Ստեղծւել է ֆերմենտ, որը կարող է նւազեցնել թխւած եւ տապակած սննդի վնասը

Ջերմային պատրաստման գործընթացները, մասնաւորապէս՝ տապակելը, թխելը, խորովելը, գրիլ անելը հալած ճարպով տապակելը, զուգակցւում են մի շարք թունաւոր միացութիւնների սինթեզի հետ։ Դրանցից ամենայայտնին ակրիլամիդն է, որը պոտենցիալ քաղցկեղածին եւ նէյրոտոքսին է։ Ջերմային մշակման ենթարկւած սննդամթերքներում դրա չափից շատ օգտագործումը մեծացնում է քաղցկեղի զարգացման ռիսկը։ Ակրիլամիդի ամենաբարձր մակարդակը յայտնաբերւում է կարտոֆիլի չիպսերի, բոված սուրճի, տապակած կարտոֆիլ, թխւածքների եւ ամենազանազան խորտիկների մէջ։ Ռուսաստանի գիտութիւնների ակադեմիայի կենսատեխնոլոգիայի դաշնային հետազօտական ​​կենտրոնի գիտնականներն առաջարկել են ջերմամշակման ենթարկւող արտադրանքներում ակրիլամիդի պարունակութիւնը նւազեցնելու մեթոդ՝ դրանց անվտանգութիւնը բարձրացնելու համար, որը բարձր արդիւնաւէտութիւն է ցուցաբերել լաբորատոր պայմաններում։ Նրանք իրենց աշխատանքը նկարագրել են Foods հանդէսում հրապարակւած յօդւածում։

Մայլեարի ռեակցիան (ամինաթթուների եւ շաքարների միջեւ տաքացնելիս տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիա։ Նման ռեակցիայի օրինակ է մսի տապակումը կամ հաց թխելը, որի ընթացքում սննդամթերքի տաքացման ժամանակ առաջանում է եփած սննդի բնորոշ հոտը, գոյնը եւ համը -խմբ.) սննդային քիմիայի առանցքային ռեակցիաներից մէկն է։ Ռեակցիան տեղի է ունենում ամինաթթուների եւ վերականգնող շաքարների միջեւ բարձր ջերմաստիճաններում, գրում է Scientific Russia-ն։ Այն պատասխանատու է տապակելիս եւ թխելիս փխրուն, ախորժելի կեղեւի համար, ջերմամշակւած արտադրանքի բնորոշ բոյրը, դրանով իսկ մեծ ազդեցութիւն ունենալով դրանց օրգանոլեպտիկ (զգայարանների՝ տեսողութեան, հոտառութեան, լսողութեան, շօշափելիքի, համի ընկալման վերլուծութեան վրայ հիմնւած՝ արտադրանքի որակի ցուցանիշների որոշման մեթոդ- խմբ.) բնութագրերի վրայ: Այնուամենայնիւ, մի գդալ կուպր կայ մեղրի տակառում։ Մայլեարի ռեակցիան մի շարք թունաւոր ածանցեալների աղբիւր է, մասնաւորապէս՝ պոտենցիալ քաղցկեղածին ակրիլամիդի, որը հիմնականում առաջանում է ասպարագին ամինաթթւից եւ շաքարներից 120°C-ից բարձր ջերմաստիճաններում։

Ռուսաստանի գիտութիւնների ակադեմիայի կենսատեխնոլոգիայի դաշնային հետազօտական ​​կենտրոնի եւ Օրեխովիչի անւան կենսաբժշկական քիմիայի ինստիտուտի գիտնականներն առաջարկել են օգտագործել Thermococcus sibiricus միկրօօրգանիզմի ֆերմենտը, որը, քայքայելով ասպարագինը, արգելափակում է սննդի մէջ ակրիլամիդի առաջացումը։

«Մեր աշխատանքում ուսումնասիրել ենք Thermococcus sibiricus-ի հիպերթերմոֆիլ ֆերմենտի՝ ​​L-ասպարագինազի, հնարաւորութիւնը սննդի մէջ ակրիլամիդի պարունակութիւնը արդիւնաւետօրէն նւազեցնելու համար։ Մայլյեարի ռեակցիայի ընթացքում ակրիլամիդը առաջանում է բարձր ջերմաստիճաններում՝ ասպարագին ամինաթթւի եւ վերականգնող շաքարների փոխազդեցութեան արդիւնքում։ Դրա առաջացումը կանխելու համար կան երկու մօտեցում։ Առաջինը Մայլեարի ռեակցիայի համար անբարենպաստ պայմաններ ստեղծելն է։ Երկրորդը կապւած է ակրիլամիդի սինթեզի համար սկզբնական միացութիւնների պարունակութեան վրայ ազդեցութեան հետ։ Առաջին ռազմավարութիւնն ունի բազմաթիւ սահմանափակումներ. սննդի ջերմամշակման ընթացքում առաջացող Մայլեարի ռեակցիան հաղորդում է այն համը, ախորժելի տեսքը եւ բոյրը, որը մենք սիրում ենք, որին մենք սովոր ենք եւ, հաւանաբար, պատրաստ չենք հրաժարւել։ Մեր աշխատանքում, երկրորդ մօտեցումն օգտագործելով, փորձեցինք սննդի մէջ արգելափակել ակրիլամիդի սինթեզը՝ օգտագործելով հիպերթերմոֆիլ ֆերմենտ, որը ասպարագինը քայքայում է ասպարագինի եւ ամոնիակի», – պատմում է աշխատանքի առաջատար հեղինակ, Ռուսաստանի Գիտութիւնների ակադեմիայի կենսատեխնոլոգիայի դաշնային հետազօտական ​​կենտրոնի սնկային գենետիկական ինժեներիայի խմբի գիտաշխատող, կենսաբանական գիտութիւնների թեկնածու Մարիա Դումինան։

Thermococcus sibiricus-ը միկրօօրգանիզմ է, որը արտազատւել է Արեւմտեան Սիբիրի նաւթային հանքավայրից։ Այն բնութագրւում է մօտ 80°C բարձր ջերմաստիճաններում աճելու ունակութեամբ։ Ներկայում Thermococcus ցեղի ներկայացուցիչները կիրառական տեսանկյոիւնից համարւում են ամենախոստումնալից էքստրեմոֆիլ միկրօօրգանիզմներից մէկը։ Դրանք կենսատեխնոլոգիայի համար կարեւոր ֆերմենտների աղբիւր են՝ ցուցաբերելով բարձր ակտիւութիւն եւ կայունութիւն պայմանների լայն շրջանակում։ Հէնց բարձր ջերմաստիճանային պրոցեսներում կիրառման հնարաւորութիւնն ու կայունութիւնն էին որոշիչ դեր խաղացել Thermococcus sibiricus միկրօօրգանիզմից L-ասպարագինազը հետազօտութեան համար ընտրելու հարցում։

Հետազօտողները Thermococcus sibiricus-ի L-asparaginase գէնը արտայայտել են արագ աճող լաբորատոր պայմաններում Escherichia coli (աղիքային ցուպիկներ) մանրէի բջիջներում: Այս կերպ ստացվւած ֆերմենտի հետազօտութիւնը ցոյց տւեց դրա բարձր ակտիւութիւնը 90°C ջերմաստիճանում, ինչպէս նաեւ այն երկար ժամանակ պահպանելու ունակութիւնը։ Սննդում ակրիլամիդի նւազեցման համար ֆերմենտների կիրառման ներուժը ուսումնասիրվել է պարզեցւած համակարգի միջոցով։ «Լաբորատոր խմորը», որը պարունակում էր գլիւկոզ-ֆրուկտոզային օշարակ, ասպարագին եւ ալիւրի փոխարինիչ օսլա, թխւում էր յատուկ սիլիկոնէ կաղապարներում 190°C ջերմաստիճանում։ Ֆերմենտը աւելացւել է փորձարարական նմուշներին, մինչդեռ վերահսկիչ նմուշները ֆերմենտով չեն մշակւել։

Թխւած նմուշներին ջերմակայուն L-ասպարագինազի աւելացումը ակրիլամիդի մակարդակը նւազեցրել է 98,9%-ով՝ համեմատած վերահսկիչ արժէքների հետ՝ մինչեւ 3,52–3,76 մկգ/կգ։ Աւելին, Thermococcus sibiricus-ից ստացւած ֆերմենտն արդիւնաւէտօրէն նւազեցրել է ակրիլամիդի պարունակութիւնը սինթեզի ընթացքում ոչ միայն ասպարագինի L-ձեւից (ֆերմենտի հիմնական սուբստրատը), այլեւ դրա D-ձեւից։ Պետք է նշել, որ L-ասպարագինազը չի ազդել մելանոիդինների սինթեզի վրայ, որոնք նոյնպէս առաջանում են Մայլեարի ռեակցիայի ժամանակ, ուստի թխւածքաբլիթների բոյրը եւ գրաւիչ ոսկեգոյն-շագանակագոյն գոյնը մնացել են անփոփոխ։

«Այս պահին ֆերմենտի արդիւնաւէտութիւնն ուսումնասիրւել է պարզեցւած սննդային համակարգի վրայ: Այն յարմար է դրա կիրառման տարբեր պայմանների՝ կոնցենտրացիայի, ջերմաստիճանի, մշակման տեւողութեան, ինչպէս նաեւ դրանց համակցութեան ազդեցութիւնը վերլուծելու համար՝ ակրիլամիդի նւազեցման բարձր արդիւնաւէտութեան հասնելու նպատակով: Դա մեկնարկային կէտ է ուսումնասիրւող ջերմաֆիլ L-ասպարագինազի հետագայ հետազօտութիւնների համար», – մեկնաբանել է աշխատանքի համահեղինակ, Ռուսաստանի ԳԱ կենսատեխնոլոգիայի դաշնային հետազօտական ​​կենտրոնի սնկային գենետիկական ինժեներիայի խմբի կրտսեր գիտաշխատող ՍտանիսլաւԿալինինը:

Սննդում ակրիլամիդի մակարդակը նւազեցնելու այլ մեթոդների համեմատ, L-ասպարագինազով բուժումը ներկայում ամենաարդիւնաւէտներից մէկն է։ Այն կարող է կիրառւել տարբեր տեսակի արտադրանքի եւ տարբեր տեսակի ջերմային մշակման համար՝ թխում, տապակում, ստերիլիզացում եւ այլն: Այս կիրառման համար ամենամեծ հետաքրքրութիւնն են ներկայացնում ջերմակայուն L-ասպարագինազները: Հետեւաբար, գիտնականները շարունակում են ուսումնասիրել ֆերմենտը, այժմ իրական արտադրանքի վրայ, եւ հետագայ յաջողութիւններ են ակնկալում։

News.am