ترانس گلوتامیناز

ترانس گلوتامیناز نوعی آنزیم پروتئاز از نوع آسیل ترانسفراز است که موجب تشکیل پیوندهای کووالانسی بین پپتیدی مابین گروه آمین آزاد اسید آمینه لیزین و گروه آسیل اسید آمینه گلوتامین در انتهای زنجیره پروتئینی می‌شود. این واکنش همچنین تولید یک مولکول آمونیاک می‌کند. این آنزیم با شماره گذاری شده است. پیوندهای تشکیل شده توسط این آنزیم در مقابل فعالیتهای پروتئولیتیکی بسیار مقاوم و پایدار هستند. این آنزیم قادر است تا آمیزه‌های پروتئینی دارای اسیدهای آمینه فوق را بدون حرارت دهی از حالت مایع به ژل تبدیل کند.
منابع آنزیم ترانس گلوتامیناز
این آنزیم بصورت طبیعی در خون پستاندارانی همچون انسان و بمقادیر فراوانی در کبد خوک و گاو وجود دارد.
در گیاهانی همچون آفتاب گردان و نخود نیز وجود دارد.
در ماکیانی همچون مرغ و بوقلمون نیز یافت می‌شود.
در انواع ماهیان همچون مکرل و سالمون و میگو و نرم‌تنان دریایی نیز وجود دارد.
برخی گونه‌های میکروبی که اخیرا جهت استحصال صنعتی از آنها استفاده می‌شود.
تصویر مکانیزم واکنش
بالا واکنش نشان می‌دهد چگونه یک نوتروفیل ترکیبی با گلوتامین مانده انتشار آمونیاک و سپس این ترکیب در واکنش با آمین از یک لیزین مانده از دیگر پروتئین‌های تنظیم آنزیم دوباره.
تاریخچه تولید صنعتی
نخستین بار در سال ۱۹۸۷ وجود این آنزیم در گونه میکروبی استرپتومایسس موبارنسیس تشخیص داده شد.
در سال ۱۹۹۳ شرکت آجینوموتو موفق شد تا روشی برای استحصال تجاری این آنزیم از این گونه میکروبی ابداع کند.
تکنولوژی تولید و خالص سازی این آنزیم انحصارا در اختیار شرکت می‌باشد و حق استخراج و نیز سوش میکروبی مورد استفاده انحصارا برای این شرکت بثبت رسیده است. سایر تولیدکنندگان به دلیل عدم امکان دسترسی به تکنولوژی تولید و استحصال صحیح ناگزیر از دستکاری ژنتیک و میکروبهای تراریخته برای رسیدن به این منظور استفاده می‌کنند و بنابراین استفاده از آنزیمهای ترانس گلوتامیناز تراریخته در فراورده‌های غذایی ممنوع بوده و می‌تواند سلامت مصرف‌کنندگان را تهدید کند.
بعلت مشکلات ایجاد شده در زمینه مصرف این آنزیم طبق قوانین آمریکا و برخی کشورهای اروپایی همچون فرانسه و آلمان تنها استفاده از آنزیم ترانس گلوتامیناز شرکت آجینوموتو مجاز است.
کاربرد صنعتی
بندانگشتیاز آنزیم استخراجی از منابع حیوانی معمولا در زمینه‌های بیولوژیک و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به رشد روزافزون صنعت و نیاز به مصرف این آنزیم در صنایع گوشتی بعنوان چسب گوشت و نیز صنایع لبنی بعنوان بافت دهنده قوی تقاضای بسیار زیادی برای آنزیم استخراجی از منابع میکروبی وجود دارد. آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی یا MTG بر خلاف آنزیم استخراجی از کبد خوک که آنزیمی وابسته به یون کلسیم می‌باشد نیازی به حضور یون کلسیم جهت شروع فعالیت ندارد.
شرایط بهینه فعالیت MTG پی اچ بین ۵ تا ۷ و بهینه دمای فعالیت آن ۳۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد می‌باشد.
موارد کاربرد در صنعت غذا
لبنیات
فراورده‌های گوشتی
صنایع کنسرو گوشتی
کاربرد در صنایع لبنی
آنزیم استخراجی از سوش میکروبی غیر تراریخته Streptomyces mobaraensis در صورتی که در شرایط صحیحی تولید و خالص سازی شده باشد می‌تواند در فراورده‌های لبنی بویژه ماست، دوغ و پنیر مورد استفاده قرار گیرد. این آنزیم با ایجاد شبکه پایدار در ساختار کازئین شیر موجب می‌شود تا آرایش فضایی درشت کازئینها در موقعیت بهتری قرار گرفته و ساختار ژل مستحکمتری ایجاد شود که بنوبه خود باعث بهبود چشمگیر بافت و نیز کاهش شدید یا حذف آب اندازی در فراورده می‌شود. همچنین با کاهش در دسترس بودن اسیدهای آمینه و نیز تغییر ساختار جزئی در کازئینها از فعالیت پرتئولتیکی محصول کاسته و درنتیجه موجب افزایش چشمگیر ماندگاری فراورده می‌شود.
این آنزیم در شرایط تخمیر استارتر فعال بوده و بعد از پایان فرایند تخمیر بعلت اسیدیته بالا دناتوره شده و غیرفعال می‌گردد.
با توجه به نابودی در پایان فرایند تخمیر از آن بعنوان ماده کمک فرایند(processing aid) یاد شده و در محصول نهایی وجود نخواهد داشت.
پیوندهای به خارج