Download
1 / 19
200 likes | 660 Views
Prof. dr hab. Włodzimierz Bednarski Katedra Biotechnologii Żywności Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie. Postęp w biotechnologii nie zawsze znaczony kolorami. Główne tezy wykładu.
E N D
Prof. dr hab. Włodzimierz Bednarski Katedra Biotechnologii Żywności Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie Postęp w biotechnologii nie zawsze znaczony kolorami
Główne tezy wykładu • Biotechnologia jako dyscyplina naukowa, historia rozwoju oraz jej znaczenie w produkcji żywności, medycynie oraz w ochronie środowiska, • Postęp w enzymatycznej modyfikacji: sacharydów, lipidów i białek, • Eliminacja przyczyn alergii oraz nietolerancji składników żywności, • Synteza składników żywności o właściwościach prozdrowotnych, • Perspektywy biotechnologii żywności, nanobiotechnologia
Rozwój biotechnologii żywności we własnej retrospekcji • Biotechnologia klasyczna, • Procesy biotechnologiczne w produkcji żywności np. serów dojrzewających, mlecznych napojów fermentowanych, • Enzymatyczna modyfikacja składu i właściwości żywności, • Mikroorganizmy oraz doskonalenie ich cech technologicznych, • Inżynieria genetyczna oraz jej znaczenie, • Genomika, nutrigenomika, proteomika,
białka ENZYMY lipidy sacharydy Enzymatyczna modyfikacja składników żywności
Enzymatyczna modyfikacja składników żywności cd. • Modyfikacje sacharydów np. laktozy • Modyfikacje białek np.mleka, białek zbóż • Modyfikacje lipidów
Nietolerancja laktozy • Przyczyny nietolerancji • Możliwości łagodzenia i eliminacji • Enzymatyczna hydroliza laktozy w mleku • Aspekty technologiczne i żywieniowe
Oligosacharydy jako prebiotyki Składniki żywności nie ulegające strawieniu przez enzymy w jelitach i mogą korzystnie oddziaływać na organizm człowieka w wyniku selektywnej stymulacji w okrężnicy, rozwoju jednego lub określonej liczby gatunków (szczepów) korzystnych dla zdrowia gospodarza bakterii, np. Bifidobacterium, Lactobacillus
Żywność – źródło alergenów Znane przykłady żywności lub jej składników o właściwościach alergennych: • Ziarna zbóż zawierające gluten oraz produkty z nich otrzymywane • Skorupiaki i produkty z nich otrzymywane • Jaja i produkty ich przetwórstwa • Ryby i przetwory • Orzeszki ziemne • Nasiona soi • Mleko i przetwory • Ziarno sezamu
Problematyka celiakii oraz innych chorób związanych z immunoreaktywnością białek zbóż Proteomika – jej rozwój oraz znaczenie w pogłębianiu wiedzy o budowie białek zbóż, głównie prolamin i glutelin – podstawowych frakcji glutenu Ostatnio stwierdzono, że w -gliadynach występują frakcje peptydów zawierające od 30 do 130 reszt aminokwasów/mol, a wśród nich są immunoreaktywne. W składzie tych peptydów dominują glutamina i prolina. W przewodzie pokarmowym niektórych osób brakuje enzymów zdolnych do hydrolizy peptydów bogatych w prolinę. Zdolność do ich hydrolizy wykazują natomiast endopeptydazy bakterii, np. z rodz. Flavobacterium.
TAG DAG MAG glicerol Lipaza Lipaza Lipaza H2O WKT H2O WKT H2O WKT Estryfikacja Enzymatyczna modyfikacja lipidów z zastosowaniem lipaz Hydroliza
O O O O C C O O O O O O O O C C C C O O O O O O C C C 1 1 8 8 : : 1 1 8 18:0 18:0 18:0 : 0 8 18:0 18:0 : 0 Lipaza Lipaza Produkty uboczne O O O O C C O O C O O O O C C 1 1 8 8 : : 1 1 8 : 0 1 1 8 8 : : 1 1 O O O O C C O O C O O C 1 1 8 8 : : 1 1 8 : 0 8 : 0 Metody enzymatycznej syntezy sTAG Jedno-etapowa synteza:Transestryfikacja triacylogliceroli + + • Synteza niskokalorycznych triacylogliceroli typu ABA, zawierających • kwas kaprylowy w pozycji sn-1 i sn-2 oraz kwas oleinowy • w pozycji sn-2 + • Modyfikacja właściwości fizykochemicznych triacylogliceroli. • Poprawa smarowności tłuszczów oraz zmiana temperatury • topnienia tłuszczów. Otrzymywanie margaryn nie zawierających kwasów tłuszczowych typu trans oraz substytutów masła kakaowego
Strukturyzowane triacyloglicerole (sTAG): definicja, właściwości zastosowanie Definicja: Triacyloglicerole typu ABA, np.: 1-kapryloilo-2-oleinoilo-3-kapryloilo-glicerol (CyOCy) 1-oleinoilo-2-palmitynoio-3-oleinoilo-glicerol (OPO) Właściwości: 2.5-raza szybszy metabolizm w porównaniu do tradycyjnych tłuszczów Dostarczanie organizmowi niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) Zastosowanie: Żywność dietetyczna dla chorych z zaburzeniami pracy trzustki Źródło szybko wykorzystywanej energii dla organizmu ludzkiego Żywienie niemowląt (Betapol, OPO)
O O C O O C O H 1 6 : 0 1 8 : 1 Lipaza, EtOH Lipaza, - 2 H O 2 O O C O O C O O C + 2 C OH 1 6 : 0 1 6 : 0 1 6 : 0 18:1 O O C O O C O H 1 6 : 0 1 8 : 1 - 2 C OEt 16:0 Metody enzymatycznej syntezy sTAG Dwu-etapowa synteza: 1: Alkoholiza triacylogliceroli do 2-MAG 2: Estryfikacja • Otrzymywanie triacylogliceroli będących substytutami lipidów mleka kobiecego, tzw. OPO, charakteryzującymi się występowaniem kwasu oleinowego w pozycji sn-1 i sn-3 oraz kwasu palmitynowego w pozycji sn-2
Nanobiotechnologia i jej perspektywy Nanobiotechnologia to wykorzystanie wiedzy o funkcjonowaniu układów biologicznych w konstruowaniu użytecznych człowiekowi materiałów i urządzeń działających w skali „nano” (od 1 do 100 nanometrów) • Otrzymywanie nanomateriałów, opakowania bioaktywne, • Otrzymywanie biosensorów, • Nanorurki, zastosowanie w nanokapsułkowaniu składników żywności np. witamin, związków smakowo – zapachowych itp.
Dedykacja z okazji Święta Nauki „Kiedy dostrzegam blask naukowej prawdy doświadczam jednocześnie dwóch uczuć, ogromnej satysfakcji oraz pragnienia poznania jeszcze większej Prawdy. W takiej chwili nauka zaczyna być czymś więcej niż procesem dokonywania odkryć. Obdarza ona uczonego doświadczeniem ,które nie zawsze poddaje się wyjaśnieniu w kategoriach czysto przyrodniczych.” (Francis S. Collins)
