پودر پپتون، فرمول شیمیایی C13H24O4 ، ترکیب آلی. پودر یا ذرات زرد تا قهوه ای به رنگ زرد تا قهوه ای است ، دارای طعم گوشت است ، اما بوی پوسیده ای ندارد ، در آب محلول است و در اتانول ، کلروفرم و اتر نامحلول است. پپتون یک پودر زرد روشن است که توسط هیدرولیز کردن گوشت ، کازئین یا ژلاتین با اسید یا پروتئاز ساخته شده و بوی خاصی از گوشت دارد. پپتون همچنین می تواند پس از تجزیه پروتئین توسط اسید ، قلیایی یا پروتئاز تشکیل شود. پپتون یکی از محصولات اصلی هضم پروتئین در معده است. پپتون سرشار از ترکیبات نیتروژن آلی و همچنین برخی از ویتامین ها و قندها است. این ماده می تواند به عنوان ماده اولیه اصلی محیط کشت میکروبی مورد استفاده قرار گیرد و به طور گسترده در زمینه های آنتی بیوتیک ها ، صنعت پزشکی ، صنعت تخمیر ، محصولات بیوشیمیایی و تحقیقات میکروبیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند برای درمان بیماری های دستگاه گوارش استفاده شود. ارگانیسم های مختلف به اسیدهای آمینه و پپتیدهای خاص احتیاج دارند ، بنابراین پپتون های مختلفی وجود دارد. به طور کلی ، پروتئین های مورد استفاده برای تولید پپتون شامل پروتئین حیوانی (کازئین ، گوشت) ، پروتئین گیاهی (لوبیا) و پروتئین میکروبی (مخمر) است. این می تواند منبع C ، منبع N ، فاکتور رشد و سایر مواد مغذی را برای میکروارگانیسم ها فراهم کند.
پپتون ، به عنوان مخلوط ساخته شده از هیدرولیز پروتئین ، به دلیل اسیدهای آمینه غنی ، پپتیدها و اجزای فاکتور رشد ، به یک ماده اولیه اصلی در زمینه هایی مانند علوم زندگی ، تولید دارویی و صنایع غذایی تبدیل شده است.
1. سیستم تأمین تغذیه اساسی
پپتون "سنگ بنای تغذیه ای" از محیط کشت میکروبی است ، تهیه کربن ، نیتروژن ، انرژی و فاکتورهای رشد برای باکتری ها ، قارچ ها و سایر میکروارگانیسم ها. ترکیب اسید آمینه آن شامل 20 اسید آمینه استاندارد است که از جمله اسیدهای آمینه حاوی گوگرد (مانند سیستئین و متیونین) نسبت به سایر منابع نیتروژن محتوای قابل توجهی بالاتر دارند ، که می تواند نیازهای غذایی دقیق رشد میکروبی را برآورده کند. به عنوان مثال:
Escherichia coli فرهنگ: تریپتون (هیدرولیز کازئین) و عصاره مخمر در نسبت 2: 1 می تواند از تکثیر اشرشیاکلی با سرعت 1.5 نسل در ساعت پشتیبانی کند ، با چگالی سلول {3600=12.
کشت استرپتوکوک: پپتون سویا حاوی تیامین (ویتامین B1) تا 8mg/100g است ، که می تواند جایگزین مواد مشتق شده از حیوانات برای کشت استرپتوکوک های مورد نیاز تغذیه ای و جلوگیری از خطر آلودگی توسط عوامل بیماری زا مانند بیماری گاو دیوانه شود.
2. توسعه رسانه کشت عملکردی ویژه
کشت هدفمند را می توان با تنظیم ترکیب پپتون بدست آورد:
محیط کشت انتخابی: محیط پپتون کازئین لوزالمعده با 0.05 ٪ نمک صفراوی اضافه شده می تواند رشد باکتری های گرم مثبت را مهار کند و برای جداسازی میکروبیوتای روده استفاده می شود.
محیط بیان ناشی از: در سیستم های بیان پروتئین نوترکیب ، استفاده از پپتون نمک کم (محتوای NaCl<0.5%) can reduce plasmid loss rate and increase target protein yield by 30%.
3. پشتیبانی از تخمیر صنعتی
در تولید محصولات بیولوژیکی مانند آنتی بیوتیک ها و ویتامین ها ، پپتون به عنوان یک بستر تخمیر غیر قابل جبران است
تخمیر پنی سیلین: استفاده از پروتئین استخوانی گاو (حاوی 12 گرم در 100 گرم اسید گلوتامیک) می تواند زیست توده Aspergillus Flavus را 25 ٪ افزایش دهد و قدرت پنی سیلین می تواند به 80000 U/ml برسد.
تخمیر ویتامین B2: پپتون مخمر مواد پیش ساز ریبوفلاوین را فراهم می کند و تولید ویتامین B2 در کاندیدا آلبیکنس را قادر می سازد تا از 3G/L تجاوز کند.
1. بهینه سازی کشت سلول حیوانات
در کشت سلول های پستانداران مانند سلول های CHO و سلول های Vero ، پپتون از طریق مکانیسم های زیر باعث افزایش کارایی کشت می شود:
مکمل تغذیه ای: پپتیدهای کوتاه (وزن مولکولی را فراهم می کند<1kDa) lacking in serum substitutes to support cell proliferation under serum-free conditions.
تنظیم متابولیک: پپتون حاوی گلوتامین می تواند سطح گلوتاتیون داخل سلولی را حفظ کند ، آسیب استرس اکسیداتیو را کاهش داده و میزان بقای سلول را 40 ٪ افزایش دهد.
کاربرد مورد: در تولید آنتی بادی های مونوکلونال ، اضافه کردن 0.5 ٪ پپتون کازئین هیدرولیز شده می تواند سطح بیان آنتی بادی را از 2G/L به 3.5 گرم در لیتر افزایش دهد.
2. پشتیبانی از کشت سلول های بنیادی
در کشت سلولهای بنیادی پرتوان ناشی از (IPSC) ، پپتون ویژگی های سلولهای بنیادی را از طریق مسیرهای زیر حفظ می کند:
شبیه سازی ماتریس: پپتون حاوی بخش های پپتید RGD می تواند جایگزین لامینین شود و هزینه های کشت را تا 70 ٪ کاهش می دهد.
مهار تمایز: اضافه کردن 10 میکروگرم در میلی لیتر تیامین مشتق شده از پپتون سویا می تواند وضعیت تمایز نیافته IPSC ها را برای بیش از 15 نسل تحت شرایط لایه فیدر حفظ کند.
3. ارتقاء کشت سلول گیاهی
در تولید متابولیت های ثانویه مانند Paclitaxel و Ginsenosides ، پپتون از طریق روش های زیر عملکرد را افزایش می دهد:
تأمین پیشرو: پروتئین پپتون حاوی فنیل آلانین می تواند تجمع پاکلیتاکسل در سلولهای chinensis تاکسوس را 50 ٪ افزایش دهد.
تنظیم فشار اسمزی: اضافه کردن 0.3 ٪ پروتئین استخوان پپتون می تواند فشار اسمزی محیط کشت را در 300-400mosm/kg حفظ کند و از جداسازی دیواره سیتوپلاسمی جلوگیری کند.
1. تولید آنتی بیوتیک
پپتون نقش دوگانه ای در تخمیر آنتی بیوتیک دارد:
پشتیبانی تغذیه ای: در تخمیر سفالوسپورین C ، با استفاده از نسبت 1: 1 از تریپتون و شربت ذرت می تواند وزن خشک سلولهای باکتریایی را از 25 گرم در لیتر به 38 گرم در لیتر افزایش دهد.
القاء محصول: مهار کننده پپتون حاوی - لاکتاز می تواند از تخریب سفالوسپورین C جلوگیری کرده و قدرت تخمیر را در 18 گرم در لیتر تثبیت کند.
2. آماده سازی واکسن
در تولید واکسن های ویروسی ، پپتون تولید ویروس را از طریق مکانیسم های زیر تضمین می کند:
محافظت از سلول: اضافه کردن 0.2 ٪ پپتون سویا هیدرولیز شده به محیط کشت سلول MDCK می تواند تولید آنتی ژن ویروس A آنفلوانزا A را 60 ٪ افزایش دهد.
انتشار ویروس: تریپتون حاوی تریپسین می تواند ریختن ذرات ویروس را بر روی سطح سلولهای Vero ترویج کند و باعث افزایش راندمان برداشت واکسن های هاری 40 ٪ شود.
3. توسعه حامل های مواد مخدر
پپتون پروتئین را می توان از نظر شیمیایی برای توسعه سیستم های جدید تحویل دارو اصلاح کرد:
تهیه نانوذرات: نانوذرات PLGA با استفاده از پپتون کازئین به عنوان یک الگوی ، با ظرفیت بارگذاری دارو تا 15 ٪ و یک دوره انتشار دارو به 72 ساعت افزایش یافته است.
اصلاح هدفمند: جفت پپتون سویا با اسید فولیک می تواند میزان جذب نانوذرات روی سلولهای تومور را سه بار افزایش دهد.
1. به روزرسانی غذاهای تخمیر شده
پپتون نقش اساسی در صنعتی شدن غذاهای سنتی تخمیر شده دارد:
دم سس سویا: اضافه کردن 0.5 ٪ Aspergillus oryzae پپتون می تواند فعالیت پروتئاز Aspergillus oryzae را به 12000u/g افزایش دهد و میزان نیتروژن اسید آمینه سس سویا می تواند به 1.2G/100ml برسد.
تخمیر ماست: استفاده از پروتئین آب پنیر به جای مقداری پودر آب پنیر می تواند اثر همزیستی بین استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس bulgaricus را تقویت کند و زمان اسیدی شدن پس از ماست را 24 ساعت طولانی کند.
2. توسعه غذاهای کاربردی
پروتئین پپتون از طریق انتشار پپتیدهای فعال زیستی به پیشرفت عملکردی دست می یابد:
مواد غذایی آنتی اکسیدانی: هیدرولیز پپتون سویا حاوی پپتیدهای آنتی اکسیدانی مانند گلیسین لورویل است ، با میزان اصلاح رادیکال آزاد DPPH 85 ٪.
فشار خون پایین غذا: پپتید مهاری ACE به دست آمده توسط هیدرولیز کردن پپتون کازئین با پروتئاز معده ، با مقدار IC50 0.12mg/ml.
3. فناوری حفظ مواد غذایی
مشتقات پپتون پروتئین مزایای منحصر به فردی در حفظ مواد غذایی دارند:
فیلم خوراکی: یک فیلم کامپوزیت مبتنی بر پپتون ژلاتین ، که می تواند ماندگاری توت فرنگی را به 14 روز افزایش دهد و 60 ٪ کاهش وزن را کاهش دهد.
پوشش ضد باکتریایی: یک پوشش پپتون پروتئین حاوی ε - پلی لیزین می تواند ماندگاری گوشت تازه سرد را تا 21 روز افزایش دهد ، با تعداد کل باکتریایی<4log CFU/g.
1. حامل ماده فعال
پروتئین پپتون نفوذپذیری مواد فعال را از طریق فناوری نانو تقویت می کند:
زایمان ویتامین C: نانولیپوزومها با استفاده از پپتون شفیره ابریشم به عنوان حامل می توانند میزان نفوذ پوست ویتامین C را 8 بار افزایش دهند.
حمل و نقل پپتید: مجتمع پپتید مس پیچیده شده در پپتون سویا ، با میزان جذب ترانس درمال 65 ٪ ، به طور قابل توجهی سنتز کلاژن را ترویج می کند.
2. ترمیم سد پوست
پروتئین پپتون با شبیه سازی فاکتور مرطوب کننده طبیعی (NMF) به ترمیم سد دست می یابد:
مراقبت از عضلات حساس: کرم پپتون مخمر حاوی سرامید می تواند از بین رفتن آب ترانس درمال (TEWL) 40 ٪ و شاخص اریتم پوست را 35 ٪ کاهش دهد.
ترمیم پس از زیبایی پزشکی: ماسک صورت هیدرولیز شده پپتون صورت هیدرولیز می تواند زمان بهبودی پوست را بعد از عمل جراحی لیزر تا 3 روز کوتاه کند و بروز رنگدانه را 25 ٪ کاهش دهد.
3. برنامه های ضد پیری
پپتون با فعال کردن اتوفاژی سلولی به اثرات ضد پیری دست می یابد:
مراقبت از چشم: کرم چشم حاوی 0.5 ٪ پروتئین هیدرولیز استخوانی می تواند عمق چین و چروک های اطراف چشم را 28 ٪ کاهش داده و کشش پوست را 35 ٪ افزایش دهد.
مراقبت از مو: یک نرم کننده مو متشکل از پپتون سویا و کراتین می تواند قدرت شکستگی مو را 40 ٪ افزایش داده و 50 ٪ شانه را بهبود بخشد.
1. زیست شناسی مصنوعی
پپتون نقش مهمی در سیستم سنتز پروتئین بدون سلول (CFPS) ایفا می کند:
تأمین انرژی: اضافه کردن محلول پپتون گلوتامین 10 میلی متر می تواند عملکرد سنتز پروتئین فلورسنت سبز (GFP) را به 1.2mg/ml افزایش دهد.
پایداری آنزیم: بافر پپتون پروتئین حاوی BSA می تواند زمان نگهداری فعالیت پلیمراز T7 RNA را به 8 ساعت طولانی کند.
2. 3 d bioprinting
پپتون پروتئین به عنوان یک جزء Bioink باعث افزایش عملکرد چاپ می شود:
میزان بقای سلولی: اضافه کردن 2 ٪ جوهر آلژینات سدیم پپتون ژلاتین می تواند به میزان بقای سلول 95 ٪ پس از چاپ برسد.
پایداری ساختاری: جوهر متشکل از پپتون سویا و متیل سلولز می تواند استحکام فشاری براکت چاپ را به 50kpa افزایش دهد.
3. اصلاح محیط زیست
پروتئین پپتون پتانسیل در فناوری اصلاح میکروبی را نشان می دهد:
کنترل آلودگی نفت: اضافه کردن 0.1 ٪ تریپتون به محیط کشت می تواند میزان تخریب سودوموناس آئروژینوزا روی روغن خام را 40 ٪ افزایش دهد.
جذب فلزات سنگین: ظرفیت جذب پپتون سویا اصلاح شده برای سرب ² ⁺ به 120mg/g می رسد که بسیار بالاتر از کربن فعال (50mg/g) است.
کاربردپودر پپتون:
مطالعه در مورد تهیه و خواص پپتون مرکب از محصولات جانبی مرغ
پروتئین مخلوط از محصولات جانبی مرغ و وعده های غذایی سویا با استفاده از روش قلیایی به کمک اولتراسونیک استخراج شد. با استفاده از میزان استخراج پروتئین به عنوان شاخص بازرسی ، از طراحی پلاکت-برمن و تجزیه و تحلیل سطح پاسخ برای غربالگری عوامل مهم استفاده شد و جهت کوهنوردی هر عامل به طور مقدماتی تعیین شد. فرآیند بهینه به دست آمد: نسبت وزن خشک مواد اولیه 3: 1 (گرم در گرم) بود ، تعداد مش الک شده 80 ، غلظت چاودار 0.70g/100ml بود ، نسبت جامد مایع 15: 1 (M L/G) ، قدرت اولتراسونیک 365W بود ، درجه حرارت استخراج 42 درجه بود و زمان استخراج 2H بود و زمان استخراج 2H بود.
در این شرایط ، پس از سه تعیین موازی ، میزان استخراج پروتئین اندازه گیری شده 54.63 ٪ بود. نقطه ایزوالکتریک (PI) پروتئین مخلوط CBSM 4.0 و پروتئین پس از استخراج 64.64 ٪ بود. ثالثاً ، با درجه هیدرولیز و عملکرد پپتون به عنوان شاخص های بازرسی ، پنج آنزیم ، تریپسین ، پاپاین ، پروتئاز کامپوزیت ، پروتئاز خنثی و پروتئاز قلیایی ، مورد غربالگری قرار گرفتند ، و تریپسین و پروتئاز قلیایی با اثر هیدرولیز خوب و تفاوت اندک در شرایط برای تهیه هیدرولیز پیچیده برای تهیه پپتون انتخاب شدند.
این فرآیند توسط طراحی ترکیبی چرخش عمومی چهار عنصر بهینه سازی شد و سطح بهینه هر فاکتور به شرح زیر بدست آمد: نسبت دو آنزیم 1.3: 1 (G: G) ، دمای آنزیمولیز 54 درجه ، pH آنزیمولیز 8.2 و زمان آنزیمولیز 3.4H بود. در این شرایط ، مقدار اندازه گیری شده عملکرد پپتون 29.28 ٪ و پپتون آزاد تهیه شد. سپس ، با استفاده از آلژینات کیتوزان و سدیم به عنوان حامل ، به طور همزمان با استفاده از روشهای تریپسین و پروتئاز قلیایی با روشهای اتصال متقابل-اتصال-اتصال-اتصال و اتصال متقابل به تعبیه متقاطع انجام شد.
با استفاده از میزان بیحرکتی و میزان بازیابی فعالیت آنزیم بی حرکت به عنوان شاخص ها ، از آزمایش واحد و تست متعامد استفاده شد تا مشخص شود که اثر بیحرکتی بهتر است وقتی از آلژینات سدیم به عنوان حامل استفاده شد ، و خواص آنزیم همبستگی ناچیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با در نظر گرفتن عملکرد پپتون به عنوان شاخص بازرسی ، فرایند تهیه پپتون توسط هیدرولیز آنزیم بی حرکت با استفاده از طراحی ترکیبی چرخشی چهار عنصر درجه دوم درجه دوم بهینه سازی شد. شرایط بهینه به شرح زیر تعیین شد: مقدار آنزیم بی حرکت 10 ٪ ، دمای آنزیمولیز 62 درجه ، آنزیمولیز PH9.5 و زمان آنزیمولیز 2.5H اضافه شد. مقدار اندازه گیری شده عملکرد پپتون تحت این شرایط 14 /32 ٪ و پپتون آنزیم بی حرکت همزمان بود.
سرانجام ، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دو خود ساختهپودر پپتونمورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و با تأثیر پپتون در دسترس تجاری مقایسه شد. مشخص شد که هر دو پپتون های خود ساخته می توانند از استاندارد کیفیت پپتون در دسترس تجاری برخوردار باشند و می توانند برای کشت میکروبی به محیط کشت آماده شوند. دو نوع پپتون خود ساخته برای تهیه محیط کشت برای تعیین منحنی رشد اشرشیاکلی O157 و باسیلوس subtilis استفاده شد و زمان تولید در زیر تلقیح های مختلف محاسبه شد. مشخص شد که محیط کشت تهیه شده با پپتون آنزیم بی حرکت همزمان برای رشد این دو باکتری مناسب تر است.
آزمایش های میکروبیولوژیکی بر روی دو نوع پپتون خود ساخته ، از جمله تست سولفید هیدروژن ، تست ماتریس نیلی و تست VP انجام شد. نتایج آزمایش مطابق با استانداردهای آزمایش میکروبیولوژیکی بود و محصول با ارزش غذایی غنی واجد شرایط بود و می تواند به جای پپتون در دسترس تجاری استفاده شود.
پودر پپتونآماده سازی:
پپتون را می توان به پپتون حیوانات ، پپتون گیاهی و پپتون میکروبی از منبع تقسیم کرد. تریپتون ، پپتون گوشت و پپتون استخوان همه پپتون حیوانات هستند ، در حالی که پپتون سویا پپتون گیاهی است و پپتون مخمر پپتون میکروبی است.
پپتون از منشأ حیوانات نیز شامل کرم ابریشم پپتون ، پپتون خون و غیره است.
محصولات تجزیه پروتئین مانند گوشت گاو ، کازئین ، پودر شیر ، ژلاتین سفید ، پروتئین سویا ، پروتئین ابریشم و فیبرین خون از طریق فرآیند هیدرولیز ناقص بدست می آیند. محصولات فروخته شده در بازار عمدتا به رنگ زرد و قهوه ای زرد روشن هستند. وزن مولکولی آن بین روغن گل داودی وحشی و پپتید ، در حدود سال 2000 است. ترکیب هیدرولیزهای پروتئین از منابع مختلف و شرایط هیدرولیز مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین پپتون اغلب مخلوط پیچیده ای از پپتیدها است. در آب محلول است ، در هنگام گرم شدن بیش از حد ، در سولفات آمونیوم اشباع رسوب نمی شود ، اما توسط رسوبگر پروتئین می توان رسوب کرد. می توان از آن به عنوان عنصر میکروارگانیسم و کشت سلول های حیوانی ، مواد غذایی خاص و مواد آرایشی و همچنین به عنوان تثبیت کننده آبجو و سایر محصولات استفاده کرد.
طبقه بندی ازپودر پپتون:
پپتون را می توان به پپتون حیوانات ، پپتون گیاهی و پپتون میکروبی از منبع تقسیم کرد. تریپتون ، پپتون گوشت و پپتون استخوان همه پپتون حیوانات هستند ، در حالی که پپتون سویا پپتون گیاهی است و پپتون مخمر پپتون میکروبی است.
پپتون از منشأ حیوانات نیز شامل کرم ابریشم پپتون ، پپتون خون و غیره است.
محصولات تجزیه پروتئین مانند گوشت گاو ، کازئین ، پودر شیر ، ژلاتین سفید ، پروتئین سویا ، پروتئین ابریشم و فیبرین خون از طریق فرآیند هیدرولیز ناقص بدست می آیند. محصولات فروخته شده در بازار عمدتا به رنگ زرد و قهوه ای زرد روشن هستند. وزن مولکولی آن بین Piper Nigrum یون و پپتید است ، در حدود سال 2000.
ترکیب هیدرولیزات پروتئین ها از منابع مختلف و شرایط مختلف هیدرولیز می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین پپتون اغلب مخلوط پیچیده ای از پپتیدها است. در آب محلول است ، در هنگام گرم شدن بیش از حد ، در سولفات آمونیوم اشباع رسوب نمی شود ، اما توسط رسوبگر پروتئین می توان رسوب کرد. می توان از آن به عنوان عنصر میکروارگانیسم و کشت سلول های حیوانی ، مواد غذایی خاص و مواد آرایشی و همچنین به عنوان تثبیت کننده آبجو و سایر محصولات استفاده کرد.
تگ های محبوب: پپتون پودر CAS 73049-73-7 ، تأمین کنندگان ، تولید کنندگان ، کارخانه ، عمده فروشی ، خرید ، قیمت ، فله ، برای فروش