NGHIÊN cứu CHIẾT XUẤT một số hợp CHẤT có HOẠT TÍNH SINH học từ hải sâm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT MỘT SỐ HỢP CHẤT CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ HẢI SÂM Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Mã sinh viên: 1811507310129 Lớp: 18HTP1 Đà Nẵng, tháng 06/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT MỘT SỐ HỢP CHẤT CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ HẢI SÂM Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Mã sinh viên: 1811507310129 Lớp: 18HTP1 Đà Nẵng, tháng 06/2022 i TÓM TẮT Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm” Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Mã SV: 1811507310129 Lớp: 18HTP1 Đề tài tiến hành từ tháng 02 năm 2022 đến tháng 05 năm 2022 phịng thí nghiệm Khoa Cơng nghệ Hóa học – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng hướng dẫn TS Ngô Thị Minh Phương Nghiên cứu thực hai phần Trong giai đoạn đầu, khảo sát ảnh hưởng loại dung môi (ethanol:nước cất, methanol:nước cất, isopropyl alcohol : nước, methanol:acetone, isopropyl alcohol: aceton (tỉ lệ 3:1, v/v) so sánh hiệu phương pháp chiết thường chiết có hỗ trợ sóng siêu âm đến suất chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm Mục đích giai đoạn thứ hai tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm, với thời gian (từ 20 – 50 phút), nhiệt độ (40 – 70°C), tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (1:20g/ml) sử dụng phương pháp so màu quang phổ Kết chứng minh hàm lượng số hợp chất có hoạt tính sinh học cao chiết xuất methanol: nước theo phương pháp chiết có sử dụng sóng siêu âm Các điều kiện tối ưu việc chiết xuất nước có hỗ trợ sóng siêu âm biến độc lập bao gồm thời gian nhiệt độ siêu âm tính theo phần mềm Design expert 7.1 38,96 phút; 51,92°C 1: 20 g/ml, xác định dựa việc tối đa hóa hợp chất thu Ở điều kiện tối ưu này, hàm lượng hợp chất phenolic, flavonoid saponin thu 5,00497 mg GAE/g; 1,48627 mg RE/g 0,359449 mg DE/g Về kết nghiên cứu này, chiết xuất với hỗ trợ sóng siêu âm sử dụng thay cho phương pháp chiết xuất thông thường việc chiết xuất hợp chất có hoạt tính sinh học từ động – thực vật cải thiện chuyển khối, giảm thời gian chiết xuất dung môi sử dụng ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CN HĨA HỌC – MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Mã SV: 1811507310129 Tên đề tài: Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nội dung đồ án: Mở đầu Chương 1: Tổng quan lý thuyết Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Chương 4: Kết luận kiến nghị Các sản phẩm dự kiến - Bài tổng hợp đồ án chi tiết Ngày giao đồ án: 14/02/2022 Ngày nộp đồ án: 10/06/2022 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm”, thực phịng thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Hồng Phúc Sơn – phụ trách quản lý phịng thí nghiệm trường, giảng viên Khoa Cơng nghệ Hóa học – Mơi trường tạo điều kiện cho em học tập sử dụng thiết bị, máy móc để em hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Ngơ Thị Minh Phương hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện em từ nhận đề tài đến lúc hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em chân thành cảm ơn quý thầy cô Hội đồng Bảo vệ Tốt nghiệp dành thời gian để đọc nhận xét cho đồ án tốt nghiệp em Trong trình thực đề tài thân em cố gắng tìm hiểu, song bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, kiến thức cịn hạn chế khó khăn điều kiện thực nghiệm, sai sót mắc phải điều khơng thể tránh Kính mong bảo quý thầy cô để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày 10 tháng 06 năm 2022 Sinh viên thực Lương Thị Minh Nguyệt i LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ Hóa học - Mơi trường Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Tôi tên là: Lương Thị Minh Nguyệt, Lớp 18HTP1 – Khoa Cơng nghệ Hóa học – Mơi trường, học ngành Kỹ thuật thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Tôi xin cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS Ngô Thị Minh Phương Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá thu nhập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Đà Nẵng, ngày 10 tháng 06 năm 2022 Sinh viên Lương Thị Minh Nguyệt ii MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TÓM TẮT .i LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .vi MỞ ĐẦU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .3 Tổng quan nguyên liệu hải sâm 1.1.1 Giới thiệu chung hải sâm 1.1.2 Hệ thống phân loại hải sâm 1.1.3 Đặc điểm phân bố hình thái cấu tạo hải sâm 1.1.4 Đặc điểm sinh trưởng, dinh dưỡng hải sâm 1.1.5 Thành phần hóa học hải sâm 1.1.6 Giá trị kinh tế hải sâm 1.1.7 Giá trị dinh dưỡng hải sâm .6 1.1.8 Giá trị dược học hải sâm Giới thiệu số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm 1.2.1 Hợp chất phenolic 1.2.2 Hợp chất flavonoid 1.2.3 Hợp chất saponin 10 Các phương pháp chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm .11 1.3.1 Ngâm chiết thông thường 11 1.3.2 Chiết với hỗ trợ vi sóng 11 1.3.3 Chiết chất lỏng tới hạn 12 iii Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Hàm lượng Flavonoid (mg RE/g) Flavonoid 1.50 0.97 1.00 0.90 0.74 0.85 0.50 0.00 40 50 60 o Nhiệt độ khảo sát ( C) 70 Hình 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng flavonoid (mg RE/g) hải sâm Từ đồ thị biểu diễn hình 3.8, hàm lượng flavonoid hải sâm cao chiết siêu âm nhiệt độ 50oC (0,97 mg RE/g chất khô) thấp 40oC (0,74mg RE/g chất khơ) Tăng nhiệt độ đẩy nhanh q trình trương nở ngun liệu thơ, làm mềm vỡ sinh thực vật, làm suy yếu tương tác phenolprotein phenol-polysaccharide, tăng khả hòa tan hợp chất chiết xuất tốc độ khuếch tán dung môi, giảm độ nhớt sức căng bề mặt Kết là, nhiệt độ tăng dần, chuyển khối lượng hợp chất từ hải sâm cải thiện Nhưng đến giá trị định, hàm lượng flavonoid giảm dần Hàm lượng Saponin (mg DE/g) Saponin 0.4 0.3 0.30 0.32 0.28 0.25 0.2 0.1 0.0 40°C 50°C 60°C Nhiệt độ khảo sát (oC) 70°C Hình 3.9 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng saponin (mg DE/g) hải sâm Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 49 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Từ đồ thị biểu diễn hình 3.9, hàm lượng saponin hải sâm cao chiết siêu âm nhiệt độ 50oC (0,32 mg DE/g chất khô) thấp 70oC (0,25mg DE/g chất khô), kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ khoảng 70°C, hiệu suất giảm đáng kể, việc tăng nhiệt độ chiết xuất dẫn đến tăng tính bay dung môi, lượng tăng khả chiết xuất hợp chất Hàm lượng saponin tăng từ 40 – 50oC, nhiên sau giảm xuống dần Điều giải thích q trình chiết dung mơi methanol:nước, tăng nhiệt độ làm cho động học trình chiết tăng lên chất chiết khỏi tế bào tốt Tuy nhiên, nhiệt độ tăng, số chất bị phân hủy, đồng thời nồng độ chất có mặt dung mơi chiết tăng dần đến bão hịa làm giảm khả chiết tách chất Kết cho thấy rằng, hàm lượng hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm tăng lên tăng thời gian siêu âm nhiệt độ, đến giá trị định hàm lượng hợp chất có xu hướng giảm dần Sóng siêu âm qua dung mơi tạo bọt khí để tăng tốc độ truyền khối Kết là, phenolic, flavonoid saponin dễ dàng giải phóng qua thành tế bào tăng hiệu suất chiết xuất Nó chứng minh sóng siêu âm làm tăng truyền khối vật liệu chiết xuất Nói chung, với nhiệt độ thời gian siêu âm tăng, tốc độ chiết xuất hợp chất tăng lên, hiệu tốt thu 30 – 40 phút, 40 – 60°C Một nghiên cứu thực ảnh hưởng việc sử dụng sóng siêu âm cơng suất cao q trình chiết xuất dầu từ hạt ô liu xay Người ta nhận thấy rằng, có sóng này, thành tế bào mơ thực vật bị phá hủy nhiều hợp chất chống oxy hóa (polyphenol tocopherol) sắc tố (diệp lục carotenoid) xâm nhập vào dầu làm tăng giá trị dinh dưỡng Kongkiatpaiboon Gritsanapan nghiên cứu chiết xuất thuốc trừ sâu alkaloid didehydrostemofoline từ chiết xuất Stemona collinsiae năm phương pháp chiết xuất khác (siêu âm công suất cao, hồi lưu, Soxhlet, ngâm thấm) với 70% ethanol Kết cho thấy siêu âm hồi lưu có hiệu cao trình chiết xuất loại thuốc trừ sâu Họ kết luận việc tăng nhiệt lượng siêu âm q trình chiết xuất làm giảm thời gian chiết xuất giúp tăng hiệu Do đó, dựa kết nghiên cứu kết nhà nghiên cứu khác, kết luận tăng nhiệt độ làm tăng hệ số khuếch tán dung môi, tăng thời gian làm tăng thời gian truyền khối Mặt khác, lượng dung môi không đổi, nguyên nhân làm giảm lượng chiết xuất hợp chất phenol bão hịa dung mơi nhiệt độ thời gian cao Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 50 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Từ kết thu được, 50oC nhiệt độ lý tưởng để siêu âm nhằm chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Tối ưu hóa q trình chiết tách số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm Tối ưu hóa trình chiết tách hợp chất phenolic Theo nghiên cứu khảo sát trước, chọn dung mơi thích hợp cho việc chiết tách phenolic hỗn hợp methanol:nước cất (tỉ lệ 3:1, v/v) điều kiện thí nghiệm, mức yếu tố mơ tả bảng 3.2 Bảng 3.2 Các mức yếu tố ảnh hưởng Yếu tố Các mức Mức * +α Mức (+1) Mức sở (0) Mức (-1) Mức * -α Z1 (oC) 64,14 60 50 40 35,86 Z2 (phút) 54,14 50 40 30 25,86 Thiết kế phần mềm Design expert 7.1, ta thu ma trận thực nghiệm tổ chức thí nghiệm thu kết bảng 3.3 Bảng 3.3 Ma trận thực nghiệm kết thí nghiệm chiết hợp chất phenolic STT Nhiệt độ(oC) Thời gian khảo sát (phút) P (mgGAE/g) -α 3,41 + - 5,52 0 4,92 +α 4,96 0 4,95 +α 4,11 - + 3,99 - - 4,23 -α 4,64 10 + + 4,09 11 0 4,97 Phân tích phương sai ANOVA mơ hình hồi quy bậc hàm lượng phenolic ta thu kết trình bày bảng 3.4 Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 51 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Bảng 3.4 Bảng phân tích hồi quy hàm lượng Phenolic điều kiện chiết tách Các biến số Các hệ số hồi quy b Mean Square F p-value Value Prob > F Kiểm định ý nghĩa (0,05) x0 4,96 x1 0,3 0,71 5,48 0,0663 - x2 -0,15 0,19 1,43 0,2849 - -0,3 0,35 2,74 0,1588 - -0,56 1,75 13,57 0,0142 + 7,853.10 0,061 0,8151 - 0,22 6461,69 0,0002 + x12 x1 x2 -0,037 + Lack of Fit -3 Ghi chú: +: có nghĩa; -: khơng có nghĩa Kết phân tích ANOVA phần mềm Design expert 7.1, cho thấy nhiệt độ chiết (x1); thời gian chiết (x2) yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất chiết xuất phenolic hải sâm Cụ thể, yếu tố cho có ý nghĩa giá trị p < 0,05 hệ số sau phân tích hồi quy ANOVA trình bày bảng 3.7 Dựa vào kết trình bày bảng 3.7, phần mềm đưa phương trình hồi quy thể mối liên hệ đại lượng sau: Y = 4,96 – 0,56 x12 Trong đó: Y: Hàm lượng phenolic (mg GAE/g chất khô) x1: Nhiệt độ chiết (oC) x2: Thời gian chiết (phút) Kết phân tích ANOVA phương trình hồi quy cho thấy nhiệt độ chiết ảnh hưởng tới hàm lượng phenolic thu được, cụ thể nhiệt độ cao hàm lượng phenolic thu Điều chứng tỏ, phenolic hợp chất nhạy cảm với nhiệt Nhiệt độ cao làm phá vỡ cấu trúc phenolic, khiến hợp chất hịa tan vào dung mơi, làm giảm hàm lượng phenolic thu Để tối ưu hóa hàm lượng phenolic, sử dụng phương pháp hàm kì vọng phần mềm quy hoạch thực nghiệm Design expert 7.1 Kết tìm điều kiện tối ưu để chiết tách phenolic nhiệt độ 51,92oC, thời gian 38,96 phút hàm lượng phenolic thu 5,00497mgGAE/g Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 52 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Tối ưu hóa q trình chiết tách hợp chất flavonoid Theo nghiên cứu khảo sát trước, chọn dung mơi thích hợp cho việc chiết tách phenolic hỗn hợp methanol:nước cất (tỉ lệ 3:1, v/v) điều kiện thí nghiệm, mức yếu tố mô tả bảng 3.5 Thiết kế phần mềm Design expert 7.1, ta thu ma trận thực nghiệm tổ chức thí nghiệm thu kết bảng 3.5 Bảng 3.5 Ma trận thực nghiệm kết thí nghiệm chiết hợp chất flavonoid Thời gian khảo sát F (phút) (mgRE/g) STT Nhiệt độ(oC) -α 0,95 + - 0,90 0 1,47 +α 0,93 0 1,5 +α 0,89 - + 0,74 - - 0,74 -α 0,87 10 + + 0,53 11 0 1,53 Phân tích phương sai ANOVA mơ hình hồi quy bậc hàm lượng phenolic ta thu kết trình bày bảng 3.6 Bảng 3.6 Bảng phân tích hồi quy hàm lượng Flavonoid điều kiện chiết tách Các hệ số b x0 1,49 x1 -0,11 0,096 6,43 0,0522 + x2 0,057 0,026 1,74 0,2445 - x12 -0,28 0,31 20,70 0,0061 + x1 -0,29 0,46 31,05 0,0026 + x2 -0,30 0,49 33,26 0,0022 + 0,024 23,33 0,0414 + Mean Square Lack of Fit p-value Prob > F + Ghi chú: +: có nghĩa; Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt F Value Kiểm định ý nghĩa (0,05) Các biến số hồi quy -: khơng có nghĩa Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 53 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Kết phân tích ANOVA phần mềm Design expert 7.1, cho thấy nhiệt độ chiết (x1); thời gian chiết (x2) yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất chiết xuất phenolic hải sâm Cụ thể, yếu tố cho có ý nghĩa giá trị p < 0,05 hệ số sau phân tích hồi quy ANOVA trình bày bảng 3.9 Dựa vào kết trình bày bảng 3.9, phần mềm đưa phương trình hồi quy thể mối liên hệ đại lượng sau: Y = 1,49 -0,11x1– 0,28x12 - 0,29x12 – 0,3x22 (2) Trong đó: Y: Hàm lượng phenolic (mg GAE/g chất khô) x1: Nhiệt độ chiết (oC) x2: Thời gian chiết (phút) Kết phân tích ANOVA phương trình hồi quy cho thấy nhiệt độ chiết thời gian chiết hỗ trợ lẫn ảnh hưởng trực tiếp tới hàm lượng flavonoid thu được, cụ thể nhiệt độ thời gian cao hàm lượng flavonoid thu Điều chứng tỏ, flavonoid hợp chất dễ bị biến đổi theo thời gian nhiệt độ Để tối ưu hóa hàm lượng flavonoid, sử dụng phương pháp hàm kì vọng phần mềm quy hoạch thực nghiệm Design expert 7.1 Kết tìm điều kiện tối ưu để chiết tách phenolic nhiệt độ 51,92oC, thời gian 38,96 phút hàm lượng phenolic thu 1,48627 mgRE/g Tối ưu hóa q trình chiết tách hợp chất saponin Theo nghiên cứu khảo sát Thời gian trước, chọn dung Nhiệt S STT khảo sát độ(oC) (mgDE/g) mơi thích hợp cho việc chiết tách (phút) phenolic hỗn hợp methanol:nước -α 0,34 cất (tỉ lệ 3:1, v/v) điều kiện + 0,28 thí nghiệm, mức yếu tố 0 0,36 mô tả bảng 3.5 Thiết kế phần +α 0,26 mềm Design expert 7.1, ta thu 0 0,34 ma trận thực nghiệm tổ chức thí +α 0,32 nghiệm thu kết + 0,16 bảng 3.7 0,3 -α 0,27 10 + + 0,42 11 0 0,37 Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Bảng 3.7 Ma trận thực nghiệm kết thí nghiệm chiết hợp chất saponin Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 54 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Phân tích phương sai ANOVA mơ hình hồi quy bậc hàm lượng Saponin ta thu kết trình bày bảng 3.8 Bảng 3.8 Bảng phân tích hồi quy hàm lượng saponin điều kiện chiết tách Các biến số hồi quy x0 Các hệ số b Mean Square F Value p-value Prob > F Kiểm định ý nghĩa (0,05) 0,37 x1 + -3 0,026 x2 -1,768.10 x12 5,603.10 -3 -5 2,5.10 0,07 0,020 0,1414 - 0,014 0,9117 - 10,65 0,0224 + x1 -0,02 2,306.10 1,25 0,3138 - x2 0,053 0,016 8,53 0,0330 + 91,35 0,0108 Lack of Fit -3 3,04 -3 3,045.10 Ghi chú: +: có nghĩa; -: khơng có nghĩa Kết phân tích ANOVA phần mềm Design expert 7.1, cho thấy nhiệt độ chiết (x1); thời gian chiết (x2) yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất chiết xuất saponin hải sâm Cụ thể, yếu tố cho có ý nghĩa giá trị p < 0,05 hệ số sau phân tích hồi quy ANOVA trình bày bảng 3.11 Dựa vào kết trình bày bảng 3.11, phần mềm đưa phương trình hồi quy thể mối liên hệ đại lượng sau: Y = 0,37 +0,07x12 + 0,053x22 (3) Trong đó: Y: Hàm lượng saponin (mg DE/g chất khô) x1: Nhiệt độ chiết (oC) x2: Thời gian chiết (phút) Kết phân tích ANOVA phương trình hồi quy cho thấy nhiệt độ chiết thời gian chiết hỗ trợ lẫn ảnh hưởng trực tiếp tới hàm lượng saponin thu được, cụ thể nhiệt độ thời gian cao hàm lượng saponin thu nhiều Tuy nhiên đến nhiệt độ thời gian định hàm lượng saponin thu giảm dần Để tối ưu hóa hàm lượng saponin, sử dụng phương pháp hàm kì vọng phần mềm quy hoạch thực nghiệm Design expert 7.1 Kết tìm điều kiện tối ưu để chiết tách saponin nhiệt độ 51,92oC; thời gian 38,96 phút hàm lượng saponin thu 0,359449 mgDE/g Sau trình thực nghiệm, xác nhận điều kiện tối ưu cho ba mục tiêu hàm lượng phenolic, flavonoid saponin nhiệt độ: 51,92oC; thời gian 38,96 phút Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 55 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Hình 3.10 Kết sử dụng phương pháp hàm kì vọng phần mềm quy hoạch thực nghiệm Design expert 7.1 Kết tối ưu hóa biểu diễn đồ thị sau Vậy qua phần mềm quy hoạch thực nghiệm Design expert 7.1, kết luận điều kiện tối ưu lý thuyết để chiết xuất hợp chất có hoạt tính sinh học với hàm lượng cao nhiệt độ: 51,92oC; thời gian 38,96 phút Hàm lượng phenolic thu 5,00497mg GAE/g Hàm lượng flavonoid thu 1,48627 mg RE/g Hàm lượng saponin thu 0,359449 mg DE/g Theo nhiều nguồn tham khảo, hàm lượng số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm chiết tách với hàm lượng gần tối đa tương đồng với kết thí nghiệm thực nghiệm em thực Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 56 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian thực đồ án em rút số kết luận sau: - Sử dụng hỗn hợp dung môi methanol:nước cất để chiết hải sâm thu hàm lượng hợp chất có hoạt tính sinh học cao loại hỗn hợp dung môi như: etanol:nước,Isopropyl alcohol: nước, Methanol: aceton, Isopropyl alcohol: aceton - Sử dụng chiết có hỗ trợ siêu âm dịch chiết có hàm lượng hợp chất cao khơng có hỗ trợ từ siêu âm - Tối ưu hóa để tìm điều kiện tốt cho việc chiết số hợp chất có hoạt tính sinh học hải sâm Kiến nghị Mặc dù cố gắng trình làm đề tài, song thời gian điều kiện nghiên cứu có giới hạn nên đề tài cịn nhiều hạn chế thiếu sót Do em xin đề xuất số ý kiến sau: - Nghiên cứu thêm phương pháp chiết tách chiết chất lỏng tới hạn, chiết với hỗ trợ vi sóng, chiết với áp suất cao - Nghiên cứu khả ứng dụng rộng rãi chế phẩm vào lĩnh vực: y học, thực phẩm, dược phẩm… Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chen SG, Xue CH, Yin LA, Tang QJ, Yu GL, Chai WG, Carbohydr Polym, “Comparison of structures and anticoagulant activities of fucosylated chondroitin sulfates from different sea cucumbers” [2] Đào Tấn Hổ, “Nguồn lợi hải sâm(Holothuroidea) vùng biển phía Nam Việt Nam”, Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học toàn quốc biển lần thứ III, 1991 [3] Đào Tấn Hổ, “Đặc điểm hình thái lồi hải sâm có giá trị thương mai biển Việt Nam” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, 2006 [4] S Van Dyck, P Gerbaux, and P Flammang,.” Qualitative and quantitative saponin contents in five sea cucumbers from the Indian ocean”, Marine Drugs [5] Nguyễn Đình Quang Duy, “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất giống Hải sâm cát lồi Holothuria scabra Nha Trang, Khánh Hịa”, Báo cáo khoa học, Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản III [6] Althunibat OY, Ridzwan BH, Taher M, Jamaludin MD, Ikeda MA, Zali BI, ” In vitro antioxidant and antiproliferative activities of three Malaysian sea cucumber species”, 2007 [7] Bộ Thủy Sản, “Nguồn lợi thủy sản nước đảo Thái Bình Dương – Phần 2: Hải sâm”, Trung tâm thông tin Khoa học – Kỹ thuật kinh tế thủy sản, 1992 [8] Kerr R, Chen Z, ” In vivo and in vitro biosynthesis of saponins in sea cucumbers (Holothuroidea)”, 2007 [9] Mamelona J, Pelletier EM, Lalancette KG, Legault J, Karboune S, Kermasha S, “Quantification of phenolic contents and antioxidant capacity of Atlantic sea cucumber, Cucumaria frondosa” 2007 [10] Khoa Y- Dược Trường Đại học Thành Đơ, Dược liệu học ,Tập [11] Mariđo G, Kroemer G, “Mechanisms of apoptotic phosphatidylserine”, 2013 [12] Lee M-S, Chan JY-W, Kong S-K, Yu B, Eng-Choon VO, Nai-Ching HW,Fung K-P, “Effects of polyphyllin D, a steroidal saponin in Paris polyphylla, in growth inhibition of human breast cancer cells and in xenograf “ 2005, Cancer biology & therapy [13] Zhang Yu – Yellow sea fisheris research institute (1991), The history and status of sesling rearing and propagation of sea cucumber in the world [14] P Riacado, Vieira f, Barbara Mullogy and Paulo A.S (2001), Structure of a fucosebranched chondroi timsufate from Sea Cucumber, the jounal of Biological Chemistry Vol 266 Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 58 [15] John R., Sargent and kevin J., whitle (1981), Lipid and hydrocarbons in the marine food wed, Analysis of marine Ecosystems [16] E.Swaranohan, Padmini Knisshanarajh (Department of Zoology) and Vasanthy Arasaratnan (Department of Biochemistry) (2000), A search for the digestive enzymes in gut fluid of Holoturia Scafra jaeger [17] M.Saito, N.Kunisaki,N.Urano and S.Kimura (2000), Collagen as the major Edibb Compoment of sea cucumber (stichapus japonicus), JFS: Food Chemistry and Toxicology [18] Fangguo, W (1997), Nutrient analysis of frozen sea cucumber Acaudina molpadioidea, Donghai, Marine Science [19] Elmer-Rico E and Florinia E Merca, Biological properties of Lectin from Sea Cucumber 2005, Journal of Biological Sciences [20] Viện hải dương học , “Các hoạt chất sinh học hải sản”, Tuyển tập nghiên cứu biển, 1994 [21] Nguyễn Đình Quang Duy (2005), “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất giống hải sâm cát lồi Holothuria scabra Nha Trang, Khánh Hịa”, Báo cáo khoa học, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III [22] Lâm Ngọc Trâm, Cao Phương Dung, Nguyễn Kim Đức, Lưu Thị Hà, Đỗ Tuyết Nga(1996),Thành phần hóa học chủ yếu số loài động vật thân mềm vùng ven bờ biển miền Nam Việt Nam, Tuyển tập nghiên cứu biển [23] Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng (2007), Công nghệ chế biến thủy sản, Tập tập 2, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [24] Bộ Thủy sản (1997), Nguồn lợi Thủy sản Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [25] Nguyễn Thạc Cát, Từ Vọng, Đào Hữu Vinh (1985), Cơ sở lý thuyết hóa học phân tích, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [26] O Oloyede , “Chemical profile of unripe pulp of carica papaya”, 2005., Pakistan Journal of Nutrition [27] J Mamelona, É Pelletier, K Girard-Lalancette, J Legault, S Karboune, and S Kermasha, “Quantification of phenolic contents and antioxidant capacity of Atlantic sea cucumber, Cucumaria frondosa” Food Chemistry : s.n., 2007 [28] J Zhishen, T Mengcheng, and W Jianming ,”The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals”, 1999, Food Chemistry, [29] S Van Dyck, P Gerbaux, and P Flammang, Qualitative and quantitative saponin contents in five sea cucumbers from the Indian ocean, Marine Drugs Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 59 [30] Extraction and Characterization of Organ Components of the Malaysian Sea Cucumber Holothuria leucospilota Yielded Bioactives Exhibiting Diverse Properties Muhammad Farhan Nazarudin [31] Quantification of phenolic contents and antioxidant capacity of Atlantic sea cucumber, Cucumaria frondosa J Mamelona, É Pelletier, K Girard-Lalancette, J Legault, S Karboune, and S Kermasha, Food Chemistry : s.n., 2007 [32] The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals J Zhishen, T Mengcheng, and W Jianming, 1999, Food Chemistry [33] B Sultana, F Anwar, and M Ashraf, “Effect of extraction solvent/technique on the antioxidant activity of selected medicinal plant extracts” , 2009 Link web tham khảo https://bom.so/0SAapz https://bom.so/xTvzC6 https://bom.so/Asu58Z https://bom.so/dsz1EX Sinh viên thực hiện: Lương Thị Minh Nguyệt Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương 60 PHỤ LỤC Tính hàm lượng phenolic thu Tổng hàm lượng phenolic biểu thị acid gallic đương lượng, GAE, tính từ phương trình đường cong chuẩn y = 0,0013x; r2 = 0,9958 (18) Bảng 1: Kết đo độ hấp thụ phương pháp Folin-Ciocalteu Có hỗ trợ siêu âm Dung môi khảo sát Ethanol:nước Methanol:nước Isopropyl alcohol : nước Methanol:acetone Isopropyl alcohol:acetone Khơng có hỗ trợ siêu âm Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình 0,155 0,156 0,155 0,155 0,134 0,136 0,135 0,135 0,314 0,319 0,313 0,315 0,294 0,29 0,292 0,292 0,098 0,098 0,099 0,098 0,074 0,078 0,079 0,077 0,25 0,251 0,25 0,250 0,214 0,218 0,212 0,215 0,117 0,115 0,112 0,115 0,079 0,075 0,078 0,077 Dung môi etanol :nước 𝑦 = 0,0013𝑥 Mà y = 0,155μm/ml = 0,000155 mg/ml Nồng độ rutin đương lượng: 0,000155 →𝑐=𝑥= = 0,1192 0,0013 Hàm lượng phenolic thu 0,1192.20 →𝑃= = 2,39 𝑚𝑔𝐺𝐴𝐸/𝑔 Áp dụng tương tự cho khảo sát Kết biểu diễn đồ thị Tính hàm lượng flavonoid thu Hàm lượng flavonoid tổng số biểu thị rutin đương lượng, RE, tính từ phương trình đường cong chuẩn y = 0,0009x; r2 = 0,996 (18) Bảng 2: Kết đo độ hấp thụ phương pháp so màu Nhôm clorua Phụ lục Dung môi khảo sát Ethanol:nước Methanol:nước Isopropyl alcohol : nước Methanol:acetone Isopropyl alcohol:acetone Có hỗ trợ siêu âm Khơng có hỗ trợ siêu âm Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình 0,03 0,035 0,033 0,033 0,022 0,02 0,024 0,022 0,042 0,046 0,043 0,044 0,033 0,033 0,035 0,034 0,023 0,028 0,032 0,028 0,019 0,017 0,02 0,019 0,038 0,032 0,036 0,035 0,024 0,024 0,025 0,024 0,021 0,018 0,019 0,019 0,015 0,015 0,018 0,016 Dung môi etanol :nước 𝑦 = 0,0009𝑥 Mà y = 0,033 μm/ml = 0,000033 mg/ml 0,000033 →𝑐=𝑥= = 0,0363 0,0009 0,0363.20 →𝑃= = 0,73 𝑚𝑔𝑅𝐸/𝑔 Áp dụng tương tự cho khảo sát Kết biểu diễn đồ thị Tổng hàm lượng Saponin biểu thị diosgenin đương lượng, DE, tính từ phương trình đường cong chuẩn y = 0,004x; r2 = 0,9954 (18) Bảng Kết đo độ hấp thụ phương pháp đo nhiệt lượng axit vanilin-sulfuric Có hỗ trợ siêu âm Dung môi khảo sát Ethanol:nước Methanol:nước Isopropyl alcohol : nước Methanol:acetone Isopropyl alcohol:acetone Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình Lần đo Lần đo Lần đo Trung bình 0,063 0,065 0,062 0,063 0,058 0,054 0,055 0,056 0,089 0,085 0,087 0,087 0,078 0,078 0,076 0,077 0,022 0,026 0,025 0,024 0,019 0,017 0,017 0,018 0,057 0,053 0,052 0,054 0,049 0,051 0,052 0,051 0,039 0,03 0,038 0,036 0,027 0,024 0,028 0,026 Dung môi etanol :nước 𝑦 = 0,004𝑥 Phụ lục Khơng có hỗ trợ siêu âm Mà y = 0,063 μm/ml = 0,000063 mg/ml 0,000063 →𝑐=𝑥= = 0,0158 0,004 0,0158.20 →𝑃= = 0,32 𝑚𝑔𝐷𝐸/𝑔 Áp dụng tương tự cho khảo sát Kết biểu diễn đồ thị Bảng 4: Kết đo độ hấp thụ khảo sát nhiệt độ Nhiệt độ khảo sát (°C) Phenolic Flavonoid Saponin 40 0.033 0.275 0.059 50 0.044 0.355 0.063 60 0.040 0.359 0.055 70 0.038 0.220 0.050 Bảng 5: Kết đo độ hấp thụ khảo sát thời gian Phụ lục Thời gian khảo sát (phút) Flavonoid Phenolic Saponin 20 0.035 0.287 0.044 30 0.044 0.316 0.063 40 0.067 0.322 0.068 50 0.047 0.328 0.056 ... giá này, việc nghiên cứu tách chiết hoạt chất sinh học từ hải sâm cần thiết lý em chọn đề tài ? ?Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm? ?? Ở đề tài nghiên cứu này, em thực... pháp thích hợp chiết số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm - Đề xuất điều kiện chiết tốt Đối tượng nghiên cứu Dung mơi chứa số hợp chất có hoạt tính sinh học Phương pháp nghiên cứu Phương... TS Ngô Thị Minh Phương 24 Nghiên cứu chiết xuất số hợp chất có hoạt tính sinh học từ hải sâm Từ hải sâm chiết chất có hoạt tính sinh học bổ sung vào kem đánh Gamdent có khả giúp trị bệnh sưng