Khảo sát quá trình thủy phân protein từ rong nước lợ

TỔNG QUAN

Giới thiệu về rong Chaetomorpha sp

Theo tài liệu thực vật chí Việt Nam của Nguyễn Văn Tiến, rong mền Chaetomorpha sp thuộc ngành rong lục Chlorophyta, họ Cladophoraceae, với tổng cộng 191 loài sống ở biển trên toàn thế giới Tại Việt Nam, có 3 chi Rhizoclonium, Cladophora và Chaetomorpha với 36 loài.

1.1.2 Hình thái học của rong

Rong có dạng sợi, chi nhánh nhiều theo kiểu mọc bên dối nhau, chạc hai, chạc ba, mọc về một bên, hình lược hay mọc vòng thành chùm.

Rong Cladophoraceae là loài thực vật thủy sinh có tuổi thọ từ một đến nhiều năm, có thể sống bám vào các bề mặt hoặc tự do trôi nổi thành bè, mảng trên mặt nước hoặc phủ lên bùn Chúng có màu xanh lục và kích thước thay đổi từ 4 đến 20 cm tùy thuộc vào từng loài.

Hình 1.1 Rong Chaetomorpha sp được thu nhận từ thực địa

Khóa luận tốt nghiệp HUIT

Rong Chaetomorpha sp thường phân bố ở ao, hồ và thủy vực nước lợ, phát triển tốt trong điều kiện pH>7 và có ánh sáng đầy đủ Loài rong này không chỉ là nơi trú ẩn mà còn cung cấp thức ăn cho nhiều sinh vật thủy sinh Tuy nhiên, trong môi trường giàu dinh dưỡng, Chaetomorpha sp có thể phát triển mạnh mẽ, che phủ bề mặt thủy vực và gây hại cho các sinh vật khác bằng cách làm giảm oxy và hạn chế không gian sống Tại Việt Nam, rong này chủ yếu phân bố ở các vùng nước lợ như Quảng Ninh, Thanh Hoá, Hải Phòng và Bà Rịa Vũng Tàu, đặc biệt là ở Đồng bằng sông Cửu Long, nơi rong thường phát triển đồng thời với rong Enteromorpha sp trong các ao, đầm.

1.1.4 Sinh sản và vòng đời của rong Chaetomorpha sp

Theo nghiên cứu của Theo Dodds và cộng sự, Chaetomorpha sp sinh sản chủ yếu bằng phương thức vô tính thông qua bào tử động 2–4 roi hoặc bào tử bất động có vỏ dày Sinh sản hữu tính diễn ra qua sự giao phối giữa giao tử đực và giao tử cái hai roi, có thể theo kiểu đẳng hình hoặc dị hình Trong vòng đời của loài này, có sự chuyển tiếp giữa giai đoạn cây bào tử và cây giao tử Ngoài ra, sinh sản sinh dưỡng cũng xảy ra khi một phần cơ thể (khoảng 4–5 tế bào) bị đứt ra và phát triển thành cá thể mới.

Hình 1.2 Rong Chaetomorpha sp ở ao nuôi tôm

Nhiệt độ, sự thiếu hụt vitamin và biến động cường độ ánh sáng là những yếu tố môi trường quan trọng ảnh hưởng đến quá trình phát sinh bào tử ở các loài rong mền.

1.1.5 Sinh thái học của rong mền

Rong mền thuộc họ Chladophoraceae phát triển mạnh mẽ dưới ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ mặn và pH Nghiên cứu cho thấy rong mền sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện pH lớn hơn 7, nhiệt độ từ 25-30°C và có đủ ánh sáng Ngoài ra, mức nước trong thủy vực, được chi phối bởi chế độ triều, cùng với độ trong của nước cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của rong mền.

Rong mền, thuộc họ Chladophoraceae, là một loài rong nước có khả năng chịu đựng điều kiện khắc nghiệt tốt hơn so với các loài rong lục khác Tại các thủy vực nước lợ ở Đồng bằng sông Cửu Long, rong mền thường xuất hiện ở nhiệt độ từ 24 đến 37 độ C, hoặc thậm chí cao hơn.

Sinh lượng rong mền trong các thủy vực nước lợ Đồng bằng sông Cửu Long cao và biến động lớn theo mùa, với năng suất dao động từ 0,5 đến 4,5 kg tươi/m² và sản lượng đạt từ 5 đến 40 tấn tươi/ha Sinh khối rong mền thường đạt đỉnh vào giữa mùa khô tại các thủy vực bỏ hoang và kênh nước thải Rong mền xuất hiện quanh năm, nhưng sự “nở hoa” của chúng ở các thủy vực lân cận diễn ra vào những thời điểm khác nhau trong năm.

Vai trò của rong

Rong biển là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng với nhiều khoáng chất thiết yếu như magiê, canxi, đồng, kali, selen, kẽm, iốt và sắt, đồng thời chứa ít chất béo Ngoài ra, rong biển còn cung cấp nhiều chất chống oxy hóa, protein thực vật và chất xơ cần thiết cho cơ thể Các vitamin có trong rong biển bao gồm A, B, C, E và K, cùng với axit béo omega-3 và tất cả các axit amin quan trọng Chính vì vậy, rong biển được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

 Đối với ngành công nghiệp:

Trong ngành công nghiệp, rong biển được sử dụng để sản xuất các loại keo quan trọng như Agar, Carrageenan, Alginate và Furcellazan Alginate, với độ nhớt cao và tính mao dẫn kém, có khả năng tăng cường độ bền cho sợi trong ngành dệt, giúp giảm tỷ lệ sợi đứt và nâng cao hiệu quả dệt Trong ngành giấy, Alginate được sử dụng để làm giấy bóng, dai, khô nhanh và viết trơn Bên cạnh đó, rong Chlorella và một số loài rong khác đang được nghiên cứu để phát triển nhiên liệu sinh học, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính bằng cách cô lập carbon dioxide trong quá trình quang hợp.

 Đối với y học và sức khỏe:

Rong biển, đặc biệt là rong biển màu nâu như wakame và kombu, chứa các thành phần kháng tế bào ung thư và đã được chứng minh có tác dụng tích cực trong việc cải thiện tình trạng khối u Những loại rong này giàu glycoprotein và polysaccharides sunfat, được gọi là fucoidans, có khả năng kích thích hệ miễn dịch, chống virus và chống lại sự phát triển của ung thư.

Rong biển Laminaria japonica, hay còn gọi là kombu, được đánh giá cao về khả năng hấp thu chất béo trung tính và hiệu quả trong việc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường Nghiên cứu cho thấy acid alginic có trong rong biển kombu là thành phần chính có tác dụng chống lại bệnh tiểu đường.

Alginate, có trong rong biển tự nhiên, giúp loại bỏ các chất độc hại như kim loại nặng (chì, thủy ngân) ra khỏi cơ thể qua đường hậu môn Ngoài ra, rong biển còn hỗ trợ duy trì mức triglyceride và cholesterol thấp, cải thiện lưu thông máu và giảm nguy cơ mắc các bệnh nghiêm trọng như suy tim, xơ vữa động mạch và bệnh động mạch ngoại vi.

Rong còn được sử dụng để làm chậm quá trình lão hóa đối với làn da, bảo vệ mắt, bảo vệ sức khỏe của răng miệng,…

 Đối với ngành nông nghiệp:

Rong biển là nguồn thực phẩm quý giá cho chăn nuôi và được sử dụng rộng rãi như phân bón Một số loại rong, như Anabaena, có khả năng cải tạo đất hiệu quả nhờ vào khả năng cố định đạm sống trong môi trường bèo hoa dâu, điều này đã được người nông dân Việt Nam áp dụng từ lâu đời.

Gần đây, một số nghiên cứu đã tập trung vào việc trích ly các thành phần hóa học quý giá từ rong biển, nhằm ứng dụng vào nhiều lĩnh vực mới Một trong những ứng dụng đáng chú ý là việc trích ly protein từ rong biển, với mục tiêu cung cấp nguồn protein thay thế cho thức ăn gia súc, mở ra cơ hội phát triển bền vững cho ngành thực phẩm.

Rong biển là nguyên liệu phổ biến trong ẩm thực châu Á, đặc biệt ở Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc, với các loại như Nori, Kombu và Wakame Ngoài ra, Agar và Carrageenan cũng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như sữa chua và thuốc uống.

… Rong còn được chế biến thành các loại bột hay thạch Carrageenan, Alginate và sử dụng chúng như các chất phụ gia thực phẩm.

Rong biển là nguồn cung cấp phong phú các vitamin như A, C, D, E, cùng với các vitamin nhóm B và khoáng chất như canxi, phốt pho, natri, và kali Ngoài ra, rong biển chứa nhiều polysaccharide, đặc biệt là các polysaccharide cấu trúc của thành tế bào như agar, carrageenan, ulvans và fucoidan, không bị thủy phân bởi enzyme amylase trong hệ tiêu hóa Điều này khiến rong biển trở thành một nguồn chất xơ và prebiotic tiềm năng cho thực phẩm chức năng Sự lên men chọn lọc các chất xơ prebiotic bởi vi khuẩn có lợi trong ruột có thể ức chế vi khuẩn có hại, cải thiện sức khỏe tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch Việc tiêu thụ rong biển thường xuyên đã được chứng minh mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người.

Protein trong rong

1.3.1 Hàm lượng protein trong rong

Rong biển ăn được đã trở thành thực phẩm phổ biến ở nhiều quốc gia, đặc biệt tại châu Á, nơi người dân ven biển tiêu thụ chúng từ lâu Nghiên cứu cho thấy rong biển là nguồn dinh dưỡng phong phú, cung cấp carbohydrate, protein, khoáng chất và vitamin thiết yếu cho sức khỏe.

Rong tảo có khả năng sản xuất nhiều hợp chất thứ cấp và chất có hoạt tính sinh học để ứng phó với điều kiện môi trường khắc nghiệt Những hợp chất này được hình thành khi có sự thay đổi về độ mặn, nhiệt độ, tia UV hoặc sự thiếu hụt dinh dưỡng Trong số các chất có hoạt tính sinh học của rong biển, có thể kể đến peptide, protein như lectin, carbohydrate và các acid béo không no nhiều nối đôi.

Hàm lượng protein trong rong biển khác nhau tùy theo loài, với rong lục có hàm lượng protein từ 10-26% w/w chất khô, rong nâu thấp nhất (3-15% w/w chất khô) và rong đỏ cao nhất (35-47% w/w chất khô) Sự khác biệt cũng xuất hiện theo địa điểm và thời gian thu hoạch; chẳng hạn, hàm lượng protein của rong Palmaria palmata có thể dao động từ 9-25% w/w, thường cao nhất vào mùa mưa và thấp nhất vào mùa hè Đối với rong lục Ulva lactuca, tháng tám là thời điểm có hàm lượng protein cao nhất, đạt 32,7% trên trọng lượng khô Nhiều loài rong nâu khác cũng cho thấy sự biến đổi hàm lượng protein theo mùa.

1.3.2 Thành phần amino acid trong rong

Protein từ rong biển cung cấp đầy đủ các amino acid thiết yếu với tỷ lệ cân đối, vượt trội hơn so với protein từ thực vật trên cạn Do đó, protein trong rong biển được đánh giá cao về khả năng sử dụng trong chế độ ăn uống của con người và trong chăn nuôi.

Bảng 1.1 Thành phần amino acid của một số loài rong lục [5].

*Kết quả thế hiện theo tỷ lệ phần trăm của amino acid trong tống của protein trong rong.Giá trị có ý nghĩa với ba lần lặp lại ± sai số (n = 3).

Hoạt tính sinh học của protein có nguồn gốc từ rong

1.4.1 Các protein có hoạt tính sinh học

Các loại protein quý giá từ rong biển, như lectin và phycobiliprotein, đã được nghiên cứu rộng rãi Lectin, một glycoprotein, đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện tế bào lạ, bao gồm cả tế bào ung thư Nghiên cứu cho thấy lectin từ rong Eucheuma serra có cấu trúc tương tự như lectin từ các thực vật khác và có khả năng kháng khuẩn, chống ung thư Ngoài ra, lectin từ một số loại rong đỏ Rhodophyta cũng thể hiện khả năng kháng viêm, chống virus HIV-1, ngăn ngừa kết tập tiểu cầu và kháng lại vi khuẩn gây sâu răng.

1.4.2 Peptide có hoạt tính sinh học

Protein trong bữa ăn hàng ngày không chỉ cung cấp năng lượng mà còn cung cấp các acid amin cần thiết cho sự tăng trưởng và duy trì chức năng sinh lý Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra lợi ích của các peptide hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ thực vật và động vật Các peptide này là những mảnh protein đặc biệt, không hoạt động khi còn trong cấu trúc đại phân tử, nhưng khi được giải phóng bởi enzyme thủy phân, chúng thể hiện các chức năng sinh lý khác nhau Kích thước của các peptide này dao động từ 2 đến 20 acid amin và có khối lượng phân tử nhỏ hơn 6000 Da Thành phần và trình tự acid amin ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính sinh học của các peptide, cho phép chúng đóng vai trò đa dạng dựa trên cấu trúc và tính chất của chuỗi acid amin.

Khóa luận tốt nghiệp HUIT có tác dụng như thuốc giảm đau, liên kết với khoáng chất, điều hòa miễn dịch, kháng khuẩn, chống oxy hóa, chống đông máu và giảm cholesterol trong máu.

[17] và chống tăng huyết áp Hơn nữa, một số peptide đã được tìm thấy là có đặc tính đa chức năng [10].

Quá trình oxy hóa

Các gốc tự do hình thành từ các phản ứng tự nhiên trong cơ thể, đặc biệt trong quá trình hô hấp của sinh vật hiếu khí như động vật có xương sống và con người.

Các chất oxy hóa không chỉ được sinh ra tự nhiên trong cơ thể mà còn từ nhiều nguồn khác, bao gồm quá trình oxi hóa chất béo trong chế biến thực phẩm, dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm Việc sử dụng các sản phẩm độc hại có thể gây ra nhiều bệnh tật, trong khi ô nhiễm không khí và oxy hóa từ thuốc lá có thể gây ra các phản ứng có hại cho da và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe Bức xạ tia cực tím cũng kích thích sự hình thành của các chất oxy hóa Mặc dù vậy, các gốc tự do có thể đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu và bảo vệ cơ thể chống lại bệnh nhiễm trùng.

Phản ứng quá mức của các gốc tự do có thể gây tổn thương tế bào, dẫn đến nhiều bệnh lý như xơ vữa động mạch, viêm khớp, tiểu đường và ung thư Theo lý thuyết lão hóa của Denham Harman, sự tích tụ gốc tự do trong tế bào là nguyên nhân chính gây lão hóa Các phản ứng này làm hư hại protein, gây đột biến ADN, oxy hóa phospholipid của màng tế bào và sửa đổi lipoprotein mật độ thấp (LDL).

Trong điều kiện bình thường, hệ thống chống oxy hóa có khả năng loại bỏ các phản ứng đặc biệt nhờ vào enzyme như superoxide dismutase và glutathione peroxidase, cũng như các chất chống oxy hóa phi enzyme như vitamin, nguyên tố vi lượng, coenzyme và cofactor Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các hệ thống phòng thủ nội sinh không đủ mạnh để bảo vệ cơ thể trước các phản ứng của gốc tự do.

Sự cần thiết của chất chống oxy hóa, cả tổng hợp và tự nhiên, là rõ ràng trong việc ngăn chặn quá trình oxy hóa và tác hại của nó Mặc dù chất chống oxy hóa tổng hợp có giá thành rẻ và hiệu quả, nhưng chúng không tốt cho sức khỏe con người Ngược lại, chất chống oxy hóa tự nhiên từ thực phẩm ngày càng được chú trọng trong dinh dưỡng và hóa sinh nhờ vào lợi ích sức khỏe vượt trội và ít hoặc không có tác dụng phụ.

Các peptide có hoạt tính chống oxy hóa

Một số peptide đã được chứng minh có khả năng chống oxy hóa, với hoạt tính sinh học được nghiên cứu rộng rãi kể từ nghiên cứu đầu tiên của Marcuse Những peptide này thường chứa từ 5 đến 16 amino acid và có nguồn gốc từ thực phẩm, mang lại các hợp chất an toàn và lành mạnh Chúng có trọng lượng phân tử thấp, chi phí thấp, hiệu quả cao và dễ dàng hấp thu.

Chất chống oxy hóa này có nhiều ưu điểm so với enzyme, bao gồm cấu trúc đơn giản giúp ổn định hơn trong nhiều tình huống và không gây ra phản ứng miễn dịch nguy hiểm Ngoài ra, chúng còn mang lại giá trị dinh dưỡng và chức năng đáng kể.

Nhiều nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của các peptide có hoạt tính sinh học đến sức khỏe, chủ yếu dựa trên dịch thủy phân từ protein hoặc các peptide này Những nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về lợi ích tiềm năng của peptide trong việc cải thiện sức khỏe con người.

Dịch thủy phân là hỗn hợp chủ yếu gồm peptide và acid amin, được tạo ra từ quá trình thủy phân protein thông qua enzyme, axit, kiềm hoặc lên men Khi protein bị phân giải bởi protease nội sinh, thuật ngữ "tự phân" được sử dụng thay vì "thủy phân" để chỉ peptide hoạt tính sinh học, trong khi một số axit amin được tinh chế từ quá trình thủy phân.

Trong lĩnh vực khoa học dinh dưỡng ứng dụng, dịch thủy phân protein không tinh khiết có thể mang lại lợi ích vượt trội so với peptide tinh khiết nhờ vào khả năng hấp thụ oligopeptide được cải thiện khi có mặt của đường và amino acid Hơn nữa, dịch thủy phân đã được chứng minh có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với các peptide tinh khiết Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để khảo sát các đặc tính này.

Khóa luận tốt nghiệp HUIT nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân và các peptide sinh học từ nguồn thực vật và động vật, bao gồm hạt đậu phộng, cám gạo, protein hoa hướng dương, protein từ lá linh lăng, gluten bắp, da ếch, protein trứng lòng đỏ, kefir sữa và kefir sữa đậu nành, nấm dược liệu, lá cà ri, casein, protein từ phụ phẩm tảo và protein kiều mạch Bảng 1.2 cung cấp danh sách các nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa cùng với tính chất cấu trúc của chuỗi acid amine và dịch thủy phân.

Bảng 1.2 Các peptide có hoạt tính chống oxy hóa từ một số nguồn khác nhau

Nguồn peptide Đặc trưng Enzyme sử dụng Hoạt tính Tham khảo

Protein nội nhũ gạo FRDEHKK và

KHDRGDEF 5 loại protease khác nhau, neutrase hiệu quả nhất Ức chế quá trình tự oxy hóa, khả năng quét gốc tự do DPPH, superoxyde và hydroxyl

Khối lượng phân tử khoảng 3-5kDa

Proteases esperase hiệu quả nhất

Tính khử, ức chế quá trình oxy hóa LDL ở người, khả năng quét gốc tự do DPPH và khả năng tạo phức với kim loại

Protein từ phụ phẩm tảo

VECYGPNRPQF Pepsin Khả năng quét gốc tự do DPPH, ABTS, superoxyde và hydroxyl, bảo vệ DNA

LEELEEELEGCE Alcalase, neutrase, pepsin, papain, α- chymotrypsin và trypsin Ức chế oxy hóa lipid, khả năng quét gốc tự do DPPH, peroxyl, superoxyde và hydroxyl

Mức độ thủy phân 37%, giàu histidine và arginine

Khả năng tạo phức với Cu

Protein từ lá linh lăng Khối lượng phân tử 500Da)

Khả năng tạo phức và quét gốc tự do

Gluten bắp Phân đoạn peptide có kích thước 500-1500Da 41.12% amino acid được thủy phân và ∼12.7% acid amnie thơm

Alcalase Tính khử, khả năng quét gốc tự do, ức chế oxy hóa lipid

Phân đoạn protein đậu nành

Các peptide có khối lượng phân tử >10kDa

UF và thủy phân bằng

Hệ nhũ tương có hoạt tính chống oxy hóa, khả năng quét gốc tự do, tính khử

Cơ chế chống oxy hóa của các peptide chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng nghiên cứu cho thấy chúng có khả năng ức chế quá trình oxy hóa lipid, quét gốc tự do và tạo phức với kim loại Đặc tính chống oxy hóa của peptide liên quan đến thành phần, cấu trúc và tính kị nước, trong đó các amino acid như Tyr, Trp, Met, Lys, Cys và His đóng vai trò quan trọng Các amino acid có vòng thơm có khả năng tặng proton cho các gốc thiếu điện tử, từ đó cải thiện khả năng quét gốc tự do Hoạt tính chống oxy hóa của peptide chứa His gắn liền với khả năng tặng hydro và bắt gốc tự do, cũng như khả năng tạo phức với kim loại của nhóm imidazol Đặc biệt, nhóm -SH của cysteine có tác dụng chống oxy hóa độc lập nhờ vào sự tương tác trực tiếp với các gốc tự do.

Sự hiện diện và vị trí của các acid amine trong chuỗi peptide là yếu tố quan trọng quyết định hoạt động chống oxy hóa của chúng Nghiên cứu của Chen và cộng sự đã tổng hợp thành công 28 peptide dựa trên cấu trúc của một peptide có khả năng chống oxy hóa.

Peptide Leu-Leu-Pro-His-His từ thủy phân protein đậu nành cho thấy khả năng chống oxy hóa phụ thuộc vào phân đoạn His-His trong chuỗi Hoạt tính chống oxy hóa giảm khi loại bỏ gốc His cuối cùng Trong số các peptide được thử nghiệm, Pro-His-His thể hiện hoạt tính chống oxy cao nhất Nghiên cứu của Saito và cộng sự chỉ ra rằng sự thay đổi trong sắp xếp trình tự các acid amin trong tripeptit dẫn đến sự khác biệt trong khả năng chống oxy hóa.

Các peptide và cấu trúc của chúng có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống oxy hóa Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng các amino acid có thể tăng cường tính chống oxy hóa khi chúng kết hợp thành di-peptide.

Các nghiên cứu cho thấy rằng liên kết peptide hoặc cấu trúc của nó có thể làm giảm khả năng chống oxy hóa của các acid amin cấu thành.

Cấu hình của peptide có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống oxy hóa Nghiên cứu của Chen và cộng sự chỉ ra rằng việc thay thế L-His bằng D-His trong một peptide chống oxy hóa làm giảm hoạt tính của nó Các tác giả nhấn mạnh rằng vị trí chính xác của nhóm imidazole là yếu tố quan trọng quyết định khả năng chống oxy hóa của peptide.

Ngoài các yếu tố đã nêu, khả năng chống oxy hóa của peptide sinh học còn bị ảnh hưởng bởi điều kiện phân tách protein, mức độ thủy phân và loại protease sử dụng.

Nồng độ protein và trọng lượng phân tử (MW) của peptide có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống oxy hóa Nghiên cứu về thủy phân protein đậu phộng đã chỉ ra rằng nồng độ protein cao hơn có thể tăng cường khả năng chống oxy hóa Đặc biệt, khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân từ gluten ngô cũng phụ thuộc vào nồng độ và trọng lượng phân tử của các thành phần trong thủy phân Các peptide có trọng lượng phân tử từ 500-1500 Da cho thấy khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ hơn so với các peptide khác.

1500 Da và peptide dưới 500 Da [40].

Các peptide có khả năng liên kết với Calcium

Peptide có hoạt tính liên kết với canxi, đặc biệt là các phosphopeptide chứa chuỗi -Ser(P)-, có khả năng giữ canxi trong dung dịch Những phosphopeptide này được xác định từ quá trình thủy phân protein sữa bằng enzyme tiêu hóa Đặc tính mang điện tích âm của chúng giúp ngăn ngừa thủy phân sâu hơn, hình thành phức hòa tan với canxi và ngăn chặn sự kết tủa canxi phosphate Ngoài ra, peptide liên kết với canxi và khoáng cũng thường được tìm thấy trong quá trình thủy phân protein từ phụ phẩm chế biến cá bằng enzyme protease.

Thủy phân protein của rong bằng phương pháp enzyme để thu nhận các peptide có hoạt tính sinh học

Thủy phân protein có thể được thực hiện bằng acid mạnh, kiềm mạnh hoặc enzyme, nhưng việc sử dụng acid và kiềm gặp nhiều khó khăn như oxy hóa amino acid, racemic hóa, và phân hủy một số amino acid quan trọng Các phản ứng này có thể dẫn đến sự hình thành các hợp chất độc hại và làm giảm hiệu quả của quá trình thủy phân Hơn nữa, quy trình này khó kiểm soát và tiềm ẩn nhiều rủi ro cho công nhân và môi trường Do đó, phương pháp thủy phân bằng enzyme protease đang ngày càng được ưa chuộng Bên cạnh đó, ở một số quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản, phương pháp lên men truyền thống cũng được sử dụng để chuyển đổi protein thành protein hydrolysate và peptide sinh học nhờ vào enzyme của vi sinh vật.

Quá trình xử lý enzyme đã được áp dụng để nâng cao giá trị dinh dưỡng của protein, bao gồm việc tăng cường khả năng tiêu hóa và giảm tính dị ứng Đồng thời, phương pháp này cũng cải thiện các tính chất chức năng của protein như khả năng hòa tan và khả năng nhũ hóa Ngoài ra, một số peptide sinh học tiềm ẩn cũng có mặt trong dung dịch.

Khóa luận tốt nghiệp HUIT cho thấy rằng protein ban đầu được hoạt hóa bởi enzyme thủy phân, giúp làm xuất hiện các amino acid kỵ nước và tăng cường hoạt tính sinh học, đặc biệt là khả năng kháng oxy hóa Quá trình thủy phân enzyme cũng nâng cao khả năng hòa tan của protein thông qua việc tạo ra các amino acid tự do và gia tăng số lượng các gốc carboxyl Tùy thuộc vào bản chất của protein ban đầu và kích thước phân tử của các protein hydrolysate, xử lý enzyme có thể làm tăng tính kỵ nước hoặc háo nước Các peptide có kích thước lớn thường có vị đắng, trong khi peptide có trọng lượng phân tử nhỏ hơn 1kDa ít đắng hơn, nhưng mức độ thủy phân cao có thể làm giảm hoạt tính sinh học của protein hydrolysate.

Protein trích ly từ rong có thể được thủy phân bằng enzyme protease để tạo ra nhiều loại peptide có hoạt tính sinh học khác nhau Việc lựa chọn enzyme là yếu tố quan trọng trong quá trình này, vì các protease khác nhau có đặc tính thủy phân khác nhau, ảnh hưởng đến thành phần, phân tử lượng và tính chất chức năng của sản phẩm Tùy thuộc vào kích thước protein hydrolysate và biopeptide cần thu nhận, có thể sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp các enzyme endopeptidase như Alcalase 2.4L, Neutrase 0.5L, Corolase 7089 và pepsin, cùng với exopeptidase như Corolase LAP Ngoài ra, một số enzyme như papain, bromelain, pancreatine và các enzyme thương mại như Corolase PN-L, Protamex, Flavourzyme 1000L cũng được sử dụng để thủy phân protein từ rong.

Nghiên cứu cho thấy rong biển chứa peptide và protein hydrolysate có hoạt tính kháng oxy hóa và giảm huyết áp Việc sử dụng pepsin hoặc chế phẩm Alcalase tạo ra peptide với hoạt tính kháng oxy hóa cao Hỗn hợp protein hydrolysate, bao gồm oligopeptide, đường và amino acid, thể hiện hoạt tính sinh học vượt trội so với peptide tinh khiết Sản phẩm protein và peptide từ rong biển có tiềm năng làm giảm cholesterol trong máu, góp phần giảm huyết áp và ngăn ngừa xơ vữa động mạch.

Tình hình nghiên cứu thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ rong ở Việt Nam

Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng rong biển Việt Nam chứa nhiều protein, chất béo không no, và các nguyên tố vi lượng, có tiềm năng trong thực phẩm chức năng để ngăn ngừa tăng lipid máu TS Đặng Diễm Hồng và nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Sinh học đã phân lập và nuôi trồng lectin cùng các acid béo không no ω-3 và ω-6 từ tảo lớn và vi tảo ở Việt Nam Họ đã thành công trong việc tách chiết DHA và ω-6 DPA từ sinh khối tảo Labyrinthula và Schizochytrium với hiệu suất trên 80% Ngoài ra, acid béo Omega-3 từ tảo Schizochytrium đã được sản xuất thành 14.000 viên nang Algal Omega.

Nghiên cứu về rong lục Ulva reticulata đã chỉ ra rằng loại rong biển này có tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp, công nghiệp và y học, đặc biệt trong việc tác động đến quá trình chuyển hóa acid béo ở gan chuột thí nghiệm Mặc dù có một số ít nghiên cứu về việc thu nhận acid béo omega từ rong, nhưng hiện tại vẫn thiếu thông tin về tính chất chức năng, dinh dưỡng và các protein/peptide có hoạt tính sinh học từ rong biển tại Việt Nam.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu

2.1.1 Protein từ rong Chaetomorpha sp

Chế phẩm protein với độ tinh sạch 83% và độ ẩm 4% đã được nghiền nhỏ đồng đều và được lưu trữ để phục vụ cho tất cả các thí nghiệm.

Dưới đây là quy trình công nghệ thu chế phẩm protein 83% từ rong Chaetomporpha sp

Hình 2.1 Chế phẩm protein từ rong Chaetomporpha sp.

Nghiền Rong khô, xay nhỏ

Rong mền Cheatomorpha sp được thu thập từ ao nuôi tôm quảng canh tại xã Long Điền, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu Sau khi phơi khô đến độ ẩm 9-10%, rong được xay nhỏ và rây qua lưới 0,5mm Quy trình xử lý bao gồm việc sử dụng enzyme cellulase với nồng độ cơ chất 10%, enzyme 117UI/g cơ chất, pH 7-8, và nhiệt độ 52-53 độ C trong 73 phút Cuối cùng, rong được trích ly bằng dung môi NaOH 0,75% với tỉ lệ nguyên liệu so với dung môi là 1:20.

Quá trình trích ly protein diễn ra ở 50 độ C trong 60 phút, sau đó hỗn hợp được ly tâm ở 10.000 vòng/phút trong 10 phút để thu dịch nổi Quá trình này tiếp tục cho đến khi không còn protein trong bã rong Protein được kết tủa bằng (NH4)2SO4 với nồng độ bão hòa 90%, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 4:1, và thời gian tủa là 50 phút ở nhiệt độ phòng Tủa thu được được tách ra bằng cách ly tâm ở 10.000 vòng/phút trong 15 phút Sau đó, kết tủa được thẩm tích qua màng cellophane với kích thước lỗ 14.000A để loại bỏ (NH4)2SO4 Cuối cùng, sản phẩm được sấy lạnh để thu bột chế phẩm có hàm lượng protein 83% so với chất khô và độ ẩm 4%.

Các enzyme được sử dụng trong nghiên cứu này gồm có Flavourzyme 500MG, Protamex 1.5MG (Novozyme, Đan Mạch) và enzyme Cellulase 1100UI/ml (Genecor, Mỹ).

Enzyme Cellulase là một phức hợp enzyme có tác dụng thủy phân cellulose thông qua việc thủy phân liên kết β-1,4-glucoside trong cellulose.

Enzyme Flavourzyme là một phức hợp enzyme thủy phân protein được chiết xuất từ nấm

Aspergillus oryzae bằng phương pháp lên men chìm, có cả hai hoạt tính phân cắt nội và

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ thu nhận chế phẩm protein tổng từ rong

Khóa luận tốt nghiệp HUIT nghiên cứu về ngoại phân tử protein, bao gồm endopeptidase và exopeptidase, nhằm chuyển hóa protein thành các amino acid, đơn vị cấu tạo nhỏ nhất Theo khuyến cáo, enzyme Flavourzyme hoạt động hiệu quả nhất ở pH 7 và nhiệt độ 50 độ C.

Enzyme Protamex là một phức hợp enzyme thủy phân có nguồn gốc từ vi sinh vật

Bacillus, Protamex cũng có cả hai hoạt tính phân cắt nội và ngoại phân tử protein

(endopeptidase và exopeptidase) Theo khuyến cáo, pH=6 và nhiệt độ 60 o C là thích hợp đối với enzyme Protamex

Các enzyme này đều được mua tại Công ty Brenntag Việt Nam (Số 202, đường HoàngVăn Thụ, Phường 09, Quận Phú Nhuận, TP Hồ Chí Minh).

Hóa chất và thiết bị

Bảng 2.1 Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

STT Hóa chất Xuất xứ

4 Dung dịch acid galic Trung Quốc

6 Dung dịch CaCl2 Trung Quốc

7 Dung dịch formalin (37%) Trung Quốc

11 Thuốc thử Folin Trung Quốc

Tủ lạnh Tủ sấy Thiết bị tro hóa pH kế

 Cân kỹ thuật 2 số lẻ Model TE612S ( Hãng Sartorius- Đức) Khả năng cân lớn nhất là 610g và độ chính xác là 10 -2 g.

 Máy đo pH để bàn Model pH211 Thang đo pH từ -2,00 ~ 16,00 và độ chính xác là ±0,01.

 Máy ly tâm lạnh để bàn Model Mikro22R (Hettich, Đức) Dải nhiệt độ từ -10 40 o C và tốc độ tối đa 15000 vòng/phút.

 Tủ sấy Model UNE500 (Hãng Memmert, Đức) Điều chỉnh nhiệt độ từ nhiệt độ phòng tới 250 o C, Độ chính xác nhiệt độ là 0,5 o C, điện áp: 220V, 2000W.

Máy quang phổ UV-Vis tử ngoại - khả kiến Model Agilent 8453 đến từ hãng HP Agilent, USA, có dải bước sóng từ 200 đến 1100nm Thiết bị này đảm bảo độ chính xác bước sóng đạt 1nm, độ lặp lại bước sóng là 0,1nm và độ phân giải tối ưu là 0,1nm.

Máy đo quang phổMáy Vortex

Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này nhằm mục đích sử dụng hai enzyme Protamex và Flavozyme để thủy phân protein từ sinh khối rong Chaetomorpha sp Đồng thời, nghiên cứu cũng khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân và đánh giá hoạt tính sinh học của các peptide thu được, bao gồm khả năng kháng oxy hóa và khả năng liên kết với Calcium.

Khảo sát quá trình thủy phân protein từ rong dưới sự hỗ trợ của enzyme

Flavourzyme: Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme: cơ chất. Ảnh hưởng của pH thủy phân. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân.

Khảo sát quá trình thủy phân protein từ rong biển dưới sự hỗ trợ của enzyme Protamex cho thấy nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả thủy phân Đầu tiên, tỷ lệ enzyme so với cơ chất có vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình này Thứ hai, pH của môi trường thủy phân cũng ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme và chất lượng sản phẩm thu được Thứ ba, nhiệt độ thủy phân là yếu tố quyết định tốc độ phản ứng và hiệu suất thu hồi protein Cuối cùng, thời gian thủy phân cần được điều chỉnh hợp lý để đạt được mức độ thủy phân mong muốn.

Khả năng kháng oxy hóa (mg VitC/g protein) Khả năng liên kết Calcium (mg CaCl 2 /g protein) Hàm lượng phenolic tổng (mg/g protein) Mức độ thủy phân (%)

Khóa luận tốt nghiệp HUIT lẻ

2.3.3 Phương pháp đánh giá sơ bộ hoạt tính sinh học của dịch protein thủy phân thu nhận từ rong Chaetomorpha sp bằng 2 loại enzyme protease

2.3.3.1 Đánh giá sơ bộ hoạt tính sinh học của dịch protein thủy phân thu nhận từ rong

Chaetomorpha sp bằng enzyme Protamex

 Thông số cố định của quá trình thuỷ phân:

 Thời gian thủy phân: 120 phút

Để tiến hành, đầu tiên cần tái hòa tan bột chế phẩm chứa 83% protein trong nước nhằm tạo ra dung dịch có nồng độ protein 5% Sau đó, thực hiện quá trình thủy phân cho dịch protein đã pha.

 Khả năng liên kết Calcium

 Khả năng kháng oxy hóa

Sau khi tiến hành thủy phân, dịch thủy phân sẽ được xử lý bằng cách vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95 độ C trong 5 phút Tiếp theo, quá trình ly tâm sẽ được thực hiện để tách phần cặn không thủy phân Cuối cùng, phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học.

2.3.3.2 Đánh giá sơ bộ hoạt tính sinh học của dịch protein thủy phân thu nhận từ rong

Chaetomorpha sp bằng enzyme Flavourzyme

 Thông số cố định của quá trình thuỷ phân:

 Thời gian thủy phân: 120 phút

Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu của đề tài

 Cách tiến hành: tương tự như thí nghiệm 2.3.3.1.

 Khả năng liên kết Calcium

 Khả năng kháng oxy hóa

Sau quá trình thủy phân, dịch thủy phân sẽ được xử lý bằng cách vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95 độ C trong 5 phút Tiếp theo, dịch sẽ được ly tâm để tách phần cặn không thủy phân Cuối cùng, phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học.

2.3.4 Khảo sát quá trình thủy phân protein của rong Chaetomorpha sp bằng enzyme

2.3.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ các chế phẩm enzyme đến hoạt tính sinh học của dịch protein thuỷ phân thu nhận từ rong Chaetomorpha sp. a Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme Protamex

 pH thủy phân thích hợp là 6.

 Nhiệt độ thủy phân thích hợp là 60 o C.

 Thời gian thuỷ phân là 120 phút.

 Thông số khảo sát: Nồng độ enzyme Protamex lần lượt là 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 U/g protein.

 Hàm mục tiêu của thí nghiệm:

 Khả năng kháng oxy hoá.

 Khả năng liên kết Calcium.

Sau khi thực hiện quá trình thủy phân, dịch thủy phân cần được vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95°C trong 5 phút và sau đó ly tâm để tách phần cặn không thủy phân Phần dịch nổi thu được sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học của chế phẩm protein Bên cạnh đó, nồng độ của chế phẩm enzyme Flavourzyme cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình này.

 pH thủy phân thích hợp là 7.

 Thông số khảo sát: Nồng độ enzyme Flavourzyme lần lượt là 0, 100, 200, 300, 400,

 Hàm mục tiêu của thí nghiệm :

Sau khi thủy phân, dịch thủy phân cần được vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95 độ C trong 5 phút Tiếp theo, quá trình ly tâm sẽ được thực hiện để tách phần cặn không thủy phân Cuối cùng, phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học của chế phẩm protein.

2.3.4.2 Ảnh hưởng của pH môi trường thủy phân đến hoạt tính sinh học của dịch protein thuỷ phân thu nhận từ rong Chaetomorpha sp. a Ảnh hưởng của pH môi trường khi thủy phân bằng chế phẩm enzyme Protamex

 Nồng độ thủy phân là nồng độ tói ưu ở thí nghiệm 2.3.4.1.a.

 Thông số khảo sát: pH dung dịch protein khi thủy phân bằng enzyme Protamex được thay đổi lần lượt là 5, 6, 7, 8 và 9.

Sau khi thủy phân, dịch thủy phân sẽ được vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95°C trong 5 phút và sau đó ly tâm để tách phần cặn không thủy phân Phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định tính chất sinh học của chế phẩm protein Ngoài ra, pH môi trường cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình thủy phân khi sử dụng chế phẩm enzyme Flavourzyme.

 Nồng độ thủy phân là nồng độ tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.1.b.

 Thông số khảo sát: pH dung dịch protein khi thủy phân bằng enzyme Flavourzyme được thay đổi lần lượt là 5, 6, 7, 8 và 9.

Sau khi thực hiện quá trình thủy phân, dịch thủy phân sẽ được làm vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95 độ C trong 5 phút Tiếp theo, dịch sẽ được ly tâm để tách phần cặn không thủy phân Cuối cùng, phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học của chế phẩm protein.

2.3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ phân bằng các chế phẩm enzyme Protease đến hoạt tính sinh học của dịch protein thuỷ phân thu nhận từ rong Chaetomorpha sp. a Ảnh hưởng của nhiệt độ khi thủy phân bằng chế phẩm enzyme Protamex

 pH thủy phân là pH tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.2.a.

 Nồng độ thuỷ phân là nồng độ tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.1.a.

 Thông số khảo sát: Nhiệt độ khi thủy phân bằng enzyme Protamex được thay đổi lần lượt là 40 o C, 45 o C, 50 o C, 55 o C, 60 o C, 65 o C.

Sau khi thủy phân, dịch thủy phân cần được vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95°C trong 5 phút và sau đó ly tâm để tách phần cặn không thủy phân Phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học của chế phẩm protein Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình thủy phân khi sử dụng chế phẩm enzyme Flavourzyme.

 pH thủy phân là pH tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.2.b.

 Nồng độ thuỷ phân là nồng độ tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.1.b.

 Thông số khảo sát: Nhiệt độ khi thủy phân bằng enzyme Flavourzyme được thay đổi lần lượt là 40 o C, 45 o C, 50 o C, 55 o C, 60 o C, 65 o C.

Sau khi tiến hành thủy phân, dịch thủy phân sẽ được xử lý bằng cách vô hoạt enzyme ở nhiệt độ 95 o C trong 5 phút Tiếp theo, quá trình ly tâm sẽ được thực hiện để tách phần cặn không thủy phân Cuối cùng, phần dịch nổi sẽ được sử dụng để xác định các tính chất sinh học của chế phẩm protein.

2.3.4.4 Ảnh hưởng của thời gian thuỷ phân bằng các chế phẩm enzyme Protease đến hoạt tính sinh học của dịch protein thuỷ phân thu nhận từ rong Chaetomorpha sp. a Ảnh hưởng của thời gian khi thủy phân bằng chế phẩm enzyme Protamex

 Nồng độ thủy phân là nồng độ tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.1.a.

 pH thủy phân là pH tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.2.a.

 Nhiệt độ thuỷ phân là nhiệt độ tối ưu ở thí nghiệm 2.3.4.3.a.

 Thông số khảo sát: Thời gian khi thủy phân bằng enzyme Protamex được thay đổi lần lượt là 0 h, 1h, 2h, 3h và 4h.

Phương pháp xử lý số liệu

Các thí nghiệm được thực hiện lặp lại ba lần, với kết quả được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± sai số Phần mềm Statgraphics được sử dụng để xử lý thống kê và phân tích phương sai ANOVA (P Flavourzyme.

3.1.2 Khả năng liên kết Calcium

Nhiều peptide sinh học đã được chiết xuất từ rong tảo, bao gồm các peptide có khả năng kháng oxy hóa và chống ung thư Chế phẩm Kahalalide F từ tảo lục Bryopsis pennata đã được thử nghiệm lâm sàng tại Tây Ban Nha và Pháp để đánh giá khả năng kháng ung thư Các peptide từ rong đỏ Galaxaura filamentosa cho thấy khả năng chống lại tế bào ung thư gan và thận trong điều kiện in vitro Ngoài ra, hai heptapeptide kháng viêm đã được chiết xuất từ rong Ceratodictyon spongiosum Tuy nhiên, hiện chưa có công bố nào về khả năng liên kết với Calcium của các peptide sinh học từ protein của rong, trong khi hoạt tính này chủ yếu được tìm thấy ở peptide từ quá trình thủy phân phụ phẩm trong ngành công nghiệp sản xuất cá.

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của loại enzyme protease đến hoạt tính liên kết Calcium của peptide thu được

Hàm lượng Calcium (mg/g protein)

Kết quả từ hình 3.2 và bảng 3.2 cho thấy rằng việc thủy phân bằng hai loại enzyme đã làm tăng khả năng liên kết với Calcium của dịch thủy phân, cao hơn so với mẫu trước khi thủy phân, với mức tăng từ 12-18% so với mẫu đối chứng Điều này phù hợp với nghiên cứu của một số tác giả khác về khả năng này trên peptide sinh học từ đạm cá và peptide sinh học tạo ra từ quá trình lên men probiotic.

Trong quá trình thủy phân, enzyme protease phân hủy protein thành các peptide nhỏ hơn, trong đó một số peptide có trình tự đặc biệt có khả năng kháng khuẩn.

Peptide kháng khuẩn cation là các peptide nhỏ hơn 50 amino acid, mang điện tích dương nhờ vào sự hiện diện của lysine và arginine, cùng với tỷ lệ cao các gốc kỵ nước Chúng có khả năng kháng khuẩn đối với cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm, nấm, và động vật nguyên sinh, với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) chỉ khoảng 0,25-4 g/ml Ngoài hoạt tính kháng khuẩn, các peptide này còn có tác dụng chống ung thư và thúc đẩy quá trình làm lành vết thương Nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng chúng đóng vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch bẩm sinh, khiến cho peptide tích điện dương trở thành ứng viên tiềm năng cho các liệu pháp điều trị mới.

Nghiên cứu của Murna Muzaifa cho thấy hoạt tính kháng khuẩn của dịch thủy phân protein từ cá cơm bằng enzyme Protamex và Flavourzyme được xếp hạng theo thứ tự giảm dần là Protamex > Flavourzyme Bên cạnh đó, các tác giả khác cũng chỉ ra rằng peptide từ protein của rong biển có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ.

Hình 3.2 Ảnh hưởng của các loại enzyme protease đến khả năng liên kết Calcium của peptide thu được

Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy dịch thủy phân từ hai loại enzyme đều có khả năng kháng khuẩn, nhưng mức độ rõ ràng không cao Điều này không hoàn toàn nhất quán với các công bố trước đây, chẳng hạn như nghiên cứu của Premalatha M, người đã chiết xuất được peptide có khả năng kháng nấm và vi khuẩn từ các loài tảo lục như Ulva và Chaetomorpha.

Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hoạt tính sinh học của dịch thủy phân

Quá trình thủy phân protein được thực hiện bằng các loại enzyme với nồng độ khác nhau: 0, 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 và 1U/g protein cho enzyme Protamex, và 0, 100, 200, 300, 400 và 500 U/g protein cho enzyme Flavourzyme Hoạt tính sinh học của chế phẩm protein thủy phân được trình bày chi tiết trong bảng 3.3.

Hình 3.3 Khả năng kháng khuẩn của dịch thủy phân protein bằng hai loại enzyme protease

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hoạt tính sinh học của dịch thủy phân protein thu nhận từ rong Chaetomorpha sp.

Khả năng kháng oxy hóa (mgVitC/g protein)

Khả năng liên kết Calcium (mgCaCl 2 /g protein)

Hàm lượng Phenolic tổng (mg/g protein)

0 0,42 ± 0,03 a 37,04 ± 2,72 a 2,34 ± 0,04 ab 11,67 ± 0,45 a 0,2 0,64 ± 0,01 b 37,40 ± 7,13 a 2,37 ± 0,13 a 20,49 ± 0,74 b 0,4 0,82 ± 0,02 c 63,80 ± 5,41 a 2,35 ± 0,02 ab 22,59 ± 0,75 bc 0,6 0,92 ± 0,01 d 83,13 ± 9,63 b 2,35 ± 0,04 ab 24,69 ± 0,74 cd 0,8 1,1 ± 0,04 d 81,86 ± 11,42 b 2,39 ± 0,70 b 28,89 ± 2,23 e

*Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P0,05) Điều này chứng minh rằng khả năng kháng oxy của dịch protein là do các enzyme protease đã thủy phân protein thành các peptide có hoạt tính sinh học, chứ không phải do hoạt tính kháng oxy hóa của polyphenol.

Nồng độ enzyme được chọn cho thí nghiệm là Protamex 0,8 U/g và Flavourzyme 400 U/g Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân protein với Protamex và Flavourzyme tăng lần lượt 161% và 167,5% so với đối chứng trước thủy phân Khả năng liên kết Calcium của dịch thủy phân protein với Protamex tăng 124,43%, trong khi Flavourzyme tăng 171,3% Mức độ thủy phân của dịch protein bằng Protamex và Flavourzyme tăng tương ứng 147,5% và 161,7% so với đối chứng, trong khi hàm lượng phenolic tổng không có sự thay đổi đáng kể.

Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính sinh học của dịch thủy phân protein thu nhận từ

từ rong Chaetomorpha sp pH của dung dịch protein từ rong Chaetomorpha sp được thay đổi lần lượt là 5, 6, 7, 8 và

9 khi thủy phân bằng hai chế phẩm protease là Protamex và Flavourzyme Kết quả được trình bày trong bảng 3.4 và hình 3.7.

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính sinh học của dịch thủy phân protein thu nhận từ rong Chaetomorpha sp.

Khả năng kháng oxy hóa (mgVitC/g protein)

Khả năng liên kết Calcium (mg CaCl 2 /g protein)

Hàm lượng Phenolic tổng (mg/g protein)

*Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P

Tiêu đề	Khảo Sát Quá Trình Thủy Phân Protein Từ Rong Nước Lợ
Tác giả	Thiều Thị Xuân Diệu, Nguyễn Thúy Hồng
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Bảo Toàn, ThS. Trần Chí Hải
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	111
Dung lượng	1,16 MB