bình 3 lần đo là cao nhất đạt 81,727 %.
3.3.3.3 So sánh khả năng bắt gốc tự do DPPH và ATBS của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease với Vitamin C
a) So sánh khả năng bắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease với Vitamin C
Bảng 3.14 So sánh khả năng ắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease với vitamin C
Nhận xét: Giá trị IC50 đƣợc định nghĩa là nồng độ của mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự do. Giá trị IC50 càng nhỏ thì mẫu có hoạt tính càng cao[36].
Phƣơng trình hồi quy IC50 ( 𝐦𝐠 𝐦𝐥 )
Dịch thủy phân vẹm Y e X 5 10,56
Dựa vào Bảng 3.14 ta thấy rằng, giá trị IC50 của dịch thủy phân ( IC50 = 10,56 ) lớn hơn rất nhiều so với mẫu chuẩn là vitamin C ( IC50 = 0,01373 ), gấp 769 lần. Từ đó, minh chứng đƣợc rằng mẫu dịch thủy phân bột vẹm xanh có hoạt tính bắt gốc tự do DPPH thấp hơn nhiều so với vitamin C.
b) So sánh khả năng bắt gốc tự do ABTS của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease với Vitamin C
Bảng 3.15. So sánh khả năng ắt gốc tự do ABTS của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease với Vitamin C
Dựa vào Bảng 3.15 ta thấy rằng, giá trị IC50 của dịch thủy phân (IC50 = 18,31) lớn hơn rất nhiều so với mẫu chuẩn là vitamin C (IC50 = 0,0183), gấp 1000 lần. Từ đó, minh chứng đƣợc rằng mẫu dịch thủy phân bột vẹm xanh có hoạt tính bắt gốc tự do ATBS thấp hơn nhiều so với vitamin C.
Nhận xét: Về nguyên tắc, các chất kháng oxy hóa sẽ trung hịa gốc DPPH bằng cách cho hydrogen, làm giảm độ hấp thu tại ƣớc sóng cực đại và màu của dung dịch phản ứng nhạt dần, chuyển từ màu tím sang màu vàng nhạt. Giá trị mật độ quang OD phản ánh khả năng kháng oxy hóa của mẫu. Từ tỉ lệ % hoạt tính bắt gốc tự do DPPH, chúng tơi xây dựng phƣơng trình tƣơng quan tuyến tính, từ đó chúng tơi xác định giá trị IC50 (là nồng độ mà tại đó ắt 50% gốc tự do DPPH) để làm cơ sở so sánh khả năng kháng oxy hóa giữa mẫu Vẹm xanh và Vitamin C. Mẫu Vẹm xanh có giá trị IC50 cao hơn Vitamin C vì vậy mẫu có khả năng ắt gốc tự do DPPH thấp hơn so với Vitamin C ( IC50 vẹm xanh: 10,56 > IC50 vitamin C: 3,49×10-3).
Phƣơng trình hồi quy IC50 ( 𝐦𝐠 𝐦𝐥 )
Dịch thủy phân
vẹm Y e X 18,31
Vitamin C Y= 2,759 X - 0,5015
Tƣơng tự, dịch thủy phân bột vẹm xanh cũng có hoạt tính bắt gốc tự do ATBS cao hơn nhiều so với vitamin C (IC50 dịch thủy phân:18.31 mg/ml > IC50 vitamin C: 0.0183 mg/ml).
Đông khô và sấy phun dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease 3.4
và thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa của chúng bằng phƣơng pháp DPPH và ABTS
3.4.1 Quy trình đơng khơ dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease
[42]
Dịch thủy phân
Tiền đóng ăng (cấp đơng)
Sấy sơ cấp (thăng hoa)
Sấy thứ cấp (hấp phụ) Dịch 100ml to= -50oC (loại ỏ 95% độ ẩm) (loại ỏ 1-5% độ ẩm còn lại)
3.4.2 Quy trình sấy phun dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease
3.4.3 Đánh giá khả năng chống oxy hố của dịch thuỷ phân vẹm xanh sau
đơng khơ
3.5.3.1 Đánh giá khả năng chống oxy hóa dịch thủy phân vẹm xanh sau đông khô bằng phương pháp DPPH Chuẩn bị mẫu: Nồng độ mẫu(mg/ml) 0,05 0,1 0,15 0,2 2,5 Dịch thủy phân (ml) 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 Nƣớc cất (ml) 0,49 0,48 0,47 0,46 0,45 DPPH (ml) 2 2 2 2 2
(Khi cho DPPH 0,1 mM vào các mẫu thì đậy kín bằng giấy bạc). Dịch thủy phân 130ml ọc 3 lần 100ml dịch Sấy phun Hỗn hợp ột tođầu vào = 170oC. tođầu ra = 91oC. T = 30 phút. Maltodextrin 20,8g (16% lƣợng dịch)
Hỗn hợp phản ứng đƣợc ủ trong tối ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Sau khi phản ứng, tiến hành đo quang ở ƣớc sóng λ = 517 nm.
Bảng 3.6 Kết quả đo OD của mẫu vẹm xanh sau đơng khơ ằng phƣơng pháp DPPH.
Hình 3.9 Đồ thị biểu thị sự tƣơng quan giữa % HTCO và nồng độ mẫu vẹm xanh sau đông khô.
Nồng độ mẫu(mg/ml) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Lần 1 0,76 0,548 0,487 0,263 0,222 0,203 Lần 2 0,784 0,506 0,36 0,273 0,227 0,174 Lần 3 0,796 0,549 0,361 0,289 0,24 0,155 Trung bình 0,78 0,534 0,403 0,275 0,23 0,177 % Bắt gốc tự do 0 31,538 48,333 64,743 70,513 77,308
IC50 của mẫu vẹm xanh sau đông khô theo phƣơng pháp DPPH. Y e X
Giá trị IC50 = 0,996 (mg/ml).
3.4.3.2 Đánh giá khả năng chống oxy hóa dịch thủy phân vẹm xanh sau đông khô bằng phương pháp ABTS Chuẩn bị mẫu: Nồng độ mẫu(mg/ml) Trắng 0 5 10 15 20 25 Dịch ( l) 100 0 20 40 60 80 100 Nƣớc cất ( l) 3000 100 80 60 40 20 0 ABTS ( l) 0 3000 3000 3000 3000 3000 3000
Để nhiệt độ phòng trong 6 phút. Tiến hành đo quang ở ƣớc sóng λ = 734 nm. Bảng 3.7 Kết quả đo OD của mẫu vẹm xanh sau đông khô ằng phƣơng pháp
ABTS Nồng độ mẫu(mg/ml) 0 5 10 15 20 25 Lần 1 0,682 0,395 0,308 0,151 0,117 0,035 Lần 2 0,672 0,361 0,24 0,161 0,121 0,024 Lần 3 0,677 0,358 0,26 0,152 0,126 0,033 Trung bình 0,677 0,371 0,269 0,155 0,121 0,031 % Bắt gốc tự do 0 45,199 60,266 77,105 82,127 95,421
Hình 3. 10 Đồ thị biểu thị sự tƣơng quan giữa % HTCO và nồng độ mẫu vẹm xanh sau đông khô.
IC50 của mẫu vẹm xanh sau đông khô theo phƣơng pháp ABTS. ABTS: Y e X
Giá trị IC50 = 6,834 (mg/ml).
3.4.4 Đánh giá khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân vẹm xanh sau sấy
phun
3.4.4.2 Đánh giá khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân vẹm xanh sau sấy phun bằng DPPH Chuẩn bị mẫu Nồng độ mẫu(mg/ml) 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Dịch thủy phân (ml) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nƣớc cất (ml) 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 DPPH (ml) 2 2 2 2 2 2
Bảng 3.8 Kết quả đo OD của mẫu vẹm xanh sau sấy phun.
Hình 3.1 Đồ thị biểu thị sự tƣơng quan giữa % HTCO và nồng độ mẫu vẹm xanh sau sấy phun.
IC50 của mẫu vẹm xanh sau sấy phun theo phƣơng pháp DPPH. DPPH: Y e X Giá trị IC50 = 5,189 (mg/ml). Nồng độ mẫu(mg/ml) 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Lần 1 0,798 0,616 0,353 0,28 0,201 0,167 Lần 2 0,824 0,568 0,403 0,264 0,215 0,182 Lần 3 0,807 0,644 0,469 0,285 0,219 0,133 Trung bình 0,81 0,609 0,408 0,276 0,212 0,161 % Bắt gốc tự do 0 24,815 49,629 65,926 73,827 80,123
3.4.4.3 Đánh giá khả năng chống oxy hóa của dịch thủy phân vẹm xanh sau sấy phun bằng ABTS. Chuẩn bị mẫu. Nồng độ mẫu (mg/ml) 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Dịch ( l) 0 10 20 30 40 50 Nƣớc cất ( l) 100 90 80 70 60 50 ABTS ( l) 3000 3000 3000 3000 3000 3000 Mẫu Trắng Nồng độ mẫu (mg/ml) 2,5 5 7,5 10 12,5 Dịch ( l) 10 20 30 40 50 Nƣớc cất 3090 3080 3070 3060 3050
Bảng 3.19 Kết quả đo OD của mẫu vẹm xanh sau sấy phun
Hình 3.2 Đồ thị biểu thị sự tƣơng quan giữa % HTCO và nồng độ mẫu vẹm xanh sau sấy phun.
IC50 của mẫu vẹm xanh sau sấy phun theo phƣơng pháp ABTS.
Nồng độ mẫu (mg/ml) 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Mẫu trắng 0 0,002 0,003 0,004 0,005 0,007 Lần 1 0,712 0,418 0,309 0,228 0,153 0,066 Lần 2 0,711 0,399 0,362 0,191 0,148 0,059 Lần 3 0,713 0,478 0,34 0,195 0,181 0,096 Trung bình 0,712 0,432 0,337 0,205 0,161 0,074 % Độ giảm độ hấp thu 0 39,373 52,669 71,255 77,434 89,654
ABTS: Y e X Giá trị IC50 = 4,173 (mg/ml).
3.4.5 So sánh khả năng bắt gốc tự do ABTS của dịch thủy phân vẹm xanh
bằng enzym protease sau sấy phun và đông khô
Bảng 3.20 Giá trị IC50 của dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease sau sấy phun và đông khô
Nhận xét: Dựa vào bảng 3.20 ta thấy rằng, giá trị IC50 của mẫu vẹm xanh sau đông khô (IC50 = 6,834) lớn hơn so với mẫu vẹm xanh sau sấy phun (IC50 = 4,173), gấp 1,64 lần. Từ đó, lần so sánh này đã chỉ ra đƣợc rằng mẫu vẹm xanh sau đơng khơ có hoạt tính bắt gốc tự do ABTS thấp hơn mẫu vẹm xanh sau sấy phun.
Phƣơng trình hồi quy IC50 ( 𝐦𝐠 𝐦𝐥 )
Dịch vẹm sau đông
khô Y e X 6,834
Dịch vẹm sau sấy
3.4.6 So sánh khả năng bắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phân bột vẹm xanh bằng enzym protease sau sấy phun và đông khô
Bảng 3.21 Giá trị IC50 của dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease sau sấy phun và đông khô
Nhận xét
Dựa vào Bảng 3.21 ta thấy rằng, giá trị IC50 của mẫu vẹm xanh sau đông khô (IC50 = 0,996) thấp hơn so với mẫu vẹm xanh sau sấy phun (IC50 = 5,189), khoảng 5,21 lần. Từ kết quả trên, lần so sánh này đã cho ta thấy rằng mẫu vẹm xanh sau đơng khơ có hoạt tính bắt gốc tự do DPPH cao hơn nhiều so với mẫu vẹm xanh sau sấy phun.
Phƣơng trình hồi quy IC 50 ( 𝐦𝐠 𝐦𝐥 )
Dịch vẹm sau đông
khô Y e X 0,996 Dịch vẹm sau sấy
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
Đề tài đã nghiên cứu thành phần dinh dƣỡng của vẹm xanh Phú Yên về chỉ tiêu hàm lƣợng omega 3, 6 và 9. Hàm lƣợng omega 3 có trong vẹm xanh (∑omega 3 = 491,5mg/100g), hàm lƣợng omega 6 của vẹm xanh (∑omega 6 = 98,4mg/100g). Đối với hàm lƣợng omega 9 của vẹm xanh (∑omega 9 = 45,3 mg/100g. Với hàm lƣợng omega 3,6,9 cao của vẹm thì đây sẽ là một nguồn cung cấp các acid béo tốt cho cơ thể con ngƣời. Hàm lƣợng vitamin D trong mẫu vẹm xanh (<48IU/100g). Đối với hàm lƣợng vitamin A vẹm xanh chứa 0,21mg/100g. Vẹm xanh chứa hàm lƣợng vitamin B12 (0,018mg/100g) khá cao. Cùng với hàm lƣợng khoáng chất, canxi và iod cao.
Nghiên cứu đã phân tích thành phần dinh dƣỡng, bao gồm khoáng chất, viamin, amino acid, protein, … trong vẹm xanh có hàm lƣợng cao. Vì vậy, việc ni vẹm xanh góp phần làm tăng giá trị kinh tế cho chuỗi cung ứng và cung cấp đầy đủ hàm lƣợng dinh dƣỡng cho con ngƣời.
Quy trình thủy phân vẹm xanh quy mơ phịng thí nghiệm đƣợc tiến hành ở điều kiện pH = 7.0, nhiệt độ 25oC, trong 10 giờ, tỉ lệ dịch thủy phân với enzyme là 1:1, ly tâm 13000 rpm/phút trong 15 phút. Độ ẩm trung bình của vẹm xanh là 85,74%, có nghĩa là trong 100g nguyên liệu vẹm xanh tƣơi, khối lƣợng khô của vẹm xanh chỉ chiếm 14,26g.
Từ cả hai phƣơng pháp thử khả năng chống oxy hóa là DPPH và ABTS của dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease và vitamin C đã cho thấy khả năng ắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease (IC50 = 10,56) cao hơn gấp 769 lần so với vitamin C (IC50 = 0,01373); khả năng bắt gốc tự do ABTS của dịch thủy phân vẹm xanh bằng enzym protease (IC50 = 18,31) cao hơn gấp 1000 lần so với vitamin C (IC50 = 0,0189).
Từ cả hai phƣơng pháp thử khả năng chống oxy hóa là DPPH và ABTS của sản phẩm sau đông khô và sấy phun đã cho thấy khả năng ắt gốc tự do DPPH của sản phẩm sau sấy phun (IC50 = 5,189) cao hơn gấp 5,21 lần so với sản phẩm sau đông khô (IC50 = 0,996); khả năng ắt gốc tự do ABTS của sản phẩm sau sấy phun (IC50 = 4,173) thấp hơn 1,64 lần so với sản phẩm sau đơng khơ (IC50 = 6,834). Từ đó, ta thấy phƣơng pháp DPPH đông khô dịch vẹm cho khả năng chống oxy hoá là tối ƣu hơn các phƣơng pháp đã tiến hành khảo sát.
2. Đề xuất
Với điều kiện thích hợp đã khảo sát, do thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên đề tài chỉ mới đƣa ra một vài phƣơng pháp để tối ƣu hóa thủy phân bột vẹm xanh bằng enzyme protein. Tìm đƣợc phƣơng pháp tối ƣu thích hợp nhất nhằm thu đƣợc hiệu suất cao nhất cần tiến hành nghiên cứu khảo sát thêm.
Với những kết quả đạt đƣợc, đề tài mong muốn tiếp tục hoàn thiện hơn và đƣợc thực hiện ở quy mơ lớn hơn để có thể tiến hành sản xuất cung cấp sản phẩm chất lƣợng cao từ bột vẹm xanh và sản xuất thực phẩm chức năng, thực phẩm cao cấp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Escapa M. et al. “The distribution and ecological effects of the introduced
Pacific oyster Crassostrea gigas (Thunberg, 1793) in Northern Patagonia,” J Shellfish Res. Vol. 23, pp. 72-765, 2004.
[2] C.L. Angell. The Biology and Culture of Tropickal Oysters. Avenue East
Seattle, Washington 98112 USA, pp. 210-35th, 1986.
[3] Juliana M. Harding et al. “Oysters from Laizhou Bay, China,” Journal of Shellfish Research. Vol. 25, no. 1, pp. 8-73, 2006.
[4] Ihn HJ. et al. “Fermented oyster extract prevents ovariectomy-induced bone
loss and suppresses osteoclastogenesis,” Nutrients. Vol. 11, no. 6, pp. 16-23,
2019.
[5] T. S. Sathyanarayana Rao et al. “Understanding nutrition, depression and mental illnesses,” Indian Journal of Psychiatry. Vol. 50, no. 2, pp. 77-82, 2008. [6] Nguyễn Thức Tuấn và Phạm Mỹ Dung. “Một số kết quả nuôi ghép vẹm xanh cửa sông (Crassostrea rivularis) trong ao nuôi tôm sú (Peneus monodon) công nghiệp,” Tuyển tập báo cáo khoa học hội thảo động vật thân mềm tồn quốc, lần
thứ năm, Nhà xuất bản Nơng nghiệp Hà Nội, 2008, trang 366-374.
[7] Minh Sáng và cộng sự. “Nuôi vẹm xanh Thái Bình Dƣơng giàu lên nhanh chóng,” Báo Nơng Nghiệp Việt Nam, 2020.
[8] Bùi Thị Thu Hiền và cộng sự. “Nghiên cứu điều kiện thủy phân phụ phẩm cá tra bằng enzyme ứng dụng trong sản xuất thức ăn thủy sản,” Báo cáo khoa học,
Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2021.
[9] Avdelas, L. et al. “The decline of mussel aquaculture in the European Union: causes, economic impacts and opportunities,” Reviews in Aquaculture. Pp. 1–28, 2020.
[10] Thu Hƣơng. “Nghiên cứu thành công công nghệ chế biến vẹm xanh tại Quảng Ninh,” Báo Quảng Ninh. Số 5/1/2017, 2015.
[11] SK Kim et al. “Development and biological activities of marine derived bioactive peptides,” Journal of Functional foods. Vol. 1-9, 2010.
[12] Jung WK et al. “Calcium-binding peptide derived from pepsinolytic hydrolysates of hoki (Johnius belengerii) frame,” Eur Food Res Technol. Pp. 763– 767, 2007.
[13] Hannu Korhonen. “Milk-derived bioactive peptides: From science to applications,” Journal of Functional Foods. Vol. 1, pp. 177-187, 2009.
[14] Anh Vũ. “Dự án dùng vẹm xanh lọc nƣớc tại Mỹ,” Báo nhân dân, 12/7/2019. [15] Houcke, J. et al. “Biochemical and volatile organic compound profile of European flat oyster and Pacific cupped oyster cultivated in the Eastern Scheldt and Lake Grevelingen, the Netherlands,” Food Control. Vol. 68, pp. 200-207,
2016.
[16] Rainbow, P. S. et al. “Metal accumulation and toxicity: The critical accumulated concentration of metabolically available zinc in an oyster mode,”
Aquatic Toxicology. Vol. 162, pp. 102-108, 2015.
[17] He, S. et al. “Antioxidative activity of oyster protein hydrolysates Maillard reaction products,” Food Science & Nutrition, 2020.
[18] Chen, D. et al. “Purification and characterisation of a zinc-binding peptide from oyster protein hydrolysate,” Journal of Functional Foods. Vol. 5, no. 2, pp. 689–697, 2013.
[19] Wen-Jun Li et al. “Actinobacteria in Special and Extreme Habitats: Diversity, Function Roles and Environmental Adaptations,” Frontiers Media SA. Pp. 222- 226. 2019.
[20] Aurand LW. et al. “Enzymes,” Food Composition and Analysis. Pp. 283-346, New York, Van Nostrand Reinhold, 1987.
[21] Berk Z. “Enzymes,” Braverman’s Introduction to the Biochemistry of Foods. Amsterdam: Elsevier, 27-40, 1976.
[22] De Man JM. “Enzymes,” Principles of Food Chemistry. New York, Van
Nostrand Reinhold, 373-412, 1996.
[23] Adler-Nissen, J. “Proteases,” Enzymes in Food Processing, 3rd ed. New
York: Academic Press, 159-203, 1993.
[24] Rao MB. et al. “Molecular and biotechnological aspects of microbial
proteases,” Microbiol Mol Biol. Vol. 1, pp. 597–635, 1998.
[25] AOAC Official Method. “Determination of lead, cadmium, copper, iron, and zinc in foods,” Atomic absorption spectrophotometry after dry ashing. Vol.
999.11, 2006.
[26] AOAC Official Method. “Minerals in Infant Formula, Enteral Products, and Pet Foods Atomic Absorption Spectrophotometric Method.” Vol. 985.35, 2005. [27] AOAC Official Method. “Determination of Total Iodine in Infant Formula and Adult/Pediatric Nutritional Formula Inductively Coupled Plasma-MS (ICP- MS).” Vol. 2012.15, 2015.
[28] TCVN. “Thực phẩm - xác định vitamin B1 bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao.” Số 5164:2018, 2018.
[29] TCVN. “Thực phẩm - xác định vitamin B12 bằng phƣơng pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HP C).” Số 9514:2012, 2012.
[30] AOAC Official Method. “Vitamin A (Retinol) in Foods Liquid Chromatography.” Vol. 2001.13, 2006.
[31] AOAC Official Method. “Fat (Total, Saturated, and Unsaturated) in Foods Hydrolytic Extraction Gas Chromatographic Method.” Vol 996.06, 2002.
[32] FAO. “Compositional analysis methods - Manuals of Food Quality Control. 7. Food Analysis: General Techniques, Additives, Contaminants, and Composition,” Food and agriculture organization of the United Nations. Vol. 1, pp. 221-223, 2009.
[33] Bộ Y tế. “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm.” Số QCVN 8-2:2011/BYT, 2011.
[34] Tiêu chuẩn Việt Nam. “Thực phẩm – Xác định hoạt độ chống oxy hóa bằng phản ứng với 2,2-diphenyl-1-pickrylhydrazyl (DPPH),” Số 11939, 2017.
[35] Đỗ Quý Hai. Giáo trình ezyme. NXB Đại học Huế, 2008.
[36] Nguyễn Thị Hiền. Công nghệ sản xuất enzyme, protein và ứng dụng. NXB