của dịch chiết rong biển
Loại dung môi và nồng độ dung môi là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn đến quá trình chiết các hợp chất từ động vật và thực vật. Nghiên cứu này khảo sát dung môi methanol với các nồng độ khác nhau là 0,25, 50, 80 và 100%. Bảng 3.1 dưới đây mô tả ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết (methanol) đến hàm lượng polyphenol tổng số của dịch chiết rong biển.
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết methanol đến hàm lượng polyphenol tổng số của dịch chiết rong biển
Loại rong
Hàm lượng polyphenol tổng số (mg GAE/g nguyên liệu khô)
100% MEOH 80% MEOH 50% MEOH 25% MEOH 0% MEOH
Rong mơ S. microcystum 0,08 ± 0,07 a 0,63 ± 0,07ab 1,85 ± 0,02bc 2,58 ± 1,06c 4,56 ± 0,28d Rong mơ S. oligocystum 0,03 ± 0,00 a 0,02 ± 0,01a 0,63 ± 0,063b 2,97 ± 0,14c 4,29 ±0,05d Rong mứt Porphyra 0,02 ± 0,02 a 4,53 ± 0,41b 4,50 ± 0,60b 4,69 ± 0,36b 4,15 ± 0,18b Rong nho Caulerpa lentillifera 0,68 ± 0,10b 2,33 ± 0,12c 0,83 ± 0,00b 0,24 ± 0,19a 0,49 ± 0,21bc
(Chữ cái trong bảng trên cùng một hàng khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05)
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết methanol đến hàm lượng polyphenol tổng số của dịch chiết từ 4 loài rong biển (S. microcystum, S.
oligocystum, Porphyra và Caulerpa lentillifera) được thể hiện ở Bảng 3.1. Kết quả cho thấy, nồng độ methanol ảnh hưởng đến hiệu suất chiết polyphenol của tất cả 4 loài rong được lựa chọn cho nghiên cứu này. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng của nồng độ methanol đến từng loại rong là khác nhau. Theo đó, đối với 2 loài rong mơ S. microcystum, S. oligocystum có hàm lượng polyphenol tăng lên khi giảm nồng độ methanol trong nước. Cụ thể, hàm lượng polyphenol của dịch chiết rong mơ S. microcystum và rong S. oligocystum khi chiết bằng 100 % methanol tương ứng là 0,08 và 0,03 mg GAE/g nguyên liệu khô. Trong khi đó, con số này khi chiết bằng 0% methanol (nước) tương ứng là 4,56 và 4,29 mg GAE/g nguyên liệu khô. Hàm lượng polyphenol của 2 loài rong này cao nhất khi ở nồng độ 0% methanol. Đối với rong mứt (Porphyta), khi nồng độ methanol dao động từ 80-0% thì hiệu suất thu hồi polyphenol là giống nhau (p < 0,05). Trong khoảng nồng độ này thì hàm lượng polyphenol dao động từ 4,15-4,69 mg GAE/g nguyên liệu khô cao hơn rất nhiều so với dịch chiết 100% methanol (0,02 mg GAE/g nguyên liệu khô). Đối với rong nho (Caulerpa lentillifera) thì hàm lượng polyphenol cao nhất ở 80% methanol (2,33 mg GAE/g nguyên liệu khô).
Điều này được giải thích như sau:
Dung môi là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu quả chiết các hợp chất sinh học từ nguyên liệu tự nhiên. Một số yếu tố của dung môi có ảnh hưởng đến quá trình chiết đó là độ phân cực (dung môi không phân cực thì hòa tan những chất không phân cực, dung môi phân cực mạnh càng dễ hòa tan các chất phân cực); độ nhớt và sức căng bề mặt (độ nhớt càng thấp hoặc sức căng bề mặt càng nhỏ thì dung môi càng dễ thấm vào nguyên liệu, không cản trở quá trình khuếch tán các chất cần thiết làm giảm hiệu quả chiết). Thoudam và cộng sự (2011) đã nghiên cứu sử dụng các dung môi khác nhau để tách chiết một số chất có hoạt tính sinh học từ rong mơ S. muticum, bao gồm: alkaloids, anthraquinones, carbohydrates, flavonoids, glycosides, saponins, steroids, phenols, terpenoids và tannins. Kết quả cho thấy, methanol là dung môi cho hiệu quả chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học là tốt nhất [49].
Methanol là dung môi có tính phân cực mạnh nên ngoài khả năng hòa tan polyphenol thì nó còn có khả năng hòa tan nhiều thành phần hóa học khác, vì vậy đối với rong nho và rong mứt khi chiết bằng dung môi methanol thì thu được hàm lượng polyphenol cao hơn khi chiết bằng nước. Ngược lại, trong rong mơ nguyên liệu thì những thành phần tan trong nước lại chiếm một phần lớn. Chính vì vậy, hàm lượng polyphenol trong 2 loại rong mơ S. microcystum và S. oligocystum khi chiết bằng nước
là lớn nhất. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Wang và Xu (2014) [50] khi nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi chiết bao gồm (nước thường, nước nóng, ethanol và aceton), kết quả chỉ ra rằng nước là dung môi chiết cho hiệu quả tốt nhất. Theo Ragan M.A và cộng sự (1986) [42] thì polyphenol tan tốt trong dung môi phân cực, tuy nhiên với nồng độ dung môi khác nhau thì khả năng tan của polyphenol là khác nhau.
Vì tính chất, đặc điểm, chủng loại của tất cả 4 loài rong được dùng trong nghiên cứu là khác nhau nên hàm lượng polyphenol thu được ở các nồng độ dung môi chiết methanol cũng khác nhau. Mặt khác, Polyphenol của rong biển khi chiết ở các nồng độ dung môi khác nhau thì sẽ có cấu trúc khác nhau, chính vì vậy khả năng hòa tan của chúng trong cùng loại dung môi là khác nhau.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng methanol là một trong những dung môi phù hợp nhất để tách polyphenol (De và cộng sự, 2005; Galvez và cộng sự, 2005) 20], 24. Tuy nhiên, methanol là một dung môi độc tính, nó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người sử dụng và môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nước có nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với methanol. Dung môi nước là dung môi rẻ tiền, không độc hại, an toàn đối với con người và môi trường xung quanh. Hơn nữa, mục đích của đề tài là nghiên cứu chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học của rong biển từ đó điều chế ra một số loại thực phẩm chức năng như viên nang, nước uống để điều trị bệnh đái tháo đường nên sản phẩm của quá trình tách chiết trước khi sử dụng đòi hỏi một quá trình nghiêm ngặt để loại bỏ các dung môi độc tính. Do đó, việc sử dụng dung môi thân thiện với môi trường hơn cần được nghiên cứu.
Theo đó, Chọn nồng độ dung môi 0% methanol (nước) để tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số của tất cả 4 loại rong biển nói trên là thích hợp nhất đối với đề tài nghiên cứu này.