CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.3. NGHIÊN CỨU THU NHẬN SODIUM ALGINATE TỪ RONG NÂU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SODIUM ALGINATE
3.4.1. Xác định hàm lượng các sodium alginate khối lượng phân tử thấp
được trình bày ở hình 3.17.
Hình 3.17. Hàm lượng các sodium alginate khối lượng phân tử thấp Từ kết quả phân tích ở hình 3.17 cho thấy:
- Hàm lượng sodium guluronate (SG) thu được từ quá trình thủy phân sodium alginate từ rong nâu T. ornata chiếm tỷ lệ cao nhất tới 49,17 ± 1,21% khối lượng sodium alginate, hiệu suất sản xuất SG từ rong nâu đạt 43,01%. Hàm lượng SG của rong T.
ornata tương đương với các loài rong nâu Corakria jlagelliformis (51%), Dictyosiphon foeniculaceus (50%), Desmarestia aculeata (50%), tuy nhiên hàm lượng SG của rong T. ornata thấp hơn loài Laminaria hyperborea (ở cuống lá của loài rong này hàm lượng SG có ở alginate lên tới 60%) [93]. Hàm lượng SG của alginate từ loài T. ornata cao hơn so với các loài rong Pelueria canaliculata (25%), Fucus serratus (31%), Ascophykm nodosum (13%), Laminaria digitata (23%) [93], Laminaria japonica (32%) [240], Sargassum vulgare (32,6%) [188].
- Hàm lượng sodium mannuronate (SM) tách phân đoạn từ dịch thủy phân sodium alginate từ rong nâu T. ornata là 38,13 ± 1,16% khối lượng sodium alginate, hiệu suất sản xuất SM từ rong nâu đạt 33,36%. Hàm lượng SM của rong T. ornata cao hơn so với các loài rong nâu Sargassum vulgare (22,3%) [188], Pylaiella (18%), Dictyosiphon foeniculaceus (25%), Spermatochnus paradoxus (32%). Hàm lượng SM của alginate từ loài T. ornata thấp hơn so với loài rong Laminaria digitata (43%) và tương đương với loài rong nâu Pelueria canaliculat (37%) [93].
38.13
49.17
3.96
0 10 20 30 40 50 60
SM SG SMG
Phân đoạn alginate Hàm lượng (% khối lượng của sodium alginate)
- Hàm lượng sodium mannuronate – sodium guluronate (SMG) tách phân đoạn từ dịch thủy phân của sodium alginate từ rong nâu T. ornata rất thấp, chỉ chiếm 3,96 ± 1,08% khối lượng sodium alginate, hiệu suất sản xuất SMG từ rong nâu đạt 3,47%. Hàm lượng SMG của rong T. ornata thấp hơn rất nhiều so với các loài rong nâu Pylaiella (40%), Pelueria canaliculata (38%) [93].
Từ những kết quả phân tích trên cho thấy khi thủy phân alginate bằng acid HCl 0,3M thì thu được các phân đoạn alginate với các hàm lượng khác nhau. Trong đó, hàm lượng phân đoạn luân hợp của sodium mannuronate và guluronate thu được thấp nhất;
hàm lượng sodium mannuronate thu được thấp hơn so với sodium guluronate. Kết quả này có thể được lý giải: trong quá trình thủy phân bằng acid HCL 0,3M, liên kết glycosidic trong cấu trúc của sodium alginate và liên kết C-O-C glycosidic giữa các gốc α-L-guluronate bền vững hơn so với liên kết giữa các gốc -D-mannuronate nên mạch alginate dễ bị thủy phân ở các vị trí có các block mannuronate hơn là cắt đứt các liên kết glycosidic ở các vị trí của các block guluronate [104]. Mặt khác, trong quá trình thủy phân liên kết glycosidic trong cấu trúc của sodium alginate bằng acid, sự phân cắt các liên kết glycosidic trong phân tử sodium alginate diễn ra ở các vị trí khác nhau không như nhau và quá trình thủy phân liên kết glycosidic trong cấu trúc sodium alginate có xu hướng diễn ra theo thứ tự như sau: trước tiên là thủy phân liên kết glycosidic của block MG, tiếp đến là các liên kết của block MM và cuối cùng là liên kết của block GG [196]. Trong quá trình thủy phân ở nhiệt độ cao, thì nhiệt độ cũng là tác nhân làm tăng khả năng cắt đứt các liên kết của mạch alginate, đầu tiên là xảy ra ở các liên kết trên các block mannuronate và sau đó mới đến các liên kết của mạch guluronate [28]. Quá trình cắt mạch trên các block mannuronate sẽ diễn ra mạnh mẽ hơn so với trên các block guluronate, cho nên việc thu nhận hàm lượng của sodium guluronate dễ dàng hơn so với việc thu nhận sodium mannuronate. Bên cạnh đó, trong quá trình thủy phân sodium alginate bằng acid thì có một hàm lượng sodium alginate bị thất thoát (chiếm khoảng 10%) do có khối lượng phân tử quá nhỏ.
Kết quả nghiên cứu của luận án về quá trình thủy phân sodium alginate bằng acid HCl để thu các phân đoạn giàu guluronate và phân đoạn giàu mannuronate từ rong nâu T. ornata cũng tương đồng với nghiên cứu của tác giả Chu Đình Kính và cộng sự (2008) khi sử dụng HCl thủy phân sodium alginate từ rong nâu thu ở ven biển phía Bắc đèo Hải Vân (Thừa Thiên Huế) có tỷ lệ M/G là 1,05 thì hiệu suất của phân đoạn giàu
guluronate cao hơn so với phân đoạn giàu mannuronate, tương ứng 29% và 6,9% [11].
Sari-Chmayssem và cộng sự (2015) đã thủy phân alginate bằng phương pháp thủy phân hóa học (dùng acid) từ rong nâu S. vulgare. Kết quả thu được hàm lượng guluronate nhiều hơn so với hàm lượng mannuronate, tương ứng là 32,6% và 22,3% [188].