II Thách thức
Đặng Xuân Cường1, Vũ Ngọc Bội2, Trần Thị Thanh Vân
Ngày nhận bài: 02/5/2012; Ngày phản biện thơng qua: 14/6/2012; Ngày duyệt đăng: 12/9/2012
TĨM TẮT
Tối ưu hĩa đa mục tiêu cơng đoạn chiết phlorotannin cĩ hoạt tính chống oxy hĩa (TPC) từ rong nâu Sargassum vietnamense bằng mơ hình Box - Behnken đã được sử dụng trong nghiên cứu này, với miền thí nghiệm là nhiệt độ chiết 24 - 600C (X1), thời gian chiết (X2) 16 - 42h, tỷ lệ dung mơi chiết (DM) - nguyên liệu (NL) (X3) 10-50 (v/w). Dung mơi chiết là ethanol 80%. Mơ hình bậc 2 được tính tốn từ dữ liệu thực nghiệm hồn tồn phù hợp với các bề mặt đáp ứng như hàm lượng phlorotannin (R2 = 0,95, p < 0,0001), hoạt tính chống oxy hĩa tổng (R2 = 0,95, p < 0,0001), hoạt tính khử Fe (R2 = 0,95, p < 0,0001) và khả năng bắt gốc tự do DPPH bình quân là 65,69%. Kết quả cho thấy hàm mục tiêu: hàm lượng phlorotannin (Y1), chống oxy hĩa tổng (Y2) và khử sắt (Y3) lớn nhất tương ứng là 4,078mg phlorotannin, 14,685mg acid ascorbic và 40,043mg FeSO4 /1g rong khơ nguyên liệu, tại điểm tối ưu ở 44,040C, 30,75 giờ với tỷ lệ DM/NL là 31,82:1 (v/w). Rong được thu mẫu vào tháng 3/2011 tại Hịn chồng, Nha Trang, Khánh Hịa.
Từ khĩa: Sargassum vietnamense, rong râu, phlorotannin, chống oxy hĩa, Nha Trang
ABSTRACT
Multicriteria optimization of antioxidant phlorotannin extraction (TPC) from brown algae Sargassum vietnamense using Box-Behnken was used in the research. The investigated conditions were extraction temperature (X1) 24-60oC, extraction time (X2) 16 - 42h and solvent-to-material ratio (X3) 10 - 50 (v/w). Ethanol 80% was used for extraction. A quadratic model produced a satisfactory fi tting of the experimental data with regard to phlorotannin content (R2 = 0,95, p < 0,0001), total antioxidant activity (R2 = 0,95, p < 0,0001), reducing power (R2 = 0,95, p < 0,0001) and free radical scavenging DPPH is the average of 65,69%. The result showed that objective functions such as maximum phlorotannin content (Y1), maximum total antioxidant (Y2) and maximum reducing power (Y3) correlate with 4,078mg phlorotannin, 14,685mg acid ascorbic and 40,043mg FeSO4 /1g dry material (DM). The optimal conditions for objective functions were 44,040C and extraction time of 30,75 hour with 31,82:1 (v/w) as solvent-to-material ratio. This brown algae was collected on 3/2011 at Hon Chong, Nha Trang, Khanh Hoa.
Keyword: Sargassum vietnamense, brown algae, phlorotannin, antioxidant, Nha Trang
1 ThS: Đặng Xuân Cường, 3TS. Trần Thị Thanh Vân: Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Cơng nghệ Nha Trang
2 TS. Vũ Ngọc Bội: Khoa Cơng nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Phlorotannin là nhĩm chất hữu cơ gặp trong các họ rong thuộc ngành rong nâu như Alariaceae, Fucaceae and Sargassaceae. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng phlorotannin là nhĩm polyphenolic duy nhất trong rong nâu [8, 11]. Gần đây hỗn hợp polyphenolic được biết là chất cĩ hoạt tính chống oxy
hĩa, an tồn và cĩ khả năng ngăn ngừa bệnh tim mạch cho con người [4]. Hoạt tính chống oxy hĩa của phlorotannin là một trong những hoạt tính được nghiên cứu nhiều nhất ở rong nâu. Hiện người ta đã nghiên cứu và nhận thấy hoạt tính chống oxy hĩa cĩ ở dịch chiết của một số lồi rong nâu như: Sargassum kjellmanianum [16, 17, 18], Eisenia bicyclis [13],
Cystoseira sp. [3], Fucus sp. [7] và Ecklonia stolonifera
[10, 11]. Hàm lượng polyphenol/ phlorotannin bị ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố như: lồi rong và điều kiện tự nhiên, cịn hiệu suất chiết phụ thuộc nhiều vào điều kiện và cơng nghệ chiết [11]. Lồi rong nâu
S. vietnamense là lồi phân bố tương đối phổ biến ở bờ biển Khánh Hịa, cũng như khu vực Nam Trung bộ [2]. Do vậy chúng tơi sử dụng lồi rong này để nghiên cứu tách chiết phlorotannin.
Phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) là cơng cụ thống kê hiệu quả đối với quy trình chiết các chất cĩ hoạt tính sinh học mà quá trình chiết cĩ nhiều yếu tố ảnh hưởng. Phương pháp này đã được sử dụng thành cơng trong tối ưu hĩa quá trình chiết một số chất cĩ hoạt chất sinh học như fl avonoid, polyphenol,… từ nhiều loại dược liệu [5, 12]. Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng mơ hình thí nghiệm Box-Behnken để tối ưu quá trình chiết phlorotannin/ polyphenol chống oxy hĩa nhằm thu hiệu suất chiết tốt nhất.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu
S.vietnamense là lồi tương đối phổ biến ở Việt Nam, phân bố rộng, tập trung chủ yếu Hịn Chồng và Sơng Lơ, Nha Trang, Khánh Hịa.