليب الإبل الكامل وبروتينات الكازيين لخصائصهما الحيوية النشطة. ومع ذلك، لا تزال الدراسات حول بروتينات مصل اللبن في حليب الإبل وتحللاتها نادرة. ومن هنا، كان الهدف من الرسالة المقترحة هو تقييم بروتينات مصل حليب النوق وتحللاتها المائية من أجل نشاطاتها الحيوية المحتملة كمضادات الأكسدة، ومضادات الميكروبات، ومضادات السكر، وخافضات ضغط الدم، وخواص ازالة الكولسترول. تم إجراء إنتاج متحللات البروتين من بروتينات مصل حليب النوق باستخدام ثلاثة إنزيمات هضمية - البيبسين ، التريبسين والكيميوتريبسين لمدة 3 و6 ساعات. تم تقييم المتحللات البروتينية بدرجة التحلل (DH) والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (RP-HPLC). وأجريت التجارب المختبرية لتقييم الخصائص البيولوجية لمتحللات البروتين مصل الحليب النوق المختلفة. أظهرت بروتينات مصل حليب النوق ان نسب التحلل تتراوح من 11 إلى 47.5%، مع الكيميوتريبسين (6 ساعات) والتربسين (3 ساعات) والتي تظهر أعلى وأدنى نسبة تحلل بروتيني، على التوالي. كشف تحليل والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء أن بروتين الفا-لاكتوالبومين خضع لعملية تحلل كاملة وأُنتجت ببتيدات أقصر. متحللات البروتين التي تولد من فعل الكيموتريبسين أظهر أعلى (DPPH) و(ABTS) كمضادات للأكسدة، في حين متحللات البروتين الناتجة من معاملة انزيم التربسين انتجت معدل أعلى من مضاد الاكسدة. وأظهرت متحللات البروتين نشاط مضاد للميكروبات أكبر بشكل ملحوظ من مصل اللبن غير معامل ضد جميع البكتيريا المسببة للأمراض التي تم اختبارها.
Recommended Citation
Jafar, Sabika, "Characterization and Bioactive Properties of Camel Whey Protein Hydrolysate Generated With Gastric and Pancreatic Proteases" (2018). Food Science Theses. 2.
https://scholarworks.uaeu.ac.ae/food_theses/2