Tối ưu hóa quá trình trích ly protein từ bèo tấm (Lemna minor) với sự hỗ trợ của enzyme cellulase

Trong nghiên cứu này, quá trình trích ly protein từ bèo tấm đã được tiến hành với sự hỗ trợ của enzyme cellulase. Với hàm mục tiêu là hiệu suất trích ly protein, 4 yếu tố ảnh hưởng (tỉ lệ enzyme:cơ chất, pH, nhiệt độ, thời gian) đã được sàng lọc bằng mô hình Plackett Burman.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa quá trình trích ly protein từ bèo tấm (Lemna minor) với sự hỗ trợ của enzyme cellulaseHội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH TRÍCH LY PROTEIN TỪ BÈO TẤM (LEMNA MINOR) VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA ENZYME CELLULASE Vy Thị Minh*, Phạm Văn Đông, Trần Chí Hải Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh * Email: vyminh018@gmail.com Ngày nhận bài: 07/7/2018 ; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, quá trình trích ly protein từ bèo tấm đã được tiến hành với sự hỗ trợ củaenzyme cellulase. Với hàm mục tiêu là hiệu suất trích ly protein, 4 yếu tố ảnh hưởng (tỉ lệ enzyme:cơchất, pH, nhiệt độ, thời gian) đã được sàng lọc bằng mô hình Plackett Burman. Kết quả nghiên cứucho thấy rằng khi tiến hành trích ly protein từ bèo tấm bằng enzyme, ba yếu tố khảo sát ảnh hưởng cóý nghĩa đến hiệu suất trích ly protein (p Vy Thị Minh, Phạm Văn Đông, Trần Chí Hảicho các nghiên cứu sâu hơn về trích ly protein từ bèo tấm. Một nguồn nguyên liệu đầy tiềm năngnhưng vẫn chưa được quan tâm đúng mức. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu nghiên cứu2.1.1. Nguyên liệu Bèo tấm được thu nhận từ đầm rau nhúc tại xã Tân Hoà Thành, huyện Tân Phước, tỉnh TiềnGiang. Bèo tươi sau khi thu nhận được làm sạch, loại bỏ tạp chất, phân loại, phơi khô, nghiền nhỏ vàsàng qua rây 0,3mm; lượng protein trong bèo là 24,23% chất khô, ẩm 5,20%; mẫu này được gói trongtúi zip sử dụng trong nghiên cứu. Enzyme cellulase sử dụng là chế phẩm thu nhận từ nấm mốc Trichoderma reesei của hãngNovozymes, tên thương mại là Viscozyme Cassava C; hoạt động tốt trong vùng; pH 4.5 – 5.5, nhiệt độtừ 40oC – 50oC; có hoạt lực 100 FBG/g. Hóa chất sử dụng; Albumin huyết thanh bò (BSA, Việt Nam),thuốc thử Folin (Meck) và các hóa chất đạt yêu cầu phòng thí nghiệm.2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Trích ly protein với sự hỗ trợ của enzyme Bột bèo được pha loãng với nước cất theo tỉ lệ (2g:40ml), sau đó điều chỉnh pH bằng acid HCL2N, để ổn nhiệt ở 450C khoảng 5 phút rồi bắt đầu bổ sung 30µL/g enzyme, bắt đầu tính thời gian tríchly. Kết thúc thời gian trích ly mẫu được đem ly tâm tách cặn ở chế độ 5500 vòng trong 15 phút, thuphần dịch bằng cách lọc qua vải sạch và chuẩn bị xác định hàm lượng protein bằng phương phápquang phổ, đo ở bước sóng 660nm.2.2.2. Thiết kế mô hình Plackett Burman sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng Để đánh giá mức độ tác động của bốn yếu tố (tỉ lệ enzyme:cơ chất, pH, nhiệt độ, thời gian) đếnquá trình trích ly protein từ bèo tấm với sự hỗ trợ của enzyme cellulase, thí nghiệm được thiết kế theomô hình Plackett Burman, sàng lọc với 4 yếu tố trong 16 thí nghiệm (Bảng 1). Mức thấp (-1) và mứccao (+1) của yếu tố, kết quả tại tâm các phương án đã có từ một nghiên khác. Mẫu sau khi trích lyđược pha loãng 10 lần, hút 1ml mẫu cho vào ống nghiệm sạch; bổ sung 4ml dung dịch C để ở nhiệt độphòng 10 phút, sau đó cho 0,5 ml thuốc thử Folin – Ciocalteu; để yên 30 phút rồi đem đo độ hấp thuquang ở bước sóng 660nm [5].2.2.3. Mô hình tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt RSM Trong nghiên cứu này, mỗi thí nghiệm đơn và tại tâm sẽ được tiến hành lặp lại ba lần, kết quảđược trình bày ở dạng giá trị trung bình ± giá trị sai số. Kết quả được tính toán trên phần mền MicroftOffice Excel 2010 và phân tích bằng phần mền Modde 5.0.2.2.4. Xử lí số liệu 10Tối ưu hóa quá trình trích ly protein từ bèo tấm (Lemna Minor) với sự hỗ trợ của enzyme cellulase Số liệu thực nghiệm được lặp lại 3 lần và lấy giá trị trung bình, kết quả được trình bày ởdạng giá trị trung bình ± sai số. Sau đó, dùng phần mềm Statgraphics Centurion XV và Modde 5.0 đểphân tích số liệu. 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN3.1. Thiết kế Plackett Burman sàng lọc thí nghiệm Kết quả sàng lọc trên mô hình Plackett Burman cho thấy mức độ tác động của bốn yếu tố (tỉ lệenzyme:cơ chất, pH, nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất trích ly protein trong dịch trích ly (Bảng 1).Kết quả thí nghiệm tâm các phương án đã có từ một nghiên cứu khác. Bảng 1. Ma trận bố trí thí nghiệm Plackett- Burman Số thí Yếu tố tác động Hàm mục tiêu nghiệm lập lại X1 X2 X3 X4 Y 3 1 -1 -1 -1 30,40 ±0.21 3 1 1 -1 -1 36.00 ±1.46 3 1 1 ...