Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp dâu tằm tơ tự nhiên giữ vai trò kinh tế quan trọng tại nhiều quốc gia trên thế giới như Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil và Việt Nam. Tuy nhiên, trong quá trình gia công và chế biến tơ lụa, công đoạn tẩy keo (degumming) truyền thống thường xả thải trực tiếp lượng lớn protein sericin vào nguồn nước. Lượng sericin bị loại bỏ này làm gia tăng đáng kể các chỉ số nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) trong nước thải công nghiệp, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và lãng phí một nguồn tài nguyên sinh học có giá trị cao.

Sericin là một loại protein dạng keo tự nhiên bao bọc bên ngoài sợi fibroin trong kén tằm Bombyx mori, chiếm khoảng 20% đến 30% tổng khối lượng kén. Các nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra sericin sở hữu nhiều đặc tính sinh học quý giá như khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, tương thích sinh học, phân hủy sinh học và khả năng tạo màng. Việc nghiên cứu thu hồi và ứng dụng sericin không chỉ giải quyết bài toán giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước thải dệt lụa mà còn mở ra tiềm năng to lớn trong việc phát triển các màng bao sinh học, chất chống oxy hóa tự nhiên và phụ gia chức năng cho ngành công nghệ thực phẩm.

Các phương pháp tẩy keo truyền thống bằng xà phòng hoặc dung dịch kiềm mạnh thường làm biến tính sâu, phân cắt mạch peptide và suy giảm chức năng sinh học của sericin, đồng thời phương pháp dùng dung môi urea/2-mercaptoethanol lại tốn kém và độc hại. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài "Effect of acid solvent on properties of sericin protein extracted from silk cocoon" (Tác động của dung môi axit đến tính chất của protein sericin chiết xuất từ vỏ kén tằm) được thực hiện nhằm khảo sát phương pháp chiết xuất sericin bằng dung môi axit hữu cơ thân thiện với môi trường, từ đó đánh giá cấu trúc hóa lý và hoạt tính sinh học của protein thu nhận.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Đánh giá thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu vỏ kén tằm Bombyx mori (độ ẩm, tro, lipid, protein tổng số, carbohydrate).
  2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất sericin bằng dung môi axit:
    • Ảnh hưởng của loại axit hữu cơ (axit citric, axit acetic, axit lactic).
    • Ảnh hưởng của nồng độ dung môi axit.
    • Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết xuất.
    • Ảnh hưởng của thời gian chiết xuất.
  3. Phân tích các đặc tính cấu trúc hóa lý của dịch chiết sericin thu được bằng quang phổ hấp thụ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), điện di gel polyacrylamide (SDS-PAGE) và xác định điểm đẳng điện (pI).
  4. Đánh giá thành phần axit amin và các hoạt tính sinh học của sericin bao gồm hoạt tính chống oxy hóa (thử nghiệm dập tắt gốc tự do ABTS) và hoạt tính kháng khuẩn (đối với vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus và vi khuẩn Gram âm Escherichia coli).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Protein sericin chiết xuất từ vỏ kén tằm dâu (Bombyx mori L.).
  • Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm tại Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Đào tạo Quốc tế, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE). Nguyên liệu vỏ kén tằm Bombyx mori được thu thập từ các cơ sở nuôi tằm tại khu vực Nam Định vào vụ thu (từ tháng 9 đến tháng 11).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm

Vỏ kén tằm Bombyx mori là một phức hợp biopolymer tự nhiên có chiều dài sợi đơn liên tục từ 1000 đến 1500 mét. Về mặt hóa học, kén tằm bao gồm hai thành phần protein chính:

  • Fibroin (chiếm 75 - 83%): Tạo nên phần lõi sợi bền chắc, có cấu trúc nếp gấp $\beta$ ($\beta$-sheet), không tan trong nước.
  • Sericin (chiếm 17 - 25%): Là các protein dạng cầu vô định hình hoạt động như chất keo liên kết hai sợi fibroin đơn lẻ lại với nhau. Sericin phân bố thành ba lớp: lớp ngoài (15%), lớp giữa (10.5%) và lớp trong bọc sát fibroin.
  • Thành phần phi protein (chiếm 1 - 5%): Gồm sáp, sắc tố tự nhiên (flavonoid, carotenoid), tro khoáng và carbohydrate.

Sericin được cấu tạo từ 18 loại axit amin, trong đó nhóm axit amin phân cực và có chứa nhóm hydroxyl (-OH) như serine (chiếm khoảng 33 - 40%), axit aspartic (khoảng 15%) và glycine (khoảng 14 - 16%) chiếm tỷ lệ chủ yếu. Do chứa nhiều nhóm chức phân cực, sericin có tính ưa nước và có khả năng hòa tan trong nước nóng. Khi gặp tác nhân axit hữu cơ ở nhiệt độ thích hợp, các liên kết peptide và liên kết hydro giữa sericin và fibroin bị thủy phân có kiểm soát, giải phóng sericin vào dung dịch mà không phá hủy hoàn toàn mạch polypeptide. Axit citric ($C_6H_8O_7$) được lựa chọn làm dung môi trọng tâm do có tính axit vừa phải, giá thành rẻ, an toàn thực phẩm, không độc hại và có nguồn gốc hữu cơ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu áp dụng quy trình thực nghiệm toàn diện từ khâu phân tích nguyên liệu thô đến tối ưu hóa chiết xuất và phân tích hóa sinh:

  1. Xác định thành phần nguyên liệu vỏ kén:

    • Xác định độ ẩm: Phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ở 105°C (theo chuẩn AOAC 934.01).
    • Xác định hàm lượng tro tổng số: Phương pháp nung mẫu trong lò nung ở nhiệt độ 600°C trong 7 giờ đến khi thu được tro trắng hoàn toàn (theo chuẩn AOAC 923.03).
    • Xác định hàm lượng lipid: Phương pháp chiết hồi lưu Soxhlet sử dụng hỗn hợp dung môi diethyl ether và petroleum ether trong 6 đến 8 giờ.
    • Xác định hàm lượng protein tổng số: Phương pháp Kjeldahl vô cơ hóa mẫu bằng axit $H_2SO_4$ đậm đặc với xúc tác $K_2SO_4$ và $CuSO_4\cdot5H_2O$, chưng cất giải phóng $NH_3$ hấp thụ vào dung dịch $H_3BO_3$ 4% và chuẩn độ bằng dung dịch $HCl$ 0.1 N (hệ số chuyển đổi $1/0.17 \approx 5.88$).
    • Xác định carbohydrate: Tính theo phần trăm khối lượng còn lại ($100% - %Protein - %Lipid - %Moisture - %Ash$).

  2. Bố trí thí nghiệm chiết xuất sericin:

    • Vỏ kén được cắt nhỏ thành các sợi có kích thước 1 - 2 mm để tăng diện tích tiếp xúc.
    • Tỷ lệ nguyên liệu vỏ kén trên dung môi chiết được cố định là 1:30 (g/mL).
    • Thí nghiệm 1 (Khảo sát loại axit): So sánh 3 dung môi axit hữu cơ nồng độ 1% gồm axit citric, axit acetic và axit lactic tại nhiệt độ 90°C trong 30 phút.
    • Thí nghiệm 2 (Khảo sát nồng độ axit citric): Khảo sát các dải nồng độ 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, và 30% ở 90°C trong 30 phút.
    • Thí nghiệm 3 (Khảo sát nhiệt độ chiết xuất): Khảo sát ở các mức nhiệt độ 70°C, 80°C, 90°C, 100°C, 110°C, 120°C, và 130°C trong 30 phút với nồng độ axit tối ưu.
    • Thí nghiệm 4 (Khảo sát thời gian chiết xuất): Khảo sát các mốc thời gian 15, 30, 45, và 60 phút ở điều kiện nồng độ và nhiệt độ tối ưu đã chọn.
    • Định lượng hàm lượng sericin: Phương pháp đo màu Lowry sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 660 nm với đường chuẩn xây dựng từ Bovine Serum Albumin (BSA).

  3. Phương pháp phân tích đặc tính hóa lý và cấu trúc:

    • Quang phổ tử ngoại (UV-Vis): Quét phổ hấp thụ trong dải bước sóng 190 - 300 nm để xác định hấp thụ đặc trưng của các axit amin vòng thơm (tryptophan, tyrosine, phenylalanine).
    • Điện di SDS-PAGE: Xác định dải khối lượng phân tử protein bằng hệ thống điện di đứng với gel phân tách (resolving gel) nồng độ 12.5% có mặt SDS và chất khử.
    • Quang phổ FTIR: Phân tích các nhóm chức và cấu trúc bậc hai của chuỗi polypeptide trên máy FTIR-4700 (Jasco, Nhật Bản).
    • Đo điểm đẳng điện (pI): Xác định giá trị pH tại đó độ tan của sericin đạt cực tiểu bằng phương pháp đo độ đục/kết tủa đẳng điện.
    • Thành phần axit amin: Định lượng thành phần từng axit amin trong mẫu dịch chiết sericin tối ưu.

  4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học:

    • Hoạt tính chống oxy hóa: Thử nghiệm dập tắt gốc tự do ABTS ($2,2'$-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)), đo độ suy giảm hấp thụ quang ở 734 nm để xác định giá trị $IC_{50}$.
    • Hoạt tính kháng khuẩn: Đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus và vi khuẩn Gram âm Escherichia coli sau 24 giờ nuôi cấy bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch Plate Count Agar (PCA), xác định phần trăm suy giảm mật độ tế bào vi khuẩn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu và Đặt vấn đề (Problem / Introduction)

Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của nghiên cứu dựa trên việc giải quyết bài toán kép: giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nước thải ngành tơ lụa có tải lượng hữu cơ COD, BOD cao, đồng thời tận dụng nguồn phụ phẩm giàu protein sinh học để phục vụ phát triển vật liệu mới trong công nghệ thực phẩm. Tác giả xác định rõ đối tượng nghiên cứu là vỏ kén tằm Bombyx mori, phạm vi tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm, đồng thời vạch ra 4 nội dung nghiên cứu chính cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của việc sử dụng axit hữu cơ làm dung môi chiết tách thay thế dung dịch kiềm hoặc xà phòng công nghiệp.

Chương 2: Tổng quan tài liệu (Overview of Silkworm Cocoon and Sericin)

Chương 2 cung cấp hệ thống cơ sở lý thuyết chi tiết về sinh học và hóa học của kén tằm Bombyx mori. Tác giả phân tích cấu trúc đa lớp của vỏ kén, sự phân bố của 3 lớp sericin (sericin A, sericin B, sericin C) và sự khác biệt về thành phần axit amin giữa fibroin và sericin (trong đó sericin có hàm lượng serine lên đến 33%, aspartic acid 15%, glycine 14%). Chương này cũng tổng quan toàn diện các phương pháp chiết tách sericin hiện nay (chiết nước nóng, nhiệt độ - áp suất cao HTHP, dùng xà phòng/kiềm $Na_2CO_3$, dùng enzyme, dùng urea/2-mercaptoethanol, và chiết bằng axit hữu cơ). Đồng thời, tác giả tổng hợp các bằng chứng khoa học về hoạt tính chống oxy hóa, khả năng kháng khuẩn, chống lão hóa và tiềm năng ứng dụng của sericin trong màng bao thực phẩm ăn được, chất nhũ hóa thay thế lòng đỏ trứng/casein, màng bảo quản trái cây cắt lát và thực phẩm chức năng trên thế giới và tại Việt Nam.

Chương 3: Nguyên liệu và Phương pháp nghiên cứu (Materials and Methods)

Chương 3 trình bày chi tiết về nguồn gốc nguyên liệu vỏ kén tằm Bombyx mori thu nhận từ Nam Định (vụ thu), danh mục hóa chất (axit citric, axit acetic, axit lactic, $NaOH$, $Na_2CO_3$, $CuSO_4\cdot5H_2O$, thuốc thử Lowry, ABTS...) và trang thiết bị chuyên dụng (máy cất đạm Kjeldahl, máy đo quang phổ UV-Vis, máy quang phổ FTIR-4700, tủ an toàn sinh học cấp II, thiết bị điện di SDS-PAGE). Quy trình chiết tách được mô tả tuần tự qua các bước: xử lý cơ học cắt nhỏ kén (1 - 2 mm), degumming với dung môi axit theo tỷ lệ 1:30, lọc qua giấy lọc định tính (kích thước lỗ 15 - 20 µm) để loại bỏ bã fibroin, ly tâm dịch chiết ở tốc độ 4500 vòng/phút trong 20 phút. Toàn bộ các quy trình phân tích độ ẩm (AOAC 934.01), tro (AOAC 923.03), lipid (Soxhlet), đạm tổng (Kjeldahl), định lượng sericin (Lowry), quét phổ UV-Vis, chạy SDS-PAGE (gel 12.5%), đo pI, thử nghiệm dập tắt gốc tự do ABTS và đếm khuẩn lạc vi sinh vật (PCA) đều được chuẩn hóa chi tiết.

Chương 4: Kết quả và Thảo luận (Experiment Results)

Chương 4 công bố toàn bộ dữ liệu thực nghiệm thu được từ quá trình nghiên cứu:

  • Thành phần hóa học cơ bản của vỏ kén tằm: Xác định cụ thể các tỷ lệ phần trăm về độ ẩm, tro, lipid, protein và carbohydrate của nguyên liệu ban đầu.
  • Tối ưu hóa các thông số chiết xuất sericin:
    • Ảnh hưởng của loại axit: So sánh hiệu suất chiết giữa axit citric, axit acetic và axit lactic ở nồng độ 1%. Kết quả xác định axit citric là dung môi cho hiệu suất thu hồi sericin vượt trội nhất.
    • Ảnh hưởng của nồng độ axit citric: Khảo sát từ 5% đến 30% cho thấy hàm lượng sericin tăng dần theo nồng độ axit và đạt giá trị tối ưu tại nồng độ 20%.
    • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khảo sát trong dải nhiệt độ từ 70°C đến 130°C cho thấy nhiệt độ tối ưu để đạt hàm lượng sericin cao nhất mà không làm phân hủy nhiệt quá mức là 100°C.
    • Ảnh hưởng của thời gian: Khảo sát các mốc thời gian từ 15 đến 60 phút cho thấy thời gian chiết xuất tối ưu là 30 phút, đạt hàm lượng sericin cực đại là 124.24 mg/g vỏ kén.
  • Đặc tính cấu trúc và hóa lý của sericin thu nhận:
    • Quang phổ UV-Vis: So sánh phổ dịch chiết sericin bằng axit citric và bằng nước cất, xác nhận đỉnh hấp thụ đặc trưng của các liên kết peptide và axit amin vòng thơm.
    • Điện di SDS-PAGE: Bản gel điện di cho thấy các dải băng protein sericin phân bố chủ yếu trong dải khối lượng phân tử từ 26 kDa đến 37 kDa.
    • Quang phổ FTIR: Phổ FTIR ghi nhận các đỉnh hấp thụ đặc trưng tại 3292 cm⁻¹ (dao động kéo dãn nhóm O-H) và 3066 cm⁻¹ (dao động kéo dãn nhóm N-H), minh chứng cho cấu trúc polypeptide của protein sericin.
    • Thành phần axit amin: Kết quả phân tích xác nhận các axit amin chiếm tỷ lệ cao nhất lần lượt là glycine, serine và aspartic acid.
    • Điểm đẳng điện (pI): Xác lập giá trị pI thực nghiệm của dịch chiết sericin.
  • Hoạt tính sinh học của sericin:
    • Hoạt tính chống oxy hóa: Thử nghiệm dập tắt gốc tự do ABTS chứng minh dịch chiết sericin có hoạt tính chống oxy hóa cao, với giá trị $IC_{50}$ được xác định.
    • Hoạt tính kháng khuẩn: Dịch chiết sericin thể hiện khả năng ức chế rõ rệt đối với cả vi khuẩn Gram dương (S. aureus) và Gram âm (E. coli). Mật độ tế bào vi khuẩn trên đĩa nuôi cấy giảm tỷ lệ thuận theo sự gia tăng nồng độ dịch chiết sericin bổ sung.

Chương 5: Kết luận và Kiến nghị (Conclusion and Recommendations)

Chương 5 tóm tắt các kết luận chính về quy trình chiết xuất tối ưu và các đặc tính sinh học của sericin, đồng thời đưa ra các đề xuất, kiến nghị nhằm mở rộng phạm vi nghiên cứu ứng dụng sericin trong công nghệ bảo quản và chế biến thực phẩm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính

Khóa luận đã xác định chính xác các thông số kỹ thuật tối ưu cho quy trình chiết xuất protein sericin từ vỏ kén tằm Bombyx mori bằng phương pháp dung môi axit hữu cơ, cụ thể:

Thông số khảo sát Dải khảo sát thực nghiệm Điều kiện tối ưu lựa chọn Kết quả / Hàm lượng thu nhận
Loại dung môi axit Axit Citric, Axit Acetic, Axit Lactic (1%) Axit Citric Cho hiệu suất thu nhận sericin cao nhất
Nồng độ Axit Citric 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% 20% Tối ưu hóa khả năng hòa tan sericin
Nhiệt độ chiết xuất 70°C, 80°C, 90°C, 100°C, 110°C, 120°C, 130°C 100°C Hạn chế biến tính sâu protein
Thời gian chiết xuất 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút 30 phút Hàm lượng sericin đạt 124.24 mg/g

Về đặc tính hóa lý, cấu trúc và hoạt tính sinh học:

  • Thành phần axit amin: Glycine, serine và aspartic acid là 3 axit amin chiếm hàm lượng chủ đạo trong protein sericin thu nhận.
  • Cấu trúc phổ FTIR: Xuất hiện các đỉnh hấp thụ dao động mạnh tại vùng $3292\text{ cm}^{-1}$ tương ứng với liên kết kéo dãn O-H và tại $3066\text{ cm}^{-1}$ tương ứng với liên kết kéo dãn N-H.
  • Khối lượng phân tử (SDS-PAGE): Dải băng protein sericin chiết xuất bằng axit citric phân bố tập trung trong khoảng từ 26 kDa đến 37 kDa.
  • Hoạt tính chống oxy hóa: Thể hiện khả năng dập tắt gốc tự do ABTS hiệu quả.
  • Hoạt tính kháng khuẩn: Có khả năng ức chế sinh trưởng và làm giảm mật độ tế bào của cả vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus và vi khuẩn Gram âm Escherichia coli, mức độ ức chế tăng dần theo nồng độ sericin.

Đóng góp của đề tài

  1. Về mặt công nghệ và môi trường: Đề xuất một quy trình chiết xuất sericin sử dụng dung môi axit hữu cơ (axit citric) an toàn, chi phí thấp, thay thế hiệu quả cho các tác nhân tẩy keo độc hại hoặc kiềm mạnh công nghiệp, góp phần định hướng giải pháp thu hồi protein có giá trị cao từ dòng thải chế biến tơ tằm để giảm tải ô nhiễm môi trường.
  2. Về mặt dữ liệu khoa học: Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm chi tiết về sự biến đổi hàm lượng sericin theo nồng độ axit, nhiệt độ và thời gian; đồng thời làm sáng tỏ đặc tính cấu trúc phân tử (FTIR, SDS-PAGE) và hoạt tính sinh học (ABTS, kháng khuẩn S. aureus, E. coli) của sericin chiết xuất bằng axit citric.
  3. Về mặt ứng dụng thực tiễn: Khẳng định tiềm năng ứng dụng của dịch chiết sericin như một nguồn hoạt chất sinh học tự nhiên phục vụ sản xuất màng bao kháng khuẩn - chống oxy hóa bảo quản thực phẩm, chất nhũ hóa sinh học và thực phẩm chức năng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với lượng mẫu nhỏ (tỷ lệ mẫu khảo sát 0.5 g kén trong 15 mL dung môi); phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng là phương pháp đơn yếu tố tuần tự, chưa tiến hành tối ưu hóa đa biến bề mặt đáp ứng (RSM); chưa đánh giá biến động chất lượng sericin theo các mùa thu hoạch khác nhau ngoài vụ thu.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khảo sát tối ưu hóa quy trình chiết xuất trên mô hình pilot hoặc quy mô lớn hơn.
    • Ứng dụng trực tiếp dịch chiết sericin để chế tạo màng bao sinh học ăn được (kết hợp với chitosan, alginate hoặc tinh bột) nhằm thử nghiệm bảo quản các loại rau quả tươi cắt lát.
    • Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng khuẩn và tính chất nhũ hóa của sericin trong các hệ nền thực phẩm thực tế.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Kỹ thuật Hóa học: Cung cấp tài liệu tham khảo thực nghiệm chuẩn mực về các phương pháp phân tích hóa sinh cổ điển (Kjeldahl, Soxhlet, nung tro AOAC, Lowry) kết hợp các kỹ thuật phân tích hiện đại (FTIR, UV-Vis, SDS-PAGE, thử nghiệm kháng khuẩn PCA, dập tắt gốc tự do ABTS).
  • Các nhà nghiên cứu về vật liệu sinh học và phụ phẩm nông nghiệp: Cung cấp thông số công nghệ chi tiết về chiết tách sericin bằng axit citric làm cơ sở phát triển các quy trình sản xuất màng bọc thực phẩm tự hủy, chất bảo quản tự nhiên hoặc tá dược y sinh.

Câu hỏi thường gặp

1. Loại dung môi axit nào và nồng độ bao nhiêu cho hiệu quả chiết xuất sericin cao nhất trong nghiên cứu?

Trong số 3 loại axit hữu cơ được khảo sát (axit citric, axit acetic, axit lactic ở nồng độ 1%), axit citric cho hiệu suất chiết xuất tốt nhất. Khi tiến hành khảo sát nồng độ axit citric từ 5% đến 30%, nồng độ tối ưu được xác định là dung dịch axit citric 20%.

2. Điều kiện nhiệt độ, thời gian tối ưu và hàm lượng sericin tối đa thu được là bao nhiêu?

Điều kiện chiết xuất tối ưu được xác lập là: sử dụng dung dịch axit citric 20%, chiết ở nhiệt độ 100°C trong thời gian 30 phút. Tại điều kiện này, hàm lượng sericin tối đa thu được đạt 124.24 mg trên mỗi gam vỏ kén tằm khô.

3. Khối lượng phân tử của protein sericin thu được bằng phương pháp chiết axit citric phân bố trong khoảng nào?

Kết quả phân tích điện di gel polyacrylamide (SDS-PAGE) ở nồng độ gel phân tách 12.5% cho thấy các dải băng protein của dịch chiết sericin phân bố chủ yếu trong khoảng khối lượng phân tử từ 26 kDa đến 37 kDa.

4. Thành phần axit amin chủ yếu có trong protein sericin chiết xuất từ kén tằm Bombyx mori là gì?

Phân tích thành phần axit amin xác nhận rằng glycine, serine và axit aspartic (aspartic acid) là ba thành phần axit amin chiếm tỷ lệ cao nhất trong cấu trúc chuỗi polypeptide của protein sericin thu nhận.

5. Khả năng kháng khuẩn của dịch chiết sericin được kiểm chứng trên những chủng vi sinh vật nào?

Hoạt tính kháng khuẩn của sericin được kiểm chứng trên hai chủng vi khuẩn mô hình đại diện là vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus và vi khuẩn Gram âm Escherichia coli. Kết quả thử nghiệm trên đĩa thạch Plate Count Agar (PCA) sau 24 giờ ủ cho thấy dịch chiết sericin làm suy giảm mật độ tế bào vi khuẩn tỷ lệ thuận với nồng độ sericin bổ sung.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Bùi Ngọc Hoàng Vi đã xây dựng thành công quy trình chiết xuất protein sericin từ vỏ kén tằm Bombyx mori sử dụng dung môi axit citric 20% ở 100°C trong 30 phút, đạt hàm lượng thu hồi cực đại là 124.24 mg/g. Dịch chiết sericin thu được có khối lượng phân tử phân bố từ 26 kDa đến 37 kDa, thành phần giàu serine, glycine, aspartic acid và đặc trưng bởi các đỉnh phổ FTIR tại 3292 cm⁻¹ và 3066 cm⁻¹. Các thử nghiệm sinh học đã chứng minh sericin sở hữu hoạt tính chống oxy hóa dập tắt gốc tự do ABTS và khả năng ức chế hiệu quả vi khuẩn S. aureus và E. coli, khẳng định tiềm năng ứng dụng của sericin như một nguồn nguyên liệu sinh học tự nhiên giá trị cao cho ngành công nghệ thực phẩm.