CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN RONG NGUYÊN LIỆU
Để định hướng các phương pháp chiết, đầu tiên, các thành phần hóa học của rong nguyên liệu S. mcclurei được xác định. Kết quả phân tích các
thành phần hóa học của rong nguyên liệu bao gồm: Tro; Độ ẩm; Protein tổng số; Carbohydate tổng số; Fucoidan; Alginate; Polyphenol tổng số và Hàm lượng sulfate tổng số thể hiện ở Bảng 3.1.
Bảng 3. 1. Kết quả phân tích thành phần hóa học của rong ngun liệu S T T Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính
Kết quả phân tích Giá trị trung bình M1 M2 M3 1 Tro % 37,8 36,8 38,8 37,8 ± 1,0 2 Độ ẩm % 19,4 18,3 20,2 19,3 ± 1,0 3 Protein tổng số % 5,5 5,8 5,9 5,7 ± 0,2 4 Carbohydate tổng số % 35,0 34,5 36,4 35,3 ± 1,0 5 Alginate % 29,9 30,8 32,7 31,1 ± 1,4 6 Polyphenol tổng số % 0,2 0,2 0,2 0,2 ± 0,0
7 Fucoidan % 3,2 3,3 3,6 3,4 ± 0,2
8 Hàm lượng sulfate tổng số % 4,5 4,3 4,7 4,5 ± 0,2
9 Hàm lượng cellulose tổng số % 5,1 5,2 5,4 5,2 ± 0,2 Kết quả tại Bảng 3.1 cho thấy, các thành phần cơ bản trong thành tế bào rong nâu đều hiện diện trong thành phần của rong S. mcclurei. Trong đó, hàm lượng fucoidan khi chiết bằng phương pháp hóa học chiếm 3,4%; alginate chiếm 31,1% và polyphenol tổng số chiếm 0,2%. Để có thể thích nghi với điều kiện sống ở vùng biển nhiệt đới, các thành phần như alginate, fucoidan và polyphenol liên kết chặt chẽ với nhau, liên kết với cellulose để tạo cấu trúc thành tế bào vững chắc [67] (Hình 3.1.).
Hình 3. 1. Mơ hình cấu trúc thành tế bào của rong nâu [67]
Trong các thành phần rong nâu thì fucoidan liên kết chặt chẽ với mạng lưới cellulose và hemicellulose, liên kết với protein và cả với polyphenol thông qua các liên kết hóa học chặt chẽ. Do đó, muốn chiết xuất hiệu quả fucoidan cần có những phương pháp chiết thích hợp. Nguyên tắc của sự chiết xuất là sự thẩm thấu của fucoidan qua thành tế bào vào môi trường chiết (phương pháp chiết axit, nước và CaCl2), bên cạnh đó khi sử dụng enzyme hoặc dùng chất lỏng ion có thể phá vỡ các liên kết của của fucoidan với thành phần khác của thành tế bào như cellulose và hemicellulose có thể dẫn đến nâng cao hiệu suất chiết fucoidan, đồng thời với điều kiện chiết nhẹ nhàng có thể bảo tồn được cấu trúc của fucoidan. Do đó, trong đề tài này, 5 phương
pháp chiết được sử dụng đó là: Chiết bằng nước nóng; Chiết bằng axit HCl (pH=2-3); Chiết bằng dung dịch CaCl2 2%; Chiết có hỗ trợ enzyme và Chiết bằng chất lỏng ion được thực hiện với các nguyên tắc sau:
- Chiết bằng nước nóng: Dựa vào sự thẩm thấu của fucoidan trong môi trường nước, nhiệt độ càng cao thì khả năng hịa tan cao.
- Chiết bằng dung dịch CaCl2 2%: Ion Ca2+ đã kết tủa với các muối alginate hóa trị (I) ở trong tế bào rong nâu về dạng muối canxi alginate khơng tan, do đó thành phần alginate được cố định trên bã rong và thuận lợi trong quá trình loại bỏ bằng cách lọc.
- Chiết bằng HCl (pH 2-3): Trong môi trường axit, các muối alginate chuyển về dạng axit alginic không tan, do đó thành phần alginate được cố định trên bã rong và thuận lợi trong quá trình loại bỏ bằng cách lọc.
- Chiết có hỗ trợ enzyme: Sử dụng Viscozyme với thành phần gồm cellulase và hemicellulase để phá vỡ thành cellulsose, giải phóng fucoidan vào mơi trường chiết.
- Chiết bằng chất lỏng ion: Chất lỏng ion có thể hịa tan một lượng lớn carbohydrate từ sinh khối của rong nâu, nhiệt độ càng tăng thì khả năng hòa tan càng mạnh, phá vỡ thành cellulsose, giải phóng fucoidan vào mơi trường chiết.