CHƯƠNG 1. Tính cấp thiết cũa đề án. Cơ sờ lý thuyết cùa đề án. Giới thiệu về ngành tảo.
Giới thiệu về vi tảo Dtmaìieìĩa. Giới thiệu về carotenoid. Giới thiệu về chất chống oxy hóa. Giới thiệu về phenolic.
Tình hình nghiên cứu trong nước. Tình hình nghiên círu ngoài nước. Hóa chất và trang thiết bị nghiên círu. Nhiệm vụ và giải pháp nghiên círu.
Mô tả, chiết xuất bột vi tảo. Xác định hàm hrợng carotenoid tông bang phương pháp UV-VIS. Xác định hàm hrợng beta-caroten bang phương pháp HPLC. Xác định hàm hrợng phenolic bang Folin-Ciocalteau’s phenol.
Xác định khả năng chống oxy hóa bang thuốc thừ DPPH. Phương pháp xừ lý số liệu. KÉT QUẢ THựC HIỆN ĐÈ ÁN. Ket quà và bàn luận.
Mô tả bột vi tảo. Xác định hàm lượng carotenoid tông bằng phương pháp UV-VIS. Xác định hàm hrợng beta-caroten bang phương pháp HPLC. Xác địnli hàm lượng phenolic bang Folin-Ciocalteau’s phenol.
Xác định khả năng chống oxy hóa bang thuốc thử DPPH. Tínli ứng dụng và phát triên của đề án. KẾTLUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
vii V DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẢT TỪ VIẾT TÁT TBẼNGANH TIÉNGVIỆT ABTS 2,2-azobis-3- ethylbenzthiazoline-6- sulfonic acid APX Ascorbate peroxidase BHA Butylat hydroxylanisole BHT Butylat hydroxyltoluene CAT Catalase DHAR Dehydroascorbate reductase DNA Deoxyribonucleic acid DPPH 2,2-Diphenyl-l- picrylliydrazyl FDA Food and Drug Cục quản lý Thực phẩm và Administration Dược phẩm Hoa Kỳ FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power GGPP Geranylgeranyl diphosphate GOPX Guaicol peroxidase GPX Glutathione peroxidase GR Glutathione reductase GST Glutathione-S- transferase HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography IPP Isopentenyl diphosphate vi TỪ VIÉT TẤT TIÉNG ANH TIẺNGVIỆT MDA Malondialdehyde MDHAR monodehydroascorbate reductase ROS/RNS Reactive oxygen species Gốc tự do chứa oxy/Nitơ Reactive nitrogen species hoạt tính RSD Relative Standard Độ lệch chuẩn tương đối Deviation SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn SOD Superoxide dismutase TBA Thiobarbituric TBARS Thiobarbituric Acid Reactive Substances TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity Tf Tailing Factor Hệ số kéo đuôi UV-VIS Ultra violet - Visible Quang phô hấp thụ phân từ vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bàng 1. Thành phần dinh dưỡng của một số loại vi tảo [4]. Bàng tóm tắt một số loại trái cây và rau quả và hàm hrợng carotenoid cũa chúng dirới dạng pg/100 g [34]. Phân loại các nhóm hợp chat phenolic thường gặp [54].
Hàm lượng carotenoid của vi tảo Dun a liella salina. Hàm hrợng carotenoid của vi tảo Dana liella bardawil. Bảng kết quả xác định tính tương thích hệ thống. Hàm lượng beta-caroten cùa vi tảo Dunaliella salina.
Hàm lượng beta-caroten cùa vi tảo Dunaỉieỉla bardawil. Hàm lượng carotenoid và beta-caroten trong vi tảo Dunaỉiella salina và vi tảo Dunalielỉa bardawil. Hàm lượng phenolic của vi tảo Dnnalieìla salina. Hàm lượng phenolic của vi tảo Dnnalieỉla bardawil.
Tỳ lệ phần trăm ức chế cùa vi tảo Dunalieìla salina. Tỷ lệ phần trăm írc che cùa vi tảo Diinaỉieỉla bardawil. 47 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Hình ảnh vi tảo được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Những ứng dụng của vi tảo. Cấu tạo tế bào vi tảo Dunalielỉa [31]. Hình dạng tế bào Dunalieìla salina trong điều kiện nuôi cấy khác nhau [32]. Sinh sản hữu tính ờ vi tão Dunaỉieìla [31].
Cấu trác của các carotenoid phô biến trong Dunalieỉỉa [20]. Cấu trác của beta-carotene [36]. Quá trình tông hợp carotenoid [33]. Sơ đồ hệ thống HPLC [42].
Bột vi tảo Dunaliella salina (a) và bột vi tảo Dunalielỉa bardawil (b). Bột vi tào Dunaìieìỉa salina dưới kính hiên vi quang học 400X. Bột vi tảo Dunalielìa bardawil dưới kính hiên vi quang học 400X. Hàm lượng carotenoid của vi tảo Diinaỉieỉỉa salina và vi tảo DunalieìỊa bardawil.
Sắc ký đồ mẫu trắng Dicloromethane:Acetonitril:Methanol (40:45:15) 37 Hình 3. Sac ký đồ mẫu beta-caroten chuân nồng độ 0,01mg/mL. Sắc ký đồ cũa dung dịch beta-caroten chuân có nồng độ từ 2 đến 14 mg/mL. Đo thị đường chuân beta-caroten.
Sắc ký đồ beta-caroten mẫu vi tảo Dunaliella salina. Sắc ký đồ beta-caroten mẫu vi tảo Dunaliella bardawil. Hàm lượng beta-caroten của vi tâo Dunaliella salina và vi tào Dunalieỉla bardawil. Tỳ lệ beta-caroten/carotenoid của 2 loài Dunalielỉa salina và Dunalielỉa bardawil.
Đồ thị đường chuân acid gallic. Tính cấp thiết của đề án Trong những năm gần đây, vi tào ngày càng thu hút nhiều sự chú ý không chi nhờ những ứng dụng cũa sinh khối vi tảo trong việc sân xuất nhiên liệu sinh học mà cỏn nhờ tiềm năng trờ thành nguồn nguyên liệu cung cấp các hoạt chất có hoạt tính sinh học, trong đó có carotenoid là phân tử có giá trị trong nliiều ngành công nghiệp khác nhau như hóa chất, dược phâm, thực phâm chức năng, phụ gia thức ăn chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản [11]. Các chất chống oxy hóa beta-caroten, astaxanthin, lutein, lycopen là những carotenoid chính có giá trị thương mại được tìm thấy trong vi tảo được sự chấp thuận của Cục Quản lý Thực phàm và Dược phâm Hoa Kỳ (FDA) đê sử dụng trực tiếp cho con nguời [12]. Việc sàn xuất carotenoid thông qua tông hợp hóa học hoặc chiết xuất từ thực vật bị hạn chế do năng suất thấp kéo theo chi phí sàn xuất cao.
Điều này dẫn đến việc nghiên cứu sàn xuất carotenoid tíĩ nguồn nguyên liệu vi tảo, như một giải pháp thay the cho năng suất tốt hơn các loại khác đã nói ờ trên. Trong khi nhu cầu sử dụng chất chống oxy hóa ựr nhiên tăng cao, dần thay the các chất chống oxy hóa tông hợp [13]. Nguồn cung cấp beta-caroten chù yếu là hr tông hợp hóa học (chiếm 84,8 %), trong khi đó beta-caroten ly trích hr tão chi chiếm 8,5 % và hr thực vật chiếm 6,7 % [14]. Dunaìieììa là một nguồn sàn xuất beta-caroten đang thu hút nhiều sự chú ý với những ứng dụng thực tiễn trong các ngành công nghiệp dinh dường, dược phâm, mỹ phẩm và trong nghiên cím kỹ thuật di truyền [15].
Carotenoid hr vi tào Dunaìieìỉa có nhiêu giá trị thương mại và lợi ích cho sức khỏe con người như có tác dụng chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch, hoạt động chống ung thư và hỗ trợ tim mạch. Sinh khối vi tảo được sử dụng đê thu nhận các hoạt chat có hoạt tính sinh học và ứng dụng làm thực phẩm chức năng, phụ gia thức ăn chăn nuôi, nuôi trồng thùy sản [15]. Carotenoid phô biến trong Dunaỉieìỉa gom beta-caroten, lutein, phytoen, zeaxanthin, ngoài ra còn có các hoạt chất khác có giá trị cao như glycerol, 2 carbohydrat, lipid, protein, các vitamin và khoáng chất [16]. Việc nuôi cấy DimaìieHa vì mục đích thu sinh kliối đê sản xuất beta-caroten thương mại là một hướng đi mới đầy tiềm năng và có klià năng ứng dụng cao, mờ rộng khả năng cung ứng nguồn beta- caroten có hoạt tính tốt, đồng thời tận dụng dãi bờ biên dài của nước ta cho việc nuôi trồng loài vi tảo biên này.
Và đang được các nhà khoa học, công ty sản xuất trên khắp thế giới quan tâm, phát triên. Hiện nay, các nghiên cứu chủ yếu tập tiling vào ảnh hường cùa điều kiện môi tnrờng đen sự sinh trường và phát triển cùa vi tào, xem xét yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ và nồng độ muối đê tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc so sánh hàm lượng một hay nhiều thành phần các hợp chất có hoạt tính sinh học giữa các chủng vi tảo khác nhau chưa đitợc khai thác đầy đủ [17],[18], Đe tài thực hiện xác định hàm lượng carotenoid, beta-caroten, phenolic và chất chống oxy hóa của hai nguyên liệu bột Dunaỉieìỉa thu được trong cùng một điều kiện nuôi cấy. Từ đó lựa chọn được chủng loại, nguồn gốc nguyên liệu đê thu được lượng beta-caroten tốt nhất phục vụ cho mục đích nghiên cứu, đưa ra tiêu chuân kiêm nghiệm cho nguyên liệu sau này.
Vì vậy, xác định hàm lượng carotenoid, beta-caroten, phenolic và chất chống oxy hóa nguyên liệu bột Dunaỉieỉỉa là van đề cấp thiết và quan trọng hướng tới mục tiêu đira ra tiêu chuân kiêm nghiệm cho nguyên liệu đê đánh giá chất lượng và giá trị của nguyên liệu cung cap beta-caroten. Mục tiêu đề án - Mô tà, chiết xuất nguyên liệu bột tảo Dunaỉìeỉỉa. - Xác định hàm lượng carotenoid bang phương pháp UV-VIS. - Xác định hàm lượng beta-caroten bang phương pháp HPLC.
- Xác định hàm lượng phenolic bang Folin-Ciocalteau’s phenol. - Xác định khả năng chống oxy hóa bằng thuốc thử DPPH. Đối tượng nghiên cứu Đe án thực hiện sừ dụng bột vi tảo Dtmaìieììa saìina CCAP 19/18 và Dimaìieìỉa bardawil DCCBC 15 được thu hr sinh khối vi tảo nuôi cấy tại phòng thí nghiệm Hóa Sinh - Độc chất trường Đại học Nguyền Tất Thành. Các chủng tảo được nuôi cấy trong môi trường MD4 1,5M NaCl, ánh sáng 100pmol/m2/s, nliiệt độ nuôi cấy khoảng 25 °C ± 2 °C (hình 1.
Sau 24 ngày nuôi cấy, thu hoạch bang phương pháp ly tâm, rữa mẫu, sấy khô sinh khối đen khối lượng không đôi. Bột vi tâo được bão quản ờ - 20 °C. Hình ảnh vi tảo được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm 4 1. Địa điêm thực hiện đề án Phòng Thực hànli Hoá sinli - Độc chất, Khoa Dược - Tnrờng Đại học Nguyễn Tất Thành.
Địa chi 300a Nguyền Tất Thành, Phường 13, Quận 4, Tp Hồ Chí Minh. Thời gian Từ tháng 4/2024 đến tháng 8/2024 Nội dung, công việc chủ yếu Thời gian thực hiện 1 Nôi dung 1: Mô tả, chiết xuất mẫu 20/04/2024 đến 10/05/2024 vi tảo và bột nguyên liệu 2 Nội dung 2: Xác định hàm lượng 11/05/2024 đến 20/05/2024 carotenoid tông bang phương pháp UV-VIS 3 Nội dung 3: Xác định hàm hrợng 21/05/2024 đến 30/06/2024 beta-caroten bang phương pháp HPLC 4 Nội dung 4: Xác định hàm lượng 1/07/2024 đến 15/07/2024 phenolic bang Folin-Ciocalteau’s phenol 5 Nội dung 5: Xác định khả năng 16/07/2024 đến 25/07/2024 chống oxy hóa bang thuốc thử DPPH 6 Nội dung 6: Phân tích số liệu, báo 26/07/2024 đến 15/08/2024 cáo tổng kết 5 1. Cơ sở iý thuyết của đề án 1. Giới thiệu về ngành tão 1.
Khái niệm Vi tảo (Microaỉgae) là tất cả các tảo (AJgae) có cấu trúc đơn giản, kích thước nhò bé và muốn quan sát chúng phải sử dụng tới kínli hiên vi, có kliả năng quang hợp và thường sống dưới nước [2]. Có chùng loài phong phú, tăng sinh nhanh phân bố khắp nơi và là nhóm tạo oxy có tuôi đời khoảng ba tỷ năm. Vi tâo đại diện cho các sinh vật tiêu thụ co? và sản xuất sinli khối sơ cấp trong chuỗi thức ăn ựr nhiên [3], Hiện nay ước tính có hơn 50.000 loài vi tào đã được xác định trên the giới, trong đó chi có 60 % các loài được nghiên cứu và phân tích, việc phân loại có thê dựa trên sự khác nhau ve sac tố, sản phâm lưu trữ, màng quang hợp hoặc một số đặc diêm hình thái khác. Trong đó được quan tâm nhiều là các ngành Glaucophyta (một ngành hiếm và thường tồn tại ờ môi trường nước ngọt), Rhodophyta (hay còn gọi là tảo đò), Heterokontophyta (ứng dụng nhiều trong nuôi trồng thủy sản) và Chlorophyta (tảo lục) [4].