Untitled TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T5 2016 Trang 15 Nghiên cứu thu nhận và khảo sát một số hoạt tính của sophorolipid từ quá trình lên men chủng Candida bombicola từ dầu dừa Lê Quỳnh[.]
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 Nghiên cứu thu nhận khảo sát số hoạt tính sophorolipid từ q trình lên men chủng Candida bombicola từ dầu dừa Lê Quỳnh Loan Ngơ Đức Duy Hồng Quốc Khánh Nguyễn Hoàng Dũng Viện sinh học nhiệt đới, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam Nguyễn Hoàng Dũng Nguyễn Lương Hiếu Hịa Viện Kỹ thuật Cơng nghệ cao, Đại học Nguyễn Tất Thành Nguyễn Thị Bạch Huệ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 15 tháng 10 năm 2015, nhận đăng ngày 02 tháng 12 năm 2016) TÓM TẮT lên men chủng C bombicola sử dụng nguồn Chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc sinh nguyên liệu dầu dừa Kết cho thấy quy mô học ngày quan tâm phòng thí nghiệm, sau ngày ni cấy, sản ứng dụng rộng rãi chúng nhiều lĩnh lượng sophorolipid thu nhận 14,6 g/L với sức vực đặc tính ưu việt so với chất có căng bề mặt 40 mN/m Sophorolipid thu nhận nguồn gốc hóa học khả phân hủy sinh có khả kháng lại số vi khuẩn E học tốt hơn, độc tính thấp, thân thiện với mơi coli, B subtilis, P aeruginosa tạo nhũ với trường Sophorolipid dạng chất hoạt động loại dầu Thông qua thí nghiệm DPPH, bề mặt thuộc nhóm glycolipid sản xuất từ sophorolipid cho thấy có khả bắt gốc tự trình lên men chủng nấm men không gây theo nồng độ tăng dần Các kết cho thấy bệnh Candida bombicola nhận sophorolipid có tiềm ứng dụng lĩnh nhiều quan tâm Trong nghiên cứu này, chúng vực hóa mỹ phẩm tiến hành nghiên cứu thu nhận khảo sát số hoạt tính sophorolipid từ trình Từ khóa: sophorolipid, Candida bombicola, kháng khuẩn, DPPH, dầu dừa MỞ ĐẦU Sophorolipid (SL), chất hoạt động bề mặt thuộc nhóm glycolipid, phân tử lưỡng cực gồm nhóm disaccharide sophorose liên kết với gốc hydroxyl carbon kề cuối mạch chuỗi acid béo C16 - C18 [12] Các SL tổng hợp từ hai nguồn chất bao gồm nguồn carbon ưa nước kị nước thơng qua q trình lên men chủng nấm men không gây bệnh C bombicola, C magnolia, C apicola C bororiensis, chủng C bombicola quan tâm nghiên cứu nhiều [7, 8] Nguồn carbon ưa nước sử dụng phổ biến glucose, nguồn carbon kị nước dầu, acid béo alkane [13] Hai dạng cấu trúc SL dạng acid tự dạng vòng lactone [20] Sự khác biệt cấu trúc dẫn đến khác biệt đặc tính lý hóa SL, SL mang tính acid cho thấy khả tạo bọt tính tan tốt Trang 15 Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 SL có vịng lactone cho thấy hoạt tính kháng khuẩn giảm sức căng bề mặt tốt [12] khảo sát số hoạt tính sinh học sophorolipid thu nhận Các SL có khả ứng dụng rộng rãi lĩnh vực như: thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, dệt may, sản xuất chất tẩy rửa [1] Bên cạnh nghiên cứu gần cịn cho thấy SL có khả kháng khuẩn việc trị mụn, trị gàu, mùi hôi thể nhiều tác động hữu hiệu việc bảo vệ da tóc [20] Chúng kích thích biến dưỡng tế bào fibroblast lớp biểu mơ kích thích q trình tổng hợp collagen, nhân tố làm cho da săn chắc, chống lại suy giảm miễn dịch virus gây ra, ức chế trình phát triển tế bào ung thư bạch cầu, tiêu diệt nhiều dòng tế bào khác dòng tế bào ung thư gan [20] Khả tạo nhũ sophorolipid ứng dụng ngành hóa dầu Chúng sử dụng việc thu hồi sản phẩm dầu thứ cấp, loại bỏ thành phần hydrocarbon dầu thô [6, 16] Vật liệu So với chất hoạt động bề mặt tổng hợp qua đường hóa học từ dầu mỏ, SL cho thấy đặc tính ưu việt khả phân hủy sinh học cao, độc tính thấp, thân thiện mơi trường, sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái sử dụng [13, 16] Việc sản xuất chất hoạt động bề mặt sinh học SL khơng góp phần hạn chế khai thác mức nguồn nguyên liệu dầu mỏ mà cịn góp phần giảm thiểu vấn đề nhiễm mơi trường Do SL ngày thu hút sự quan tâm nhà nghiên cứu nước Tuy nhiên, Việt Nam cơng trình liên quan đến sản xuất SL chưa nghiên cứu thấu đáo Đa số tập trung vào việc phân lập chủng vi khuẩn tạo chất bề mặt từ môi trường mặn nhằm xử lý ô nhiễm dầu [18] Trong nghiên cứu này, bước đầu khảo sát thu nhận sophorolipid quy mơ phịng thí nghiệm từ q trình lên men chủng C.bombicola sử dụng nguyên liệu dầu dừa Trang 16 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Chủng gốc nấm men C bombicola ATCC 22214 cung cấp dạng đông khô giáo sư Kim Eun-Ki, Đại học Inha, Hàn Quốc Chủng nuôi cấy tăng sinh môi trường YM Broth (glucose %, yeast extract 0,6 %, peptone 0,5 %); 1′,4″-sophorolactone 6′,6″-diacetate; 2,2diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) cung cấp cơng ty hóa chất Sigma (St Louis, Mỹ) Các dung môi hữu hexane, methanol, ethyl aceate cung cấp công ty hóa chất Xilong (Trung Quốc) Nguồn dầu cơng cấp công ty Thành Vinh (Huyện Châu Thành, Tỉnh Bến Tre) Hoạt hóa chủng C bombicola trước lên men Nấm men C bombicola dạng đông khô hoạt hóa mơi trường YM, sau 48 h dịch giống cấp cấy chuyền thành dịch giống cấp 2; dịch giống cấp sử dụng cho thí nghiệm khảo sát lên men Điều kiện hoạt hóa chủng C bombicola: nhiệt độ 30 oC, tốc độ lắc 180 vòng/phút, thời gian 48 h Khảo sát số đặc điểm sinh trưởng nấm men Chủng nấm men C bombicola từ dịch giống cấp nuôi cấy môi trường YM, khảo sát khả sinh trưởng nấm men nhiệt độ pH khác nhau, sau 48 h nuôi cấy sử dụng phương pháp đếm khuẩn lạc để tính mật độ tế bào ghi nhận kết Lên men sản xuất sophorolipid Thí nghiệm khảo sát lên men sophorolipid thực bình erlen 250 ml Thành phần mơi trường lên men bao gồm: dầu dừa 10 % (v/v); glucose 10 % (w/v); yeast extract 0,5 %; KH2PO4 0,1 %; MgSO4.7H2O 0,05 %, TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 CaCl2.2H2O 0,01 %; NaCl 0,01 %; peptone 0,07 %; chủng C bombicola % Điều kiện lên men: khối lượng lên men 100 mL, nhiệt độ lên men 30 o C, pH = 6, tốc độ lắc 180 vịng/phút, chủng giống bổ sung vào mơi trường lên men % (v/v) Thu nhận sophorolipid thô Dịch sau nuôi cấy ly tâm với tốc độ 6.000 vòng phút, thu dịch Dịch sau ly tâm chiết với hexane (1: v/v, lần) nhằm loại nguồn dầu thừa Sau dịch tiếp tục chiết với ethyl acetate (1: v/v, lần) để thu nhận sophorolipid Sản phẩm thu cô quay chân không 40 oC cân xác định khối lượng sophorolipid thơ (Hình 1) Sau giải ly, sắc ký phun acid sulphuric 90 % sấy khô 100 oC nhằm quan sát xác định vết mỏng Xác định số hoạt tính sophorolipid Xác định khả làm giảm sức căng bề mặt Khả làm giảm sức căng bề mặt xác định phương pháp vòng Du Nouy (phương pháp hỗ trợ tiến hành phịng thí nghiệm hợp chất có hoạt tính sinh học, Đại học Inha, Hàn Quốc) Xác định hoạt tính kháng khuẩn nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu Hoạt tính kháng khuẩn xác định theo phương pháp khuếch tán đĩa thạch Các chủng vi khuẩn: Escherichia coli, Staphylococus aureus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonela typhi cấy môi trường thạch LB đục lỗ, hút mẫu sophorolipid cho vào lỗ ủ 37 oC ngày quan sát vòng kháng khuẩn Nồng độ ức chế tối thiểu thực theo phương pháp MIC thực đĩa 96 giếng, dịch sophorolipid thơ pha lỗng thành nồng độ khác nhau, nồng độ ức chế tối thiểu xác định nồng độ ức chế hồn tồn phát triển vi khuẩn Xác định hoạt tính bắt gốc tự Hình Quy trình thu nhận sophorolipid thơ từ q trình lên men chủng C bombicola Định tính sophorolipid thu nhận sắc ký lớp mỏng TLC Mẫu sophorolipid thô chấm lên sắc ký, pha động sử dụng chloroform:methanol:H2O (80:10:2 v/v/v) khoảng 30 phút 1′,4″-sophorolactone 6′,6″diacetate (Sigma) sử dụng làm chất chuẩn Hoạt tính bắt gốc tự xác định phương pháp DPPH (2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl) Mẫu sophorolipid thơ hịa ethanol thành nhiều nồng độ, hút 100 µL mẫu nạp vào giếng đĩa 96 giếng, thêm 100 µL dung dịch DPPH 300 µM trộn Mẫu ủ 37 oC 30 phút sau tiến hành đo OD bước sóng 517 nm Phần trăm bắt gốc tự tính theo cơng thức: % chống oxy hóa = (1- OD mẫu/ OD đối chứng)x100 Xác định khả nhũ hóa Khả tạo nhũ sophorolipid khảo sát với dung môi hexane Trang 17 Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 benzene nguồn dầu DO, dầu đậu nành, dầu cải Dịch sophorolipid pha loãng nước cất nồng độ 5, 10, 20 µg/mL, bổ sung vào dịch SL lượng thể tích nguồn chất khảo sát tạo nhũ, votex phút, để yên 24 h quan sát Chỉ số nhũ hóa sau 24 h tính theo cơng thức: E24 = (chiều cao lớp nhũ tạo thành/tổng chiều cao dung dịch)x100 Xác định thành phần acid béo SL Mật độ tế bào (Log CFU/ml) Sản phẩm SL thơ thu nhận gửi phân tích thành phần acid béo kỹ thuật sắc ký khí (GC) Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm TP.HCM KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng nấm men C bombicola Đường cong sinh trưởng nấm men C bombicola Nấm men C bombicola nuôi môi trường YM 30 oC, tốc độ lắc 180 vịng/phút Sau sử dụng phương pháp đếm khuẩn lạc môi trường YM tính mật độ tế bào theo mốc thời gian 12 h Kết xây dựng đường cong sinh trưởng C bombicola thể Hình 7,87 7,84 7,81 8.0 7,73 7,67 7.8 7,60 7.6 7,40 7.4 7,09 7.2 7.0 6,77 6.8 6.6 6.4 24 48 72 6,69 96 120 144 168 192 216 240 264 Thời gian (h) Hình Biểu đồ đường cong sinh trưởng nấm men C bombicola Kết Hình cho thấy 24 h đầu, nấm men C bombicola bước vào pha tăng trưởng, bắt đầu gia tăng số lượng tế bào Từ 24 - 48 h, tốc độ sinh trưởng nấm men tiếp tục tăng nhanh theo cấp số nhân số lượng tế bào đạt cực đại 48 h Từ 48 - 168 h, bắt đầu có suy giảm số lượng tế bào nấm men Sau 168 h số lượng tế bào nấm men giảm mạnh, lúc chất dinh dưỡng cạn kiệt làm cho số lượng tế bào giảm dần theo thời gian Như 48 h Trang 18 lựa chọn để khảo sát ảnh hưởng yếu tố khác lên sinh trưởng nấm men Ảnh hưởng nhiệt độ Chủng nấm men C bombicola nuôi giữ môi trường YM, tốc độ lắc 180 vòng/phút, pH = nhiệt độ 20; 25; 30; 37 45 oC Sau 48 h dịch nuôi cấy trải môi trường PDA, ủ 30 oC 48 h đếm số khuẩn lạc mọc đĩa Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ (Hình 3) cho thấy nhiệt độ thích hợp cho tăng trưởng nấm men 30 oC Mật độ tế bào (Log CFU/ml) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 8.5 7,58c 7,95d 7,86e 7,39b 7.5 6,76a 6.5 20 25 30 35 40 Nhiệt độ (o C) Hình Ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng nấm men Các chữ thể khác biệt có ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan Ảnh hưởng pH chọn cho thí nghiệm Kết tương với kết Spencer cs (1970) [19], Inoue Kimura (1988) [11] ảnh hưởng nhiệt độ pH đến sinh trưởng nấm men C bombicola Khảo sát ảnh hưởng pH đến sinh trưởng nấm men giá trị pH từ đến Kết trình bày Hình cho thấy giá trị pH thích hợp cho sinh trưởng nấm men pH = Như giá trị pH = 30 oC lựa Mật độ tế bào (Log CFU/ml) 8.0 7,44e 7,50f 7.5 7,67h 7,83i 7,89j 7,70h 7,60g 7,49ef 7,26d 7,23d 7,18c 7.0 6,89b 6,75a 6.5 6.0 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 pH Hình Ảnh hưởng pH đến sinh trưởng nấm men Các chữ thể khác biệt có ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan Lên men thu nhận sophorolipid từ nguồn chất glucose dầu dừa Các yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng sophorolipid từ trình lên men chủng C bombicola tiến hành khảo sát Kết cho thấy pH = 6, nhiệt độ 30 oC, 10 % dầu dừa, 10 % glucose điều kiện tối ưu cho trình lên men thu nhận sophorolipid (kết khơng trình bày) Các yếu tố áp dụng cho trình lên men thu nhận sophorolipid Trang 19 Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 Sophorolipid thu nhận từ trình lên men chủng C bombicola với nguồn chất glucose dầu dừa Môi trường lên men bổ sung % (v/v) chủng giống lên men 30 cC, pH = 6, tốc độ lắc 180 vòng/phút, thời gian lên men khảo sát từ - 10 ngày Sophorolipid thu nhận ngày lên men khảo sát cách thu dịch lên men, ly tâm loại sinh khối tế bào sau chiết với hệ dung mơi hexane ethyl acetate, cuối cô quay chân không loại bỏ dung môi, thu nhận sophorolipid thô Lượng sophorolipid thô sau cô quay đem cân xác định khối lượng, kết trình bày Hình Kết Hình cho thấy sản lượng SL bắt đầu tăng mạnh từ ngày lên men thứ cho sản lượng cao ngày lên men thứ 7, đến ngày thứ 10 lượng SL lại giảm Điều tương đồng với nghiên cứu Cavalero Cooper (2003) [2] SL sản xuất nấm men C bombicola ATCC 22214 Kết nghiên cứu cho biết tế bào nấm men C bombicola bắt đầu sản xuất SL tế bào bước vào pha cân bằng, SL hợp chất ngoại bào tiết từ trình sinh tổng hợp nấm men tích lũy mơi trường đạt sản lượng cao cuối pha cân bằng, đến pha suy vong sản lượng SL giảm phân cắt emzyme Hiện nay, nghiên cứu sản xuất sophorolipid tiến hành tập trung Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng acid béo mạch trung bình (C16 - C18) cho trình lên men [2, 12] Các nghiên cứu việc sử dụng nguồn carbon mạch ngắn (C12 - C14) mạch dài cho trình lên men sản xuất sophorolipid (C22) chưa tiến hành nhiều Trong nghiên cứu này, sử dụng nguồn dầu dừa nguồn cung cấp carbon mạch ngắn cho trình lên men Dầu dừa nguyên liệu phổ biến Việt Nam Việc sử dụng nguồn dầu góp phần làm giảm giá thành sản xuất đa dạng hóa sản phẩm từ dầu dừa Kết lên men quy mơ phịng thí nghiệm cho thấy tiến hành lên men thu nhận sophorolipid, sản lượng cao đạt 14,6 g/L Kết phù hợp với kết trước tiến hành lên men từ nguồn dầu khác sản lượng sophorolipid thu từ 10 - 25 g/L tùy loại dầu [3-6] Để nâng cao hiệu suất trình lên men, trình lên men thu nhận sophorolipid từ dầu dừa tiến hành thử nghiệm quy mô bioreactor Sản lượng SLs (g/100 ml) 1.6 1,32 1,46 1,19 1,03 1.2 0.8 0.4 0,05 0,14 ngày 10 ngày Thời gian lên men (ngày) Hình Biểu đồ sản lượng sophorolipid thơ thu thời gian lên men khác Trang 20 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 Hình Sophorolipid thơ sau 3, 5, 10 ngày lên men Định tính sophorolipid kỹ thuật TLC Sophorolipid thu nhận tiến hành phân tích sắc ký lớp mỏng TLC silica gel 60 F254 với hệ dung môi chloroform:methanol:nước (tỷ lệ 80:10:2 v/v) acid sulfuric sử dụng để phát sắc ký đồ, định tính sản phẩm thu Kết Hình cho thấy, sản phẩm SL thơ có diện 1′,4″-sophorolactone 6′,6″diacetate Ngoài ra, vạch sắc ký xuất vị trí khác cho thấy có diện dạng cấu trúc khác hỗn hợp SL thu nhận cho thấy hỗn hợp SL thu nhận chiếm chủ yếu acid béo có chiều dài mạch carbon C12 (24,7 %), C14 (10,09 %) C16 (8,86 %) Các nghiên cứu trước SL chủ yếu tập trung vào nguồn carbon mạch dài sử dụng dầu đậu nành, dầu hạt cải làm nguồn carbon Trong nghiên cứu sử dụng dầu dừa nguồn carbon kị nước biết đến nguồn giàu acid béo mạch carbon trung bình acid lauric C12:0 (48,7 %) acid myristic C14:0 (17,7 %) (Gordon and Rahman, 1991) [9] Kết nghiên cứu cho thấy tương đồng xu hướng tạo thành acid béo mạch carbon trung bình C12 - C16 hỗn hợp SL thu nhận SL giàu acid béo mạch carbon trung bình có số ưu điểm sức căng bề mặt tốt hơn, khả giữ ẩm kháng virus tốt [9] Xác định khả làm giảm sức căng bề mặt SL Hình Sắc ký đồ định tính SL (2) (3) SL thu được; (C) chất chuẩn (1′,4″-sophorolactone 6′,6″-diacetate) Mẫu SL thu có khả làm giảm sức căng bề mặt nước từ 72 mN/m xuống 40 mN/m So với chất hoạt động bề mặt khác sodium lauryl sulfate Pluronic F-28 khả làm giảm sức căng bề mặt tương ứng 47,3 mN/m 42,8 mN/m (Develter cs, 2010) [6] Kết cho thấy SL có tiềm ứng dụng việc sản xuất chất tẩy rửa Xác định thành phần acid béo SL Xác định khả nhũ hóa Kết phân tích thành phần acid béo hỗn hợp SL thô thu nhận kỹ thuật sắc ký khí Kết khảo sát khả tạo nhũ SL, Bảng Hình 8, cho thấy SL có khả nhũ Trang 21 Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 hóa hầu hết loại dung mơi khảo sát với số nhũ hóa từ 59,23 - 69,64 % Kết cho thấy tương đồng với kết Daverey Pakshirajan (2009) [3] SL thu nhận từ trình lên men chủng C bombicola ATCC 22214 với chất glucose dầu cải cho khả tạo nhũ ổn định với dầu DO, benzene hexadecane Bảng Khả tạo nhũ SL với chất khác Cơ chất khảo sát Hexane Dầu DO (0,05 % S) Dầu hạt cải dầu Dầu đậu nành Chỉ số nhũ hóa (E24) (%) 62,50 ± 0,89 59,23 ± 0,51 65,18 ± 0,89 69,64 ± 0,9 luận khả kháng khuẩn SL vi khuẩn Gram (+) mạnh Gram (-) Bảng Khả kháng khuẩn SL Chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus Bacillus subtilis Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa S aureus E coli Đường kính vịng kháng khuẩn (mm) 21,3 ± 0,58 15,5 ± 0,5 13,7 ± 0,58 11,3 ± 0,58 B subtilis P aeruginosa Hình Khả kháng khuẩn SL Hình Khả nhu hóa SL (1) dầu cải; (2) dầu DO; (3) dầu đậu nành;(4) hexane; (5) nước Khả kháng khuẩn SL Kết khảo sát khả kháng khuẩn SL (Bảng Hình 9) cho thấy SL có khả kháng loại vi khuẩn kiểm tra với đường kính vịng kháng khuẩn từ 11 - 21 mm sau 24 h Trong SL cho thấy khả kháng mạnh với S aureus B subtilis Như bước đầu kết luận SL thu nhận cho khả kháng vi khuẩn Gram (+) mạnh vi khuẩn Gram (-) Kết tương đồng với nghiên cứu Jose cs (1999) [12], Kim cs (2005) [13] kết Trang 22 Để xác định nồng độ ức chế tối thiểu, thử nghiệm MIC thực Kết xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) hỗn hợp SL thô thu nhận chủng vi khuẩn trình bày Bảng Kết cho thấy, SL có khả ức chế chủng vi khuẩn Gram (+) tốt so với chủng vi khuẩn Gram (-), hoạt tính ức chế có hiệu S aureus (3,5 mg/mL) yếu với P aeruginosa (5 mg/mL) So sánh với nghiên cứu trước nồng độ ức chế tối thiểu SL thu nhận nghiên cứu cao Kim cs (2005) [13] báo cáo IC50 SL thu nhận từ trình lên men chủng C bombicola với chất glucose dầu bắp sẫm màu B subtilis mg/L, P acne 0,5 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 mg/L E coli 10 mg/L Mặc dù SL thu nhận thể hoạt tính kháng khuẩn thấp cho thấy tiềm ứng dụng SL sản xuất dung dịch làm trái Bảng Nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu SL Chủng vi khuẩn Nồng độ ức chế tối thiểu (mg/mL) Staphylococcus aureus 3,5 Bacillus subtilis 4,5 Escherichia coli 4,5 KẾT LUẬN Pseudomonas aeruginosa 5,0 Bước đầu nghiên cứu thu nhận sophorolipid từ trình lên men chủng C bombicola sử dụng nguồn nguyên liệu dầu dừa glucose quy mơ phịng thí nghiệm, chúng tơi thu nhận sản lượng SL cao 14,6 g/L sau ngày lên men 30 oC, pH = 6, tốc độ lắc 180 vòng/phút SL thu nhận có số hoạt tính như: khả tạo nhũ với loại dung môi, làm giảm sức căng bề mặt từ 72 mN/m xuống 40 mN/m, hoạt tính chống oxy hóa với IC50 = 1,4063 mg/mL có khả kháng số vi khuẩn E coli, S aureus, P Aeruginosa B subtilis Kết cho thấy sophorolipid có tiềm ứng dụng lĩnh vực mỹ phẩm dược phẩm Lời cảm ơn: Nghiên cứu tài trợ Sở Khoa học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Khả kháng oxy hóa SL Khả bắt gốc tự SL thể Hình 10 SL thu nhận có khả bắt gốc tự tăng dần theo nồng độ từ 19,7 % nồng độ 0,625 mg/mL đến 90,5 % nồng độ 10 mg/mL Nồng độ SL thô ức chế gốc tự DPPH 50 % (IC50) xác định 1,4063 mg/mL Khả bắt gốc tự hay kháng oxy hóa kháng khuẩn SL thô thu cho thấy tiềm ứng dụng lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm Hình Khả bắt gốc tự SL Trang 23 Science & Technology Development, Vol 19, No.T5-2016 Production and characterization of sophorolipids produced by Candida bombicola from coconut oil Le Quynh Loan Ngo Duc Duy Hoang Quoc Khanh Nguyen Hoang Dung Institute of Tropical Biology, Vietnam Academy of Science and Technology Nguyen Hoang Dung Nguyen Luong Hieu Hoa NTT Hi-Tech Institute, Nguyen Tat Thanh University Nguyen Thi Bach Hue University of Science, VNU-HCM ABSTRACT The biosurfactants from microbial origin increasingly gained interests because of their application in many field and excellent properties compared to surfactants from chemical origin, such as the higher biodegradability, lower toxicity and environmentally friendly Sophorolipids, biosurfactants of glycolipid groups are produced through the fermentation by nonpathogenic yeasts such as Candida bombicola In this study, we investigated the production, surveyed properties of sophorolipids through fermentation by C bombicola from coconut oil The results showed that the yield of sophorolipid obtained after days of culture was 14.6 g/L, the surface tension was 40 mN/m The obtained sophorolipid showed ability to be resistant to some bacteria such as E coli, B subtilis, P aeruginosa, and S aureus Through DPPH experiment, sophorolipids showed the scavenging acitivity with IC50 = 1.4063 mg/mL These results showed that sophorolipids could be applied in cosmetics Keywords: sophorolipid, Candida bombicola, antibacterial, DPPH, coconut oil TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] I.M Banat, R.S Makkar, S.S Cameotra, Potential commercial applications of microbial surfactants, Appl Microbiol Biotechnol, 53, 495–508 (2000) [2] D.A Cavalero, D.G Cooper, The effect of medium composition on the structure and physical state of sophorolipids produced by Candida bombicola ATCC 22214, Journal of Biotechnology, 103, 31–41 (2003) [3] A Daverey, K Pakshirajan, Production, characterization, and properties of Trang 24 sophorolipids from the yeast Candida bombicola using a low-cost fermentative medium, Appl Biochem Biotechnol, 158, 663–674 (2009) [4] J.D Desai, I.M Banat, Microbial production of surfactants and their commercial potential, Microbiol Mol Biol Rev, 61, 47–64 (1997) [5] D Develter, S Fleurackers, I.V Bogaert, Method for the production of mediumchain sophorolipids, US 8530206 B2 (2013) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ T5- 2016 [6] D.W.G Develter, L.M.L Lauryssen, Properties and industrial applications of sophorolipids, Eur J Lipid Sci Technol., 112, 628–638 (2010) [7] U Gobbert, S Lang, F Wagner, Sophorose lipid formation by resting cells of Torulopsis bombicola, Biotechnol Lett, 6, 225–230 (1984) [8] P.A.J Gorin, J.F.T Spencer, A.P Tulloch, Hydroxy fatty acid glycosides of sophorose from Torulopsis magnolia, Can J Chem., 39, 846–855 (1961) [9] M.H Gordon, I.A Rahman, Effect of processing on the composition and oxidative stability of coconut oil, JAOCS 68, 574–576 (1991) [10] R.K Hommel, L Weber, A Weiss, U Himmelreich, O Rilke, H.P Kleber, Production of sophorose lipid by Candida (Torulopsis) apicola grown on glucose, J Biotechnol., 33, 147–155 (1994) [11] Inoue and Kimura, Novel microorganism US Patent 4782025 (1988) [12] A.C Jose, G.O Felix, Sophorolipid production by Candida bombicola: Medium composition and culture method, J Biosci Bioeng., 88, 4888–494 (1999) [13] H.S Kim, Y.B Kim, B.S Lee, E.K Kim, Sophorolipid production by Candida bombicola ATCC 22214 from a corn-oil processing byproduct, J Microbiol Biotechnol., 15, 55–58 (2005) [14] R.M Maier, G Soberón-Chávez, Pseudomonas aeruginosa rhamnolipids: biosynthesis and potential applications, Appl Microbiol Biotechnol, 54, 625–633 (2000) [15] R.M Mann, J.R Bidwell, The acute toxicity of agricultural surfactants to the tadpoles of four Australian and, two exotic frogs, Environ Pollut., 114, 195–205 (2001) [16] H Marius, M.M Markus, H.K Johannes, B.L Roberta, C Jonas, S Christoph, H Rudolf, Rhamnolipids as biosurfactants from renewable resources: Concepts for next-generation rhamnolipid production, Process Biochemistry, 47, 1207–1219 (2012) [17] V.K Morya, J.H Park, T.J Kim, S Jeon, E.K Kim, Production and characterization of low molecular weight sophorolipid under fed-batch culture, Bioresource Technology, 143, 282–288 (2013) [18] N.Q Việt, N.B Hữu, Đ.T.C Hà, Khả tạo chất hoạt động bề mặt chủng vi khuẩn KC31, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 2, 501–510 (2004) [19] J.F.T Spencer, P.A.J Gorin, A.P Tulloch, Torulopsis bombicola sp n Antonie Van Leeuwenhoek, 36, 129–133 (1970) [20] I.N Van Bogaert, K Saerens, C DeMuynck, D Develter, W Soetaert, E.J Vandamme, Microbial production and application of sophorolipids, Appl Microbiol Biotechnol., 76, 23–34 (2007) [21] S Vishal, B Daniel, R Peter, Sophorolipids Having Enhanced antibacterial activity, antimicrob, Agents Chemother., 51, 397–400 (2007) Trang 25 ... đường hóa học từ dầu mỏ, SL cho thấy đặc tính ưu việt khả phân hủy sinh học cao, độc tính thấp, thân thiện mơi trường, sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái sử dụng [13, 16] Việc sản xuất chất hoạt... men từ nguồn dầu khác sản lượng sophorolipid thu từ 10 - 25 g/L tùy loại dầu [3-6] Để nâng cao hiệu suất trình lên men, trình lên men thu nhận sophorolipid từ dầu dừa tiến hành thử nghiệm quy mô. .. dung môi, thu nhận sophorolipid thô Lượng sophorolipid thô sau cô quay đem cân xác định khối lượng, kết trình bày Hình Kết Hình cho thấy sản lượng SL bắt đầu tăng mạnh từ ngày lên men thứ cho sản