Nghiên cứu tách chiết hoạt chất sinh học từ nấm vân chi ( trametes versicolor), ứng dụng thử nghiệm bổ sung trong chế biến thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN TRẦN NGỌC MAI NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT HOẠT CHẤT SINH HỌC TỪ NẤM VÂN CHI (TRAMETES VERSICOLOR), ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM BỔ SUNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đàm Sao Mai Người phản biện 1: Người phản biện 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch Hội đồng - Phản biện - Phản biện - Ủy viên - Thư ký CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG CNSH&TP BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN TRẦN NGỌC MAI MSHV: 16083731 Ngày, tháng, năm sinh: 28/10/1994 Nơi sinh: Bà Rịa -Vũng Tàu Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã chuyên ngành:60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tách chiết hoạt chất sinh học từ nấm Vân chi (Trametes Versicolor), ứng dụng thử nghiệm bổ sung chế biến thực phẩm NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu phương pháp tách chiết tinh hoạt chất sinh học nấm Vân chi để thu nhận hoạt chất có đợ tinh khiết cao Ứng dụng thử nghiệm phối trộn hoạt chất để tạo chế phẩm bợt Vân chi sấy phun có hoạt tính chống oxi hóa II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo QĐ giao đề tài số 1838/QĐ-ĐHCN ngày 28/08/2018 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 28/08/2019 IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đàm Sao Mai Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO VIỆN TRƯỞNG CNSH&TP LỜI CẢM ƠN Trước tiên, Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM lịng biết ơn đến Q Thầy Cơ Viện Cơng nghệ Sinh học – Thực phẩm dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho tơi suốt q trình học tập, rèn luyện trường tạo điều kiện sở vật chất- kỹ thuật tốt nhất, để tơi thuận lợi suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất đến PGS.TS Đàm Sao Mai ThS Nguyễn Ngọc Thuần, Thầy Cô hướng dẫn cho từ kiến thức, bước bản kết quả cuối luận văn Tôi muốn cảm ơn Thầy Cơ ln sát cánh tận tình bảo, hướng dẫn truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu Đặc biệt, thái độ nghiên cứu, làm việc khoa học nghiêm túc hiệu quả Chắc chắn điều rất cần thiết bổ ích cho q trình học tập công tác sau Mặc dù, nổ lực, cố gắng tìm hiểu, học hỏi kiến thức mà Thầy Cô anh chị trước truyền đạt suốt trình học tập làm luận văn Nhưng thời gian có hạn, kiến thức chun mơn kinh nghiệm thực tế cịn non kém, nên q trình thực hồn thành báo cáo tránh khỏi khiếm khuyết thiếu sót Tơi rất mong nhận sự thơng cảm đóng góp ý kiến từ Q Thầy Cơ để báo cáo hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu điều kiện tối ưu để sấy phun dịch chiết từ nấm Trametes versicolor (Vân chi) phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) tỷ lệ maltodextrin 5% w / v, nhiệt độ sấy đầu vào 1600C tốc đợ dịng cấp liệu 26,05ml/phút Các giá trị thực nghiệm Tổng hàm lượng phenolic (TPC) Độ ẩm (MC) 35,76 ± 0,04mg GAE / g, 4,43 ± 0,02% Từ nguyên liệu nấm Trametes versicolor Nghiên cứu phân lập chất tinh TP12, TP13, TP22 tương ứng Ergosterol, Cerevisterol Methyl 3,4-dihydroxybenzoate (MDHB) Methyl 3,4-dihydroxybenzoate (MDHB) có hoạt tính sinh học chống lại ức chế thần kinh gây nên bệnh Alzheimer, có khả giúp kéo dài tuổi thọ với hoạt tính chống oxy hóa Thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa Methyl 3,4-dihydroxybenzoate (MDHB) hai phương pháp DPPH ABTS 1.972 ± 0.012 µg Trolox/g DW 2.007 ± 0.013 µg Trolox/g DW nồng đợ lên 4mg/ml Và sau trình sấy phun, hoạt chất cịn hoạt tính 0.611± 0.013 µg Trolox/g DW 40mg/ml Chính vậy, phối trợn tạo sản sản phẩm bợt nấm Vân chi sấy phun có bổ sung hoạt chất chống oxi hóa Từ khóa: Hợp chất tự nhiên, Phenolics, Trametes versicolor, Vân Chi, Sấy phun ii ABSTRACT The optimal conditions for the Spray drying from Trametes versicolor (V.C.) extracts were determined using response surface methodology (RSM) One kilogram of product was extracted with 30L ethanol 65% for hours Solids were filtered off, extract was concentrated to obtain solution containing about 20% total solid using a vacuum evaporator Study on the effects of three independent variables, namely Maltodextrin ratio (% w/v), Feed flow rate (ml/min) and inlet drying temperature (oC) on the responses; total phenolic content (TPC) and moisture content (MC) The optimal conditions for process spray drying from T versicolor extracts were found to be maltodextrin ratio of 5%w/v, inlet drying temperature of 160oC and Feed flow rate of 26.05ml/min The experimental values of TPC and MC were 35.76±0.04mg GAE/g, 4.43±0.02% The antioxidant activity of Methyl 3,4-dihydroxybenzoate (MDHB) was tested by DPPH and ABTS by 1,972 ± 0.012 µg Trolox/g DW and 2,007 ± 0.013 µg Trolox /g DW at concentrations of mg/ml And after spray drying, the active ingredient was still active in 0.611± 0.013 µg Trolox/g DW at 40mg/ml Therefore, blending to create spray-dried Trametes versicolor powder product with added antioxidant active ingredients Keywords: Antioxidant active, Trametes versicolor, Total phenolic content (TPC), Spray drying iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu bản thân tơi Các kết quả nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ bất kỳ mợt nguồn bất kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên Nguyễn Trần Ngọc Mai iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nấm Vân chi 1.1.1 Nguồn gốc đặc điểm thực vật 1.1.2 Công dụng tác dụng dược lí 1.1.3 Thành phần hoạt chất sinh học nấm Vân chi 1.2 Chiết xuất hoạt chất sinh học 18 1.2.1 Cơ sở khoa học chiết xuất hoạt chất sinh học 18 1.2.2 Kỹ thuật chiết xuất hoạt chất sinh học 19 1.3 Phương pháp tách tinh hoạt chất sinh học từ nấm Vân chi 20 1.3.1 Cơ sở phương pháp sắc ký 20 1.3.2 Phương pháp sắc ký cột 21 1.3.3 Phương pháp sắc kí bản mỏng 22 1.4 Phương pháp Định danh – kiểm tra DNA mẫu nấm Vân chi 23 1.5 Phương pháp xác định thành phần LC-MS 24 1.6 Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 26 1.6.1 Định nghĩa 26 1.6.2 Cơ sở vật lý phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 26 v 1.6.3 Độ dịch chuyển hóa học 27 1.6.4 Các loại phổ một chiều NMR 27 1.6.4.1 Phổ Proton (1H – NMR) 27 1.6.4.2 Phổ Carbon-13 (13C-NMR) 28 1.6.4.3 Phổ DEPT 30 1.6.5 Các loại phổ hai chiều NMR 30 1.6.6 Ứng dụng phổ NMR thực phẩm 31 1.7 Phương pháp sấy phun 32 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Vật liệu nghiên cứu 33 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 33 2.1.2 Thiết bị hóa chất 33 2.2 Địa điểm thời gian thực 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 37 2.3.1 Phương pháp lấy xử lí mẫu 37 2.3.2 Phương pháp tách chiết, phân lập 37 2.3.3 Phương pháp xác định cấu trúc phân tử 38 2.3.4 Phương pháp khảo sát hoạt tính 38 2.3.5 Phương pháp phân tích tiêu hóa lý 38 2.3.6 Phương pháp thử nghiệm chế biến thực phẩm bổ sung 39 2.3.6.1 Phương pháp xác định hàm lượng phenolic (TPC) 39 2.3.6.2 Thiết kế thử nghiệm RSM 40 2.3.7 Phương pháp xử lí số liệu 40 vi 2.4 Quy trình thực nghiệm 40 2.4.1 Định danh nguyên liệu 40 2.4.2 Xác định thành phần có nguyên liệu 40 2.4.4.1 Phương pháp xác định hàm lượng flavonoid 41 2.4.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng triterpene 42 2.4.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol 42 2.4.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng polysaccharide 44 2.4.3 Tách chiết tinh chế hoạt chất sinh học 45 2.4.4 Phương pháp khảo sát hoạt tính chống oxi hóa 50 2.4.4.1 Phương pháp DPPH 50 2.4.4.2 Phương pháp ABTS 51 2.4.5 Thử nghiệm ứng dụng chế biến thực phẩm bổ sung 53 2.4.5.1 Tối ưu hóa q trình sấy phun 53 2.4.5.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng (TPC) 55 2.4.5.3 Ứng dụng sấy phun hoạt chất tinh 57 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 58 3.1 Định danh nguyên liệu 58 3.2 Khảo sát mợt số thành phần có nguyên liệu 59 3.3 Thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa cao phân đoạn 60 3.4 Phân lập hoạt chất 61 3.4.1 Hợp chất TP12 phân đoạn 61 3.4.2 Hợp chất TP13 phân đoạn 68 3.4.3 Hợp chất TP22 phân đoạn 71 vii Hình D5: Phổ 1H-NMR hợp chất ergosterol Hình D6: Phổ 13C-NMR hợp chất ergosterol 100 Hình D7: Phổ 13C-NMR hợp chất ergosterol Hình D8: Phổ 13C-NMR hợp chất ergosterol 101 Hình D9: Phổ DEPT hợp chất ergosterol Hình D10: Phổ DEPT hợp chất ergosterol 102 Hình D11: Phổ HMBC hợp chất ergosterol Hình D12: Phổ HMBC hợp chất ergosterol 103 Hình D13: Phổ HMBC hợp chất ergosterol Hình D14: Phổ HSQC hợp chất ergosterol 104 Hình D15: Phổ HSQC hợp chất ergosterol Hình D16: Phổ HSQC hợp chất ergosterol 105 Hình D17: Phổ COSY hợp chất ergosterol Hình D18: Phổ COSY hợp chất ergosterol 106 Hình D19: Phổ COSY hợp chất ergosterol Hình D20: Phổ COSY hợp chất ergosterol 107 Hình D21: Phổ DCDl3&MeOD hợp chất Cerevisterol 108 Hình D22: Hình 4.2 Phổ 1H-NMR hợp chất TP22 Hình D23: Phổ 13C-NMR hợp chất TP22 109 BÀI BÁO KHAO HỌC 110 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 111 112 113 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Nguyễn Trần Ngọc Mai Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 28/10/1994 Nơi sinh: Bà Rịa – Vũng Tàu Email: mainguyentranngoc2826@gmail.com Điện thoại: 0972.624.473 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Năm 2012-2016 Đại học quy Trường Đại học Cơng Nghiệp TPHCM chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm Năm 2016-nay Học viên cao học Trường Đại học Công Nghiệp TPHCM chun ngành Cơng nghệ Thực Phẩm III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN: Thời gian Nơi cơng tác Cơng việc đảm nhiệm Tp HCM, ngày tháng Năm 2019 Người khai 114 ... vậy, Vân chi nguồn nguyên liệu thích hợp để nghiên cứu Vì Tơi định thực đề tài: ? ?Nghiên cứu tách chi? ??t hoạt chất sinh học từ nấm Vân chi (Trametes versicolor), ứng dụng thử nghiệm bổ sung chế biến. .. biến thực phẩm? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp tách chi? ??t hoạt chất sinh học nấm Vân chi để thu nhận hoạt chất có đợ tinh khiết cao - Nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm phối trộn hoạt. .. Versicolor), ứng dụng thử nghiệm bổ sung chế biến thực phẩm NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu phương pháp tách chi? ??t tinh hoạt chất sinh học nấm Vân chi để thu nhận hoạt chất có đợ tinh khiết cao Ứng