1.2. TỔNG QUAN VỀ CARRAGEENAN VÀ OLIGOCARRAGEENAN
1.2.6.3. Phương pháp sinh học
Trong các phƣơng pháp thủy phân, phƣơng pháp thủy phân bằng eznzyme có đặc điểm thuận lợi là có thể thủy phân trực tiếp từ rong biển. Trong nghiên cứu của Fangyuan Duan và cộng sự (2016) [22], rong E. Cottonii đƣợc thủy phân bằng enzyme qua hai bƣớc: bƣớc 1 thủy phân bằng enzym cellulase, bƣớc 2 thủy phân bằng enzyme tái tổ hợp κ-carrageenan, đƣợc điều chế từ Escherichia coli BL21-HTa-cgkZ. Kết quả nghiên cứu cho thấy bằng cách sử dụng phƣơng pháp GPC (sắc ký thẩm thấu gel) để xác định trọng lƣợng phân tử của dịch sau thủy phân, sau 4 giờ thủy phân số lƣợng carrageenan có trọng lƣợng phân tử thay đổi theo chiều hƣớng trọng lƣợng phân tử cao giảm và trọng lƣợng phân tử thấp tăng lên, điều này chứng tỏ quá trình thủy phân bằng enzyme đã cắt mạch polysaccarid thành các monosaccarid. Kết quả phân tích hóa học cho thấy sản phẩm cuối cùng bao gồm 79,79 % oligosaccharides và 18,89 % tro, với một lƣợng protein không đáng kể. Tác giả cũng ƣớc tính khoảng 64,8 % oligosaccharide κ-carrageenan có trong dịch thủy phân rong E. Cottonii.
Một nghiên cứu khác của Sheng-Jun Wu (2012) [23] sử dụng enzyme α-amylase để thủy phân κ-carrageenan. Trong nghiên cứu này, Sheng-Jun Wu sử dụng phƣơng pháp đo độ nhớt bằng nhớt kế mao quản để đánh giá hiệu suất thủy phân; kết quả nghiên cứu cho thấy khi thời gian thủy phân trong 1
giờ với 40 mg enzyme α-amylase, nhiệt độ 50 0C và pH = 7.5 thì độ nhớt
giảm mạnh, độ nhớt tiếp tục giảm trong 4 giờ thủy phân và hầu nhƣ giảm không đáng kể sau đó. Liều lƣợng sử dụng enzyme α-amylase cũng ảnh hƣởng đến độ nhớt của dịch thủy phân, khi tăng liều lƣợng lên hơn 40 mg thì độ nhớt thay đổi không đáng kể. Kết quả rút ra ở điều kiện tối ƣu t = 4 giờ;
pH = 7.5; T= 50 0C; và enzyme α-amylase 40 mg trong dịch chiết có 5 g κ-
carrageenan, hàm lƣợng và hiệu suất oligosaccharide từ carrageenan thu đƣợc sau thủy phân lần lƣợt tƣơng ứng là 96,5 % và 92,6 % (w/w).
Trong nghiên cứu của Bernadette M. Henares và cộng sự (2010) [24],
Bernadette M. Henares sử dụng Pseudoalteromonas carrageenovora để thủy
phân carrageenan. Pseudoalteromonas carrageenovora đƣợc nuôi cấy trong
chất rắn hoặc môi trƣờng lỏng, chứa 2 % iota- hoặc kappa-carrageenan, hoặc các polysaccharides khác, và phát triển ở 27 °C trong hai ngày. Sau 5 ngày thủy phân đối với 0,5 % iota-carageenan và 2 ngày đối với 0,5 % kappa- carrageenan ở 40 0C, kết quả nghiên cứu cho thấy khi Pseudoalteromonas carrageenovora đƣợc nuôi cấy trong môi trƣờng sử dụng kappa-carrageenan sẽ cho hiệu suất thủy phân chất nền iota- và kappa-carrageenan (50 % và 99 %) cao hơn so với khi đƣợc nuôi cấy trong môi trƣờng iota-carrageenan (hiệu suất thủy phân 10 % cho mỗi loại iota- hoặc kappa-carrageenan). Kết quả phân tích GPC cũng cho thấy sản phẩm sau thủy phân của kappa-carrageenan là các oligosaccarid có trọng lƣợng phân tử thấp.