Nghiên cứu chế tạo β-Glucan khối lượng phân tử thấp và tan trong nước bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hóa học.pdf

ĐẠI HOC NGUYỄN TÁT THÀNH NGUYEN TAT THANH THỤC HỌC - THỤC HÀNH - THỤC DANH - THỤC NGHIỆP KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TĨT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHÉ TẠO //-(.IUCAN KHÓI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VÀ TAN TRONG NƯỚC BẢNG PHƯONG PHÁP CHIẾU XẠ KẾT HỢP xử LÝ HOÁ HỌC Sinh viên thực : Nguyễn Văn Linh MSSV : GVHD : PGS.TS Lê Quang Luân 1511540376 ThS Trần Lệ Trúc Hà TP HCM, 2019 ĐẠI HOC NGUYỄN TÁT THÀNH NGUYEN TAT THANH THỤC HỌC - THỤC HÀNH - THỤC DANH - THỤC NGHIỆP KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHÉ TẠO //-(.IUCAN KHÓI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP VÀ TAN TRONG NƯỚC BẢNG PHƯONG PHÁP CHIẾU XẠ KẾT HỢP xử LÝ HOÁ HỌC Sinh viên thực : Nguyễn Văn Linh Mã sổ sinh viên : 1511540376 Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Ọuang Luân ThS Trần Lệ Trúc Hà TP HCM, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TẤT THÀNH KHOA CÒNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HỊA XÀ HƠI CHÙ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc - - oOo - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Họ tên: Nguyền Văn Linh MSSV: 1511540376 Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Lớp: 15DSH1B Đầu đề luận văn: Nghiên cứu chế tạo /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hoá học Mục tiêu - Tách chiết /?-glucan từ thành tế bào nấm men bia; - Chế tạo /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xừ lý hố học; - Xác định hoạt tính kháng oxy hoá in vitro /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước Nội dung: - Tách chiết thành tế bào nấm men từ bã men bia; - Tách chiết /Lglucan từ thành tế bào nấm men; - Che tạo /7-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hoá học; - Xác định khả bắt gốc tự DPPH ABTS+ /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước Thời gian thực hiện: tháng 02/2019 đến tháng 8/2019 Người hướng dần chính: PGS.TS Lê Quang Luân Người hướng dẫn phụ: ThS Trần Lệ Trúc Hà Nội dung yêu cầu KLTN thơng qua Bộ mơn Bộ MƠN (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày thảng năm20 CÁN Bộ HƯỚNG DẲN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực khố luận tơi nhận nhiều giúp đờ, xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu Trường Đại học Nguyền Tất Thành, Ban chủ nhiệm khoa Cơng nghệ Sinh học tồn the thầy truyền đạt kiến thức cho thời gian học tập trường Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp Hồ Chí Minh hồ trợ tồn kinh phí máy móc, trang thiết bị đe tơi có the hoàn thành đề tài nghiên cứu Thầy PGS.TS Lê Quang Luân hướng dần khoa học suốt thời gian thực khố luận Cơ Th.s Trần Lệ Trúc Hà Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Chị Nguyễn Thị Ngọc Anh anh (chị) phịng Cơng nghệ Sinh học Vật liệu Nano giúp đỡ trình thực đề tài Đồng thời gửi lời cảm ơn tới gia đình tạo điều kiện thuận lợi bạn bè giúp đỡ tơi hồn thành khoá luận thời gian qua Nguyễn Văn Linh Khoa Công nghệ Sinh học Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii TÓM TẮT V SUMMARY vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIẾU vỉi DANH MỤC CHŨ VIẾT TẮT ix ĐẶT VẤN ĐỀ X CHƯƠNG TÓNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu /?-glucan 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Cấu trúc nguồn thu nhận /?-glucan 1.1.3 Hoạt tính ^-glucan 1.1.4 Phuong pháp phá vờ tế bào 1.1.5 Chiếu xạ/?-glucan .5 1.1.6 Một số ứng dụng yổ-glucan 1.2 Khái quát chung gốc tự do, oxy hóa chất chống oxy hóa 1.2.1 Gốc tự 1.2.2 Sự oxy hóa 1.2.3 Chất chống oxy hóa 1.3 Một số nghiên cứu /?-glucan Việt Nam nước 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi ii CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 2.1 Địa điểm thời gian thực 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.3 Hóa chất thiết bị 2.3.1 Nguyên vật liệu 2.3.2 Thiết bị 2.4 Phương pháp nghiên cứu 10 2.4.1 Tách chiết /?-glucan từ thành tế bào nấm men bia 10 2.4.2 Chế tạo /7-glucan Mw thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hóa học 10 2.4.3 Đặc trưng cùa /?-glucan Mw thấp tan nước chế tạo phương pháp chiếu xạ 12 2.5 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa in vitro /Tglucan khối lượng phân tử thấp tan nước 13 2.5.1 Khả bắt gốc tự DPPH 13 2.5.2 Khả bắt gốc tự ABTS+ 14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 3.1 Tách chiết /7-glucan từ thành tế bào nấm men bia 16 3.1.1 Tách chiết thành tế bào nấm men từ bà men bia 16 3.1.2 Tách chiết /?-glucan từ thành tế bào nấm men 17 3.2 Chế tạo /?-glucan Mw thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hoá học 19 3.2.1 Hiệu suất thu nhận /?-glucan tan nước 19 3.2.2 Đặc trưng cấu trúc /7-glucan Mw thấp tan nước 24 3.2.3 Mw/Tglucan tan nước sau chiếu xạ 26 iii 3.3 Khả kháng oxy hoá của/?-glucan chiếu xạ điều kiện in vitro theo Mw khác 27 3.3.1 Khả bắt gốc tự DPPH mầu /í-glucan tan nước 27 3.3.2 Khả bắt gốc tự ABTS+ mầu /?-glucan tan nước 28 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHỤ LỤC 34 IV TÓM TẤT ^-glucan biết đến polysaccharide tự nhiên với nhiều hoạt tính sinh học q báu Khóa luận: “Nghiên cứu chế tạo /7-gIucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hoá học” thực từ tháng 02/2018 đến 8/2019 phịng Cơng nghệ Sinh học Vật liệu Nano, Trung tâm Cơng nghệ Sinh học Tp Ho Chí Minh với mục tiêu chế tạo /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước Đe tài bao gồm ba nội dung: Tách chiết /?-glucan từ bã men bia; Khảo sát điều kiện pH, nồng độ H2O2 kết hợp phương pháp chiếu xạ để chế tạo ^-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước; xác định khả kháng oxy hố glucan Các thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngầu nhiên Những kết đạt sau tháng nghiên cứu: Tách chiết /?-glucan từ bã men bia với hiệu suất 4,3% Hiệu suất thu nhận /?-glucan tan nước cao 81,9% chiếu xạ liều liều xạ 100 kGy kết họp xử lý H2O2 2%, điều kiện pH~l Hoạt tính bắt gốc tự DPPH ABTS+của /?-glucan tan nước (Mw~l kDa) 60,6% 73,9% V SUMMARY ^-glucan has been known for a natural polysaccharide which has many beneficial biological activities The thesis “Study on preparing the low molecular weight and water soluble //-glucan by irradiation in combination with chemical treatment” has been carried out from February 2018 to August 2019 at the Department of Biotechnology for Materials and Nano technology, the center for Biotechnology in Ho Chi Minh city with the aim of preparation of a water-soluble low molecular weight Pglucan product This study includes three contents: extraction of //-glucan from brewer’s yeast, determination of the effects of H2O2 concentration and pH on preparing low molecular weight and water soluble //-glucans by irradiation, investigation of the antioxidant resistance of//-glucan The experiments were arranged in a completely random manner The results of this study after months are presented below: //-glucan has been extraxted from yeast and the yield is 4.3% The highest yield of water-soluble //-glucan is 81.9% when irradiated at the dose of 100 kGy-pH~l in combination with 2% H2O2 The antioxidant activities of water-soluble //-glucans were 60.6% and 73.9% by DPPH ABTS methods respectively vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cấu trúc ((l,3)/(l,6))-/?-glucan Hình 2.1 Quy trình khảo sát khả bắt gốc tự DPPH /?-glucan 13 Hình 2.2 Quy trình khảo sát khả bắt gốc tự ABTS+ ^-glucan 14 Hình 3.1 Te bào nấm men sấy khơ 16 Hình 3.2 Bã men bia trước (A) sau (B) thuỷ phân với NaOH 16 Hình 3.3 Tách chiết yổ-glucan từ thành tế bào (A) rửa phần tủa (B) 17 Hình 3.4 /?-glucan tách chiết từ bã men bia (A), /?-glucan thành pham (B) 18 Hình 3.5 /?-glucan 10% điều kiện pH~3-l (từ trái qua) liều xạ 19 Hình 3.6 yổ-glucan Mw thấp tan nước sau đông khô điều kiện pH~3-11, liều xạ 80kGy 20 Hình 3.7 Hiệu suất thu nhận ^-glucan tan nước sau chiếu xạ điều kiện pH khác 21 Hình 3.8 Dung dịch /?-glucan trương H2O2 trước (A) sau chiếu xạ (B, c, D 0,5, 1, 2%) 22 Hình 3.9 Hiệu suất thu nhận /?-glucan tan nước chiếu xạ kết hợp xử lý hoá học điều kiện pH~l 22 Hình 3.10 Phổ FTIR mầu /?-glucan điều kiện pH khác nhau, liều xạ 100 kGy24 Hình 3.11 Phổ FTIR mầu yổ-glucan điều kiện pH~l 1, liều xạ 20-100 kGy 25 Hình 3.12 Phổ FTIR mẫu /?-glucan nghiệm thức khơng chiếu xạ có khơng bổ sung H2O2 25 Hình 3.13 Sự suy giảm /?-glucan tan nước sau chiếu xạ 26 Hình 3.14 Khả bắt gốc tự DPPH /?-glucan có Mw khác 27 Hình 3.15 Khả bắt gốc tự ABTS+ /?-glucan có Mw khác 29 DANH MỤC • BẢNG BIẾU vii ... mạch, X trình chế tạo an tồn thân thiện với mơi trường Từ lý thực đề tài: ? ?Nghiên cứu chế tạo /í-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước bang phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hóa học”, góp... phương pháp chiếu xạ kết họp xử lý hoá học Mục tiêu - Tách chiết /?-glucan từ thành tế bào nấm men bia; - Chế tạo /?-glucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết họp xừ lý hoá... tự nhiên với nhiều hoạt tính sinh học q báu Khóa luận: ? ?Nghiên cứu chế tạo /7-gIucan khối lượng phân tử thấp tan nước phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hoá học” thực từ tháng 02/2018 đến 8/2019