Tối ưu hóa điều kiện trích ly bằng kỹ thuật siêu âm thu nhận triterpensaponin từ rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst)

Bài viết khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu: Dung môi, công suất và thời gian siêu âm đến khả năng trích ly triterpensaponin từ rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst). Tối ưu hóa các điều kiện trích ly theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa điều kiện trích ly bằng kỹ thuật siêu âm thu nhận triterpensaponin từ rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst) Hội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY BẰNG KỸ THUẬT SIÊU ÂM THU NHẬN TRITERPENSAPONIN TỪ RAU ĐẮNG BIỂN (BACOPA MONNIERI (L.) Wettst) Nguyễn Thị Hương Lan, Phùng Thị Ngọc Huyền, Hoàng Thị Trúc Quỳnh* Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh * Email: quynhhtt@cntp.edu.vn Ngày nhận bài: 06/07/2018; Chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi, công suất và thời gian siêu âm đến khả năng trích ly triterpensaponin từ rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst). Tối ưu hóa các điều kiện trích ly theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Kết quả cho thấy tỉ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:21,883 (w/v), công suất siêu âm 56,286 W/g, thời gian siêu âm 18 phút 28 giây thu được hàm lượng triterpensaponin cao nhất 2,112% g/g chất khô, cao gấp 1,595 lần so với mẫu đối chứng không xử lý siêu âm. Từ khóa: Bacopa monnieri (L.) Wettst, hàm lượng triterpensaponin, mô hình bề mặt đáp ứng, siêu âm. 1. MỞ ĐẦU Rau đắng biển (Bacopa monnier (L.) Wettst) là loài cây thân thảo, mọc bò quanh năm, cao 10-20 cm, có lá nhỏ, mọng nước, hình bầu dục thuôn dài (dài 2-3 cm, rộng 0,5-0,7 cm). Cây có hoa nhỏ, hình ống cánh mỏng màu tím nhạt hay xanh hoặc trắng, nở từ tháng 5 đến tháng 10. Lá rau đắng biển khi nghiền nát có mùi hương và vị đắng đặc biệt [1]. Rau đắng biển là loại thảo dược được sử dụng để tăng cường trí nhớ và cải thiện chức năng của não trong các loại thuốc Ayurvedic [2]. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy vai trò dược lý của nó như là chất tăng cường nhận thức [3,4,5,6], thuốc chống trầm cảm, tác nhân chống ung thư [7], chất chống oxy hóa và chất đối kháng canxi [8,9,10]. Triterpensaponin là một nhóm các saponin có phần aglycol là các triterpenoid. Các triterpensaponin có đầy đủ tính chất đặc trưng của saponin như khả năng tạo bọt, khả năng tan trong nước, metanol, etanol loãng. Ngoài ra, khi nó tác dụng với axit vô cơ mạnh (axit perchloric, axit sulfuric,..) và thuốc thử vanillin, hơ nóng sẽ cho màu tím hoa cà. Đây là phản ứng để phân biệt saponin triterpenoid với saponin steroid [11]. Kết hợp phản ứng với phân tích quang phổ UV-ViS để xác định hàm lượng triterpensaponin có trong dịch trích của rau đắng biển. Sóng siêu âm có khả năng tăng cường hiệu suất và tốc độ trích ly, rút ngắn thời gian trích ly và làm tăng khả năng hòa tan của thành phần cần trích ly so với phương pháp trích ly thông thường [12,13,14,15]. Vì vậy, trong nghiên cứu này sóng siêu âm được sử dụng để tăng cường hiệu quả trích ly triterpensaponin từ rau đắng biển. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu 25 Nguyễn Thị Hương Lan, Phùng Thị Ngọc Huyền, Hoàng Thị Trúc Quỳnh 2.2.1. Nguyên liệu Rau đắng biển tươi sử dụng trong nghiên cứu này là rau đắng VietGAP, bao gói 200 g/gói, là sản phẩm của Hợp tác xã Nông nghiệp Thương mại Dịch vụ Phú Lộc. Rau đắng biển được rửa sạch, để ráo nước, cắt nhỏ đến kích thước 2cm tại tâm cốc chứa mẫu. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi ở các giá trị 1:10, 1:15, 1:20, 1:25, 1:30 (w/v); công suất siêu âm cố định 30% Wmax (tương ứng 45 W/g nguyên liệu); thời gian siêu âm 10 phút. Kết thúc quá trình xử lý, làm nguội hỗn hợp về nhiệt độ phòng, toàn bộ dịch đem ly tâm bằng thiết bị ly tâm Hermle - Đức ở tốc độ 5500 rpm trong thời gian 15 phút. Dịch sau ly tâm được lọc qua giấy lọc ∅110 mm. Phân tích phần dịch trong thu được từ quá trình lọc để xác định hàm lượng triterpensaponin. 2.1.1.2. Khảo sát công suất siêu âm (W/g) Thí nghiệm được thực hiện tương tự như mô tả ở mục 2.1.1.1. Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi là kết quả ở thí nghiệm 2.1.1.1; thời gian siêu âm 10 phút. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của công suất siêu âm ở các giá trị: 30; 37,5; 45; 52,5, 60 W/g. 2.1.1.3. Khảo sát thời gian siêu âm (phút) Thí nghiệm được thực hiện tương tự như mô tả ở mục 2.1.1.1. Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi kết quả thí nghiệm 2.1.1.1; công suất siêu âm là kết quả thí nghiệm 2.1.1.2. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm ở các giá trị: 5, 10, 15, 20 phút. 2.1.2. Tối ưu hóa điều kiện trích ly 26 Tối ưu hóa điều kiện trích ly bằng kỹ thuật siêu âm thu nhận triterpensaponin từ rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst) Tiến hành siêu âm ở các tỷ lệ 1:15, 1:20, 1:25 (w/v), các mức công suất 45, 52,5, 60 W/g, siêu âm trong 10, 15, 20 phút và một mẫu đối chứng không qua xử lý siêu âm. Thiết kế ma trận Plackett Burman nhằm xác định mức độ tác động của các yếu tố đến hàm mục tiêu, qua đó đánh giá được các yếu tố ảnh hưởng có ý nghĩa đến hàm lượng triterpensaponin trong dịch trích ly. Tối ưu hóa điều kiện trích ly với các yếu tố có ảnh hưởng đáng kể bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology – RSM) theo mô hình hồi quy bậc 2 thiết kế CCF với 3 thí nghiệm tại tâm. 2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 2.3.1. Phương pháp phân tích xác định hàm lượng triterpensaponin Xây dựng đường chuẩn của axit oleanolic: Dung dịch axit oleanolic pha với nồng độ 2,5 mg/ml, được cho vào các ống nghiệm với các thể tích khác nhau, sau đó 0,2 ml vanillin-axit acetic (5%), 1,2 ml axit percholoric, đun cách thủy và ủ ở 70 oC trong 15 phút. Các ống được lấy ra và làm mát dưới vòi nước trong 2 phút, ethyl acetate được thêm vào sao cho tổng thể tích là 5 ml. Đo độ hấp thu ở bước sóng 550 nm [16] ...