Khảo sát ảnh hưởng của enzyme protease đến hiệu quả tách chiết phycocyanin từ tảo spirulina

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PROTEASE ĐẾN HIỆU QUẢ TÁCH CHIẾT PHYCOCYANIN TỪ TẢO SPIRULINA LÂM THỊ PHƯƠNG THÃO Đà Nẵng, năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME PROTEASE ĐẾN HIỆU QUẢ TÁCH CHIẾT PHYCOCYANIN TỪ TẢO SPIRULINA Ngành : Công nghệ sinh học Khóa : 2018-2022 Sinh viên : Lâm Thị Phương Thão Người hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Bích Hằng Đà Nẵng, năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan liệu trình bày khóa luận trung thực Đây kết nghiên cứu hướng dẫn ThS Nguyễn Thị Bích Hằng cơng tác khoa Sinh – Mơi trường, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng chưa công bố công trình khác trước Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm vi phạm quy định đạo đức khoa học Tên SV (Ký tên) Lâm Thị Phương Thão i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp tơi nhận nhiều quan tâm giúp đỡ từ cá nhân tập thể suốt thời gian thực Đầu tiên tơi xin chân thành bày tỏ lịng cảm ơn quý báu tới ThS Nguyễn Thị Bích Hằng T.S Trịnh Đặng Mậu, người tận tâm dẫn định hướng tận tình dạy tơi kiến thức mặt chuyên môn tạo điều kiện hỗ trợ tơi thực hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu, xây dựng thành cơng khóa luận Tơi xin cảm ơn tập thể lớp 18 CNSH bạn sinh viên NCKH phịng cơng nghệ sinh học ln động viên giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Cuối xin chân thành cảm ơn đến gia đình tơi ln lo lắng, chăm sóc tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2022 Sinh viên Lâm Thị Phương Thão ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii TÓM TẮT ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài .2 Ý nghĩa đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Nội dung nghiên cứu .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung tảo Spirulina 1.2 Đặc điểm sinh học tảo Spirulina 1.2.1 Phân loại 1.2.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc tế bào 1.3 Thành phần hóa học tảo Spirulina 1.4 Giá trị dinh dưỡng .6 1.5 Tổng quan enzyme protease (Alcalase) 1.5.1 Giới thiệu chung .7 1.5.2 Cấu trúc 1.6 Giới thiệu chung phương pháp bề mặt đáp ứng (rsm) iii 1.7 Tình hình nghiên cứu 11 1.7.1 Thế giới 11 1.7.2 Việt Nam 13 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Vật liệu phạm vi nghiên cứu 16 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 16 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu .16 2.2 Phương pháp nghiên cứu 16 2.2.1 Quy trình chiết xuất dịch tảo từ sinh khối tảo khô .16 2.2.2 Khảo sát nồng độ enzyme protease 17 2.2.3 Khảo sát nhiệt độ chiết nguyên liệu .17 2.2.4 Khảo sát thời gian chiết nguyên liệu 18 2.2.5 Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa 18 2.2.6 Phương pháp khảo sát kháng khuẩn 18 2.2.7 Tối ưu hóa điều kiện chiết tảo Spirulina phương pháp bề mặt đáp ứng (rsm)19 2.2.8 Phương pháp xử lý số liệu .20 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme protease đến hiệu suất chiết xuất tảo Spirulina 21 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất chiết xuất tảo Spirulina 25 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất chiết xuất tảo Spirulina .27 3.4 Tối ưu hóa điều kiện chiết xuất đến hiệu suất dịch chiết phương pháp bề mặt đáp ứng .28 3.5 Khả kháng oxi hóa dịch chiết xuất từ tảo Spirulina 33 3.6 Khả kháng khuẩn dịch chiết xuất từ tảo Spirulina 35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 Kết luận 38 iv Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .39 PHỤ LỤC .46 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ABTS+ : 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt BBD : Box-Behnken design CCD : Central composite design DPPH :1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl FFD : Full factorial design H : Hăng suất chiết LHD : Latin hypecube design OD : Optical density PC : Phycocyanin RSM : Phương pháp bề mặt đáp ứng UAE : Siêu âm vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Thể giá trị thực biến độc lập mã thí 20-21 nghiệm Bảng 3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme protease đến hiệu 23 chiết xuất tảo Spirulina Bảng 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu chiết xuất tảo 26 Spirulina Bảng 3.3 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu chiết xuất tảo Spirulina Thể giá trị ước tính mức độ ý nghĩa 28 30 số hồi quy mơ hình dự đốn hiệu suất chiết xuất dịch tảo dựa biến nồng độ enzyme, thời gian nhiệt độ Bảng 3.5 Thể giá trị khảo sát biến độc lập mã thí 33 nghiệm Bảng 3.6 Khả kháng khuẩn dịch chiết tảo Spirulina vii 36 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Hình thái tảo Spirulina Hình 1.2 Thành phần hóa học tảo Spirulina Hình 1.3 Enzyme protease Hình 1.4 Quy trình thiết kế mơ hình tối ưu hóa 11 phương pháp bề mặt đáp ứng Hình 2.1 Quy trình chiết xuất dịch tảo từ sinh khối khô tảo 17 Spirulina Hình 3.1 Hiệu suất chiết xuất dịch tảo nồng độ 23 enzyme protease khác Hình 3.2 Dịch chiết xuất tảo Spirulina sau chiết 24-25 xuất Hình 3.3 Hiệu suất chiết xuất dịch tảo nhiệt độ 27 khác Hình 3.4 Hiệu suất chiết xuất dịch tảo thời gian 29 khác Hình 3.5 Mơ hình phản ứng bề mặt 2D 3D hiệu suất 32 dịch bị ảnh hưởng biến độc lập: Thời gian, nhiệt độ nồng độ phương pháp đáp ứng bề mặt Hình 3.6 Kháng oxi hóa dịch chiết xuất VTMC 34 Hình 3.7 Hoạt tính kháng oxi hóa dịch chiết xuất từ tảo 35 Spirulina Hình 3.8 Vịng vơ khuẩn Escherichia coli, Salmonella typhi, Staphylococcus aureu, Pseudomonas aeruginosa từ dịch chiết xuất tảo Spirulina viii 37 Với giá trị p-value mơ hình 0,002457 (p