ساخت نانولوله‌ها از پروتئین موجود در شیر

توانایی پروتئین شیر، آلفا لاکتالبومین، در خودآرایی و تبدیل شدن به نانولوله، صنعت مواد غذایی را با یک ماده جدید و مهم برای ژله و کپسوله کردن روبرو کرده است.

توانایی پروتئین شیر، آلفا لاکتالبومین، در خودآرایی و تبدیل به نانولوله، صنعت مواد ‏غذایی را با یک ماده جدید و مهم برای ژله و کپسوله کردن روبه‌رو کرده است. ‏در حالی که این پروتئین تاکنون از سوی شرکت دانمارکی ‏Arla، تولید کننده اول آلفالاکتالبومین، به عنوان ‏یک جزء در فرمولاسیون مواد غذایی کودکان به‌کار برده شده است، قابلیت نانولوله شدن آن، باعث شده تا ‏دریچه‌ای نو به کاربردهای دیگر این پروتئین باز شود. تولیدکنندگان مواد غذایی به طور فزاینده‌ای به سمت ‏فناوری‌های کپسوله کردن گرایش پیدا می‌کنند تا از این طریق به تغییرات مورد نیاز رسیده، ارزش ‏محصولات خود را افزایش دهند. ‏در حالی که بیشتر نگاه‌ها به سمت میکروکپسوله کردن دوخته شده است، ‏J‏. ‏Graveland‏-‏Bikker، از ‏مرکز تحقیقات صنایع غذایی ‏NIZO‏ ، معتقد است خواص ویژه آلفا- لاکتالبومین موجود در پروتئین شیر، ‏در نانوکپسوله کردن نقش کلیدی دارد. تحت شرایط مناسب، آلفا لاکتالبومین به وسیله آنزیم پروتئاز آزاد ‏شده از باسیل ‏licheneiformls، می‌تواند به‌صورت جزئی هیدرولیز شود. با قرار دادن این پروتئین ‏هیدرولیز شده در معرض یون‌های کلسیم تشکیل نانولوله‌های خطی امکان‌پذیر می‌گردد. ‏این نانولوله‌ها که گفته می‌شود تنها نانولوله‌های پروتئینی غذایی هستند پایداری خوبی دارند و در شرایط ‏پاستوریزه شدن هم مقاومت می‌کنند (۷۲ درجه سانتی‌گراد در ۴۰ ثانیه) و هم تصفیه‌سازی سرد و خشک را ‏تحمل می‌کنند. ‏‏ ‏Bikker‏ گفت:”ویژگی خاص نانولوله‌های آلفالاکتالبومین حفره‌های آنهاست، زیرا این حفره‌ها، آنها را ‏قادر می‌سازد تا به عنوان یک حامل عمل کرده، مولکول موادی مانند ویتامین‌ها و آنزیم‌ها را با خود کپسوله ‏و از آنها محافظت می‌کند”. ‏پروفسور ‏de‏ ‏kruif، از دیگر محققان این گروه، گفت: کاربرد بسیار جالب نانولوله‌ها، استفاده از آنها به ‏عنوان حامل دارو و کپسوله‌کنندگی آن است. اندازه حفره لوله در حدود ۷/۸ نانومتر بوده، در نتیجه ‏مولکول‌ها وارد آن می‌شوند، سپس انتهای آن مسدود می‌شود. نانولوله‌های آلفا لاکتالبومین، با دهانه‌ای به ‏قطر هشت نانومتر می‌توانند به دو صورت انتها بسته و باز تشکیل شوند. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد ‏کپسول‌های لیپیدی می‌توانند مانند لوله‌ها به کار برده شوند. ‏خود پروتئین در صورت غنی‌سازی با یون کلسیم ارزش غذایی بالایی پیدا می‌کند و یک منبع غنی ‏آمینواسید می‌‌شود. آمینواسید ‏L‏- ‏tryptophan‏. به مقدار زیادی در صنعت تولید غذایی حیوانات استفاده ‏می‌شود و در عین حال از آن در مصارف غذایی برای انسان مانند غذاهای تقویتی پزشکی و مکمل‌های ‏غذایی نیز استفاده می‌شود. ‏خواص نانولوله‌ها تنها به کپسوله کردن محدود نمی‌شود، این مواد پتانسیل بالایی در افزایش ویسکوزیته و ‏ژله‌ای کردن دارند. دانسیته و خطی شدن بالای آلفالاکتالبومین می‌تواند باعث ایجاد صنعت تغلیظ‌کنندگی ‏متناوب گردد. این ماده قادر است ژله‌ای شود و با تغییر ‏pH‏ به حالت اسیدی، پیوند‌ها شکسته شده، به حالت ‏اول باز می‌گردد. ‏نکته جالب توجه دیگر، شفاف بودن ژل تشکیل شده است که می‌تواند توجه ویژه‌ای را در کاربردهای ‏صنعت غذا به خود معطوف کند. پروفسور ‏de‏ ‏kvulf‏ گفت: “ما قصد داریم یک تغلیظ‌کننده لبنی را با ‏ساختار و ترکیب نانولوله‌ها و با شفافیت ژل‌ها بسازیم. این ماده هم‌اکنون هیچ‌گونه کاربردی در بازار ندارد ‏ولی توجه صنعت مواد غذایی را به خود جلب کرده است”. ‏‏