Nghiên cứu quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu sargassum polycystum tỉnh khánh hòa

1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Đồ án này, Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Lãnh đạo phòng Đào tạo Đại học niềm kính trọng, sự tự hào được học tập tại trường trong những năm qua. Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang và TS. Nguyễn Duy Nhứt - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Xin chân thành cám ơn: ThS. Lê Xuân Sơn và Các cán bộ của phòng Hóa phân tích và Phát triển Công nghệ - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi học tập tại Trường trong thời gian qua. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua. Nha Trang, tháng 7/2012 Đoàn Thị Thu Nga 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên SV: Đoàn Thị Thu Nga Lớp: 50TP3 Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm MSSV: 50130991 Tên đề tài: “ Nghiên cứu quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong Sargasum polycystum Khánh Hòa Số trang: 72 số chương :3 số tài liệu tham khảo: 62 Kết luận Nha trang, ngày tháng năm2012 Cán bộ hướng dẫn 3 MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii LỜI MỞ ĐẦU 1 . CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 2 1.1. Tìm hiểu về rong biển 2 1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển 2 1.1.2 Hình thái- phân loại rong biển 2 1.1.3 Tình hình sử dụng rong biển 6 1.1.4 Phân bố của 3 ngành rong biển trên thế giới 7 1.1.5 Sản lượng rong biển trên thế giới 8 1.1.6. Công nghệ chế biến rong biển 12 1.1.6.1. Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển 12 1.1.6.2. Vận chuyển 14 1.1.6.3 Một số hiện tượng hư hỏng của rong 14 1.1.6.4. Các biện pháp bảo quản rong khô 14 1.2. Tìm hiểu về rong Nâu 15 1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm 15 4 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng và phát triển 15 1.2.3. Thành phần hóa học của rong Nâu 16 1.2.3.1 Sắc tố 16 1.2.3.2. Carbohydrate 16 1.2.3.3. Protein 16 1.2.3.4. Chất khoáng 17 1.3. Fucoidan 17 1.3.1 Giới thiệu chung về fucoidan 17 1.3.2 Đặc điểm, cấu trúc và các tính chất của fucoidan 19 1.3.3 Công dụng sinh học của fucoidan 21 1.3.3.1. Một số tác dụng chữa bệnh của fucoidan 21 1.3.3.2. Các nghiên cứu về hoạt tính của fucoidan 23 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1. Đối tượng nghiên cứu 33 2.2. Phương pháp nghiên cứu 33 2.2.1. Phương pháp phân tích 33 2.2.1.1. Phân tích fucoidan 33 2.2.1.2. Xác định tạp chất 36 2.2.2. Phương pháp tinh sạch 36 2.2.3. Bố trí thí nghiệm 38 2.2.3.1. Chọn quy trình thu dịch chiết rong 38 5 2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm 41 a. Thí nghiệm 1 41 b.Thí nghiệm 2 42 c. Thí nghiệm 3 43 d. thí nghiệm 4 45 e. thí nghiệm 5 45 f. thí nghiệm 6 46 2.3. Dụng cụ và hóa chất 48 2.3.1. Dụng cụ sử dụng 48 2.3.2. Hóa chất sử dụng 48 2.4. Phương pháp xử lý số liệu 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49 3.1. Kết quả nghiên cứu từ các thí nghiệm 49 3.2. Đề xuất quy trình tinh sạch fucoidan 61 3.3. Đánh giá chế phẩm fucoidan tinh sạch 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 6 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Thành phần hoá học (trên 100g rong) của một số loài rong trong 3 ngành chính 4 Bảng 1.2. Các dạng hydratcacbon trong 3 ngành rong biển 5 Bảng 1.3. Danh sách các loài rong nâu đã được nghiên cứu cấu trúc fucoidan 11 Bảng 3.1. Hàm lượng fucoidan(g) thu được khi chiết rút bằng các dung dịch khác nhau và kết tủa bằng ethanol. 49 Bảng 3.2. Hàm lượng fucoidan (g) thu được khi chiết rút bằng các dịch chiết khác nhau qua loại bỏ alginate và kết tủa bằng ethanol 52 Bảng 3.3. Hàm lượng fucoidan thu được khi chiết rút bằng các dung dịch khác nhau, loại alginate, loại bỏ calcium và kết tủa fucoidan bằng ethanol 54 Bảng 3.4. Hàm lượng fucoidan (g) thu được khi chiết rút bằng các dung môi khác nhau và kết tủa bằng dung dịch BKC 10% 56 Bảng 3.5. Lượng fucoidan (g) thu được khi chiết rút bằng các dung môi khác nhau, pha loãng dịch và kết tủa fucoidan bằng BKC 10% 58 Bảng 3.6. lượng fucoidan thu được khi chiết rút fucoidan bằng các chế độ chiết khác nhau, loại bỏ alginate, 7 loại calcium và tách fucoidan bằng BKC 59 Bảng 3.7. Phổ HNMR của fucoidan giải hấp bằng NaCl rắn trong ethanol 64 Hình 3.8. Phổ HNMR của fucoidan rửa giải trong dung dịch NaCl bão hòa 64 8 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sau thu hoạch rong biển của Việt Nam 12 Hình 1.2. Sơ đồ sơ chế rong biển lần hai 13 Hình 2.1. Phân tử alginic axít 37 Hình 2.2. Cấu trúc laminaran 37 Hình 2.3. Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền US6573250B2 49 Hình 2.4. Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền EP645143A1 40 Hình 3.1. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan thu nhận bằng cách kết tủa fucoidan bằng ethanol 50 Bảng 3.2. Hàm lượng fucoidan (g) thu được khi chiết rút bằng các dịch chiết khác nhau qua loại bỏ alginate và kết tủa bằng ethanol 52 Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến lượng fucoidan thu nhận sau khi loại aliginate, loại bỏ calcium và kết tủa fucoidan bằng ethanol 54 Hình 3.4. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan thu được bằng cách sử dụng nhựa BKC 10% để kết tủa fucoidan 60 Hình 3.5. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan thu được bằng cách pha loãng và kết tủa fucoidan bằng BKC 10% 58 Hình 3.6. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan thu được bằng các chế độ chiết khác nhau, loại bỏ alginate, loại calcium và tách fucoidan bằng BKC 60 Hình 3.7. Sơ đồ quy trình tách chiết và tinh sạch fucoidan cho sản xuất 61 9 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT DIỄN GIẢI AIDS Acquired immune deficiency syndrome. C2 Vị trí cacbon số 2 Da Dalton DNA Acid Deoxyribo Nucleic F. Fucus FDA Food and Drug Administration F-GX FUCOIDAN-GLYCALYX fuc L-fucose gal D-galactose GC Gas chromatography glc D-glucose Gr Gram HGF Hepatocyte growth factor HIV Human immunodeficiency virus HPLC High Performance Liquid Chromatography IT-IGF Insulin – Like Growth Factor I Treament man D-mannose MWCO Moleculare weight cut off NK natural killer PLC Performance Liquid Chromatography rha D-rhamnose S. Sargassum F Fucoidan KT Kết tủa 10 BKC benzalkonium chloride WHO World Health Organization xyl D-xylose [...]... phương pháp tinh sạch fucoidan một cách hiệu quả Nội dung của đồ án: 1) Thử nghiệm tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum thu mẫu tại Khánh Hòa; 2) Đề xuất quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum thu mẫu tại Khánh Hòa; 3) Đánh giá fucoidan đã tinh sạch Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án này sẽ còn có những hạn chế, em rất mong nhận được các ý... đang được rất nhiều nhà nghiên cứu về fucoidan đang quan tâm Được sự đồng ý của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang - đơn vị đang nghiên cứu về fucoidan và được sự đồng ý của Khoa Công nghệ Thực phẩm, em thực hiện đề tài Nghiên cứu quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum tỉnh Khánh Hòa với mục đích tìm kiếm phương pháp tinh sạch fucoidan một cách hiệu quả... sản mà rong biển được chia thành 9 ngành : 12 1 Ngành rong Lục (Chlorophyta) 2 Ngành rong Trần (Englenophyta) 3 Ngành rong Giáp (Pyrophyta) 4 Ngành rong Khuê (Bacillaareonphyta) 5 Ngành rong Kim (Chryrophyta) 6 Ngành rong Vàng (Xantophyta) 7 Ngành rong Nâu (Phaeophyta) 8 Ngành rong Đỏ (Rhodophyta) 9 Ngành rong Lam (Cyanophyta) Trong đó, ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ... sinh sống của rong Nâu  Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong Hàm lượng cellulose trong rong Nâu nhiều hơn trong rong đỏ 1.2.3.3 Protein Protein của rong Nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo do vậy rong Nâu có thể dùng làm thực phẩm Protein của rong Nâu thường ở dạng kết hợp với Iot tạo nên i ot hữu cơ như: MonoIodInzodizin Iot hữu cơ rất có giá trị 26 trong y học Do vậy rong Nâu còn được dùng... cholesterol, ức chế miễn dịch có thể sử dụng cho ghép phủ tạng…và phát hiện thấy fucoidan có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong phòng và chữa trị các chứng bệnh nan y cũng như trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm Tuy nhiên trong quá trình thu nhận fucoidan từ rong nâu chúng ta thường thu được rất nhiều chất đi kèm như alginate, laminaran Do vậy, việc nghiên cứu tinh sạch fucoidan là vấn đề đang... protein rong Nâu vùng biển Nha Trang dao động Từ 8,05- 21,11% so với trọng lượng rong khô 1.2.3.4 Chất khoáng Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong Nâu thường lớn hơn nước biển Hàm lượng khoáng của các loài rong Nâu Nha Trang dao động từ 15,5146,30% phụ thuộc vào mùa vụ và thời kỳ sinh trưởng Ngoài ra trong rong nâu còn có mặt các chất khác như acetogenin, polyphenolic, terpenoids, lipid… Rong nâu. .. nhổ đánh tấp vào bờ và tàn lụi Đến tháng 7 các bãi rong đều trơ 25 1.2.3 Thành phần hóa học của rong Nâu 1.2.3.1 Sắc tố Sắc tố trong rong nâu là diệp lục tố (Chlorophyl), diệp hoàng tố( Xantophyl), sắc tố màu nâu( Fucoxanthin), sắc tố đỏ( Caroten) Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ nâu- vàng nâu- nâu đậm-vàng lục Nhìn chung sắc tố của rong nâu khá bền 1.2.3.2 Carbohydrate a Monosacarid Mannitol:... rong ẩm phải đưa đi chế biến ngay Khi rong mốc phải loại bỏ phần mốc, rửa, sấy lại Các kiện rong phải được sắp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất, rong nhập kho trước phải đưa đi sản xuất trước Rong khô đúng tiêu chuẩn, bảo quản đúng chế độ thời gian tối đa là 1 năm 1.2 TÌM HIỂU VỀ RONG NÂU 1.2.1 Nguồn gốc, đặc điểm Rong Nâu là một trong các loại rong biển, sinh sống ở biển là chủ yếu Rong Nâu. .. vàng, nâu, đen Nắm trong tay không thấy có độ ẩm của muối, hàm lượng muối ≤ 0.8% Sau khi phơi cần để rong trong mát để cân bằng độ ẩm, sau đó mới bảo quản 1.1.6.2 Vận chuyển Trong quá trình thu hái, chế biến và thương mại rong biển thường phải vận chuyển rong biển với khối lượng khá lớn Trong quá trình vận chuyển rong khô cần đóng gói rong thành kiện để tăng cường kho chứa và phương tiện vận chuyển Trong... chủ yếu là rong mơ bao gồm các loài sargassum và turbinaria 1.3 FUCOIDAN 1.3.1 Giới thiệu chung về fucoidan Fucoidan lần đầu tiên được Kylin mô tả và đặt tên vào năm 1913 Sau đó tác giả đã tách chiết được fucoidin vào năm 1915 từ loài rong nâu Laminaria digitata, cho thấy rằng methyl pentose có mặt trong dung dịch thuỷ phân fucoidin [30] Percival và Ross vào năm 1950 đã xác định được trong dịch thuỷ . nghiệm tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum thu mẫu tại Khánh Hòa; 2) Đề xuất quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum thu mẫu tại Khánh. phẩm, em thực hiện đề tài Nghiên cứu quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong nâu Sargassum polycystum tỉnh Khánh Hòa với mục đích tìm kiếm phương pháp tinh sạch fucoidan một cách hiệu. Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm MSSV: 50130991 Tên đề tài: “ Nghiên cứu quy trình tinh sạch fucoidan từ dịch chiết rong Sargasum polycystum Khánh Hòa Số trang: 72 số chương :3 số tài liệu tham khảo: