(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides(Luận văn thạc sĩ file word) Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết từ cỏ biển Enhalus acoroides
GIỚITHIỆU
CỏbiểnEnhalusacoroides (cỏládừa)
Cỏ lá dừa là một loài thực vật có hoa trong họ Hydrocharitaceae. Loàinàyđƣợc(L.f.)Royle mô tảkhoahọcđầutiênnăm1839.
Cỏ lá dừa là một loài cỏ biển lớn có nguồn gốc từ các vùng nước venbiểncủa ẤnĐộ Dươngnhiệtđớiv à T â y T h á i B ì n h
D ƣ ơ n g C ỏ l á d ừ a sống ven bờ ở các nền nông, mềm nhƣ bùn hoặc bãi cát và nền san hô tùythuộcvàokhuvựcsinhtrưởng.
Tại Việt Nam cỏ lá dừa phân bố ở hầu hết các vùng biển đảo cho thấycỏládừalàmột loạicỏ biển đặctrƣngởViệt Nam.
Cỏ lá dừa có đặc điểm lá dài từ 30-150 cm, đầu lá cong và tròn, với vỏ bọc cuống lá dày và rễ dài màu đen Lá dài giúp cây hấp thụ nhiều ánh sáng Đây là loài duy nhất giải phóng hạt phấn lên bề mặt nước trong quá trình sinh sản, với hoa đực tách ra và vươn lên mặt nước để phát tán phấn hoa Trái cây phát triển dưới nước cho đến khi chín, có hình tròn đường kính 4-6 cm với lớp vỏ dày Khi chín, trái cây nở ra 6-7 hạt trắng Giống như các loài cỏ biển khác, cỏ biển E acoroides phát triển chủ yếu qua sinh sản sinh dưỡng.
Pectin
Pectin là một nhóm polysaccharide phức tạp chủ yếu từ axit galacturonic, có mặt trong thành tế bào thực vật bậc cao Chúng liên kết với cellulose, hemicellulose và lignin, đóng vai trò như chất hydrat hóa và kết dính cho mạng xenlulo Pectin chiếm khoảng một phần ba chất khô trong tế bào của cây hai lá mầm và một số cây một lá mầm, góp phần vào độ cứng, cấu trúc mô thực vật, và sức đề kháng cơ học của thành tế bào Pectin đã được sử dụng lâu dài trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống với các ứng dụng như chất tạo gel, chất làm đặc, và chất ổn định Ngoài ra, pectin còn là nguồn chất xơ quan trọng và có đặc tính chữa bệnh, đồng thời có tiềm năng ứng dụng trong y học như chất mang cho thuốc được kiểm soát hoặc giải phóng hoạt tính sinh học.
(Nguồn:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/gmic.19897)
Nguyên liệu dùng để sản xuất pectin chứa một lượng lớn các chất pectic, thường được chiết xuất từ bã trái cây Trước khi chiết xuất, nguyên liệu thô cần được xử lý để vô hiệu hóa các enzym có thể làm phân hủy pectin Quá trình tách pectin thường được thực hiện bằng cách xử lý axit ở nhiệt độ cao, với sự kiểm soát cẩn thận về nhiệt độ, thời gian và pH để đạt được đặc tính mong muốn Dịch chiết thô pectin được tách khỏi bã bằng lọc hoặc ly tâm, sau đó pectin được tinh chế bằng cách kết tủa với rượu hoặc muối không hòa tan Pectin thu được thường có chỉ số ester hóa cao hơn 50% (HM) hoặc thấp hơn 50% (LM), tùy thuộc vào quá trình khử ester hóa Tiêu chuẩn hóa là thực tiễn công nghiệp quan trọng để sản xuất pectin có đặc tính nhất quán, và việc pha trộn các lô sản xuất khác nhau giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí xử lý.
Việc chiết xuất pectin từ các phế phẩm công nghiệp ngày càng trở nên phổ biến Mặc dù các nguyên liệu này không có giá trị thương mại cao, nhưng chúng bao gồm bã hướng dương, bã xoài, rau dền, bã ô liu và bã củ cải đường.
Củ cải đường chứa hàm lượng pectin lên đến 23%, tuy nhiên, pectin từ củ cải đường có một số nhược điểm về cấu trúc khi so với các nguồn pectin thương mại khác Mặc dù có giá thành thấp và sẵn có, pectin củ cải đường ít được sử dụng làm chất tạo kết cấu do khả năng tạo bọt kém hơn so với pectin từ táo và cam quýt Điều này là do pectin từ táo và cam quýt có nhiều nhóm acetyl, trọng lượng phân tử thấp hơn và hàm lượng protein liên kết cao hơn Mặc dù pectin củ cải đường không tạo gel mạnh, nhưng chúng có đặc tính nhũ hóa vượt trội, nhờ vào hàm lượng protein cao, giúp kích hoạt bề mặt hấp phụ dầu-nước hiệu quả trên các giọt dầu.
Pectin củ cải đường chứa axit ferulic, cho phép nó liên kết chéo khi có quá trình oxy hóa, khác với pectin từ táo và cam quýt Điều này giúp pectin củ cải đường có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm khả năng hấp thụ và giữ nước gấp nhiều lần trọng lượng của nó Pectin từ bã ô liu và củ cải đường có trọng lượng phân tử thấp, hàm lượng đường trung tính cao và hoạt tính tạo gel kém Loại pectin này có thể tạo gel thông qua tương tác ion với canxi, thể hiện các đặc tính gel khác biệt so với pectin thương mại cổ điển, nhờ vào sự tham gia của các tương tác giữa các phân tử khác, giúp ổn định mạng lưới pectin.
Bã đầu hướng dương, một nguồn pectin tiềm năng, được thu nhận sau quá trình chiết xuất dầu, với đặc tính hấp dẫn nhờ trọng lượng phân tử cao và hàm lượng axit galacturonic cao Loại pectin này có thể chứa từ 3,3 đến 5,0% pectin methoxyl cao hòa tan trong nước và 11,8 đến 14,3% pectin methoxyl thấp không hòa tan Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng pectin trong bã khoai tây, bã bí ngô, bã đào, và hạt lanh cũng có chất lượng tốt và lợi suất hấp dẫn Việc mô tả đầy đủ các đặc tính của pectin mới sẽ mở ra cơ hội ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hiện nay.
Bên cạnh các thực vật trên mặt đất, pectin cũng có thể đƣợc lấy từ cácthựcvật biểnnhƣcỏbiển.
CẤUTẠOHÓAHỌC
Galacturonans
Homogalacturonan (HG) là một thành phần quan trọng của pectin, được cấu tạo từ một chuỗi thẳng homopolyme của axit D-galacturonic (D-GalA) liên kết α-(1,4) và có thể trải qua quá trình methyl và acetyl-ester hóa HG chiếm khoảng 60% tổng lượng pectin, tuy nhiên, có một số ngoại lệ, chẳng hạn như trong pectin từ củ cải đường hoặc đậu tương, nơi hàm lượng HG thấp hơn nhiều.
HG được phân lập cụ thể từ một số nguồn thực vật thông qua việc thủy phân các liên kết glycosidic bằng axit hoặc enzym Tùy thuộc vào phương pháp chiết xuất pectin, mức độ polyme hóa (DP) trung bình của HG dao động từ 72 đến 300 Các mẫu pectin chiết xuất từ thịt quả dứa, tỏi tây, dưa chuột, rễ củ cải đường, củ thì là và chanh cho thấy rằng chúng chứa lượng HG khác nhau nhưng có DP tương tự (70–100) và độ phân tán thấp, xác nhận giả thuyết về tính tuần hoàn độ dài HG.
Trong HG, GalA thường trải qua quá trình methyl-ester hóa một phần tại vị trí C-6 Mức độ methyl ester hóa, tức là số mol methanol trên 100 mol GalA, cùng với sự phân bố của lượng GalA không được ester hóa trên các phân đoạn HG, là những yếu tố chính quyết định các đặc tính chức năng của pectin.
(Nguồn:https://www.intechopen.com/chapters/38901)
Acetyl-Esterhóa là quá trình mà trong một số loài thực vật, GalA trong vùng HG bị acetyl-ester hóa một phần tại O-2 và/hoặc O-3, ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình gel hóa Nghiên cứu về sự phân bố của acetyl nhóm và các phân đoạn HG, đặc biệt ở củ cải đường, cho thấy qua cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) rằng các nhóm acetyl có thể gắn trên bất kỳ vị trí nào trong cấu trúc, cụ thể là tại O-2 và O-3 của GalA.
1.2.1.2 Galacturonans được thay thế bằng chuỗi bên phức tạp hoặc ítphứctạphơn
HG có thể đƣợc thay thế ít hay nhiều ở O-2 và / hoặc O-3 bởi cácmonomehoặcchất dimercủa apiose hoặcxylose thành apiogalacturonan(AGA, Hình 1.3a) hoặc xylogalacturonan (XGA, Hình
Nócũngcóthểđƣợcthaythếbằngcácchuỗibênphứctạpđểtạothànhrhamnogalactu ronanII (RG-II,Hình1.3c).
Hình c 1.3: Cấu trúc của chuỗi bên của homogalacturonans (SNFG) (a)apiogalacturonan,
(Nguồn:https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-53421-9_3)
Trong AGA (Hình 1.3a), gốc β-D-apiofuranosyl đƣợc liên kết với O-2hoặc O-3 của GalA gốc dưới dạng monome hoặc dưới dạng dimer Mức độthaythế HGbằngapiosethayđổitừ25đến80%.
Trong XGA (Hình 1.3b), một HG đƣợc thay thế ở O-3 bởi xylosemonomehoặcdimer.
RG-II là một hợp chất glycan phức tạp hơn AGA hoặc XGA, bao gồm 13 loại đường khác nhau và 21 liên kết glycosidic riêng biệt Cấu trúc của RG-II được tổ chức xung quanh chín gốc GalA được methyl-ester hóa, thay thế bởi các chuỗi bên đa dạng được gọi là A–F.
RhamnogalacturonanI
RG-I là một chuỗi dài các gốc L-Rha và D-GalA xen kẽ, với các gốc Rha được thay thế bởi nhiều chuỗi bên chứa L-arabinosyl và D-galactosyl Ngoài ra, RG-I cũng có thể chứa một lượng nhỏ fucose, axit glucuronic và axit 4-O-methyl glucuronic Thông thường, RG-I chiếm từ 20–35% tổng lượng pectin, nhưng ở một số nguồn thực vật như đậu tương, tỷ lệ này có thể lên tới 75% polysaccharide pectic.
Hợp phần chính của RG-I chuỗi diglycosyl lặp lại xen kẽ [2-α-L-Rhap- (1,4)-α-D-GalAp-(1].ToànbộcácmẫuRG-
RG-I, còn được gọi là “vùng lông”, là một loại pectin có các gốc Rha chủ yếu được thay thế bằng các chuỗi bên khác nhau với chiều dài và thành phần đa dạng Dư lượng GalA trong RG-I thường không bị thay thế, và có một nghiên cứu cho thấy khoảng 2% lượng GalA trong RG-I có thể bị thay thế ở vị trí O-.
Pectin là một polysaccharide quan trọng, chủ yếu bao gồm axit β-D-glucuronic và có thể chứa từ 20-80% lượng Rha thay thế ở O-4 bằng các chuỗi bên, trong đó Ara và Gal chiếm ưu thế Tỷ lệ, thành phần, chiều dài và mức độ phân nhánh của các chuỗi bên này rất đa dạng, phụ thuộc vào nguồn thực vật, cơ quan, mô, giai đoạn phát triển và phương pháp phân lập Chẳng hạn, pectin giàu arabinan thường có nhiều trong táo, củ cải đường và cà rốt, trong khi pectin giàu AG-I thường được tìm thấy trong cam quýt và khoai tây, còn pectin giàu AG-II thường xuất hiện trong nhân sâm.
ĐẶCTÍNHHÓAHỌC CỦAPECTIN
Tínhchấttạo gelcủapectin
Pectin là một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm nhờ khả năng tạo gel của nó Gel pectin cổ điển, được chiết xuất từ pectin HM ở pH thấp với nồng độ cao của chất đồng tan như sucrose, thường được sử dụng trong các loại thạch, mứt và chất bảo quản có hàm lượng đường cao Trong khi đó, gel pectin LM, với nhu cầu về canxi và hàm lượng đường thấp, được ứng dụng rộng rãi trong sản phẩm từ sữa và thực phẩm ăn kiêng, giúp đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho người tiêu dùng.
Các loại pectin có cấu trúc và ion phức tạp, dẫn đến sự tồn tại của nhiều tương tác khác nhau trong mạng lưới tạo gel Tầm quan trọng của những tương tác này phụ thuộc vào cấu trúc pectin, điều kiện ion và sự hiện diện của đồng chất hòa tan Gel pectin có thể được thu được trong các điều kiện khác nhau, mặc dù ứng dụng thực tế vẫn còn hạn chế Một số hệ thống gel thay thế có thể đạt được thông qua lựa chọn thích hợp Ví dụ, pectin LM có thể tạo gel trong điều kiện pH thấp với sự hiện diện của canxi hoặc thậm chí không cần canxi, trong khi pectin thành tế bào HM có thể tạo gel khi bổ sung canxi mà không có đường hoặc các đồng chất hòa tan khác.
Các đặc tính của gel pectin chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ nhiều yếu tố, bao gồm trọng lượng phân tử, DE, trình tự đường trong chuỗi, mật độ điện tích và sự phân bố của các nhóm tích điện dọc theo chuỗi pectin Trong số các yếu tố này, DE (độ ester hóa) đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình gel hóa của pectin.
Hàm lượng canxi có ảnh hưởng lớn đến hoạt động lưu biến của gelpectin LM, với việc tăng hàm lượng canxi làm tăng G’ Tuy nhiên, nếu nồng độ canxi quá cao, có thể xảy ra sự tổng hợp hoặc kết tủa của các chuỗi pectin Sự ảnh hưởng của nồng độ canxi và pectin đến sự tạo gel của pectin LM được mô tả qua ba lĩnh vực quan tâm chính: (i) pha sol, nơi gel hóa không diễn ra; (ii) pha gel; và (iii) miền không đồng nhất (kết tủa hoặc gel với điện di) Sự gia tăng cường độ ion, độ pH trung tính và giảm nhiệt độ đông kết làm giảm lượng canxi cần thiết để tạo gel, nhờ vào sự thay đổi xác suất liên kết chéo.
Đặc tính gel của pectin bị ảnh hưởng bởi độ pH và cường độ ion, với pH trong khoảng 2,0–3,7 là nơi pectin HM gel hóa Độ bền gel và nhiệt độ đông kết giảm khi pH tăng, trong khi các yếu tố khác như hàm lượng chất rắn tổng số và cường độ ion không thay đổi Giới hạn pH cho gel hóa HM sẽ cao hơn khi DE hoặc nồng độ pectin tăng Cường độ gel tối đa xảy ra ở một pH nhất định và giảm dần khi pH tăng lên Độ bền gel gần như không thay đổi dưới một giá trị pH cụ thể Mặc dù pH không phải là yếu tố quan trọng trong sự phát triển của gel pectin LM, nó vẫn có vai trò quan trọng trong các đặc tính cuối cùng của gel Sự giảm pH làm thay đổi động học hình thành gel và giảm mô đun cắt do thiếu nhóm cacboxyl ion hóa Ở pH thấp, cần nhiều canxi hơn để tạo gel, và trong dung dịch không có muối, gel hình thành nhanh hơn nhưng mô đun cuối cùng thấp hơn khi cường độ ion tăng.
Cơchếhìnhthành gel
Hồ hóa HM pectin là một quá trình phức tạp, yêu cầu nồng độ sucrose cao (55–75%) hoặc các chất đồng tan khác như sorbitol và ethylene glycol, cùng với pH thấp (2,5–3,5) để giảm thiểu tương tác giữa pectin và dung môi Gel hình thành trong điều kiện này được ổn định nhờ vào sự cân bằng tinh tế giữa các vòng xoắn, liên kết hydro và các nhóm methyl-ester, thông qua các tương tác kỵ nước trong môi trường nước Đặc biệt, cấu trúc gel HM pectin và đường không thể đảo ngược khi đun nóng, khác với hầu hết các gel polysaccharide Nghiên cứu của Oakenfull và Scott cho thấy rằng các tương tác kỵ nước đóng góp một phần nhỏ vào năng lượng tự do của quá trình gel hóa HM pectin, nhưng vẫn cần thiết cho quá trình này diễn ra.
Trái ngược với gel canxi pectate, nơi các phân tử liên kết chủ yếu qua các điểm nối nhỏ và xác định, gel HM pectin hình thành qua các tập hợp lớn và biến đổi của chuỗi pectin Điều này cho thấy rằng việc bổ sung các phân đoạn chuỗi ngắn không gây ra sự ức chế cạnh tranh trong quá trình tạo gel.
Quá trình gel hóa pectin LM chủ yếu diễn ra thông qua sự gel hóa qua trung gian ion với các cation hóa trị hai, đặc biệt là canxi Cơ chế này liên quan đến việc canxi liên kết với các nhóm cacboxyl ion hóa trên chuỗi pectin, tương tự như mô hình hộp trứng cho alginate Một quá trình hai giai đoạn đã được công nhận, bao gồm sự hình thành ban đầu của các dimers và sự kết hợp sau đó của các chất dimers này Trong mô hình này, các ion canxi chiếm các khoang điện âm trong cấu trúc dải băng gấp đôi của các gốc axit galacturonic, thông qua cơ chế hợp tác liên kết giữa hai hoặc nhiều chuỗi Gel pectate canxi được xem như một mạng lưới liên kết mạnh mẽ, được củng cố bởi các điểm nối và các liên kết yếu hơn từ các chuỗi ester hóa một phần, tạo thành các dimers bổ sung, kém ổn định hơn và kết hợp dimers với nhau.
Mô hình hộp trứng ban đầu về sự phối hợp canxi trong gel pectin đã gặp phải nhiều nghi ngờ từ lý thuyết và thực nghiệm, cho thấy có sự thay đổi cấu trúc trong quá trình liên kết canxi, nhưng không có thay đổi đáng kể ở cấp độ đại phân tử Kết quả từ tán xạ tia X góc nhỏ chỉ ra rằng cấu trúc ba chiều của các vùng tiếp giáp được hình thành bởi các liên kết chéo ion thông qua canxi Mô phỏng máy tính cho thấy cả pectin và alginate có tính đặc hiệu cao đối với liên kết canxi, nhưng có sự khác biệt trong mức độ liên kết giữa các chuỗi Mô hình "hộp trứng chuyển dịch" được đề xuất thay thế cho mô hình cổ điển, với sự thay đổi rõ rệt giữa các chuỗi tạo ra các hốc con thích hợp cho ion canxi và mạng lưới liên kết hydro hiệu quả Tương tác dimer-dimer cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mạng ba chiều, với sự gel hóa của pectin LM được mô tả qua dimer hóa ban đầu và các liên kết yếu hơn giữa các dimer.
Hình d 1.4: Giản đồ của mô hình hộp trứng để tạo gel uronat- canxi(Nguồn:https://www.mdpi.com/1420-3049/23/4/942/htm)
Gần đây, phương pháp gel hóa bằng muối đơn hóa trị của pectin đã khử ester bằng enzym đã được đề xuất Độ bền của gel phụ thuộc vào pH và loại cation đơn hóa trị Mặc dù cơ chế tạo gel vẫn chưa được hiểu rõ, nhưng nó được cho là liên quan đến quá trình khử ester hóa chậm đồng thời của pectin trong các điều kiện thường tại muối LM pectin, khi không có pectin methylesterase.
CÁC ỨNG DỤNG TIỀM NĂNG CỦA PECTIN TRONG NGÀNHDƢỢCPHẨMVÀYSINH
Pectin là một polyme tự nhiên có mặt trong nhiều loại trái cây, được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm cũng như nghiên cứu y sinh và dược phẩm Hiện nay, việc tìm kiếm các phương pháp mới và hiệu quả hơn cho các ứng dụng của pectin vẫn đang tiếp tục Một số ứng dụng chính của pectin được tóm tắt trong bảng 1.1.
Bảng a 1.1:Cácđặctínhysinh/ dƣợcphẩmvàđặcđiểmhóahọcnhƣmứcđộesterhóacủapectinđƣợcchiếtxuấ ttừ cácnguồnkhácnhau. Ứngdụngysinh/ dƣợcphẩm Nguồnpectin Mức độ ester hóa(%)
Hiệu ứng tiền sinh học[60]
Vỏ táo,vỏ quýtvà câydại NA
Chấtmang Insuline[51] Pectin/Chitosan NS Ứngdụngysinh/ dƣợcphẩm Nguồnpectin Mức độ ester hóa(%) Pectin/Arabinoxylans NS
Pectin camquýtbiếntính NS Pectincamquýt(P-9135) 6,7 Ungthƣruộtkết[53] Pectinchanh/Táobiếntính 30,60,90 Bệnhu n g t h ƣ t u y ế n t ụ y [8] Hoa kimngân NS Ứngdụngysinh/ dƣợcphẩm Nguồnpectin Mức độ ester hóa(%)
Pectin camquýtbiếntính NS Pectin camquýtbiếntính 6,7
Kỹthuậtmô[67] Pectin biến tính vớioligopeptide LM
Chấtmangthuốcnhỏmắt Polymekếtdính NA Ứngdụngysinh/ dƣợcphẩm Nguồnpectin Mức độ ester hóa(%)
Chất mang thuốc đạitràng [74] Pectin camquýt 36,25;10,35
*NA:Khôngápdụng;NS:Khônghiểnthị;LM:Methoxylthấp.
SƠLƢỢCVỀMỘTSỐKIMLOẠINẶNG(Cd,Pb)
Tính chất củaCd vàPb
Cadimi và chì là hai kim loại nặng có ánh kim, với cadimi có màu trắng bạc và dễ nóng chảy, nhưng sẽ mất đi vẻ sáng bóng khi tiếp xúc với không khí ẩm do hình thành lớp màng oxit Trong khi đó, chì có màu xám xanh, mềm và thường có bề mặt mờ đục do quá trình oxi hóa.
Bảng b 1.2: Mộtsốhằngsốvậtlý quan trọngcủaCadimi vàChì
1.5.1.2.Tínhchất hóahọccủaCdvàPb Ở nhiệt độ thường Cadimi và Chì bị oxi hoá bởi oxi không khí tạothành lớpoxitbền,mỏngbaophủbênngoàikimloại.
Cadimi và Chì có khả năng phản ứng với các phi kim như halogen để tạo thành dihalogenua, cũng như với lưu huỳnh và các nguyên tố không kim loại khác như photpho và selen Ở nhiệt độ thường, Cadmi và Chì bền với nước nhờ vào lớp oxit bảo vệ Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, Cadmi sẽ khử nước thành oxit, trong khi đó, Chì có thể tương tác với nước để tạo thành hydroxit.
Sựnhiễmđộc của Pbvà Cd
Chì (Pb) là một kim loại vết phổ biến, tồn tại ở nhiều dạng trong các nguồn tự nhiên trên toàn cầu Ô nhiễm chì có thể xảy ra trong đất và thực vật do khói xe, bụi và khí thải từ các nguồn công nghiệp khác nhau.
Pb 2+ được xác định là chất độc cấp tính đối với con người khi tồn tại với lượng cao và không phân hủy sinh học, dẫn đến ô nhiễm đất lâu dài Ô nhiễm kim loại này có tác động tiêu cực đến các hệ thống sinh học và không thể bị phân hủy sinh học Đất có thể bị ô nhiễm Pb từ nhiều nguồn khác nhau như khu công nghiệp, tự nhiên, ống dẫn nước bằng chì cũ, hoặc từ các khu vườn cây ăn quả có sử dụng arsen chì Chì tích tụ khoảng 20cm dưới mặt đất và rất bất động, gây ra ô nhiễm lâu dài Nếu không có biện pháp khắc phục, mức độ chì cao trong đất sẽ không bao giờ trở lại bình thường.
Trong môi trường, chì được biết là chất độc đối với thực vật, động vậtvàvisinhvật.Cácảnhhưởngthườngđượcgiớihạnởnhữngkhuvựcđặcbiệtbị ô nhiễm
[76] Ô nhiễm Pb trong môi trường tồn tại ở dạng không hòa tan,và các kim loại độc hại gây ra các vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe conngười,cụthểlàtổnthươngnãovàchậmpháttriển[77].
Cadimi và các hợp chất của nó có độc tính cao, có khả năng gây ung thư và ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hệ thống như tim mạch, thận, tiêu hóa, thần kinh, sinh sản và hô hấp của cơ thể.
Phươngphápxácđịnhkimloạinặng
Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định Cadimi và Chì, bao gồm phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hóa, phổ phân tử, sắc ký lỏng hiệu năng cao, phổ phát xạ nguyên tử, và phổ hấp thụ nguyên tử Bài viết này sẽ giới thiệu phương pháp hóa học để xác định Cadimi và Chì thông qua phương pháp phổ học.
Nhóm phương pháp này được sử dụng để xác định hàm lượng lớn của các chất, thường lớn hơn 0,05%, tương đương với mức độ miligram Các thiết bị và dụng cụ cho những phương pháp này rất đơn giản và không tốn kém.
Phương pháp xác định kim loại nặng được sử dụng trong nghiên cứunàylàphương pháp chuẩnđộtạo phứcComplexom.
Chuẩn độ tạo phức là một phương pháp phân tích thể tích, trong đó sự hình thành phức chất có màu giúp xác định điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ Phương pháp này rất hữu ích để xác định nồng độ các ion kim loại khác nhau trong dung dịch Để phát hiện điểm cuối của phép chuẩn độ, thường sử dụng một chất chỉ thị có khả năng tạo ra sự thay đổi màu sắc rõ ràng.
Axitetylenglicoltetraacetic (EDTA) là một hợp chất có chứa nhóm cacboxyl và nhóm amin, có khả năng hoạt động như một chất cho cặp điện tử hoặc bazơ Lewis EDTA có thể hiến tặng tới sáu cặp electron đơn lẻ để tạo thành liên kết cộng hóa trị tọa độ với các cation kim loại, do đó nó được coi là phối tử lục phân Tuy nhiên, EDTA thường chỉ bị ion hóa một phần, dẫn đến việc hình thành ít hơn sáu liên kết cộng hóa trị tọa độ với cation kim loại, ví dụ như tetradentat.
Disodium EDTA thường được sử dụng để chuẩn hóa các dung dịchnướccủacáccationkimloạichuyểntiếp.DisodiumEDTA(thườngđượcviếtlà
Na2H2Y chỉ tạo bốn liên kết cộng hóa trị tọa độ với các cation kim loại khi pH ≤ 12 Trong khoảng pH này, các nhóm amin vẫn duy trì trạng thái proton hóa, do đó không thể cung cấp electron để hình thành liên kết cộng hóa trị tọa độ.
EDTA hình thành phức chất bền, gọi là hợp chất chelate, với hầu hết các ion kim loại đa hóa trị như Sắt 3+ và Mg 2+ Phản ứng này được thể hiện qua phương trình sau.
Để thực hiện chuẩn độ cation kim loại bằng EDTA, cần sử dụng chất chỉ thị phức để xác định điểm cuối Các chất chỉ thị phổ biến bao gồm thuốc nhuộm hữu cơ như Fast Sulphon Black và Eriochrome Black T Sự thay đổi màu sắc của chất chỉ thị xảy ra khi EDTA dịch chuyển nó khỏi các cation kim loại trong dung dịch, đánh dấu điểm cuối của quá trình chuẩn độ Do đó, chất chỉ thị tự do, thay vì phức kim loại, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định điểm cuối.
ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ TRÊN VẬT LIỆUPOLYSACCHARIDEDẠNGPECTIN
Cáckhái niệmcơbản
Hấp phụ là quá trình tích lũy các chất trên bề mặt phân cách giữa các pha như khí-rắn, lỏng-rắn, khí-lỏng, và lỏng-lỏng Chất mà trên bề mặt của nó xảy ra hiện tượng này được gọi là chất hấp phụ, trong khi chất được tích lũy trên bề mặt đó được gọi là chất bị hấp phụ Hiện tượng hấp phụ xảy ra nhờ vào lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, và có thể được chia thành hai loại chính: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
Các phân tử chất bị hấp phụ liên kết với tiểu phân ở bề mặt phân chia pha thông qua lực Van der Waals yếu, bao gồm tĩnh điện, tán xạ, cảm ứng và lực định hướng Trong hấp phụ vật lý, các phân tử chất bị hấp phụ không tạo thành hợp chất hóa học mà chỉ ngưng tụ trên bề mặt chất hấp phụ Quá trình này không gây biến đổi đáng kể cấu trúc điện tử của cả hai chất Nhiệt hấp phụ trong hấp phụ vật lý thường không lớn, với năng lượng tương tác thường dưới 10 kcal/mol, phần lớn từ 3 đến 5 kcal/mol, và năng lượng hóa học không vượt quá 1 kcal/mol.
Hấp phụ hóa học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ tạo hợp chất hóa học với các phân tử chất bị hấp phụ, với lực hấp phụ là các liên kết hóa học như liên kết ion, cộng hóa trị và liên kết phối trí Nhiệt hấp phụ hóa học có thể đạt giá trị lên đến 100 kcal/mol và gây ra sự biến đổi sâu sắc trong cấu trúc điện tử của cả hai chất Sự phân biệt giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học là tương đối, do ranh giới giữa chúng không rõ rệt, và trong một số quá trình, cả hai loại hấp phụ có thể xảy ra đồng thời.
Dunglƣợnghấpphụ(q)làlƣợngchấtbịhấpphụ(độhấpphụ)bởi1gamchấ thấp phụ rắn[82]đƣợctính theocông thức: q=C 0 − C c b V (1.1) m
Trongđó: phụ(mg/l). q:lƣợngchấtbịhấpphụ(mg/g).
Hiệu suất hấp phụ (H) là tỉ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ (C) vànồng độdungdịchbanđầuC0[83].
Phươngtrìnhhấpphụđẳngnhiệt
Khi một hệ hấp phụ đạt đến trạng thái cân bằng, lượng chất bị hấp phụ phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ của chất đó Công thức mô tả mối quan hệ này là q = f(T, P hoặc C) Ở nhiệt độ không đổi, đường biểu diễn q = fT(P hoặc C) được gọi là đường hấp phụ đẳng nhiệt, thể hiện sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ tại một thời điểm nhất định và nồng độ của chất hấp phụ.
Áp suất của chất bị hấp phụ tại một nhiệt độ xác định có thể được mô tả thông qua các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt như Henry, Freundlich và Langmuir Đối với hệ thống trong đó chất hấp phụ là chất rắn và chất bị hấp phụ là chất lỏng hoặc khí, các dạng phương trình đẳng nhiệt khác cũng có thể được sử dụng để mô tả quá trình này.
Khi thiết lập phương trình hấp phụ [82], Langmuir đã xuất phát từ các giảthuyết sau:
Mỗitrung tâmchỉhấp phụmột tiểu phân.
Bề mặt chất hấp phụ có tính đồng nhất, nghĩa là năng lượng hấp phụ tại các trung tâm là giống nhau và không phụ thuộc vào sự hiện diện của các tiểu phân hấp phụ xung quanh Phương trình Langmuir được phát triển cho hệ hấp phụ khí rắn, nhưng cũng có thể áp dụng cho hấp phụ trong môi trường nước để phân tích các số liệu thực nghiệm.
KL:hằngsố(cân bằng)hấpphụLangmuir
qmax:dunglƣợnghấpphụtốiđacủachấthấpphụ(lƣợngchấtbịhấpph ụ/1đơnvị chấthấpphụ)
C: nồng độ dung dịch hấp phụPhươngtrình(1.4)cóthểviếtdướidạng:
Mối tương quan giữa các giá trị của KRvà các dạng của mô hình hấpphụđẳngnhiệtLangmuirthựcnghiệmđƣợcthểhiệntrongbảng1.3
Phương trình Langmuir giúp xác định dung lượng hấp phụ cực đại và mối quan hệ giữa quá trình hấp phụ và giải hấp phụ thông qua hằng số Langmuir KL Mô hình này cho thấy sự phù hợp với thực nghiệm, từ đó làm cơ sở cho việc lựa chọn chất hấp phụ phù hợp cho hệ hấp phụ.
Tìnhhìnhnghiêncứukhảnănghấpphụ kimloại củapectin .34 CHƯƠNG2:NGUYÊNVẬTLIỆUVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU39
Năm 2003, nhóm tác giả Sergushchenko và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu so sánh khả năng hấp phụ kim loại nặng của pectin có mức độ ester hóa thấp, chiết xuất từ cỏ biển Zostera marina, với một số loại thuốc khác Kết quả cho thấy pectin có chỉ số ester hóa thấp có khả năng liên kết hiệu quả với kim loại nặng.
Pb, Cd và Cu thấphơn so với các hợp chất có chứa thiol nhƣng hiệu quả hơn so với carbon hoạttính, polyphepan, microcrystalline cellulose, và enterodez [86]. Năm
Năm 2007, nhóm tác giả Maxim Khotimchenko đã nghiên cứu đánh giá sự cân bằng hấp phụ chì (Pb) của các hợp chất pectin khác nhau Kết quả cho thấy pectin có mức độ ester hóa thấp đạt hiệu quả liên kết với Pb cao nhất Nghiên cứu này cũng chỉ ra tiềm năng của pectin như một chất hấp phụ hiệu quả để loại bỏ kim loại nặng trong dung dịch.
Hiện nay, pectin đã được nghiên cứu và công bố về khả năng hấp phụ các cation kim loại Bảng 1.4 tóm tắt các chỉ số liên quan đến khả năng hấp phụ, các nhóm chức tham gia vào quá trình này, cũng như các cơ chế tương tác giữa pectin và các ion kim loại khác nhau.
Bảng d 1.4:Đặcđiểmhấpphụcủapectinđƣợcphânlậptừcácnguồnkhácnhauvà các mẫubiếnđổi của chúng
Ion kiml oại Đươnglượng hấp phụ
Pb 0,85àmol/g Cỏc nhómcacbo xyltựdo
Fe 0,19-0,52 Các nhóm Mô hìnhhộp 53 mol/mol axitgalacturonic cacboxyl tựdo trứng
Pectin từ vỏcam với cácmức độester hóakhácnha u
Liên kết của ionZn 2+ với pectinđƣợc ester hóacao xảy ra thôngqua tạo phức vớinhóm COO- vàOH, với pectinđƣợc ester hóathấp liên kết vớinhómCOO-
Al 28,7àmol/g Cỏc nhómcacbo xyltựdo
Sự tạo phức bềmặt, chỉ thôngqua một cơ chếhấp phụ cụ thể,với một lượngnhỏ tương táctĩnhđiện
Ca 179,0àmol/g Tương tỏc tĩnhđiện với một tỷ lệnhỏhấpphụriêng
Cd 4,6mg/g Các nhómcacbo xyltựdo
Hầu hết các nhà nghiên cứu cho rằng sự khác biệt trong khả năng hấp phụ các ion kim loại của chất hấp phụ chứa pectin là do sự khác nhau về khả năng trao đổi ion của chúng "Trao đổi ion" ở đây được hiểu là xem xét các cơ chế tĩnh điện mà không đề cập đến hiệu ứng của liên kết ion kim loại Ái lực của các ion kim loại với pectin phụ thuộc vào nguyên liệu thực vật chiết tách pectin Chẳng hạn, ái lực của các ion kim loại đối với pectin từ cây xương rồng Nopal được sắp xếp theo thứ tự: Ca 2+ > Cu 2+ > Zn 2+ > Cr 3+ > Ni 2+ > Pb 2+.
Pectin phân lập từ bã cam quýt và củ cải đường cho thấy khả năng hấp phụ các ion kim loại khác nhau, với thứ tự hiệu suất hấp phụ là Cu 2+ > Pb 2+ > Cd 2+ ≥ Zn 2+ ≥ Ni + > Ca 2+ Sự khác biệt trong cấu trúc của pectin từ cùng một nguồn nguyên liệu có thể do phương pháp chiết xuất và thời gian thu hoạch khác nhau, ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ Chất hấp phụ sinh học cho thấy ion Cu 2+ có đặc tính động học cao nhất, có thể là do bán kính ion của kim loại này nhỏ hơn so với các ion Pb 2+ và Cd 2+.
Các nghiên cứu về khả năng hấp phụ cation kim loại của pectin chủ yếu tập trung vào nguồn pectin từ phụ phẩm công nghiệp, trong khi chưa có công bố nào về khả năng hấp phụ kim loại nặng từ pectin chiết xuất từ cỏ biển tại Việt Nam Với bờ biển dài và nguồn thảm cỏ biển phong phú, Việt Nam có tiềm năng lớn để chiết xuất pectin, cung cấp nguyên liệu dồi dào cho việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường.
Cỏ biển là thực vật thủy sinh bậc cao sống trong môi trường biển và nước lợ, có cấu trúc giống như thực vật trên cạn với lá, thân, rễ, hoa, quả và hạt, đồng thời có khả năng quang hợp để tự sản sinh thức ăn Khác với thực vật trên cạn, cỏ biển có tính mềm dẻo, thích ứng với sóng và dòng chảy trong nước Hệ sinh thái cỏ biển đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa và ổn định môi trường vùng nước ven bờ, cung cấp nguồn thức ăn, nơi cư trú và bãi đẻ cho các loài thủy sản Tại Việt Nam, hiện có khoảng 14 loài cỏ biển được ghi nhận, trong đó loài Halophila ovalis có phân bố rộng và trữ lượng lớn tại vùng biển Khánh Hòa.
Cỏ biển đã được sử dụng trong y học dân gian để điều trị nhiều bệnh như sốt, bệnh da liễu, đau cơ, bỏng, và các vấn đề về dạ dày, cũng như làm thuốc giảm đau cho trẻ em Công dụng chữa bệnh của cỏ biển được cho là nhờ vào các hợp chất sinh học có trong nó, bao gồm polyphenol, flavonoid, terpenoid, và polysaccharide.
Polysaccharide từ cỏ biển và thực vật biển có cấu trúc hóa học đa dạng, thay đổi theo loài và điều kiện môi trường, mang lại nhiều hoạt tính sinh học như kháng viêm, kháng virus, giải độc kim loại nặng và chống oxy hóa Tại Việt Nam, polysaccharide từ rong biển đã được nghiên cứu sâu rộng, với nhiều sản phẩm thương mại như agar, carrageenan và fucoidan Tuy nhiên, polysaccharide từ cỏ biển vẫn là lĩnh vực mới, chưa có nghiên cứu nào được thực hiện tại Việt Nam Việc nghiên cứu polysaccharide từ cỏ biển sẽ mở ra hướng đi mới trong việc phát hiện các hợp chất tiềm năng Các nghiên cứu gần đây cho thấy pectin từ cỏ biển có hàm lượng phân bố từ 1,5-7,5% và có khả năng hấp phụ kim loại nặng, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong xử lý môi trường và thực phẩm chức năng Luận văn “Phân tích đặc điểm hóa học và khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II của pectin được chiết xuất từ cỏ biển Enhalus acoroides” sẽ đánh giá khả năng liên kết kim loại của pectin, từ đó hỗ trợ phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ tài nguyên biển.
VẬTLIỆUVÀĐỐITƢỢNGNGHIÊNCỨU
Cỏ biển Enhalus acoroides được thu hoạch tại đầm Thủy Triều, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa vào tháng 3 năm 2021 Sau khi được rửa sạch bằng nước biển, mẫu cỏ biển được phân loại bởi TS Nguyễn Xuân Vỵ, chuyên gia phân loại mẫu thực vật biển thuộc Viện Hải Dương Học Mẫu cỏ biển sau đó được ngâm trong cồn 96% ở nhiệt độ phòng trong 7 ngày để loại bỏ chất màu và các hợp chất có khối lượng phân tử thấp Cuối cùng, cỏ biển được lọc tách khỏi dịch chiết cồn, phơi khô trong bóng râm và cắt nhỏ để phục vụ cho nghiên cứu.
PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU
Phươngphápchiếtpectin
Mẫu cỏ biển E acoroides sau khi thu thập được rửa sạch bằng nước biển Tiếp theo, mẫu được xử lý để loại bỏ màu sắc, các hợp chất polyphenol và hợp chất có trọng lượng phân tử thấp bằng ethanol 98% theo tỷ lệ 1/10 w/v trong 7 ngày ở nhiệt độ phòng Sau đó, hỗn hợp được lọc tách và cỏ biển được phơi khô trong không khí ở nhiệt độ phòng.
Mẫu cỏ biển 100 g được xử lý bằng HCl 0,5% theo tỷ lệ 1/10 w/v ở nhiệt độ 50 oC trong 3 giờ để phá vỡ thành tế bào và giải phóng polysaccharide Sau đó, dịch xử lý được lọc qua vải lọc và phần cỏ biển được rửa bằng nước máy để loại bỏ acid Tiếp theo, dịch acid được trung hòa bằng dung dịch NaOH 0,5% và polysaccharide được thu nhận bằng kết tủa ở nồng độ cồn 70%.
Cỏ biển được xử lý bằng HCl 0,5% và chiết xuất với dung dịch ammonium oxalate 2% ở 70°C trong 3 giờ, lặp lại hai lần Dịch chiết sau khi gộp lại được lọc qua vải và giấy lọc Dịch chiết sau đó được acid hóa bằng HCl 1N đến pH 1-2, tạo kết tủa pectin dạng keo và để lắng qua đêm Sau khi gạn bỏ dịch trong, kết tủa được ly tâm ở 7.000 vòng/phút trong 10 phút và hòa tan lại trong ammonium oxalate 2%, điều chỉnh pH về 7 Pectin trong dung dịch được kết tủa bằng cồn 98% theo tỷ lệ v/v 1/4, để lắng 1-2 giờ Cuối cùng, kết tủa được ly tâm, rửa sạch bằng cồn 75% và cồn 98%, sau đó sấy khô ở 50°C để thu được polysaccharide dạng thô chứa pectin.
Điềuchếpectin cóchỉsố esterhóakhácnhau
Khử ester hóa pectin được thực hiện bằng phương pháp khử kiềm, bắt đầu với mẫu pectin có mức độ ester hóa dưới 60,0%, được chuẩn bị từ pectin ester hóa cao trong dung dịch nước - ethanol Pectin thô có hàm lượng ester hóa cao được rửa với 50% dung dịch ethanol để tinh chế Quá trình này bao gồm việc tạo dung dịch huyền phù 200g pectin trong 2L ethanol trong 30 phút, sau đó lọc và tráng với 1,5L ethanol 50% và 1L ethanol 95%, cuối cùng sấy khô ở 70 °C Pectin thu được nghiền nhỏ và phân đoạn theo kích thước hạt, với phân đoạn nhỏ được sàng qua rây 74 μm Bột mịn pectin tạo ra dung dịch huyền phù đồng nhất, giúp quá trình khử ester hóa diễn ra hiệu quả Quá trình này bao gồm trung hòa các nhóm cacboxyl tự do và tăng pH lên trên 8,5 để thực hiện khử ester hóa pectin Lượng kiềm cần thiết để trung hòa được xác định thông qua chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 1M trong ethanol 50% với chỉ thị Hintone.
Trongđó,V1thểtíchNaOH1Msửdụngtrunghòapectin;mlàkhốilƣợng pectin(g);VolàthểtíchddNaOH1Msửdụngđểtrunghòa1gpectin.
V2 là thể tích NaOH cần thiết để khử ester hóa pectin; ml là khối lượng mẫu pectin (g), Al là hàm lượng axit hydrogalacturonic trong pectin (%), 176 là khối lượng mol của anhydrogalacturonic axit; DEin là mức độ ester hóa ban đầu của mẫu pectin (%); DEfin là mức độ ester hóa đạt được sau quá trình khử ester của pectin (%) Tổng thể tích kiềm cần thiết cho quá trình khử ester của pectin được tính bằng tổng thể tích V1 và V2.
Quá trình khử ester được thực hiện bằng cách hòa tan 20 gam bột pectin trong 200 ml dung dịch ethanol 50% và khuấy đều Sau đó, dung dịch NaOH 1M trong ethanol 50% được thêm từ từ, với sự kiểm soát pH thông qua phenolphtalein, chuyển màu ở pH 8,2-10,0 Khi 95% lượng kiềm đã được thêm vào, mẫu được lấy để xác định mức độ ester hóa Sau khi đạt mức độ ester hóa mong muốn, hỗn hợp được trung hòa bằng dung dịch HCl 1M trong ethanol 50% cho đến khi pH đạt 5-6 Sản phẩm pectin sau đó được tách ra bằng ly tâm hoặc lọc, rửa sạch 3 lần với 300 ml dung dịch ethanol 50% và 150 ml ethanol 95%, rồi được làm khô ở 70 °C.
Xácđịnhmột sốthànhphầnhóahọcchínhcủapectin
Hàm lượng axit uronic được xác định bằng phương pháp Carbazole với axit D-gluconic làm chất chuẩn Để thực hiện, cân chính xác 10 mg mẫu và hòa tan trong 1 ml nước cất, sau đó lắc mạnh cho đến khi mẫu tan hoàn toàn Tiếp theo, pha loãng dung dịch 10 lần và sử dụng để xác định hàm lượng axit uronic Cuối cùng, lấy 500 μl dung dịch mẫu đã chuẩn bị cho vào ống nghiệm.
Tiếptheo,thêmvào3mldungdịchA(0,9gNaBH4hòatantrong10mlnướccất + 90 ml dung dịch a axit sulfuric 98%) Phản ứng đƣợc tiến hành ở
Hỗn hợp được đun ở 100 °C trong 10 phút và sau đó được làm lạnh nhanh trong nước đá Tiếp theo, thêm 200 μl dung dịch B (100 mg Carbazole hòa tan trong 100 ml cồn tuyệt đối) vào hỗn hợp và lắc đều, tiếp tục phản ứng ở 100 °C trong 15 phút Cuối cùng, hỗn hợp được làm lạnh nhanh về nhiệt độ phòng, tạo ra phức chất màu hồng tươi, và tiến hành đo độ hấp thụ quang ở bước sóng λ = 530 nm D – Glucuronic acid được sử dụng làm chất chuẩn với khoảng nồng độ từ 20–200 μg/ml.
Thành phần đường đơn trong mẫu pectin được xác định qua phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao, sau khi thủy phân mẫu trong môi trường axit để chuyển đổi thành các monomer Các loại đường đơn bao gồm glucose, galactose, rhamnose, mannose (Man), xylose (Xyl) và arabinose, được sử dụng làm chất chuẩn.
Cân 0,5 g mẫu pectin vào bình tam giác, sau đó thêm 5 ml methanol 98% và 100 ml NaCl 1% Cuối cùng, cho 6 giọt dung dịch phenolphtalein 1% vào hỗn hợp và tiến hành chuẩn độ với NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu đỏ, sau đó ghi lại thể tích NaOH đã sử dụng Từ đó, có thể tính được trọng lượng tương đương.
VNaOH: thể tích NaOH tiêu tốnCNaOH:nồngđộNaOH0,1N
Dung dịch thu đƣợc sau khi trung hòa đƣợc giữ lại để tiếp tục xác địnhhàmlƣợngmethoxyl.
Sử dụng dung dịch đã được trung hòa trong thí nghiệm, thêm 25 ml sodium hydroxide 0,25N và khuấy đều, giữ ở nhiệt độ phòng trong 30 phút Sau đó, thêm 25 ml HCl 0,25N và tiến hành chuẩn độ bằng NaOH 0,1N, ghi lại thể tích NaOH đã tiêu tốn.
VNaOHtiêutốn xác định chỉsốMI w:khốilƣợngmẫuphântích
DựatrênsốliệuthuđƣợctừhàmlƣợngMethoxylvàAUAtổng,hàmlƣợngest erhóa(DE)đƣợcxácđịnhtheocôngthứcsau[92]:
PhươngphápxácđịnhPb 2+ vàCd 2+ 46 2.2.5 Phươngphápđánhgiákhảnănghấpphụkimloạicủapectin
Phân tích thể tích là phương pháp phân tích định lượng dựa trên thể tích dung dịch chuẩn với nồng độ đã biết, nhằm phản ứng với chất cần xác định trong dung dịch phân tích Phương pháp này cho phép xác định nhanh chóng và đơn giản các nguyên tố có hàm lượng lớn thông qua phản ứng tạo phức bền.
Pb 2+ vớiC o m p l e x o n ở m ô i t r ƣ ờ n g p H = 9÷10 với chỉ thị là ErioCrom đen T Điểm tương đương nhận biết khi dư 1giọt H2Y 2- dungdịchsẽchuyểntừđỏnhosang màuxanh.
Pb 2+ + H2Y 2- →PbY 2- + 2H + ĐiểmtươngđươngđượcxácđịnhbằngchỉthịErioCromđenT:H2Ind - )Pb 2+ +
H2Ind - →P b I n d - +2H + Xanh biết đỏ nhoPbInd - +H2Y 2- →PbY 2- +H2Ind - Đỏnho xanh biếc
- DungdịchchuẩnEDTA0,01M:cân 1,861gmuốiEDTA sauđóđịn hmức500ml bằngnướccất.
- Dungd ị c h P b ( N O3)20 , 0 1 M : c â n 1 , 6 5 6 g m u ố i P b ( N O3)2sauđ ó đ ị n h mức500ml bằngnướccất.
- Chỉ thị ErioCrom đen T: trộn lẫn 1g ErioCrom đen T và 100g NaCl sauđónghiềnnhỏ.
- Dung dịch đệm ammoniac: hòa tan 35g muối NH4Cl vào 285ml
NH3,sauđó định mức500mlbằng nướccất.
Chuẩn độ Cd 2+ bằng EDTA trong môi trường đệm Urontropin (pH = 5-
6) vớichấtchỉ thị xylenol dac a m ( H 6Ind) Dung dịch chuẩn chuyển từ màuđỏ (màu củaphứcgiữaCdvàchỉthị)sang vàng (màu của chỉ thịtựdo).
H6Ind(vàng) + Cd 2+ → H4IndCd (tím đỏ) + 2H + H4IndCd(tímđỏ)+H2Y 2- →CdY 2- +H6Ind (vàng)
Cũng có thể chuẩn độ Cd ở môi trường kiềm (pH = 10) với chỉ thịErioCrom T đen Phương pháp này cho phép xác định Cd ở khoảng nồng độ10 -3 M10 -4 M.
Cadimi có thể xác định với lƣợng 25mg/100ml dung dịch Trong phépchuẩn độ complexon thì dung dịch EDTA có nồngđ ộ t ừ 0 , 1 đ ế n
0 , 0 1 M v ớ i chỉ thị xylen da cam ở pH = 6 Cd có thể định lƣợng tới 100mg/100ml dungdịch.
Thí nghiệm đánh giá khả năng hấp phụ kim loại của pectin theo quy trình của Khotimchenkov và cộng sự bắt đầu bằng việc sử dụng 0,02g pectin dạng bột cho vào dung dịch chứa ion kim loại Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ phòng với tốc độ khuấy 500 rpm trong 120 phút Sau khi kết thúc phản ứng, pectin được tách bỏ khỏi dung dịch, và hàm lượng kim loại còn lại được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Kết quả cho thấy khả năng liên kết của pectin với ion kim loại được tính toán theo phương trình đã đề ra.
- Co:l à n ồ n g đ ộ i o n k i m l o ạ i b a n đ ầ u t r ƣ ớ c k h i p h ả n ứ n g v ớ i pectin,mg/mL.C0(Cd):2mg/ml;C0(Pb):2 mg/ml.
Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của các yếu tố như chỉ số ester, thời gian hấp phụ, tốc độ lắc, pH và nồng độ ion kim loại đến khả năng hấp phụ kim loại nặng như Pb và Cd Qua các thí nghiệm tiếp theo, từng yếu tố sẽ được thay đổi trong khi giữ ba yếu tố còn lại ở giá trị cơ sở để đánh giá tác động của chúng đến quá trình hấp phụ.
Mỗi thí nghiệm đƣợc thựchiện3lần,kếtquảhiệusuấtchiếtvàhàmlƣợngpolysaccharidelàgiátrịtrungbình 3 lầnđo.
2.2.5.1 Ảnhhưởng bởimôi trườngpHxảyraphảnứng Để nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường pH, cần cố định nồng độ banđầu của các dung dịch nghiên cứu (C0), thể tích hấp phụ (V= 50 ml), khốilƣợngchấthấp phụ(m=0,02 g),thayđổipHcủadung dịchpH=2÷8.
2.2.5.2 Ảnhhưởngcủathờigiankhuấyđếncânbằngphảnứng Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hấp phụ, cần cố định nồng độdung dịch hấp phụ ban đầu C0(mg/l), thể tích hấp phụ (V= 40÷50 ml), khốilƣợngchấthấpphụ(m=0,02g)vàthayđổithờigianhấpphụt=5÷120(phút).
Tốc độ lắc ảnh hưởng đến khả năng cân bằng phản ứng của pectin khi liên kết với kim loại nặng Các thí nghiệm được thực hiện ở các tốc độ lắc khác nhau, bao gồm 50, 100, 150, 200 và 250 vòng/phút.
Khảo sát 03 loại pectin: Pectin tự nhiên có DE 62,0%, pectin DE 42,0%vàpectinDE21,0%đểsosánh khảnăngtạoliênkếtcủachúngvới0 2ionhóatrị II là Pb 2+ và Cd 2+ trongcùngđiềukiệnpH.
2.2.5.5 Ảnhhưởng củanồngđộbanđầucủa chấtbịhấpphụ Đểnghiêncứuảnhhưởngnồngđộbanđầuchấtbịhấpphụ,cầncốđịnhpH của dung dịch chất bị hấp phụ, thể tích hấp phụ (V = 50 ml), khối lƣợngchất hấpphụ(m=0,02g)và thayđổi nồng độbanđầuchấtbịhấp hấpphụ C0.
Phươngphápvậtlí
Phươngphápvậtlýbaogồm:phổhồngngoại(IR)vàphổcộnghưởngtừhạtnhân(N MR).
Phổ hồng ngoại đƣợc đo trên máy FT-IR Affinity-1S SHIMADZU tạiBộ môn Hóa vô cơ – Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học TựnhiênHàNội.Phươngphápcộnghưởngtừhạtnhân(NMR)
Phổ NMR của mẫu nghiên cứu được thực hiện ở nhiệt độ 70ºC, sử dụng dung môi D2O trên máy Bruker AVANCE 500 MHz tại Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam D2O được chọn làm dung môi, trong khi DSS (4,4-dimethyl-4-silapentane-1-sulfonic acid) được sử dụng làm chất chuẩn nội, với chế độ đo khử tín hiệu của nước.
CHIẾTTÁCHVÀTHUNHẬN PECTIN
TừcỏbiểnE.acoroidesthuđƣợcphânđoạnpectintựnhiêncóhiệusuấtchiếtlà1 2,5%với cáctính chấthóahọcnhƣsau:
VNaOH:t h ể tích NaOHtiêu tốntừxácđịnhchỉsố MI(y)
Hàm lượng pectin trong cỏ biển E acoroides tại Khánh Hòa tương đương với pectin ở một số loài cỏ biển khác như Zostera caespitosa (10,8%), Zostera marina (10-11%), Zostera pacifica (12%), và cao hơn so với pectin từ cỏ Phyllospadix iwatensis (6,91%) So với pectin có nguồn gốc từ thực vật trên cạn, hàm lượng pectin cũng có sự khác biệt đáng kể, chẳng hạn như từ vỏ chanh (10,3-13,1%), vỏ chanh dây (2,25-14,6%), vỏ măng cụt Indonesia (1,16%), và vỏ cam (7,3-16,0%) Sự khác biệt này được giải thích bởi phương pháp chiết và nguồn nguyên liệu khác nhau.
Hàm lượng AUA là chỉ số quan trọng để đánh giá độ tinh khiết của pectin chiết xuất từ nguyên liệu tự nhiên Theo tiêu chuẩn, sản phẩm pectin có độ tinh khiết cao cần có chỉ số AUA tổng lớn hơn 65% Tuy nhiên, kết quả trong bảng 3.1 cho thấy hàm lượng AUA chỉ đạt 50,3%, cho thấy pectin mà chúng tôi nhận được không có độ tinh khiết cao, mà chỉ là dạng pectin thô do quy trình chiết xuất chưa qua giai đoạn tinh chế.
Khối lượng phân tử tương đương (EW) và chỉ số methoxyl (MI) là những thông số quan trọng để đánh giá khả năng tạo gel của pectin Các loại pectin thương mại thường có hàm lượng methoxyl từ 8-11% Pectin thu nhận từ cỏ biển E acoroides có EW tương đương với pectin từ vỏ chanh, vỏ cam và các loại pectin thương mại khác, cho thấy tiềm năng sử dụng pectin từ cỏ biển như một tác nhân tạo gel.
Pectin thu nhận từ hai loài cỏ biển Z marina và Phyllospadix iwatensis có chỉ số DE lần lượt là 7,9% và 10,2%, thấp hơn nhiều so với pectin từ cỏ biển E acoroides Điều này cho thấy pectin từ E acoroides có chỉ số DE cao hơn đáng kể so với các loài cỏ biển đã được nghiên cứu trước đây Sự khác biệt này có thể được giải thích bởi việc pectin từ E acoroides được thu nhận tại biển Khánh Hòa, Việt Nam, một vùng biển nhiệt đới, trong khi pectin từ Z marina và Phyllospadix iwatensis được thu tại vùng biển ôn đới của Nga Sự khác nhau về vị trí địa lý, môi trường sống và giống loài có thể là nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về tính chất của pectin, bao gồm cả chỉ số DE.
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤKIMLOẠICỦAPECTIN
Phântích đặcđiểmhóahọccủapectin
Để xác định sự có mặtm ộ t s ố m o n o s a c c h a r i d e c ó t r o n g p e c t i n t ừ c ỏ biểnngoàithànhphầncócácnhómAUA,Methoxylcủagốcaxitgalactouronic, chúng tôi tiến hành phân tích thành phần hóa học của pectin,kếtquảđƣaratrên bảng3.2.
Man Rham Glu Xyl Gal Ara
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng thành phần monosaccharide của pectin từ cỏ biển E acoroides tương tự như pectin chiết từ Zostera caespitosa và bã chanh, với axit galacturonic là thành phần chính cùng với các gốc đường khác như Rhamnose, Galactose, Glucose và Arabinose Tuy nhiên, pectin từ E acoroides có hàm lượng glucose cao hơn, có thể do quy trình chiết thu nhận thêm tinh bột Hàm lượng Rhamnose cũng cao hơn các gốc đường khác, cho thấy pectin này có cấu trúc rhamnogalacturonan Để xác định các đặc trưng và phân tích hóa học của pectin, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đo phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của pectin cỏ biển cho thấy các giải hấp thụ chính, với vân phổ tại 3415 cm -1 liên quan đến dao động của nhóm OH Sự hiện diện của nhóm carbonyl (C=O) được xác nhận bởi vân phổ tại 1642 cm -1, trong khi nhóm cacboxylic axit (COO-) được xác định qua tín hiệu dao động tại số sóng 1403 cm -1 Điều này chứng tỏ sự có mặt của axit cacboxylic trong phân tử pectin, và kết quả này phù hợp với phân tích hóa học của pectin.
Phổ 1 H NMR (hình 3.2) cho thấy tại vùng trường cao xuất hiện 03 cụmtín hiệu sau: cụm tín hiệu tại vùng 1,5 ppm thuộc về nhóm methyl của gốcđườngL- rhamnose,cụmtínhiệutạivùng1,7ppmthuộcvềnhómacetyltạivịtrí 2-O và 3-O của gốc
Galacturonat.Vùng anomer từ 4,8 ppm đến 5,45 ppmđƣợccholàliênquanđếncáctínhiệuH1củacácmonomersau:D-galacturonic axit, L-rhamnose và Glucose [29] Nhƣ vậy trên phổ 1 H NMRxác nhậncómặtcủacác gốc đường như rhamnose, glucose và axit D-galacturonic.
Sự có mặt 03 tín hiệu tại vùng anomer chứng tỏ trong mạchpolysaccharidedạngpectincó 03anomer khácnhau.
Phổ 13 C NMR (hình 3.3) của pectin tương đối đơn giản tuy nhiên vẫncho các thông tin cần thiết về cấu trúc pectin cụ thể nhƣ sau Tại vùng trườngthấp xuất hiện 02 tín hiệu tại 175,64 ppm và 175,98 ppm đặc trưng cho cácnhóm chức carboxylic C6 của 02 axit galacturonic không tương đương nhau.Trong vùng C-anomer chỉ thấy xuất hiện 01 tín hiệu tại 99,51 ppm, thuộc vềnguyên tử C1 của gốc Galacturonat.Đây là những vị trí mà nguyên tử C liênkết với nhiều nguyên tử
O nhất, do nguyên tử này chịu ảnh hưởng của vòngpyrannose với 02 nhóm
Nhóm OH và đặc biệt là nhóm COOH có mật độ điện tích cao nhất Sự không đồng nhất giữa số tín hiệu trong vùng C-anomer và H-anomer có thể xuất phát từ một số tín hiệu Proton không thuộc về nguyên tử H1 Để làm rõ vấn đề này và có thông tin chính xác hơn về đặc tính cấu trúc của pectin, chúng tôi đã tiến hành phân tích phổ 2 chiều COSY và HSQC.
3.4là phổ HSQCcủacác mẫu nghiêncứu.
Trên phổ HSQC của mẫu pectin, cacbon anomer GalA-C1 tại pic 5,463 ppm tương ứng với GalA-H1, cho thấy giá trị cộng hưởng đặc trưng của anomer Hα, xác nhận rằng liên kết glycosit tại C-anomer của GalA là kiểu α Trong vùng H-anomer, có hai tín hiệu tại 5,059 ppm và 4,794 ppm, tương ứng với các tín hiệu 71,89 ppm và 78,69 ppm, nhưng không thuộc về vùng C-anomer Điều này chỉ ra rằng trong mạch polysaccharide dạng pectin chỉ tồn tại một anomer Các tương quan C-H trên phổ HSQC được trình bày trong bảng 3.4.
Trên phổ H-H COSY, mối tương quan giữa proton GalA-H1 (5,463 ppm) và GalA-H2 (4,19 ppm) được thể hiện rõ qua peak đường chéo Tương tác giữa GalA-H2 và proton có độ dịch chuyển hóa học 4,301 ppm là tương tác giữa GalA-H2 và GalA-H3 Độ chuyển dịch của GalA-H4 từ GalA-H3 thông qua peak đường chéo là 4,794 ppm Số liệu tương quan được trình bày trong bảng 3.5.
Theo dữ liệu từ phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), pectin chiết xuất từ cỏ biển E acoroides có cấu trúc phức tạp với sự lặp lại không theo quy luật của các gốc đường Phổ NMR chỉ ghi nhận tín hiệu liên quan đến gốc Galacturonic, là monomer chính trong mạch pectin, cùng với một số tín hiệu cho thấy sự hiện diện của gốc L-rhamnose Độ chuyển dịch hóa học thấp của các tín hiệu proton tại vị trí GalA-H2 và GalA-H4 được giải thích do sự hình thành liên kết glycoside tại hai vị trí này, bao gồm liên kết 1-4 trong mạch chính và liên kết nhánh 1-2.
Phân tích thành phần hóa học và phổ NMR cho thấy pecin chiết xuất từ cỏ biển E acoroides có cấu trúc rhamnogalacturonan, với mạch chính là sự luân phiên của các gốc Galacturonat liên kết qua liên kết 1-4 và kết nối với gốc rhamnose bằng liên kết 1-2.
Nghiên cứukhảnănghấp phụkimloạicủaPectin
3.1.3.1 ẢnhhưởngcủapH Độ pH của dung dịch pectin có tầm quan trọng lớn trong việc xác địnhkhả năng liên kết cation hóa trị hai của pectin Cần có độ pH cao hơn ít nhấtmột đơn vị log trên pKa của pectin (2,8 đến 4,1) để đảm bảo hơn 50% nhómcacboxylphânlyvàdođó,mậtđộđiệntíchpectinđủđểhìnhthànhcácliên
Độ pH thấp có thể dẫn đến sự proton hóa các gốc galacturonic acid không methyl hóa, làm giảm khả năng liên kết của pectin Nghiên cứu của Khotimchenko và cộng sự cho thấy rằng ở pH thấp hơn 2, pectin thường kết tủa, dẫn đến giảm khả năng liên kết Ngược lại, ở pH cao hơn 8, pectin trở nên không ổn định do quá trình khử phân giải, dẫn đến giảm khả năng liên kết Ở pH rất cao (khoảng 12), hydroxit của cation như Zn(OH)2 có thể hình thành, tạo ra các hydrocomplexes với bán kính ngậm nước lớn hơn, gây khó khăn trong việc phân ly và ảnh hưởng đến khả năng liên kết với pectin Nghiên cứu này tập trung khảo sát môi trường pH từ 2,0 đến 8,0.
Bảngi3.6:ẢnhhưởngpHđếnkhảnăngliênkếtcủaionPb 2+ vớipectin(Q) pH Mẫu Pectin tự nhiên(DE62,0 %) Pectin (DE42,0%) Pectin (DE21,0 %)
9 51,75 62,10 82,80 ĐơnvịtínhQ=mg/gpectin Ảnh hưởng của pH đến khả năng liên kết của ion Pb 2+ với pectin (Q)
0 2 4 6 8 10 pH Mẫu Pectin tự nhiênPectin (DE 42 %)Pectin (DE 21,0 %)
(Q)tăngnhanhởpH2-4caonhấtvàthayđổikhôngđángkểởpH4-7giảmdần ởpH7- 9. Đốiv ớ i m ẫ u P e c t i n ( D E 4 2 % ) k h ả n ă n g l i ê n k ế t c ủ a i o n P b 2+ v ớ i pectin (Q) tăngdần ởpH2-6caonhấtở pH6 giảmdần ởp H 6-9. Đốiv ớ i m ẫ u P e c t i n ( D E 2 1 % ) k h ả n ă n g l i ê n k ế t c ủ a i o n P b 2+ v ớ i pectin (Q) tăngdần ởpH2-7caonhấtở pH7giảmdần ởpH7-9.
Hình o 3.6:ẢnhhưởngcủapHđếnhàmlượng(Q)ionPb 2+ liênkếtvớipectinBảng j 3.7:Ảnhh ƣởngpHđếnkhảnăngliênkếtcủaionCd 2+ vớipectin(Q). pH Mẫu Pectin tựnhiên(DE62,0%) Pectin (DE42,0%) Pectin (DE21,0 %)
Kết quả trong bảng 3.7 cho thấy rằng khả năng liên kết của ion Cd²⁺ với pectin (Q) chịu ảnh hưởng rõ rệt của pH Đối với mẫu pectin tự nhiên, Q tăng nhanh ở pH 2-4, đạt đỉnh cao nhất và sau đó thay đổi không đáng kể ở pH 4-7, giảm dần ở pH 7-9 Tương tự, mẫu pectin với độ ester hóa 42% (DE42%) cho thấy Q tăng dần từ pH 2-6, cao nhất tại pH 6 và không có sự thay đổi đáng kể ở pH 6-7, giảm dần ở pH 7-9 Cuối cùng, mẫu pectin với độ ester hóa 21% (DE21%) cũng cho thấy khả năng liên kết của ion Cd²⁺ tăng dần ở pH 2-4, đạt đỉnh tại pH 4, và giảm dần ở pH 7-9.
0 2 4 6 8 10 pH Mẫu Pectin tự nhiên Pectin (DE 42 %) Pectin (DE 21,0 %)
Trong nghiên cứu về polysaccharide tự nhiên, pH dung dịch là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tương tác giữa pectin và ion kim loại Khi pH tăng từ 2 đến 9, giá trị Q tăng cao nhất trong khoảng pH từ 4 đến 7, sau đó giảm dần Ở pH dưới 2, proton H+ tấn công vào vị trí carboxyl của pectin, làm giảm khả năng liên kết với ion kim loại và dẫn đến sự ổn định kém của pectin trong môi trường axit Ngược lại, pectin cũng không ổn định trong môi trường kiềm với pH tối ưu từ 5 đến 7 Kết quả này tương tự như các nghiên cứu trước đó về khả năng liên kết của pectin với ion kim loại hóa trị II như Ca2+, Zn2+, và Fe2+ Do đó, chúng tôi đã chọn pH = 6 cho các nghiên cứu tiếp theo.
Kếtquảtrongbảng3.8chothấy: Đốivớitấtcácmẫupectin nghiêncứukhảnăngliênkếtcủaionPb 2+ v ới pectin (Q) là tương đồng, tăng dần ở thời gian khuấy 5-60 phút cao nhấtvà thayđổikhôngđángkểởthờigiankhuấy≥60phút.
Mẫu Pectin tự nhiên(DE62,0 %)
Kếtquảtrongbảng3.9chothấy: Đối với tất các mẫu pectin nghiên cứu khả năng liên kết của ion
Cd 2+ với pectin (Q) là tương đồng, tăng dần ở thời gian khuấy 5-60 phút cao nhấtvà thayđổikhôngđángkểởthờigiankhuấy≥60phút.
Hình 3.8 và 3.9 cho thấy ảnh hưởng của thời gian khuấy đến sự hấp phụ của các ion kim loại Cd²⁺ và Pb²⁺ lên pectin Khoảng thời gian cần thiết để đạt được cân bằng giữa ion kim loại và pectin là khi nồng độ ion kim loại không thay đổi theo thời gian Dựa trên cơ sở này, chúng tôi khảo sát hàm lượng ion kim loại được hấp phụ lên pectin theo thời gian, trong khi giữ nguyên khối lượng pectin không đổi Thời gian mà hàm lượng ion kim loại Cd và Pb được hấp phụ sẽ được phân tích kỹ lưỡng.
Thời gαian khuấy (phút) Mẫu Pectin tự nhiên Pectin (DE 42 %) Pectin (DE 21,0 %)
Trong nghiên cứu về thời gian khuấy, mẫu Pectin tự nhiên với DE 42% và DE 21,0% cho thấy quá trình hấp phụ kim loại Cd và Pb tăng nhanh trong 40 phút đầu, sau đó tăng chậm và đạt trạng thái cân bằng sau 60 phút Đến 120 phút, hàm lượng hấp phụ của cả hai kim loại hầu như không thay đổi, cho thấy thời gian cần thiết để đạt được sự cân bằng hấp phụ là 60 phút.
Sau khi xác định điều kiện hấp phụ tối ưu với pH = 6 và thời gian cân bằng hấp phụ là 60 phút, nghiên cứu tiếp theo tập trung vào ảnh hưởng của tốc độ lắc đến hàm lượng ion Pb2+ và Cd2+ liên kết với pectin Kết quả của nghiên cứu này được trình bày trong bảng 3.10.
Từ số liệu bảng 3.10 cho thấy tốc độ lắc không ảnh hưởng đến hàmlƣợng ion Pb 2+ liênkết vớipectin.
Mức độ DE của pectin là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng liên kết cation, với DE > 50 % được gọi là HM và DE < 50 % là LM Nghiên cứu này sử dụng ba loại pectin với các mức DE khác nhau: pectin tự nhiên DE 62,0 %, pectin DE 42,0 % và pectin DE 21,0 %, để so sánh khả năng tạo liên kết với hai ion hóa trị II là Pb 2+ và Cd 2+ trong cùng điều kiện pH Kết quả được trình bày trong hình 3.10 và 3.11.
Hình s 3.10:Ảnhhưởngcủamứcđộesterhóa(DE)đếnhàmlượngionPb 2+ liênkếtvớipe ctintạicác giá trịpHkhácnhau.
Hình t 3.11:Ảnhhưởngcủamứcđộesterhóa(DE)đếnhàmlượngionCd 2+ liênkếtvớipect intạicác giá trịpHkhácnhau.
Khản ă n g t ạ o l i ê n k ế t g i ữ a i o n P b 2+ v à i o n C d 2+ v à p e c t i n t ă n g k h i pectincótrịsốDEgiảm.VớiionPb 2+ tạipH=6,hàmlƣợngionPb 2+ liênkết với pectin tăng từ 119 mg/g đến 179,06 mg/g khi chỉ số DE giảm từ 61,0
Tại pH=6, hàm lượng ion Pb 2+ liên kết với pectin tăng từ 50,0 mg/g lên 72,5 mg/g, trong khi chỉ số DE giảm từ 61,0% xuống 21,0% Sự thay đổi hàm lượng ion kim loại liên kết với pectin phụ thuộc vào hàm lượng DE Pectin loại LM có mật độ điện tích cao hơn do có nhiều nhóm cacboxyl không methyl hóa hơn so với pectin loại HM, dẫn đến khả năng liên kết cation của pectin tăng khi DE giảm.
Trongn g h i ê n c ứ u n à y , c h ú n g t ô i c h ọ n m ẫ u p e c t i n c h i ế t t ự n h i ê n đ ể khảosát ảnh hưởng của ion kimloại Pb,Cd.
Bảng n 3.11:Ảnhhưởngcủanồngđộionkimloạibanđầu(Ce)đếnkhảnăngliênkếtcủaki mloạiPbvớipecin.
1552,5 2587,5 120,465 21,48 Đườngα hấp phụ đẳngα nhiệt đối với Pb
Hình u 3.12: Sự phụ thuộc của khả năng liên kết của ion Pb với pectin vàonồng độ Pbbanđầu.
Từ kết quả trong các hình 3.11 và bảng 3.12, cho thấy trong khoảngnồng độ khảo sát, khi nồng độ ban đầu của dung dịch tăng thì dung lƣợng hấpphụ ionchìtănglên.
Khi nồng độ ban đầu nhỏ (Ce < 1035 mg/l), sự phụ thuộc của Ce vào Q tăng nhanh Ngược lại, khi nồng độ ban đầu lớn (Ce > 1035 mg/l), sự phụ thuộc này có xu hướng tăng chậm lại.
Bảng o 3.12:Ảnhhưởngcủanồngđộionkimloạibanđầu(Ce)đếnkhảnăngliênkếtcủak imloạiCdvớipecin.
C e /Q Đườngα hấp phụ đẳngα nhiệt đối với Cd
Hình v 3.13: Sự phụ thuộc của khả năng liên kết của ion Cd với pectin vàonồng độ Cdbanđầu.
Từ kết quả trong các hình 3.12 và bảng 3.13 cho thấy trong khoảngnồng độ khảo sát, khi nồng độ ban đầu của dung dịch tăng thì dung lƣợng hấpphụ ionCdtănglên.
Khi nồng độ ban đầu của Ce nhỏ hơn 625 mg/l, sự phụ thuộc của Ce vào Q tăng nhanh Ngược lại, khi nồng độ ban đầu lớn hơn 625 mg/l, sự phụ thuộc này có xu hướng tăng chậm lại.
Dựa vào kết quả khảo sát khả năng hấp phụ các ion kim loại nặng như Cd và Pb trên pectin, chúng tôi đã áp dụng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir để phân tích dữ liệu.
- Mỗitrung tâmchỉhấp phụmột tiểu phân.
- Bềmặtchấthấpphụlàđồngnhất,nghĩalànănglƣợnghấpphụtrêncáctrung tâm là nhƣ nhau và không phụ thuộc vào sự có mặt của các tiểuphânhấpphụtrêncác trungtâmbêncạnh.
Phương trình Langmuir, mặc dù được phát triển cho hệ hấp phụ khí rắn, vẫn có thể được áp dụng hiệu quả cho quá trình hấp phụ trong môi trường nước, giúp phân tích các số liệu thực nghiệm một cách chính xác.
𝑚𝑎𝑥1+𝐾𝐿𝐶 Trongđó:KL:hằng số(cânbằng)hấpphụLangmuir q: dung lƣợng hấp phụ (lƣợng chất bị hấp phụ/1 đơn vị chất hấp phụ)qmax:dunglƣợnghấpphụtốiđacủachấthấpphụ(lƣợngchấtbịh ấp phụ/1đơn vịchấthấpphụ)
TrêncơsởphươngtrìnhhấpphụđẳngnhiệtLangmuir,chúngtôixácđịnh tảitrọnghấpphụvàcác thôngsố khác
* Xácđịnh tảitrọng hấp phụcủaPb 2+ củapectin
KhảosátảnhhưởngbanđầucủachấthấpphụlênhằngsốhấpphụQ,chúng tôixâydựng02đồthịhình3.14vàhình 3.15
Hình w 3.14:Đồ thị sựphụthuộccủaC/q vào Ccủaion Pb 2+
Hình x 3.15:ĐườnghấpphụđẳngnhiệtLangmuircủahệPb 2+ pectinSựphụthuộ ccủaCe/qvàoCiđượcmôtảtheophươngtrình: y= 0,0084x+1,0409 (3.1) Tacótgα=1/qmax; qmax=1/tgα=1/0,00849,04(mg/g)
Khảosátả nh hưởngbanđ ầ u củachấthấpphụ l ê n hằngsốh ấp ph ụ Q ,chúng tôixâydựng02đồ thịsau
Hình y 3.16:Đồ thịsựphụ thuộccủaC/q vào Ccủa ion Cd 2+
Hình z 3.17:ĐườnghấpphụđẳngnhiệtLangmuircủahệCd 2+ pectinSựphụthuộ ccủaCe/qvàoCiđượcmôtảtheophươngtrình: y= 0,0167x+1,1994(3.2) Tacótgα=1/qmax; qmax=1/tgα=1/0,0167Y,88(mg/g)
Bảng p 3.13: Các thông số trong mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir củapectin
Các hệ số tương quan R² cao hơn 0,95 trong bảng 3.13 cho thấy mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir là phù hợp để mô tả quá trình hấp phụ Pb (II) và Cd (II) trên pectin Hằng số KL và tham số RL nằm trong khoảng thuận lợi, xác nhận tính khả thi của mô hình hấp phụ đẳng nhiệt cho cả hai kim loại nặng này.
KẾTLUẬN
Nghiên cứu đã chiết xuất pectin từ cỏ biển E acoroides với hiệu suất 12,5%, có các đặc trưng hóa học như AUA (50,3%), DE (62,0%), MI (8,9%) và EW (1515,2 g/mol) Thành phần chính của pectin là axit galacturonic, cùng với các gốc đường như rhamnose, galactose, glucose và arabinose Phân tích bằng phổ IR và NMR cho thấy pectin có cấu trúc rhamnogalacturonan, với mạch chính là sự luân phiên của galacturonat liên kết qua liên kết 1-4 và gốc rhamnose liên kết (1-2) Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại hóa trị II cho thấy pectin hấp phụ tốt các ion Cd và Pb tại pH 6, với thời gian tiếp xúc 60 phút đủ để loại bỏ kim loại Tải trọng hấp phụ cực đại của pectin đối với Cd đạt 59,88 mg/g và với Pb là 119,04 mg/g Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir được xác định là phù hợp để mô tả quá trình hấp phụ Pb (II) và Cd (II) trên pectin.
KIẾNNGHỊ
Nghiên cứu cho thấy pectin từ cỏ biển là một nguồn chất hấp phụ sinh học tiềm năng, có khả năng loại bỏ kim loại nặng khỏi nguồn nước ô nhiễm và cơ thể con người Do đó, chúng tôi đề xuất mở rộng nghiên cứu về ứng dụng của pectin trong việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng.
Nghiên cứu sự liên kết chéo giữa pectin và các chất hấp phụ khác nhằm nâng cao hiệu quả hấp phụ, tái tạo và tái chế kim loại nặng Mục tiêu là tạo ra vật liệu mới để xử lý nước thải hiệu quả.
[1] OvodovaR.G.,VaskovskyV.E.,OvodovY.S.,1968,Thepecticsubstanceso fzosteraceae,CarbohydrateResearch,6,pp.328-332.
Comparativeequilibrium studies of sorption of Pb (II) ions by sodium and calciumalginate,J EnvironSci,20,pp.827-831.
[3] SoninaL.N.,KhotimchenkoM.Y.,2007,Effectivenessofpectinextracted from the eelgrass Zostera marina for alleviating lead- inducedliverinjury,RussianJournalof MarineBiology,33,pp.204-206.
[4] Khotimchenko M.Y., Lenskaya K.V., Petrakova M.Y., et al, 2006,
Themercury binding activity of pectin isolated from the seagrass Zosteramarina,Russian Journal of Marine Biology,32,pp.312-315.
Cerium binding activity of pectins isolated from the seagrassesZostera marina and Phyllospadix iwatensis,Marine Drugs, 10, pp 834-848.
[6] Lv.Youjing,ShanX.,ZhaoX.,etal,2015,Extraction,isolation,structuralcha racterizationandanti-tumorpropertiesofanapigalacturonan- richpolysaccharidefromtheseagrassZosteracaespitosaMiki,MarineDrug s,pp.3710-3731.
[7] Pushpa Bharathi N., Amudha P., Vanitha V., 2016, Sea grasses -
[8] KhozhaenkoE.V.,KhotimchenkoR.Y.,KovalevV.V.,etal,2 0 1 5 Metal binding activity of pectin isolated from seagrass Zostera marinaand its derivatives,Russian Journal of Marine Biology, 41, pp 485-489.
[9] Rascón-Chu A., Díaz-Baca J.A., Carvajal-Millán E., López-Franco
Y.,Lizardi-Mendoza J., New Use for an“Old” Polysaccharide: Pectin- BasedCompositeMaterials,HandbookofSustainablePolymers:Structure andChemistry,pp.72-107.
[10] Sundar A., Rubila S., Jayabalan R., Ranganathan T.V.,A Review onPectin:ChemistryduetoGeneralPropertiesofPectinanditsPharmaceut icalUses,Sci.Rep,2012.
[11] EndressH.,NonfoodUsesofPectin.In:WalterR.,editor TheChemistry and Technology of Pectin,Academic Press, San Diego, CA,USA:1991, pp.251-268.
[12] SánchezD.,MuguerzaB.,MoulayL.,HernandezR.,MiguelM.,Aleixandre
A.,HighlyMethoxylatedPectinImprovesI n s u l i n Resistanceandother Cardiometabolic RiskFactors inZuckerFattyRats,J.Agric.
[13] B De Cindio, D Gabriele, F.R Lupi, Pectin: Properties
Determinationand Uses,Encyclopedia of Food and Health, Academic Press, 2016, pp294-300.
[14] Northcote D.H., Chemistry of the Plant Cell Wall,Annu Rev.
[15] SrivastavaP.,MalviyaR.,SourcesofPectin,ExtractionanditsApplications in Pharmaceutical Industry-An Overview, Indian J.
[16] RolinC.,Pectin,IndustrialGums.PolysaccharidesandTheirDerivatives,A cademicPress,NewYork,NY,USA:1993.pp.1-642.
Cultured Spinach Cells and Sugar Beet Pulp,Plant Cell Physiol, 1994,35:pp.701-704.
[18] Bunzel M., Ralph J., Lu F., Hatfield R.D., Steinhart H., Lignins andFerulate-Coniferyl Alcohol Cross-Coupling Products in Cereal Grains,Food Chem,2004,52:pp.6496-6502.
[19] Li D., Dua G., Jinga W., Lia J., Yana J., Liu Z., Combined Effects ofIndependentVariablesonYieldandProteinContentofP e c t i n Extracte df r o m S u g a r B e e t P u l p b y C i t r i c
[20] Rombouts F.M., Thibault J.-F., Feruloylated Pectic Substances fromSugar-beet,Carbohydr.Res,1986,154:pp.177-188.
[21] Michel F., Thibault J.F., Mereier C., Heitz F., Pouillaude F.
Extractionand Characterization of Pectins from Sugar Beet,Food Sci,
[23] Renard C., Thibault J.F., Structure and Properties of Apple and
[24] SunR.C.,HughesS.,Extractiona n d P h y s i c o - c h e m i c a l Characterization of Pectins from Sugar Beet,Pulp Polym,
[25] FunamiT.,ZhangG.,HiroeM.,NodaS.,NakaumaM.,AsaiI.,Cowman
M.K., Al-Assaf S., Phillips G.O., Effects of the ProteinaceousMoietyontheEmulsifyingPropertiesofSugarBeetPectin,Foo dHydrocoll,2007,21:pp.1319-1329.
[26] Drusch S., Sugar Beet Pectin: A Novel Emulsifying Wall
ComponentforMicroencapsulationofLipophilicFoodIngredientsbySpra y-Drying,Food Hydrocoll,2007,21: pp.1223-1228.
[27] WilliamsP.A.,SayersC., ViebkeC., SenanC., Elucidationof theEmulsification Properties of Sugar Beet Pectin,Food Chem, 2005, 53:pp.3592-3597.
[28] Funami T., Nakauma M., Ishihara S., Tanaka R., Inoue T.,
PhillipsG.O.,StructuralModificationsofSugarBeetPectinandtheRelation ship of Structure to Functionality,Food Hydrocoll, 2011, 25:pp.221- 229.
[29] Norsker M., Jensen M., Adler-Nissen J., Enzymatic Gelation of
[30] MayC D I n d u s t r i a l P e c t i n s : Sources,ProductionandApplica tions,Carbohydr.Polym,1990,12:pp.79-99.
M e d i a t e d Gelation of an Olive Pomace Pectic Extract,Carbohydr
[32] Jiménez A., Rodríguez R., Fernández-Caro I., Guillén R., Fernández-
Bolaủos J., Heredia A., Olive Fruit Cell Wall: Degradation of PecticPolysaccharides during Ripening J Agric,Food Chem, 2001, 49: pp.409-415.
[33] VierhuisE.,KorverM.,ScholsH.A.,VoragenA.,StructuralCharacteristics ofPecticPolysaccharidesfromOliveFruit(Oleaeuropaeacvm o r a i o l o ) i n R e l a t i o n t o P r o c e s s i n g forOilExtraction,Carbohydr
[34] Shi X.Q., Chang K.C., Schwarz J.G., Wiesenborn D.P., Shih
M.C.,OptimizingPectinExtractionfromSunflowerHeadsbyAlkalineWas hing,Bioresour.Technol,1996,58:pp.291-297.
[35] Li G., Chang K.C., Viscosity and gelling characteristics of sunflowerpectin as affected by chemical and physical factors,Food
[36] Iglesias M., Lozano J., Extraction and Characterization of
Distributionand Composition of Pectins in Sunflower Plants,Plant Sci.
[39] TurquoisT.,RinaudoM.,TaravelF.R.,HeyraudA.,ExtractionofHighly Gelling
Pectic Substances from Sugar Beet Pulp and
PotatoPulp:I n f l u e n c e o f E x t r i n s i c P a r a m e t e r s o n theirGe llingProperties,FoodHydrocoll,1999,13:pp.255-262.
[40] Ptitchkina N.M., Danilova I.A., Doxastakis G., Kasapis S., Morris
E.R.,PumpkinPectin:GelFormationatUnusuallyLowConcentration,Carbo hydr.Polym,1994,23:pp.265-273.
[41] Pagán J., Ibarz A., Llorca M., Coll L., Quality of Industrial
PectinExtracted from Peach Pomace at Different pH andTemperatures,J Sci.Food Agric,1999,79:pp.1038-1042.
[42] Pagán J., Ibarz A., Llorca M., Barbosa-Cánovas G.V., Extraction andCharacterizationofP e c t i n f r o m S t o r e d P e a c h P o m a c e ,
[43] Díaz-Rojas E., Pacheco-Aguilar R., Lizardi J., Argüelles-Monal
W.,ValdezM.,RinaudoM.,GoycooleaF.,LinseedPectin:GellingPropertie s and Performance as an Encapsulation Matrix for Shark LiverOil,FoodHydrocoll,2004,18:pp.293-304.
[45] Parre E., Geitmann A., Pectin and the Role of the Physical Properties ofthe Cell Wall in Pollen Tube Growth of Solanum chacoense,Planta,2005,220:pp.582-592.
[46] CrombieH.,ScottC.,ReidJ.,AdvancesinPectinandPectinaseResearch,Klu wer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands:2003,pp.35-45.
[47] VaniaUrias-Orona,AgustinRascón-Chu,JaimeLizardi-
Wong,ANovelPectinMaterial:Extraction,CharacterizationandGelling Properties,Int.J.Mol.Sci,2010,11(10),3686-3695.
[48] Jin D., West C., Characteristics of Galacturonic Acid Oligomers asElicitorso f C a s b e n e S y n t h e t a s e A c t i v i t y inCastorBean Seedlings,Plant Physiol,1984,74: pp.989-992.
[49] Sundar A., Rubila S., Jayabalan R., Ranganathan T.V., A Review onPectin:ChemistryduetoGeneralPropertiesofPectinanditsPharmaceutic alUses,Sci.Rep,2012,1: pp.1-4.
[50] Endress H., Nonfood Uses of Pectin,The Chemistry and Technology ofPectin.AcademicPress,SanDiego,CA,USA:1991.pp.251-268.
[51] SánchezD.,MuguerzaB.,MoulayL.,HernandezR.,MiguelM.,Aleixandre
A.,HighlyMethoxylatedPectinImprovesI n s u l i n Resistanceand otherCardiometabolicRiskFactors inZucker FattyRats,FoodChem,2008,56:pp.3574-3581.
[52] Maxwell E.G., Belshaw N.J., Waldron K.W., Morris V.J., Pectin-
[53] Liu L., Fishman M.L., Hicks K.B., Pectin in Controlled Drug Delivery-
[54] Luppi B., Bigucci F., Abruzzo A., Corace G., Cerchiara T., Zecchi
V.,Freeze-DriedChitosan/PectinNasalInsertsforAntipsychoticDrugDeli very,Eur.J.Pharm.Biopharm,2010,75:pp.381-387.
[55] Thakur S., Govender P.P., Mamo M.A., Tamulevicius S., Thakur
V.K.,RecentProgressinGelatinHydrogelNanocompositesforWaterPurifi cation and Beyond,Vacuum,2017,146:pp.396-408.
[56] MiculescuF.,MaidaniucA.,VoicuS.I.,ThakurV.K.,StanG E , CiocanL
StarchBasedSustainableBiomaterialsforBiomedicalBoneSubstitutionA pplications ACSSustain,Chem Eng,2017,5: pp.8491-8512.
[57] Sriamornsak P., Application of Pectin in Oral Drug Delivery.
[58] CheungR.C., NgT.B., WongJ.H., ChanW.Y.,Chitosan: AnUpd ateonPotentialBiomedicalandPharmaceuticalA p p l i c a t i o n s , M a r Drugs,2015,13:pp.5156-5186.
[59] SahariM.A., Ali A.M., Manuchehr H., Effectof Variety and
AcidWashing Method on Extraction Yield and Quality of Sunflower HeadPectin,FoodChem,2003,83: pp.43-47.
RostekP.,RolfD.,SchweiggertR.,CarleR.,MangoPectinQualityasInfluen cedbyCultivar,Ripeness,PeelParticleSize,Blanching,Drying,andIrradiat ion,FoodHidrocoll,2015,51:pp.241-251.
Volume3,ElsevierScience,Amsterdam,TheNetherlands:1999.pp.497-527.
[62] Liu J., Willfửr S., Xu C., A Review of Bioactive Plant
Polysaccharides:BiologicalA c t i v i t i e s , F u n c t i o n a l i z a t i o n , a n d B i o m e d i c a l Applications,Bioact.Carbohydr.DietaryFibre,2015,5:pp 31-61.
Pectins:Structure,B i o s y n t h e s i s , and Oligogalacturonide-related Signaling,Phytochemistry, 2001,57: pp.929-967.
[64] Voragen A.G.J., Coenen G.J., Verhoef R.P., Schols H.A., Pectin, aVersatileP o l y s a c c h a r i d e P r e s e n t i n PlantCellWalls,Struct.
[66] Sriamornsak P., Chemistry of Pectin and its Pharmaceutical Uses:
[67] VanBurenJ.P.,FunctionofPectininPlantTissueStructureandFirmness,Th e Chemistry and Technology of Pectin, Academic
Press,Inc.,SanDiego,CA,USA:1991.
[68] Penhasi A., Preparation and Characterization of in-situ Ionic Cross- linkedPectinFilms:II.BiodegradationandDrugDiffusion,Carbohydr.Polym,2 017,157:pp.651-659.
[69] De Souza J.C.A.R.R.D., Feitosa J.P., Ricardo N.M., Trevisan
M.T.S.,Paula H.C.B.D., Ulrich C.M., Owen R.W., Spray-Drying Encapsulationof Mangiferin using Natural Polymers,Food Hydrocoll, 2013,33: pp.10- 18.
[70] Wanasawas P., Sinchaipanid N., Fell J.T., Mitrevej A., Influence ofPectinandCalciumPectinateFilmsoninvitroDrugReleasefromCoated Theophylline Pellets,J Drug Deliv Sci Technol, 2013, 23: pp.465- 470.
[71] BlautM.,RelationshipofPrebioticsa n d F o o d t o I n t e s t i n a l Micro flora,Eur.J.Nutr,2002,41: pp.11-16.
[74] Liu L., Fishman M.L., Kost J., Hicks K.B., Pectin-Based Systems forColon-Specific Drug Delivery via Oral Route,Biomaterials, 2003,24:pp.3333-3343.
A d s o r p t i o n o f Cu 2+ andPb 2+ ionondolomitepowder,JournalofH a z a r d o u s Materials,vol.167,no.1-3,pp.1044-1049,2009.
[76] European Commission DG ENV E3,Heavy Metals in Waste,
[77] K Cho-Ruk, J Kurukote, P Supprung, and S Vetayasuporn,
Perennialplantsinthephytoremediationoflead- contaminatedsoils,Biotechnology,vol.5,no.1,pp.1-4,2006.
[78] Luevano, J., Damodaran, C (2014), A Review of Molecular Events ofCadmium-
[79] Rahim,F , J a l a l i , A , T a n g e s t a n i , R ( 2 0 1 3 ) , B r e a s t c a n c e r f r e q u e n c y andexposuretocadmium:Ameta- analysisandsystematicreview,Asian PacificJournalof Cancer Prevention,14 (7):pp.4283.
[80] Tellez-Plaza, Jones, M R.; Dominguez-Lucas, A; Guallar, E; Navas-
A Systematic Review,Current Atherosclerosis Reports, 15(10).
[81] James, K A.; Meliker, J R (2013), Environmental cadmium exposureand osteoporosis: A review,International Journal of Public
[82] Lê Văn Cát, Hấp phụ và trao đổi ion trong kĩ thuật xử lý nước thải,NXBThốngkê,2002,Hà Nội.
[83] Reza Ansari; Amin Pornahad, Removal of Ce (IV) Ions from
[84] LiuY., Y.S Ho, C.C Wang, Pseudo-isothermsfor the sorption ofcadmium ion onto tree fern,Process Biochemistry, 39 (2004), pp. 761-765.
[85] K B Hardiljeet et all, Kinetics and thermodynamics of cadmium onremoval by adsorption onto nano Zerovalent iron particles,Journal ofHazardous Materials,2010,186,458–465.
[86] Sergushchenko IS, Kovalev V V., Bednyak VE, Khotimchenko
YS(2003), A comparative evaluation of the metal-binding activity of low-esterified pectin from the seagrass Zostera marina and other sorbents,Russ JMarBiol,30:pp.70-72.
Comparativeequilibrium studies of sorption of Pb (II) ions by sodium and calciumalginate,J EnvironSci,20:pp.827-831.
[88] Makarova,E , G ó r n a ś , P , K o n r a d e , I , T i r z i t e , D , C i r u l e , H , G u l b e , A., Pugajeva, I., Seglina, D and Dambrova, M (2015), Acute anti- hyperglycaemiceffectsofanunripeapplepreparationcontainingphlorizin in healthy volunteers: a preliminary study,J Sci Food Agric.,95: 560-568.
[89] Wicker L., Kim Y., Kim M.J., Thirkield B., Lin Z., Jung J., Pectin as aBioactivePolysaccharide-
[90] MacielV.,YoshidaC.,PereiraS.,GoycooleaF.,FrancoT.,Electrostatic
Self-Assembled Chitosan-Pectin Nano- and
[92] Mohamed S., Hasan Z., 1995, Extraction and characterization of pectinfromvarious tropicalagrowastes,ASEANFoodJournal,2,pp.43-50.
[93] Thibault, J.-F., & Ralet, M C., Physico-chemical properties of pectinsin the cel walls and after extraction In A G J Voragen, H A. Schols,&R.Visser(Eds.),Advancesinpectinandpectinasesresearch,Dord recht,TheNetherlands:KluwerAcademicPublishers,pp.91-105