AZ MTA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KOMPLEX BIZOTTSÁGA A MAGYAR ÉLELMEZÉSIPARI TUDOMÁNYOS EGYESÜLET és az FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET által 2001. április 27-én tartott 302. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUMON elhangzó elõadások rövid kivonata 275. füzet FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET Budapest
TARTALOM ARANYVESSZÕ (SOLIDAGINIS HERBA) KÜLÖNBÖZÕ TECHNOLÓGIÁVAL KÉSZÜLT KIVONATAINAK VIZSGÁLATA ÉS FITOTERÁPIÁS ALKALMAZHATÓSÁGA Apáti Pál PhD hallgató Dr. Szentmihályi Klára tudományos fõmunkatárs Dr. Kéry Ágnes* egyetemi docens Dr. Vinkler Péter tudományos osztályvezetõ MTA Kémiai Kutató Központ Budapest *SOTE Gyógynövény és Drogismereti Tanszék, Budapest A REKOMBINÁNS PICHIA PASTORIS FERMENTÁCIÓ PROBLÉMÁI Kupcsulik Bálint PhD hallgató Dr. Sevella Béla egyetemi tanár Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mezõgazdasági Kémiai Technológia Tanszék KAPACITÍ V NEDVESSÉGMÉRÉSI MÓDSZER HIBÁJA Gillay Bíborka PhD hallgató Szent István Egyetem Élelmiszertudományi Kar, Fizika-Automatika Tanszék, Budapest HAZAI FÉLKEMÉNY SAJTOK MINÕSÍ TÉSE, ÉRETTSÉGI ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSE, MÁSODLAGOS PROTEOLÍ ZIS JELLEMZÕKKEL Baráné dr. Herczegh Ottilia fõiskolai docens Horváthné dr. Almássy Katalin egyetemi docens Dr. Õrsi Ferenc* egyetemi tanár Szegedi Tudományegyetem, Élelmiszeripari Fõiskolai Kar *Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Biokémia és Élelmiszertechnológiai Tanszék PARADICSOM TÖRKÖLY HASZNOSANYAG-TARTALMÁNAK KINYERÉSE SZUPERKRITIKUS EXTRAKCIÓVAL Vásárhelyiné dr. Perédi Katalin* tudományos osztályvezetõ Dr. Simándi Béla*** egyetemi docens Dr. Daood Hussein** tudományos fõmunkatárs Éliás Ida* kutatási szakértõ Vági Erika** PhD hallgató FVM Központi élelmiszeripari Kutató Intézet, Budapest *Technológiafejlesztési Fõosztály, Technológiai és Mûveleti Osztály **Biotechnológiai Fõosztály, Enzimológiai Osztály ***Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vegyipari Mûveletek Tanszék A KÉNTARTALMÚ AMINPOSAVAK D- ÉS L-ENANTIOMERJEINEK SZÉTVÁLASZTÁSA PERHANGYASAVAS OXIDÁCIÓ UTÁN RP-HPLC-vel Dr. Csapó János tanszékvezetõ egyetemi tanár Pohn Gabriella egyetemi tanársegéd Pétervári Erika tanszéki mérnök Vargáné Visi Éva tanszéki mérnök Csapóné dr. Kiss Zsuzsanna tanszéki mérnök Kaposvári Egyetem Állattudományi Kar, Kémiai Intézet Biokémiai és Élelmiszerkémiai Tanszék
ARANYVESSZÕ (SOLIDAGINIS HERBA) KÜLÖNBÖZÕ TECHNOLÓGIÁVAL KÉSZÜLT KIVONATAINAK VIZSGÁLATA ÉS FITOTERÁPIÁS ALKALMAZHATÓSÁGA A tea - a víz után - a világ második leggyakrabban fogyasztott itala. Nagy Károly a gyógynövényeket a "szakácsok és orvosok barátai"-nak nevezte. Legtöbben a puszta frissítõként fogyasztott italokról nem is tudják, hogy gyógyító tulajdonságokkal is rendelkeznek. Mindennapi életünkben egyre nagyobb szerepet kapnak a gyógynövénykészítmények. Napjainkban a fitoterápia reneszánszát éli. Az egészség megõrzésére, vagy kisebb betegségek meggyógyítására sokan iktatnak be napi étrendjükbe gyógynövényeket. Ezáltal nem csak fontos ásványi anyagokhoz és vitaminokhoz juthatunk, hanem új izekkel is gazdagíthatjuk táplálkozásunk eme nem csekély jelentõséggel bíró területét. A kívánt jótékony hatás elérése azonban nem mindig kockázatmentes, ezért a gyógynövény-drog minõségbiztosításán túl szükséges a készítmények hatóanyagtartalmának, ezáltal biológiai hasznosulása feltételeinek ismerete. A gyógynövények urológiai alkalmazása nagy hagyományokkal rendelkezik s azon hatástani területhez tartozik, ahol a növényi készítmények soha nem veszítették el terápiás jelentõségüket. A szervezet só-víz háztartásának és sav-bázis egyensúlyának befolyásolásához kíméletes és tartós hatással rendelkezõ, kúraszerûen alkalmazható és mellékhatások szempontjából is kedvezõ gyógynövények, illetve készítmények szükségesek. Az újabb szakirodalom ismeretében a flavonoidok, a gyógynövények közül pedig a Solidago fajok különös jelentõsége körvonalazódik. Régóta nem titok, hogy a gyógynövény készítmények diuretikus hatásának kialakításában az alkalmazott gyógyszerforma fémion-tartalma - különös tekintettel a Na és K mennyiségére - sem közömbös. Szerzõk spektroszkópiás és kromatográfiás módszerekkel (ICP-OES, HPLC) követték az ásványi elemek és a jellemzõ, kvercetin glikozidok kioldódását az eltérõ aprítottságu drogból, különbözõ extrakciós módszerek felhasználásával készült kivonatokban. A munka arra keresi a választ, hogy az aranyvesszõ herba (Solidaginis herba) jelentõs flavonoid- és elem-tartalma milyen hatásfokkal oldódik ki a hagyományosan alkalmazott fõzetbe, forrázatba és tinktúrába. A közelmúltban fény derült rá, hogy a készítményekben mérhetõ K/Na arány szoros korrelációban van a vizelethajtó hatással. Ezen tapasztalatok alapján értékelve a munkát megállapítható, hogy a kivonatok többsége igen jó diuretikus potenciállal rendelkezik: a Tinctura 96 %-ot kivéve minden esetben az elemek vizsgált aránya jóval a kritikus 100-as értéken felül mérhetõ. További vizsgálatok során kiemelt figyelmet kap a jó komplexképzõ tulajdonságú antioxidáns flavonoidok, valamint a kivonatokban található jelentõs mennyiségû fémion kölcsönhatásának befolyása a kiválasztó rendszer mûködésére. Apáti Pál PhD hallgató Dr. Szentmihályi Klára tudományos fõmunkatárs Dr. Kéry Ágnes* egyetemi docens Dr. Vinkler Péter tudományos osztályvezetõ MTA Kémiai Kutató Központ Budapest *SOTE Gyógynövény és Drogismereti Tanszék, Budapest
A REKOMBINÁNS PICHIA PASTORIS FERMENTÁCIÓ PROBLÉMÁI A metilotróf Pichia pastoris alkohol-oxidáz génjén alapuló fehérje expressziós rendszer számos elõnyös tulajdonsággal rendelkezik és ezért elterjedten használják. Célunk ezen rekombináns élesztõ fermentációjának leírása volt. Kísérleteinkhez egy humán szérum albumint (HSA) termelõ törzset használtunk modellorganizmusként. A Pichia pastoris a metanolt alkohol-oxidáz (AOX) enzimei segítségével hasznosítja. Az AOXI gén terméke adja az in vivo aktivitás 85 %-át, míg a maradékot az AOX2-n képzõdõ fehérje biztosítja. A gének expresszióját a metanol idnukálja, míg a glükóz és a glicerin katabolikus represszorok. A metanol kb. 1,2 %-nál magasabb koncentrációban toxikus a sejtekre. Az alkalmazott plazmidok segítségével a kifejezni kívánt fehérje génje vagy az AOXI-be vagy a HIS4 génbe integrálható. Az elõbbi variáns a metanolt lassabban képes hasznosítani, mint az utóbbi, tekintve, hogy csak AOX2 génje intakt, mégis gyakran magasabb termékkoncentrációt ad. A modelltörzs aox1 volt. A Pichia pastoris AOX expressziós rendszer sok tekintetben jobb, mint a korábban alkalmazott rekombináns szervezetek. A modifikált élesztõ genetikailag stabil, a célfehérjét általában nagy koncentrációban fejezi ki, 65kDa-ig extracellulárisan. A tápoldat csak sókat és metanolt tartalmaz, a Pichia nem választ ki nagyobb koncentrációjú saját fehérjét, ezért a fermentlé nehezen fertõzõdik és könnyen feldolgozható. A Pichia pastoris poszttranszlációs módosításai megfelelnek az emberének, a fehérjéket - szemben a Saccharomycessel - nem hiperglikozilálja. A Pichia fermentációjánál jelentkezõ egyik probléma bizonyos fehérjék proteolízise a fermentlébe kerülõ kis mennyiségû proteáz által. A HSA közismerten érzékeny a Pichia alkalikus és neutrális proteázaira. A proteolízis kivédésére az irodalom ph 3-4- et javasol a fermentáció fed batch szakaszára. A tapasztalatok szerint ezen a ph-n nincs számottevõ termékképzés. A kérdés tisztázására korábbi eredményeket felhasználva kísérleti terv készült, amellyel a szárazanyagra vetített termékképzést vizsgálták ph 3,2-7,2 és 17-29 o C-os tartományban. A fajlagos termékképzési sebesség szignifikánsan függött a ph-tól és kevésbé a hõmérséklettõl a vizsgált tartományban. Azért, hogy a ph hatását és az irodalomban leírt hõmérsékleti korlátokat is figyelembe vegyék, a termékképzést egy Michaelis ph függvényt és Arrhenius hõmérséklet tagokat tartalmazó modellel írták le. A függvény illesztésekor az R 2 értéke 0,91 volt. A modell egyértelmûvé teszi, hogy a rekombináns Pichia pastoris nem használható termékképzésre alacsony ph-n. A termelni kívánt fehérje proteolízisének ismeretében az alkalmazott modellel a fermentáció ph-ja és hõmérséklete tervezhetõvé vált. Kupcsulik Bálint PhD hallgató Dr. Sevella Béla egyetemi tanár Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mezõgazdasági Kémiai Technológia Tanszék
KAPACITÍV NEDVESSÉGMÉRÉSI MÓDSZER HIBÁJA A szárítókban és a betakarító gépekben rendszerint kapacitív elven mûködõ nedvességmérõt alkalmaznak, felhasználva hogy a nedvességtartalom változása jól nyomon követhetõ a termény egyes dielektromos paramétereinek változásával. Mindkét esetben a mérõcella olyan mechanikai hatásoknak van kitéve, mint például a rázkódás vagy a terményoszlop magasságból adódó nyomás. A munka célja annak megállapítása, ahogy a terményoszlop rázkódása és a magasságából adódó nyomása hogyan hat a kapacitív nedvességtartalom-mérés hibájára, és válasz keresése arra, hogy mi okozza a mért dielektromos jellemzõk (impedancia, fázisszög) v változását. A mérések 13.2 % és 19 % nedvességtartalmú MV MARA kukorica mintával szobahõmérsékleten történtek. A rázás hatását MI.WW Labortechnik TIIYR2 típusú rázógéppel vizsgálták különbözõ rázási erõsségen és idõtartamon. A nyomást SMS TA-XT2 preciziós penetrométerrel biztosítva a mintával teli mérõcellát különbözõ nyomásokon (0.3-22.5 kpa) terhelték. Állandó terhelés közben HP4284 típusú LRC mérõvel 100 Hz -1 MIIz frekvencia tartományban határozták meg az impedancia nagyságát (Z) és fázisszögét (Φ) állandó I V mérõfeszültség mellett. Mérõcellaként hengerkondenzátort alkalmaztak. A méréseket elemezve megállapítható, hogy a rázás a vizsgált minták esetén szignifikáns változást okoz a rázott és nem rázott minták mért jellemzõi között, azonban a különbözõ rázási erõsségek és a rázási idõtartamok nem okoznak további szignifikáns változást. Adott nedvességtartalmú minta esetén a terhelés hatása jelentõs a mért impedancia és a fázisszög értékeire a teljes frekvencia-tartományban. Meghatározták, hogy a terhelés hatására a nedvességtartalom mérésben mekkora szisztematikus hiba jelentkezik, ezért a mért nedvességtartalom nagyobb lesz, mint a tényleges. A vizsgálati eredményekbõl egyértelmûen kitûnik, hogy a rázás vagy a nyomás hatására nedvességtartalom mérés eredményében megjelenõ hibát célszerû figyelembe venni. Gillay Bíborka PhD hallgató Szent István Egyetem Élelmiszertudományi Kar, Fizika-Automatika Tanszék, Budapest
HAZAI FÉLKEMÉNY SAJTOK MINÕSÍTÉSE, ÉRETTSÉGI ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSE, MÁSODLAGOS PROTEOLÍZIS JELLEMZÕKKEL A termékminõség leírása, meghatározása minõségi jellemzõk segítségével történik. A sajt minõsítésében a beltartalmi összetétel, a táplálkozástani szempontból értékes komponensek meghatározása mellett az érzékszervi minõsítés döntõ. Jelentõséggel bírnának olyan analítikai módszerekkel meghatározott minõség jellemzõk, melyek kiegészítõ információt adnak a sajtminõsítésben (Farkye & Fox 1990). A legtöbb kemény és félkemény sajtnál a proteolízis az érettség legáltalánosabban használt jellemzõje. A "másodlagos proteolízist" azokkal a fehérje eredetû nitrogén tartalmú termékekkel jellemzik, melyek a sajt vízoldható frakciójában találhatók. Szerzõk öt gyártásból származó hazai félkemény sajtok (Trappista és Hajdú sajt) másodlagos fehérjebomlással keletkezõ, proteolitikus jellemzõit határozták meg a gyártástól eltelt idõ (érlelési és eltarthatósági intervallum) függvényében Polychroniadou (1988) szabad aminocsoportok meghatározására alkalmas trinitrobenzol-szulfonsavas fotometriás módszere és a vízoldható frakció gélkromatográfiás analízise (HPSEC) alapján, hogy összefüggést keressenek a sajtok kora, érettségi állapota és a proteolitkus jellemzõk változása között. A sajtok minõsítését beltartalmi összetétel és az eltarthatósági intervallumban a termékszabvány szerinti érzékszervi módszerrel határozták meg. Az érettségi állapot változását a teljes idõintervallumban a Trappista és Hajdú sajtra kifejlesztett pontozásos érzékszervi módszerükkel (Bara et al. 2000) is elvégezték. Megállapításaik a következõk: A különbözõ gyártású érett minták a beltartalmi jellemzõk és a szabványos érzékszervi minõsítés alapján "kiváló" minõségûek voltak. A vízoldható frakciók kromatogramjai a sajttípusra karakterisztikusak. A proteolitikus jellemzõk egy része a gyártástól eltelt idõvel szoros korreláció szerint változott, voltak olyan jellemzõk, melyek segítségével a gyártástól eltelt idõ többváltozós lineáris regresszióval becsülhetõ. A proteolítikus jellemzõk korrelációjuk alapján két fõkomponens változóvá vonhatók össze, melyek az összes változók varianciáját több mint 80%-ban lefedik mindkét sajttípusnál. Az érettségi állapot jellemzésére alkalmas pontozásos érzékszervi módszerrel meghatározták a különbözõ stádiumban levõ minták érettségi állapotát. Az érettségi állapot szerint mindkét sajttípusnál csoportokat (nyers, félérett, érett, túlérett) képeztek. Az elsõ két fõkomponens érettségi csoportok szerinti variancia analízise alapján megállapítható, hogy Trappista sajtnál a különbözõ érettségi állapotú minták átlagértékei szignifikánsan eltérnek egymástól. Hajdú sajtnál csak a nyers és a félérett minták térnek el szignifikánsan az érett és túlérett csoporttól. Bár a proteolitikus jellemzõk fontos minõségmutatók melyekkel a sajt kora becsülhetõ, önmagukban nem elegendõek a minták érettségi állapotának pontos megállapításához. Baráné dr. Herczegh Ottilia fõiskolai docens Horváthné dr. Almássy Katalin egyetemi docens Dr. Õrsi Ferenc* egyetemi tanár Szegedi Tudományegyetem, Élelmiszeripari Fõiskolai Kar *Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Biokémia és Élelmiszertechnológiai Tanszék
PARADICSOM TÖRKÖLY HASZNOSANYAG-TARTALMÁNAK KINYERÉSE SZUPERKRITIKUS EXTRAKCIÓVAL Az irodalmi adatok áttekintésével és üzemi információk alapján megállapítható, hogy hazánkban a konzervipari feldolgozás során nagy mennyiségben keletkezõ paradicsomhulladék, paradicsomtörköly (héj és mag) jelenleg túlnyomó részben állati takarmányozásra, kis részben esetleg komposzként kerül felhasználásra. Viszont a paradicsomtörköly értékes magolajat, színezékeket (likopin, β-karotin, xantofil, flavonok és más pigmentek) vitaminokat, aromákat, vagyis antioxidáns-, antibiotikus hatású komponenseket tartalmaz. Ezek kíméletes, természetes állapotú kinyerése és növelt értékû hasznosítása feltétlenül indokolt lenne. A munka célja ezért a paradicsomhulladék fenti hasznosanyag-tartalmának kíméletes kinyerése, elsõsorban szuperkritikus fluid extrakcióval, mely környezetkímélõ és energiatakarékos eljárás. Eltérõ technológiai paraméterekkel (300-450 bar nyomás, max. 60 o C hõmérséklet) és szuperkritikus fluid CO 2 oldószerrel végzett extrakciókkal kivonatokat állítanak elõ a paradicsomhulladékból. Kontrollként hagyományos oldószeres extrakciót alkalmaznak. Analitikai elemzésekkel meghatározzák a kivonatok hasznosanyag-tartalmának mennyiségét és minõségi összetételét. A késõbbiekben vizsgálják a kivonatok élelmiszeripari alkalmazási lehetõségeit. Az eddigi vizsgálati eredmények szerint a paradicsomtörkölybõl SFE-módszerrel olyan extraktot lehet elõállítani, amely kb. 0,5 % összmennyiségû és kb. 90 %-ban likopinból és β- karotinból áll és egyuttal 500-600 mg/kg mennyiségben tokoferolokat is tartalmaz. A különbözõ kivonatok új típusú adalékokként alkalmazva növelhetik az élelmiszerek és egyéb termékek minõségét, választékát, versenyképességét és szintetikus adalékokat képesek helyettesíteni. Az eljárás segíti a konzervipari hulladék növelt értékû hasznosítását. Vásárhelyiné dr. Perédi Katalin* tudományos osztályvezetõ Dr. Simándi Béla*** egyetemi docens Dr. Daood Hussein** tudományos fõmunkatárs Éliás Ida* kutatási szakértõ Vági Erika** PhD hallgató FVM Központi élelmiszeripari Kutató Intézet, Budapest *Technológiafejlesztési Fõosztály, Technológiai és Mûveleti Osztály **Biotechnológiai Fõosztály, Enzimológiai Osztály ***Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vegyipari Mûveletek Tanszék
A KÉNTARTALMÚ AMINPOSAVAK D- ÉS L- ENANTIOMERJEINEK SZÉTVÁLASZTÁSA PERHANGYASAVAS OXIDÁCIÓ UTÁN RP-HPLC-vel Szerzõk az elmúlt évben módszert dolgoztak ki a ciszt(e)in enantiomerek L- és D-ciszteinsav formában történõ meghatározására, amely módszer alkalmas a különbözõ ciszt(e)in tartalmú élelmiszer- és takarmányminták (hús, húsliszt, tejpor, toll) ciszt(e)in enantiomerjeinek meghatározására. A kutatás során a D- és L-ciszteinsav mellett a metionin-szulfon enantiomerek meghatározása volt a cél. Mivel a metionin az esszenciális aminosavak közé tartozik, ezért a racemizáció során keletkezett D-metionin meghatározása kiemelt jelentõséggel bír. A mintában lévõ D- és L-metionin, illetve oxidált metionin származékok (metionin-szulfoxid, metionin-szulfon több, nehezen azonosítható csúcsot adnak a kromatogrammon, amelyek azonban a hidrolízis elõtti perhangyasavas oxidáció hatására mind D- és L-metionin-szulfonná alakulnak. Így a négy-hat csúcs helyett már csak kettõt kell detektálni. Elõnye a módszernek még az is, hogy a keletkezett metionin szulfon rövidebb retenciós idõvel határozható meg. A korábbi gradiens elúció alapján az elválasztandó enantiomerek egy csúcsként (R=0 jelentek meg a kromatogrammon, hosszú retenciós idõvel (t R = 50 perc). A kezdeti oldószer-elegy megváltoztatásával jelentõsen - 70-rõl 55 percre - csökkent az analízis ideje, majd a szétválasztás elérése céljából változtatták a szerves oldószer/puffer arányt. A szerves oldószer arányának csökkentésével a felbontás fokozatosan javult (R=0,8-1,31), végül sikeresen elválasztották egymástól az L- és D- metionin-szulfon enantiomereket. A továbbiaban megállapították azt is, hogy a hozzáadott savas aminosavakkal a metionin-szulfon enantiomerek nem interferálnak. A szerzõk által kidolgozott módszer alkalmas a kéntartalmú aminosavak L- és D- enantiomereinek szétválasztására és meghatározására. Dr. Csapó János tanszékvezetõ egyetemi tanár Pohn Gabriella egyetemi tanársegéd Pétervári Erika tanszéki mérnök Vargáné Visi Éva tanszéki mérnök Csapóné dr. Kiss Zsuzsanna tanszéki mérnök Kaposvári Egyetem Állattudományi Kar, Kémiai Intézet Biokémiai és Élelmiszerkémiai Tanszék