zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bước đầu đánh giá khả năng trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men lactic

Chia sẻ: Huỳnh Mộc Miên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

44
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này đánh giá khả năng thu nhận hoạt chất sinh học của lan gấm Anoectochilus formosanus Hayata bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men bởi chủng Lactobacillus acidophilus ATCC-4356. Dịch chiết thu được từ mỗi phương pháp xử lý được đánh giá về hàm lượng polyphenol tổng số, polysaccharide tổng số và khả năng kháng oxy hóa. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bước đầu đánh giá khả năng trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men lactic

Hội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TRÍCH LY CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ LAN GẤM (Anoectochilus formosanus) BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SÓNG, SIÊU ÂM VÀ LÊN MEN LACTIC Nguyễn Thị Thắm1,*, Lâm Bích Ngọc1, Liêu Mỹ Đông1 1Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh * Email: suonghatham@gmail.com Ngày nhận bài: 07/7/2018; Ngày chấp nhận đăng: 12/7/2018 TÓM TẮT Nghiên cứu này đánh giá khả năng thu nhận hoạt chất sinh học của lan gấm Anoectochilus formosanus Hayata bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men bởi chủng Lactobacillus acidophilus ATCC-4356. Dịch chiết thu được từ mỗi phương pháp xử lý được đánh giá về hàm lượng polyphenol tổng số, polysaccharide tổng số và khả năng kháng oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy lên men lactic cho hiệu quả thu nhận hàm lượng hoạt chất cao nhất và tăng cường khả năng kháng oxy hóa ở nồng độ 108 CFU/ml trong thời gian 72 giờ lên men cao hơn so với xử lý vi sóng và siêu âm. Kỹ thuật lên men lan gấm thu được hàm lượng polyphenol tổng số 11,762 mg GAE/g mẫu, polysaccharide tổng số 48,914 mg GE/g mẫu và tăng khả năng kháng oxy hóa lên gấp 3 lần so với mẫu đối chứng. Lên men lactic lan gấm giúp tăng cường chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu này có thể đề xuất sử dụng lên men lactic A. formosanus trong sản phẩm thực phẩm chức năng. Từ khóa: Anoectochilus formosanus Hayata, vi sóng, siêu âm, lên men Lactobacillus acidophilus. 1. MỞ ĐẦU Lan gấm Anoectochilus formosanus thuộc chi Anoectochilus của họ lan Orchdoideae, phát triển ở độ cao 1500 m, được tìm thấy ở Srilanka, Malaysia, Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc, ở Việt Nam loài này được tìm thấy ở Kon Tum, Cúc Phương, Kẽ Bàng . Theo đông y, từ lâu lan gấm (dạng tươi hoặc khô) được đun sôi với nước điều trị chứng đau ngực, đau bụng, sốt, cao huyết áp, rối loạn chức năng gan, điều trị bên ngoài vết thương rắn cắn. Trong những thập kỷ gần đây, các chất khác nhau được phân lập từ lan gấm chứng minh được rằng lan gấm có khả năng kháng oxy hóa [1], phòng ngừa và điều trị sơ gan [2], giảm suy hô hấp ở thai nhi [3], tăng cường hệ miễn dịch, chống khối u [1], ngăn ngừa chứng loãng xương sau giai đoạn mãn kinh [2] điều trị các bệnh về thần kinh, tim mạch, cao huyết áp. Hiện nay, A. formosanus được chế biến để sản xuất túi trà, tuy nhiên quy trình xử lý có thể phá hủy hoạt tính của một số chất, hiệu quả trích ly các hợp chất có giá trị dược học không cao. 122
Nguyễn Thị Thắm, Lâm Bích Ngọc, Liêu Mỹ Đông Hiện nay có nhiều phương pháp trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật trong đó phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm, vi sóng là một trong những công nghệ tiềm năng trong việc khai thác hợp chất có trong thảo dược nhờ giảm thời gian và nhiệt độ chiết và tăng hàm lượng các chất. Phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng ra đời sau phương pháp siêu âm 35 năm, là phương pháp giúp nâng cao hiệu quả trích ly so với phương pháp truyền thống [4]. Những nghiên cứu trước đây đã sử dụng siêu âm trong chiết xuất hoa bia, tăng độ tinh khiết của polysaccharide, ứng dụng của vi sóng rút ngắn thời gian trích ly, tăng hàm lượng các chất thu được, ức chế enzyme polyphenoloxidase gây hóa nâu trái cây [5]. Bên cạnh hai phương pháp trên, quá trình lên men cũng được xem xét như một hướng trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học hiệu quả [6]. Kỹ thuật lên men xuất hiện từ rất lâu đời, là một ứng dụng quan trọng trong ngành thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm. Quá trình lên men gây ra sự phá vỡ hoặc những biến đổi sinh học từ chất nền phức tạp là thành phần thảo dược thành các thành phần tương thích dưới tác động của enzyme, do đó điều chế các đặc tính của sản phẩm hoặc thay đổi hàm lượng hợp chất sinh học [7]. Kỹ thuật lên men cũng cho thấy gia tăng khả năng thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm [6]. Tuy nhiên, các nghiên cứu đánh giá khả năng trích ly có hỗ trợ siêu âm, vi sóng và lên men vẫn chưa được công bố đầy đủ. Vì vậy, nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá hiệu quả trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng ba phương pháp trên thông qua các chỉ tiêu đánh giá hàm lượng polyphenol tổng số, polysaccharide tổng số và khả năng kháng oxy hóa. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Lan gấm, chủng vi sinh vật và hóa chất Sinh khối lan gấm (Anoectochilus formosanus Hayata) in vitro được cung cấp bởi phòng công nghệ tế bào Thực vật, viện Sinh học Nhiệt đới TpHCM, lan gấm được bảo quản ở 40C. Chủng vi khuẩn lactic: Lactobacillus acidophilus ATCC-4356 được nhân lên trên môi trường MRS ở 37oC sau 22 giờ nuôi cấy, sinh khối thu nhận và dùng cho quá trình tiếp theo. Hóa chất: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy (DPPH) (Sigma), thuốc thử anthrone (Merck), acid sulfuric, methanol, thuốc thử Folin-Ciocalteu, Na2CO3 xuất xứ Trung Quốc. 2.2. Phương pháp chiết xuất dịch lan gấm Chuẩn bị mẫu lan gấm: lan gấm được lựa chọn bỏ phần rễ và lá hư úa, rửa sạch, để ráo nước. Cân 20 ± 0.01g lan gấm, xay nhuyễn, chuyển vào cốc 250 ml, sau đó dùng nước cất định mức lên 100 ml. Xử lý vi sóng: Tiến hành thí nghiệm ở thiết bị vi sóng Electrolux công suất cực đại 1250 W công suất vi sóng 600 W, 800 W, 1000 W trong thời gian vi sóng 30s, 45s, 75s, 105s, 150s, 180s, 210s. Sau khi vi sóng, hỗn hợp được ly tâm 5000 vòng/phút trong 10 phút. Thu được dịch chiết. Xử lý siêu âm: Tiến hành thí nghiệm ở thiết bị Sonics công suất cực đại 750 W, tần số 20 kHz ở công suất 20%, 25%, 30%, 35%, 40% trong thời gian siêu âm là 5 phút, 10 phút, 15 phút. Sau khi siêu âm, hỗn hợp được ly tâm 5000 vòng/ phút trong 10 phút. Thu được dịch chiết. 123
Bước đầu đánh giá khả năng trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men lactic Xử lý lên men Lactobacillus acidophilus: Sinh khối vi khuẩn Lactobacillus acidophilus sau khi thu nhận được hiệu chỉnh bằng máy đo quang phổ và bổ sung vào dịch lan để đạt nồng độ 107 CFU/ml, 108 CFU/ml, 109 CFU/ml và tiến hành lên men trong thời gian 24h, 48h, 72h, 96h. Sau khi kết thúc quá trình lên men, hỗn hợp được ly tâm 5000 vòng/phút trong 10 phút. Thu được dịch chiết. 2.3. Phương pháp phân tích và xử lý thống kê 2.3.1. Phương pháp phân tích Xác định hàm lượng polyphenol tổng số được xác định theo mô tả của Li Ru-Lai và cộng sự với một số thay đổi được thể hiện như sau: 0,1 ml dịch lan gấm thêm 0,9 ml nước khử ion và 5 ml thuốc thử Folin- Ciocalteu, sau 3 phút thêm 4 ml dung dịch Na2CO3 7,5%. Hỗn hợp lắc đều và giữ trong bóng tối 30 phút. Sau đó, độ hấp thụ của hỗn hợp được đo ở bước sóng 765 nm. Kết quả được thể hiện bằng mg GAE/g mẫu dựa trên đường chuẩn acid gallic. Xác định hàm lượng polysaccharide tổng số được mô tả theo Zhang và cộng sự với những thay đổi như sau: 0,1 ml dịch lan gấm thêm 1,9 ml nước khử ion và thêm 8 ml thuốc thử anthrone 0,2% trong dung dịch acid sulfuric đậm đặc. Hỗn hợp được ủ 30 phút ở nhiệt độ phòng. Sau đó, độ hấp thụ của hỗn hợp được đo ở bước sóng 630 nm. Kết quả được thể hiện bằng mg GE/g mẫu dựa trên đường chuẩn D-glucose. Xác định khả năng kháng oxy hóa theo phương pháp 1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazy (DPPH) dựa trên mô tả của Chang và cộng sự với những thay đổi như sau: 1 ml dịch lan gấm thêm 1 ml nước khử ion và 10 ml thuốc thử DPPH 0,8 µM trong methanol. Hỗn hợp được ủ trong bóng tối trong 60 phút. Sau đó, độ hấp thụ của hỗn hợp được đo ở bước sóng 517 nm. Kết quả được thể hiện bằng mg VitC/g mẫu dựa vào đường chuẩn acid ascorbic. 2.3.2. Xử lý thống kê Các nghiệm thức được lặp lại ba lần để tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, kết quả được trình bày ở dạng giá trị trung bình ± giá trị sai số. Đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa giữa các mẫu thí nghiệm được thực hiện bằng phương pháp thống kê ANOVA kiểm định LSD với α= 0,05 trên phần mềm Statgraphics, tính toán và thể hiện đồ thị trong Excel 2010. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của quá trình xử lý vi sóng đến hoạt tính sinh học của lan gấm Ảnh hưởng của vi sóng đến hàm lượng polyphenol tổng số và polysaccharide tổng số được trình bày ở Hình 1. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng polyphenol và polysaccharide của mẫu có xử lý vi sóng cao hơn so với mẫu đối chứng (p
Nguyễn Thị Thắm, Lâm Bích Ngọc, Liêu Mỹ Đông đạt đến điểm sôi của nước, thời gian gia nhiệt tăng kết hợp với sự phá vỡ tế bào do ma sát tạo điều kiện cho dung môi dễ xâm nhập vào gian bào nguyên liệu, lôi kéo các chất ra ngoài [4]. Mặt khác, khi xét ở cùng công suất vi sóng, thời gian vi sóng kéo dài càng gia tăng thêm hàm lượng các chất. Điều này cho thấy công suất và và thời gian vi sóng ảnh hưởng quan trọng đến quá trình thu nhận hoạt chất. Tuy nhiên, khi công suất vi sóng cao và thời gian vi sóng kéo dài làm giảm hàm lượng các chất nhanh chóng, vi sóng 210s, hàm lượng polyphenol ở 600 W, 800 W và 1000 W giảm lần lượt 7,2%, 48,67% và 58,86%, hàm lượng polysaccharide giảm lần lượt 10,67%, 22,45% và 34,02%. Điều này có thể do năng lượng vi sóng lớn và thời gian vi sóng kéo dài làm gia tăng nhiệt độ dịch chiết lên cao dễ xảy ra các phản ứng oxy hóa, phản ứng trùng hợp làm thay đổi cấu trúc và hoạt tính sinh học của các hợp chất. Khả năng bắt gốc tự do DPPH của mẫu có xử lý vi sóng tăng cao hơn so với mẫu đối chứng (p
Bước đầu đánh giá khả năng trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men lactic suất siêu âm cao tạo nhiệt lượng lớn, hiện tượng vi xoáy đã phá vỡ các phân tử nước H2O tạo ion H+ và OH- hình thành các gốc tự do hoạt động mạnh OH- làm tiêu hao hàm lượng chất kháng oxy hóa [11]. Hình 3: Hàm lượng polyphenol, polysaccharide tổng số Hình 4: Khả năng kháng oxy hóa. 3.3. Ảnh hưởng nồng độ tế bào, thời gian lên men đến hoạt tính sinh học của lan gấm Ảnh hưởng của lên men lan gấm bởi vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đến hàm lượng polyphenol tổng số và polysaccharide tổng số từ mẫu lan gấm được trình bày ở Hình 5. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng polyphenol của mẫu được lên men bởi Lactobacillus acidophilus cao hơn so với mẫu đối chứng (p
Nguyễn Thị Thắm, Lâm Bích Ngọc, Liêu Mỹ Đông thu được. Chất chống oxy hóa bị biến đổi là do trong quá trình lên men đã giải phóng các hợp chất có hoạt tính sinh học từ các hợp chất hóa học liên hợp, xảy ra các phản ứng hình thành các chất mới. Điều đặc biệt là trong vi khuẩn lactic có chứa các enzyme sản xuất các hợp chất có giá trị chẳng hạn như các chất chống oxy hóa mạnh hydroxytyrosol, pyrogollol, 4-vinyl phenol, 4–vinyl guaacol. Hoạt động kháng oxy hóa dạng flaconoid alycone cao gấp 10 đến 12 lần so với dạng flavonoid glycosides [14]. Trong L. acidophilus có chứa enzyme β-glucosidase có thể phân cắt flavonoid glucoside thành các dạng alycone tăng khả năng kháng oxy hóa [15]. Hình 5: Hàm lượng polyphenol, polysaccharide tổng số Hình 6: Khả năng kháng oxy hóa. Kết quả thu được từ nghiên cứu này cho thấy, các chất có hoạt tính sinh học thu nhận được từ ba phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men có sự khác biệt đáng kể (p
Bước đầu đánh giá khả năng trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm bằng phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men lactic 4. KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu cho thấy, cả ba phương pháp vi sóng, siêu âm và lên men đều giúp tăng khả năng khai thác các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm. Quá trình lên men giúp tăng cường hoạt tính sinh học của những hợp chất này. Lan gấm được lên men bởi vi khuẩn Lactobacillus acidophilus ở nồng độ 108 CFU/ml trong thời gian 72 giờ lên men thu được hàm lượng polyphenol tổng số và polysaccharide tổng số cao nhất 11,762 mg GAE/g mẫu và 48,914 mg GE/g mẫu tương ứng. Khả năng kháng oxy hóa của lan gấm được lên men lactic cao gấp 3 lần so với mẫu đối chứng. Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng ứng dụng của lên men Lactobacillus acidophilus có thể thay thế các kỹ thuật khác trong việc thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ lan gấm cũng như gia tăng giá trị dược tính của những hợp chất này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] H.-F. S. C.-C. Tsenga, L.-F. Wangb, B. Sub, C.-C. Hsuc, H.-Y. Kaoa, and K.-T. Chengb, "Antitumor and immunostimulating effects of Anoectochilus formosanus Hayata," 2006. [2] Y. W. W. C.C. Shiha, W.C. Linb, , "Aqueous extract of Anoectochilus formosanus attenuate hepatic fibrosis induced by carbon tetrachloride in rats," 2004. [3] K. Y. Mayumi ikeuchi, Tombo Nishimura and Kazunaga Yazawa,. (2004). Effects of Anoectochilus formosanus on Endurance Capacity in Mice. [4] T. J. M. M. Vinatoru, I. Calinescu,, "Ultrasonically Assisted Extraction (UAE) and Microwave Assisted Extraction (MAE) of Functional Compounds from Plant Materials," 2017. [5] D. Redondo, M. E. Venturini, R. Oria, and E. Arias, "Inhibitory effect of microwaved thinned nectarine extracts on polyphenol oxidase activity," Food Chemistry, vol. 197, pp. 603-610, 2016/04/15/ 2016. [6] Chang-Chai Ng et al, "Lactic acid bacterial fermentation on the production of functional antioxidant herbal Anoectochilus formosanus Hayata," 2010. [7] Ahtesham Hussain et al, "Fermentation, a feasible strategy for enhancing bioactivity of herbal medicines," 2015. [8] A. Liazid, M. Palma, J. Brigui, and C. G. Barroso, "Investigation on phenolic compounds stability during microwave-assisted extraction," Journal of Chromatography A, vol. 1140, pp. 29-34, 2007/01/26/ 2007. [9] W. Lee, G. Ahn, B.-J. Lee, W. A. J. P. Wijesinghe, D. Kim, H. Yang, et al., "Radio-protective effect of polysaccharides isolated from Lactobacillus brevis-fermented Ecklonia cava," International Journal of Biological Macromolecules, vol. 52, pp. 260-266, 2013/01/01/ 2013. [10] A. Golmohamadi, G. Möller, J. Powers, and C. Nindo, "Effect of ultrasound frequency on antioxidant activity, total phenolic and anthocyanin content of red raspberry puree," Ultrasonics Sonochemistry, vol. 20, pp. 1316-1323, 2013/09/01/ 2013. [11] A. C. Soria and M. Villamiel, "Effect of ultrasound on the technological properties and bioactivity of food: a review," Trends in Food Science & Technology, vol. 21, pp. 323-331, 2010/07/01/ 2010. 128
Nguyễn Thị Thắm, Lâm Bích Ngọc, Liêu Mỹ Đông [12] S.-C. H. Li-Ru Lai, Hui-Yu Huang and Cheng-Chun Chou,, "Effect of lactic fermentation on the total phenolic, saponin and phytic acid contents as well as anti-colon cancer cell proliferation activity of soymilk," 2013. [13] R. Kaprasob, O. Kerdchoechuen, N. Laohakunjit, and P. Somboonpanyakul, "B vitamins and prebiotic fructooligosaccharides of cashew apple fermented with probiotic strains Lactobacillus spp., Leuconostoc mesenteroides and Bifidobacterium longum," Process Biochemistry, vol. 70, pp. 9-19, 2018/07/01/ 2018. [14] Sheng-Yang Wang et al, "Profiling and Characterization Antioxidant Activities in Anoectochilus formosanus Hayata," 2002. [15] F. R. Axelle Septembre-Malaterre, Patrick Poucheret,, "Fruits and vegetables, as a source of nutritional compounds and phytochemicals: Changes in bioactive compounds during lactic fermentation," 2017. ABSTRACT INITIAL EVALUATION OF CAPACITY EXTRATION ON BIOACTIVITY OF HERBAL ANOECTOCHILUS FORMOSANUS HAYATA BY MICROWAVE, ULTRASOUND AND LACTIC FERMENTATION Nguyen Thi Tham1,*, Lam Bich Ngoc1, Lieu My Dong1 1 Ho Chi Minh University of Food Industry, Vietnam * Email: suonghatham@gmail.com This study evaluated a novel method to extract bioactivity extracts of Anoectochilus formosanus Hayata by microwave, ultrasound and Lactobacillus acidophilus ATCC-4356 fermentation methods. The extracts from each extraction techniques was evaluated their total polyphenol content, total polysaccharide content and antioxidant activity. The results showed that the extracts of lactic fermentation method gave the highest efficiency and the antioxidant activity at 108 CFU/ml in 72 hours of fermentation was increased more than microwave and ultrasound treatment. The Anoectochilus formosanus fermentation technique was obtained the total polyphenol content 11.762 mgGAE/g sample, total polysaccharide content 48.914 mgGE/g sample and the antioxidant capacity was tripled to the control sample. The Anoectochilus formosanus fermentation method by Lactobacillus acidophilus ATCC-4356 promotes bioactive compounds of high biological value. This study would suggest a novel use of lactic fermenting A. formosanus in production funtional foods. Keywords: Anoectochilus formosanus Hayata, microwave, ultrasound, Lactobacillus acidophilus fermentation. 129

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.