Tối ưu hóa quá trình thủy phân chế phẩm protein từ rong Chaetomorpha sp. bằng enzyme alcalase

Bài viết trình bày điều kiện thủy phân tối ưu để thu được dịch thủy phân có khả năng kháng oxi hóa cao nhất là nồng độ enzyme Alcalase 0,9% và thời gian thủy phân 1,9h. Hiệu suất thu hồi protein tối ưu thu được khi nồng độ enzyme là 1% và thời gian thủy phân trong 1,8h. Khi đó hiệu suất thu hồi protein và khả năng bắt gốc tự do của dịch thủy phân thu được là 84,1% và 38,01 mg TE/g protein.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa quá trình thủy phân chế phẩm protein từ rong Chaetomorpha sp. bằng enzyme alcalaseKỷ yếu hội thảo khoa học – Phân ban công nghệ thực phẩm TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN CHẾ PHẨM PROTEIN TỪ RONG CHAETOMORPHA SP. BẰNG ENZYME ALCALASE Phan Thị Yến Nhi1, Phạm Thị Mỹ Tiên1, Nguyễn Bảo Toàn1, Trần Thị Cúc Phương, Trần Chí Hải1,* Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh 1 * Email: haitc@cntp.edu.vn Ngày nhận bài: 15/62017; Ngày chấp nhận đăng: 2/7/2017 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các yếu tố như: pH, nồng độ enzyme và thời gianthủy phân đến quá trình thủy phân protein rongCheatomorpha sp. được nghiên cứu. Phươngpháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để tối ưu hóa điều kiện thủy phân nhằm thu được peptide cóhoạt tính sinh học cao nhất. Kết quả cho thấy, điều kiện thủy phân tối ưu để thu được dịch thủyphân có khả năng kháng oxi hóa cao nhất là nồng độ enzyme Alcalase 0,9% và thời gian thủyphân 1,9h. Hiệu suất thu hồi protein tối ưu thu được khi nồng độ enzyme là 1% và thời gian thủyphân trong 1,8h. Khi đó hiệu suất thu hồi protein và khả năng bắt gốc tự do của dịch thủy phânthu được là 84,1% và 38,01 mg TE/g protein.Từ khóa: Alcalase 2.4L; Chaetomorpha sp.; phương pháp bề mặt đáp ứng; thủy phân protein. 1. GIỚI THIỆU Gần đây các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nhóm rong sống trong vùng nước lợ. Đâylà vùng thủy vực ở các cửa sông hoặc các vùng nước mặn nhân tạo bên trong vùng châu thổ đểnuôi thủy hải sản. Do sự giao thoa giữa hai vùng nước nên rong sống trong khu vực này cónhững đặc điểm khác biệt so với các loại rong sống trong hai vùng nước riêng biệt [1]. Khi thủyphân protein rong sẽ tạo ra các peptide có hoạt tính sinh họccó khả năng kháng oxi hóa [2]. Về cơ bản, các peptide có hoạt tính sinh học có thể được tạo ra từ các protein theo nhiềucách như là thủy phân bằng acid mạnh (HCl, H2SO4), kiềm mạnh (NaOH) hay enzyme. Tuynhiên việc thủy phân bằng acid và kiềm gặp phải nhiều trở ngại: oxy hóa một số amino acide,gây ra hiện tượng racemic hóa amino acide, xảy ra các phản ứng khử amine. Chính vì thế, hiệnnay phương pháp thủy phân bằng acid hay kiềm rất hạn chế sử dụng, thay vào đó là phươngpháp sử dụng enzyme protease [3]. Trong các nghiên cứu khác nhau, hoạt tính kháng oxi hóacủa dịch thủy phân bằng enzyme Alcalase cao hơn so với các dịch thủy phân bằng các loạienzyme khác. Hơn nữa, so với các protease khác, thủy phân bằng Alcalase thu được các peptidecó hoạt tính kháng oxi hóa cao hơn và các peptide ngắn hơn [4]. Trong nghiên cứu này chúng tôitiến hành tối ưu hóa quá trình thủy phân protein rongCheatomorpha sp. với các yếu tố: pH, nồngđộ enzyme và thời gian thủy phân theo thiết kế Plackett-Burman và phương pháp bề mặt đáp 200 Phan Thị Yến Nhi, Phạm Thị Mỹ Tiên, Nguyễn Bảo Toàn, Trần Thị Cúc Phương, Trần Chí Hảiứng để thu được dịch thủy phân có khả năng kháng oxi hóa, và hiệu suất thu hồi peptide/proteincao nhất. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Vật liệu Nguyên liệu: RongCheatomorpha sp. được thu nhận ở các ao nuôi tôm quảng canh tại xãLong Điền, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu. Tại phòng thí nghiệm, rong được rửa để loại bỏ cáctạp chất, sau đó phơi khô tới độ ẩm 9-10%, xay nhỏ và rây qua lưới 0,5mm. Bột rong mền đượcsấy ở nhiệt độ 50 – 60oC đến độ ẩm 5%. Rong sau khi thu nhận được sấy khô và xay mịn. Sauđó, nguyên liệu đượcxử lý với enzyme cellulase (nồng độ cơ chất 10%, nồng độ enzyme 117UI/g cơ chất, pH 7-8, nhiệt độ 52-53oC trong thời gian 73-74 phút) và sau đó trích ly bằng dungmôi NaOH 0,1M, tỉ lệ dung môi và nguyên liệu là 20 ml:1g, ở nhiệt độ 500C trong 79 phút. Hỗnhợp được khuấy đều, đem đi ly tâm 10.000 vòng trong 15 phút để thu dịch nổi. Dịch nổi thuđược sau khi trích ly được kết tủa bằng dung dịch muối (NH4)2SO4 bão hòa vớitỉ lệ dịch muối vàdịch trích là 5:1, thời gian 2 giờ ở nhiệt độ phòng. Dịch tủa thu được đem ly tâm 10.000 vòngtrong 15 phút để thu kết tủa. Kết tủa thu được sẽ được đem đi thẩm tích bằng màng cellophanecó kích thước lỗ màng là 14.000A để loại hết (NH4)2SO4. Và cuối cùng sẽ tiến hành sấy đôngkhô để thu bột chế phẩm protein. Chế phẩm protein được sử dụng trong thí nghiệm này có độtinh sạch là 82%. Chế phẩm protein được nghiền nhỏ sao cho kích thước đồng đều và được lưutrữ để sử dụng cho tất cả các thí nghiệm. Hóa chất: Enzyme alcalase 2,4L của Novozyme, enzyme này đều được mua tại Công tyBrenntag Việt Nam, có pH tối ưu là 7 và nhiệt độ tối ưu là 40oC, hoạt tính là 2,4 U/g chế phẩm.Hóa chất kiểm tra bao gồm: DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl), Vitamin C của Đức mua tạicông ty hóa chất Đoàn Lê. Các h ...