Nghiên cứu tách chiết và thủy phân collagen từ da cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)

Collagen được chiết từ da cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) đã xử lý loại tạp sau đó được thủy phân bằng enzyme để thu nhận collagen thủy phân. Kết quả nghiên cứu cho thấy collagen được chiết bốn lần bằng nước nóng ở các nhiệt độ khác nhau từ 60 - 100o C đạt hiệu suất trên 82%. Điều kiện thủy phân được tối ưu bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM).

VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ THỦY PHÂN COLLAGEN TỪ DA CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) Nguyễn Thị Hương Thảo1, Đinh Thị Mến1, Nguyễn Thị Mỹ Thuận1 TÓM TẮT Collagen chiết từ da cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) đã xử lý loại tạp sau thủy phân enzyme để thu nhận collagen thủy phân Kết quả nghiên cứu cho thấy collagen được chiết bốn lần bằng nước nóng ở các nhiệt độ khác từ 60 - 100oC đạt hiệu suất 82% Điều kiện thủy phân được tối ưu bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) Nhiệt độ 55,5oC, pH thủy phân dịch chiết collagen 260 phút sử dụng enzyme Corolase 7089 với tỷ lệ enzyme 9U/g chất là điều kiện tối ưu để đạt mức độ thủy phân 34% Sản phẩm sau thủy phân gồm 87% là collagen có kích thước 0,05 Giải tốn quy hoạch thực nghiệm cho hàm mục tiêu phần mềm Modde 5.0, ta nhận kết bảng Bảng Ảnh hưởng biến độc lập đến mức độ thủy phân Yếu tố x1*x2 Từ bảng số liệu trên, thu phương trình hồi quy mức độ thủy phân sau: Y = 33,73 + 1,06x2 + 2,99x3 – 2,01x12 – 2,86x32 Chuyển sang biến số thực thu được phương trình hồi quy theo biến số thực: Y= -220,844 + 8,844 Z1 + 0,0176Z2 + 5,98Z3 - 0,0804Z12 - 1,144Z32 Bảng Kết phân tích phương sai Anova thí nghiệm tối ưu hóa y   DF SS     Total MS (variance) F   18 15926,3 884,795   15624,6 15624,6   17 301,724 17,7484   Regression 284,088 31,5653 Residual 17,6359 2,20449   Constant Total Corrected N = 18 Q2 = 0,598 Cond no = DF = R2 = 0,942 Y-miss = 14,3186 4,3489 Trong R2: hệ số xác định; SS: tổng bình phương (sum of squares); DF: bậc tự (degrees of freedom); MS: trung bình bình phương (mean square); F: F-value Giá trị F có độ tin cậy 95% 128 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THÁNG 7/2013 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Dựa vào kết bảng phân tích ANOVA, chúng tơi nhận thấy kết có ý nghĩa thống kê mức P 0,8 Q2 >0,5 (Gabrielsson et al., 2002) độ sai lệch chúng ∈ [0,2 ; 0,3] (Eriksson et al., 2000) cho thấy giá trị hồi quy có ý nghĩa mơ hình đáng tin cậy Giá trị thí nghiệm này, R2 = 0,942 Q2 = 0,598 thỏa mãn tất điều kiện trên, cho thấy giá trị hồi quy có ý nghĩa mơ hình đáng tin cậy Kết biểu diễn dạng khơng gian ba chiều sau: Hình Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên mức độ thủy phân không gian ba chiều Kết chiếu xuống bề mặt đáp ứng sau: Hình Đồ thị vịng dự đốn kết quy hoạch thực nghiệm Điều kiện tối ưu cho trình thu nhận collagen xác định phần mềm Modde 5.0 Tương tác nhiệt độ, thời gian tỉ lệ E/S đường cong có cực đại Cả ba yếu tố ảnh hưởng trực tiếp lên hiệu suất thủy phân Tại điều kiện tối ưu thời gian thủy phân 260 (phút) nhiệt độ 55,5oC, tỷ lệ E/S 1,25% mức độ thủy phân đạt cực đại 34,64 (%) Để kiểm chứng tính xác giá trị nhận từ phương trình hồi quy chúng tơi tiến hành mẫu thí nghiệm lặp lại độc lập dựa giá trị tối ưu nêu Mức độ thủy phân DH% thu 34,20 ± 0,58 (%) Kết gần với kết dự đoán từ phương trình hồi quy nêu Từ khảo sát trên, chúng tơi chọn thơng số cơng nghệ cho q trình thủy phân bằng Corolase 7089 sau: nhiệt độ 55,50C pH: 8, thời gian: 260 phút, tỷ lệ E/S: 1,25% TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - - THÁNG 7/2013 129 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 3.3 Đánh giá kích thước phân tử của sản phẩm thuỷ phân Để đánh giá hai trình thủy phân, dịch sau thuỷ phân của từng giai đoạn lọc qua màng lọc cut-off 30, 10 3kDa (Amicon – Milipore) để so sánh kích thước sản phẩm thủy phân kết trình bày bảng Bảng Kết đánh giá chất lượng dịch thủy phân màng lọc cut - off Kích thước phân tử Tỷ lệ phân đoạn (kDa) (%) > 30 5,17 < 30 94,83 10< x< 30 7,62