Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu bước đầu đưa ra kết quả nghiên cứu về chiết xuất và tinh chế collagen từ da cá Basa trong một bài viết trước đây. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiếp tục cải thiện điều kiện tinh chế collagen và thử nghiệm ứng dụng collagen thu được trong kích thích nảy mầm của hạt lúa HT1 (Oryza sativa) tại Thừa Thiên Huế.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH NẢY MẦM HẠT LÚA CỦA COLLAGEN TỪ DA CÁ BA SA Lê Trung Hiếu1, Nguyễn Hoàng Lương Ngọc1,2, Lê Lâm Sơn1, Nguyễn Đăng Giáng Châu1, Trần Thanh Minh1, Lê Thùy Trang1, Nguyễn Thị Như1, Trần Thị Văn Thi1* 1Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế 2Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm thành phố Hồ Chí Minh *Email: ttvthi@hueuni.edu.vn Ngày nhận bài: 21/12/2022; ngày hoàn thành phản biện: 26/12/2022; ngày duyệt đăng: 14/4/2023 TÓM TẮT Da cá thải ra từ ngành chế biến cá được coi là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất collagen. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng cồn 96° để tủa collagen thay NaCl 4 M, để rút ngắn thời gian chiết xuất collagen. Đặc tính của collagen được xác định thông qua phổ hồng ngoại (phổ IR) và kính hiển vi điện tử quét (SEM). Phổ hồng ngoại thể hiện các peak đặc trưng của các nhóm chức amid I, amid II và amid III của collagen ở bước sóng 1741 cm-1, 1402 cm-1 và 1280 cm-1. Ảnh SEM cho thấy mẫu collagen gồm các sợi hình cầu có đường kính khoảng 3,5 µm. Glycin, Alanin và Prolin là ba amino acid chính trong mẫu collagen nghiên cứu. Nồng độ collagen 200 mg/mL và thời gian xử lý 6 giờ là thích hợp cho sự nảy mầm hạt lúa. Từ khóa: Da cá basa; collagen; kích thích nảy mầm, SEM, IR. 1. MỞ ĐẦU Các ngành công nghiệp chế biến thịt động vật tạo ra khoảng 50–80% chất thải rắn và lỏng. Loại chất thải này có thể được sử dụng làm thành phần trong thức ăn chăn nuôi và phân bón [1, 2], nhưng hiện nay đa số được xử lý tại các bãi chôn lấp, đốt hoặc đổ xuống các nguồn nước, gây ra các vấn đề nghiêm trọng về môi trường. Điều này đặt ra cho các nhà khoa học nhiệm vụ cấp thiết là nghiên cứu nhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn từ lượng chất thải này như sản xuất dầu diesel sinh học, các acid béo, acid amin, omega, collagen … Collagen là thành phần protein chính của da, gân, sụn, xương và mô trong tất cả các động vật đa bào [3, 4]. Collagen được coi là một trong những vật liệu sinh học phổ biến nhất, không độc, có khả năng hấp thụ nước, tạo gel, có khả năng hình thành 33
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa và ổn định nhũ tương [5, 6], có thể dùng sản xuất da người, mạch máu và dây chằng nhân tạo dùng trong y sinh học, các mỹ phẩm làm đẹp da ... Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy collagen chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học với đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa và kích thích nảy mầm [7- 12]. Trên thế giới hiện nay, collagen được sản xuất từ chất thải từ công nghệ chế biến thịt của nhiều loại động vật khác nhau. Collagen từ các nguồn nguyên liệu khác nhau thì có cấu trúc, đặc tính khác nhau và do đó, có khả năng ứng dụng hoàn toàn khác nhau. Trong những năm qua, Việt Nam đã có những thành tựu đáng ghi nhận không chỉ trong nước mà trên thị trường thế giới về nuôi trồng, chế biến, xuất khẩu thủy sản, trong đó công nghệ nuôi và chế biến cá Basa đã tạo được tiếng vang trên thị trường trong nước và quốc tế. Khi sản xuất cá phi lê hoặc cá đóng hộp, các bộ phận đầu, xương, vây, da, đuôi và nội tạng bị loại bỏ, tạo ra một lượng lớn chất thải sinh học lên đến hàng nghìn tấn mỗi năm. Các công bố về chiết xuất collagen từ da cá nuôi tại Việt Nam còn rất lẻ tẻ và thông tin về điều kiện thực nghiệm cũng còn rất sơ sài. Nhóm nghiên cứu chúng tôi đã bước đầu đưa ra kết quả nghiên cứu về chiết xuất và tinh chế collagen từ da cá Basa trong một bài báo trước đây. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiếp tục cải thiện điều kiện tinh chế collagen và thử nghiệm ứng dụng collagen thu được trong kích thích nảy mầm của hạt lúa HT1 (Oryza sativa) tại Thừa Thiên Huế. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị Da cá Basa nuôi công nghiệp phục vụ xuất khẩu, được chế biến bởi Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển Đa Quốc Gia IDI. Natrium hydroxide, citric monohydrate acid, hydroperoxide được mua từ công ty Xilong (Trung Quốc). Tất cả các thuốc thử và dung môi được sử dụng đều thuộc loại tinh khiết phân tích. Hạt lúa HT1 (Oryza sativa) mua của công ty bán giống lúa cho nông dân tại Thừa Thiên Huế. 2.2. Quy trình chiết xuất collagen Quy trình tách chiết collagen từ da cá Basa thực hiện qua 2 giai đoạn (hình 1) [13]. Các điều kiện thực nghiệm trong quy trình đã được thông báo trong nghiên cứu trước của nhóm. Giai đoạn 1. Loại tạp để thu nhận collagen thô, gồm 3 bước: Bước 1. Xử lý bằng NaOH để loại bỏ lipid: nồng độ NaOH 0,10 M; tỷ lệ nguyên liệu đầu/thể tích dung dịch (w/v) là 1/25, tiến hành 3 lần, thời gian: 8 giờ/lần. Bước 2. Sử dụng citric acid để loại bỏ chất khoáng: nồng độ citric acid là 0,05 M; tỷ lệ nguyên liệu đầu/thể tích dung dịch (w/v): 1/25; tiến hành 3 lần; thời gian: 8 giờ/lần. 34
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) Bước 3. Sử dụng H2O2 loãng để loại bỏ sắc tố: tỷ lệ nguyên liệu đầu/thể tích dung dịch (w/v): 1/25; tiến hành 3 lần, thời gian: 2 giờ/ lần. Giai đoạn 2. Tinh chế collagen Hòa tan collagen thô trong citric acid 0,05 M; tỉ lệ khối lượng mẫu/thể tích dung dịch citric acid (w/v): 1/20 (g/ml); thời gian khuấy: 24 giờ. Lọc để loại tạp chất không tan, sau đó kết tủa bằng NaCl hay cồn 96°. ~20g da cá 1. 500 ml NaOH 0,100 M, 8 giờ/ 1 lần, 3 lần 2. 500 ml citric acid 0,05 M, 8 giờ/ 1 lần, 3 lần Giai đoạn 1 3. 200 ml H2O2 5 %, 5 giờ Loại bỏ các 4. 50-100 ml acetone, 48 giờ tạp chất (lipid, protein, Collagen thô muối khoáng 1. Citric acid 0,05 M, 24 giờ và sắc tố) Dung dịch trắng, nhớt 1. Lọc loại tạp Giai đoạn 2 2. Tủa bằng cồn 96° (1:4 (v/v)) Chiết xuất và 3. Ly tâm tinh chế 4. Rửa tủa nhiều lần bằng ethanol collagen Collagen Hình 1. Sơ đồ quy trình tách chiết collagen từ da cá Basa 2.3. Các phương pháp đặc trưng vật liệu Thành phần acid amin được ghi nhận bằng phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Các liên kết trong collagen được chỉ ra trong phổ hồng ngoại trên thiết bị Prestige-21, Shimadzu (Nhật Bản). Hình thái được đặc trưng bởi kính hiển vi điện tử quét trên thiết bị JSM-6010PLUS – JEOL. 2.4. Xác định thành phần acid amin của collagen thu được bằng phương pháp phân tích HPLC Quá trình phân tích thành phần amino acid được thực hiện trên cột: ZORBAX Eclipse-AAA; 3.5 µm; L x i.d = 150 x 4.6 mm. Dung dịch rửa giải gồm : Methanol/ 35
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa Acetonitrile/ Nước = 45/45/10, điều chỉnh pH = 7,8 bằng đệm phosphate. Tốc độ dòng: 2,0 ml/phút. Nhiệt độ: 40 oC. Detector: DAD. 2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của collagen đến sự nảy mầm của hạt lúa Tiến hành: cát trắng sạch được phun nước cho ẩm (không quá ướt) rồi cho vào đĩa peptri với những lượng bằng nhau sao cho phủ đều trên đĩa với độ dày khoảng 0,5 cm. Chọn 100 hạt lúa có kích cỡ và màu sắc tương đối như nhau, cho vào cốc 100 mL. Dùng pipet lấy 25 mL dung dịch collagen có các nồng độ cần khảo sát lần lượt là 50 mg/L; 100 mg/L; 200 mg/L và đối chứng nồng độ 0 mg/L (nước) cho vào đĩa peptri. Sau những thời gian ngâm hạt thay đổi lần lượt là 2, 4, 6, 8 giờ trong dung dịch, lấy ra và gieo hạt vào đĩa peptri đã chuẩn bị ở trên, phủ thêm cát đều lên trên với khoảng cách của hạt lúa với mặt trên cùng là 1 cm. Mỗi ngày dùng bình phun tia nhỏ tưới lại 2 lần để giữ độ ẩm. Theo dõi sự phát triển của mầm trong thời gian 4 ngày thì lấy mầm ra, rửa sạch cát, thấm khô rồi kiểm tra các chỉ tiêu của mầm như sau: số hạt nảy mầm, chiều dài thân và lá (cm), chiều dài rễ (cm) và số rễ trên 1 hạt. 2.6. Phương pháp xử lý số liệu: Tất cả các thí nghiệm được thực hiện ba lần (n = 3). Các kết quả được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± Độ lệch chuẩn (SD). Phần mềm Origin 8.0 và Microsoft Excel (2010) được sử dụng để phân tích thống kê. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc trưng collagen thu nhận được khi sử dụng dung môi tinh chế khác nhau Các nghiên cứu trước đây đều kết tủa collagen bằng NaCl. Collagen là một polymer thiên nhiên có các nhóm chức phân cực. Căn cứ vào tính chất đối với các polymer phân cực, chúng tôi thử nghiệm thay NaCl bằng cồn 96o. - Về mặt cảm quan và thời gian tinh chế: Hình thái của collagen thu được trong 2 trường hợp được thể hiện trên Hình 1. Sản phẩm thu được khi tinh chế bằng cồn 96o có màu sắc trắng đẹp hơn nhiều. Mặt khác, khi kết tủa bằng NaCl, đòi hỏi thời gian ngâm và thẩm tách sau đó lên đến hàng tuần mà vẫn không tách loại được hết NaCl ra khỏi sản phẩm, vì vậy mẫu còn chứa nhiều nước, rất khó đông khô. Trong khi đó, kết tủa bằng cồn 96o thì không tốn thời gian để thẩm tách, đông khô mẫu dễ dàng. 36
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) (A) (B) Hình 1. Sản phẩm collagen được tinh chế bằng NaCl (A) và cồn 96o (B) - Về phổ hồng ngoại: Sản phẩm thu được trong 2 trường hợp có phổ hồng ngoại được trình bày trên Hình 2. (A) (B) Hình 2. Phổ hồng ngoại của collagen được tinh chế bằng NaCl (A) và cồn 96° (B) Hình 2A cho thấy mẫu có chứa các nhóm chức đại diện cho collagen: xuất hiện N-H ở 3442 cm-1; CH2 ở 2967 và 2928 cm-1; amide bậc I ở 1634 cm-1; amide bậc II ở 1587 cm-1; amide bậc III ở 1275 cm-1. Hình 2B cho thấy mẫu kết tủa bằng cồn 96° cũng có các peak tương tự nhau, có độ dịch chuyển trong khoảng cho phép của phổ hồng ngoại: vùng 3472 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết N-H. Độ truyền qua của các peak ở số sóng 2924 cm-1 và 2825 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết C-H. Các đỉnh mạnh tập trung ở 1741 cm-1, 1402 cm-1 và 1280 cm-1 có thể được gán tương ứng cho các dải amide I, II và III, là các đặc tính điển hình của collagen [14, 15]. Như vậy, phổ hồng ngoại của 2 mẫu đều có chứa đầy đủ các peak tương ứng các nhóm chức đặc trưng của collagen. 37
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa - Về ảnh SEM: Ảnh SEM của mẫu collagen tinh chế bằng NaCl có dạng sợi không rõ ràng, không đồng đều, liên kết với nhau theo các hướng không xác định. Nguyên nhân là do trong mẫu còn có NaCl nên khó đông khô hoàn toàn, vì vậy ảnh SEM không thấy rõ nét dạng sợi. Ngược lại, mẫu kết tủa bằng cồn 96° thì mẫu collagen có bề mặt đồng nhất, hình ảnh rõ nét và không dính kết vào nhau với dạng hình cầu với đường kính khoảng 3,5 µm. Bảng 1. So sánh sản phẩm collagen thu được khi tính chế bằng dung môi khác nhau Dung môi tinh chế NaCl 4 M Cồn 96o tỉ lệ 1:4 (v/v) Thời gian thẩm tách 1 tuần không Khối lượng collagen (g) 7,95 10,50 Hiệu suất (%) 26,5 35,4 Màu nâu sẫm, còn chứa Màu trắng sáng, đông khô tốt, độ dẻo và Tính chất cảm quan nước, độ dẻo và dính thấp dính cao Phổ IR Đầy đủ các peak đặc trưng Đầy đủ các peak đặc trưng Dạng sợi không rõ ràng, Bề mặt đồng nhất, hình ảnh rõ nét và SEM không đồng đều, đường không dính kết vào nhau với dạng hình kính 2,6 µm cầu với đường kính khoảng 3,5 µm Ghi chú: Khối lượng da các Basa ban đầu là: 30 g. Từ các kết quả thực nghiệm trên, chọn dung môi tinh chế collagen là cồn 96°. (A) (B) Hình 3. Ảnh kính hiển vi điện tử quét mẫu collagen thu được. 3.2. Thành phần amino acid của sản phẩm collagen Thành phần amino acid của collagen chiết xuất từ các nguyên liệu khác nhau thì rất khác nhau. Trong nghiên cứu này, mẫu collagen được thủy phân bằng HCl 4 N ở điều kiện chưng cách thủy ở 100 oC trong 5 giờ. Sản phẩm nhận được phân tích bằng thiết bị HPLC, kết quả thu được trình bày ở bảng 2. 38
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) Bảng 2. Thành phần amino acid xác định được bằng phương pháp HPLC Stt Amino acid Nồng độ (mg/mL) Tỉ lệ mol 1 Aspartic acid 17,86 2 2 Threonine 0,92 1 3 Serine 1,10 1 4 Glutamic acid 27,45 3 5 Profile 3,23 3 6 Glyxin 5,70 6 7 Alanine 2,47 2 9 Valine 0,68 1 11 Isoleucine 6,34 1 12 Leucine 1,40 1 17 Arginine 2,01 2 Kết quả ở bảng 1 xác định được trong mẫu collagen có chứa nhiều amino acid, trong đó 3 thành phần chính tạo nên collagen là Glyxin, Alanine, Profile chiếm phần lớn, tương tự kết quả nghiên cứu của Nelson và cộng sự [16]. Các amino acid rất cần thiết cho dinh dưỡng của trẻ em và động vật nhỏ như threonine, leucine, isoleucin, valin, và arginine. 3.3. Ảnh hưởng của collagen chiết xuất từ da cá Basa đến kích thích sự nẩy mầm của hạt lúa Để nghiên cứu khả năng ứng dụng của collagen trong kích thích tăng trưởng cây trồng, lựa chọn đối tượng để thủ nghiệm là hạt lúa, loại cây trồng nhiều nhất ở Việt Nam. Ảnh hưởng của collagen đến sự nảy mầm của hạt lúa được thể hiện trên bảng 3 và bảng 4. Bảng 3. Ảnh hưởng của nồng độ collagen đến khả năng nảy mần của hạt lúa Thời Thời Nồng độ Số Mầm Khối lượng Chiều dài Chiều dài Trung gian gian dung hạt khỏe hạt (g) thân và lá trung bình tổng ngâm nảy dịch nảy (cm) bình tổng số rễ hạt mầm collagen mầm số rễ (cm) (giờ) (ngày) (mg/mL) (hạt) 2 4 0 100 95 0,48± 0,03 1,7± 0,20 2,0± 0,25 6,0± 0,2 50 100 97 0,51± 0,02 2,0± 0,25 2,0± 0,25 7,0± 0,2 100 100 98 0,51± 0,02 2,0± 0,25 2,2± 0,35 7,0± 0,3 200 100 100 0,58± 0,02 2,8± 0,30 3,2± 0,30 8,0± 0,2 Ghi chú: mầm khỏe là mầm có chiều dài trên 0,5 cm. Chiều cao cây, chiều dài rễ, khối lượng hạt sau nảy mầm và trung bình tổng số rễ là những yếu tố cấu thành năng suất nảy mầm của hạt lúa. Năng suất nảy mầm của 39
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa hạt lúa tăng theo nồng độ collagen xử lý. Khi xử lý collagen với nồng độ 200 mg/mL, các chỉ tiêu sinh trưởng trên ở mức sai khác có ý nghĩa so với các nồng độ khác và đối chứng tại thời điểm sau gieo 4 ngày. Chiều cao cây và chiều dài rễ tăng khoảng 40% và khối lượng mầm tăng 14,58% khi tăng nồng từ 100 mg/mL đến lên 200 mg/mL. Điều này có thể lý giải như sau: collagen giúp cho hạt lúa tích luỹ chất khô và tích luỹ nước giúp hạt nảy mầm. Nồng độ collagen thích hợp cho việc kích thích nảy mầm hạt lúa là 200 mg/mL. Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian ngâm collagen đến khả năng nảy mầm hạt lúa Nồng độ Thời Thời Số Mầm Khối lượng Chiều dài Chiều dài Trung dung gian gian hạt khỏe hạt (g) thân và lá trung bình bình tổng dịch nảy ngâm nảy (cm) tổng số rễ số rễ collagen mầm hạt mầm (cm) (mg/mL) (ngày) (giờ) (hạt) 200 4 2 100 100 0,58± 0,02 2,8± 0,3 3,2± 0,3 8,0± 0,2 4 98 98 0,57± 0,02 3,5± 0,2 2,4± 0,3 8,0± 0,3 6 100 100 0,64± 0,02 5,8± 0,4 4,5± 0,4 12,0± 0,3 8 99 99 0,58± 0,04 5,2± 0,2 4,1± 0,2 11,0± 0,2 Bảng 4 cho thấy, thời gian ngâm collagen không ảnh hưởng đến số hạt nảy mầm và mầm khỏe. Tiếp tục theo dõi sự phát triển của cây mạ, thời gian xử lý collagen từ 2 giờ đến 6 giờ, các thông số cấu thành năng suất nảy mầm của hạt lúa tăng trên 36% đặc biệt là sự tăng của chiều dài thân lá trên 70%. Tuy nhiên, khi tăng thời gian xử lý lên 8 giờ thì các thông số tăng trưởng giảm xuống, có thể thời gian xử lý collagen kéo dài đã kiềm hãm sự phát triển của cây mạ. Nhìn chung, xử lý collagen cho hạt trước khi gieo đã ảnh hưởng tốt đến các chỉ tiêu theo dõi ở mức sai khác có ý nghĩa so với đối chứng. Nồng độ collagen 200 mg/mL và thời gian xử lý 6 giờ là thích hợp cho sự nảy mầm hạt lúa. 4. KẾT LUẬN Đã thay thế dung môi tinh chế collagen NaCl 4 M trong các quy trình trước đây bằng cồn 96° tỉ lệ 1:4 (v/v). Mẫu collagen có dạng dẻo, màu trắng ngà, được cấu tạo từ các sợi hình cầu có đường kính khoảng 3,5 µm. Phổ hồng ngoại thể hiện các peak đặc trưng của các nhóm chức amid I, amid II và amid III của collagen lần lượt ở các bước sóng 1741, 1402 và 1280 cm-1. Kết quả phân tích HPLC cho thấy ba amino acid chính trong mẫu collagen nghiên cứu là Glycin, Alanin và Prolin. Xử lý collagen cho hạt trước khi gieo đã ảnh hưởng tốt đến các chỉ tiêu tăng trưởng: nồng độ collagen 200 mg/mL và thời gian xử lý 6 giờ là thích hợp cho sự nảy mầm hạt lúa. 40
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) LỜI CẢM ƠN Các tác giả cũng ghi nhận sự hỗ trợ từ đề tài Khoa học và công nghệ cấp bộ thuộc chương trình phát triển khoa học cơ bản trong lĩnh vực Hóa học, khoa học sự sống, khoa học trái đất và khoa học biển, mã số: B2020-DHH-15. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Xu Y, Bajaj M, Schneider R, Grage SL, Ulrich AS, Winter J, et al. (2013). Transformation of the matrix structure of shrimp shells during bacterial deproteination and demineralization. Microbial cell factories, 12(1):1-12. [2]. Bhuimbar MV, Bhagwat PK, Dandge PB (2019). Extraction and characterization of acid- soluble collagen from fish waste: Development of collagen-chitosan blend as food packaging film. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(2):102983. [3]. Lê Phan Thùy Hạnh Trần Quyết Thắng (2017). Chiết collagen từ da cá hồi (oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học", Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm, 12(1), 108- 117. [4]. Lại Thị Hương, Nguyễn Thị Minh Ngọc (2013). Tìm hiểu quy trình sản xuất collagen, Trường ĐH Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh. [5]. Kumar B, Rani S. (2017). Technical note on the isolation and characterization of collagen from fish waste material. Journal of food science and technology, 54(1):276-8. [6]. Jafari H, Lista A, Siekapen MM, Ghaffari-Bohlouli P, Nie L, Alimoradi H, et al. (2020). Fish collagen: extraction, characterization, and applications for biomaterials engineering. Polymers, 12(10):2230. [7]. Ge L, Xu Y, Li X, Yuan L, Tan H, Li D, et al. Fabrication of antibacterial collagen-based composite wound dressing. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 6(7):9153-66. [8]. Wang B, Wang Y-M, Chi C-F, Luo H-Y, Deng S-G, Ma J-Y. (2013). Isolation and characterization of collagen and antioxidant collagen peptides from scales of croceine croaker (Pseudosciaena crocea). Marine Drugs, 11(11):4641-61. [9]. Jabłońska-Trypuć A, Matejczyk M, Rosochacki S. (2016). Matrix metalloproteinases (MMPs), the main extracellular matrix (ECM) enzymes in collagen degradation, as a target for anticancer drugs. Journal of enzyme inhibition and medicinal chemistry, 31(sup1):177-83. [10]. Xu S, Xu H, Wang W, Li S, Li H, Li T, et al. (2019). The role of collagen in cancer: from bench to bedside. Journal of translational medicine, 17(1):1-22. [11]. Ichimura T, Yamanaka A, Otsuka T, Yamashita E, Maruyama S. (2009). Antihypertensive effect of enzymatic hydrolysate of collagen and Gly-Pro in spontaneously hypertensive rats. Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 73(10):2317-9. [12]. Becheritu, M., Horoias, R., Cioineag, C. F., & Borovina, P. (2020). Effects of rape seeds pelleting with bioactive products based on collagen and keratin extract on germination and plantlets development. Romanian Biotechnological Letters, 25(5), 1953-1960. 41
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa [13]. Trần Thị Huyền (2012).Tách chiết collagen từ da cá tra (pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp hóa học. Tạp chí khoa học- Công nghệ thủy sản(2), trang 31 -36. [14]. Bryan MA, Brauner JW, Anderle G, Flach CR, Brodsky B, Mendelsohn R. (2007). FTIR studies of collagen model peptides: complementary experimental and simulation approaches to conformation and unfolding. Journal of the American Chemical Society, 129(25):7877-84. [15]. Haynl C, Hofmann E, Pawar K, Förster S, Scheibel T. (2016). Microfluidics-produced collagen fibers show extraordinary mechanical properties. Nano letters, 16(9):5917-22. [16]. Nelson, D.L. and Cox M.M. (2005). Lehninger. Principles of Biochemistry. 4 ed. New York: W. H. Freeman., 1119 p. STUDY ON EXTRACTION AND STIMULATION OF THE RICE SEED GERMINATION OF COLLAGEN FROM PANGASIUS BOCOURTI’S SKIN Le Trung Hieu, Nguyen Hoang Luong Ngoc, Le Lam Son, Nguyen Dang Giang Chau, Tran Thanh Minh, Le Thuy Trang, Nguyen Thi Nhu, Tran Thi Van Thi* University of Sciences, Hue University *Email: ttvthi@hueuni.edu.vn ABSTRACT Fish skin discharged from the fish processing industry is considered a rich source of raw materials for collagen production. In this study, we used ethanol 96° to precipitate collagen instead of NaCl 4M, to shorten collagen extraction time. The properties of collagen were determined through infrared (IR spectroscopy) and scanning electron microscopy (SEM). The infrared spectrum showed the characteristic peaks of the amide I, amid II, and amide III functional groups of collagen at wavelengths of 1741 cm-1, 1402 cm-1, and 1280 cm-1. SEM images showed that the collagen sample consisted of spherical fibers with a diameter of about 3.5 µm. Glycin, Alanine, and Prolin were the three main amino acids in the studied collagen sample. A collagen concentration of 200 mg/mL and a treatment time of 6 hours was suitable for rice seed germination. Keywords: Pangasius bocourti skin; collagen; Stimulating germination, SEM, IR. 42
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) Lê Trung Hiếu sinh năm 1987. Ông tốt nghiệp Tiến sĩ Hóa Hữu cơ năm 2018 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Ông hiện là giảng viên của Khoa Hóa học, trường ĐHKH Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, phân tích hợp chất hữu cơ. Nguyễn Hoàng Lương Ngọc sinh ngày 4-8-1986. Bà tốt nghiệp cử nhân Hóa học năm 2009 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, Thạc sỹ Hóa học năm 2012 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Hiện là giảng viên khoa Công nghệ Hóa học, trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh. Lĩnh vực nghiên cứu: Vật liệu xúc tác, vật liệu vô cơ Lê Lâm Sơn sinh năm 1984. Ông tốt nghiệp Thạc sĩ Hóa học năm 2008 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Ông hiện là giảng viên của Khoa Hóa học, trường ĐHKH Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học hữu cơ cho thực phẩm, hóa dược, Vật liệu xúc tác cho phản ứng hữu cơ. Nguyễn Đăng Giáng Châu sinh năm 1985 tại Huế; bà nhận học vị tiến sĩ chuyên ngành Khoa học Nông nghiệp tại Trường Đại học Bonn, CHLB Đức năm 2015. Hiện đang là giảng viên tại Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Phát triển phương pháp phân tích sắc ký để phân tích các hợp chất hữu cơ; Quan trắc và đánh giá chất lượng nước; Đánh giá rủi ro môi trường và sức khỏe con người. Trần Thanh Minh sinh năm 1980. Ông tốt nghiệp thạc sĩ Hóa học năm 2007 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Ông hiện là giảng viên của Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Tách và ứng dụng hợp chất thiên nhiên. Lê Thùy Trang sinh năm 1989. Bà tốt nghiệp Thạc sĩ Hóa học năm 2014 tại Khoa Hóa, Đại học Khoa học, Đại học Huế. Hiện nay bà là nghiên cứu viên, tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học. 43
Nghiên cứu chiết xuất và khả năng kích thích nảy mầm hạt lúa của collagen từ da cá ba sa Nguyễn Thị Như sinh năm 1999. Bà tốt nghiệp cử nhân Hóa học năm 2021 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Bà hiện là học viên Cao học của Khoa Hóa học, trường ĐHKH Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa hữu cơ. Trần Thị Văn Thi Sinh ngày 10-10-1962. Bà tốt nghiệp cử nhân Hóa học năm 1984 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế; Thạc sỹ Hóa học năm 1997 tại Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế; Tiến sỹ Hóa hữu cơ năm 2002 tại Khoa Hóa, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội; nhận học hàm Phó giáo sư năm 2006. Bà hiện là giảng viên của Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học hữu cơ cho thực phẩm, hóa dược, Vật liệu xúc tác cho phản ứng hữu cơ. 44