Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn peptide thu nhận từ dịch thủy phân protein của phụ phẩm cá hồi

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của peptide từ phụ phẩm cá hồi, nghiên cứu ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, luận văn thạc sĩ chuyên sâu.

• Tác giả: Nguyễn Thành Phương
• Người hướng dẫn: Võ Đình Lệ Tâm
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn peptide thu nhận từ dịch thủy phân protein của phụ phẩm cá hồi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về cá Hồi
• 1.2. Phân loại
• 1.3. Đặc điểm sinh học
• 1.4. Tình hình nuôi, chế biến và thị trường cá Hồi trên thế giới
• 1.5. Phụ phẩm chế biến cá Hồi
• 1.6. Dịch thủy phân protein
• 1.6.1. Tính chất của dịch thủy phân protein
• 1.6.2. Hoạt tính của dịch thủy phân
• 1.6.3. Các phương pháp thủy phân protein
• 1.6.4. Dịch thủy phân protein từ cá
• 1.6.5. Ứng dụng dịch thủy phân protein từ cá
• 1.7. Peptide có hoạt tính sinh học
• 1.7.1. Peptide kháng oxy hóa
• 1.7.2. Peptide kháng vi sinh vật
• 1.7.3. Peptide liên kết Canxi
• 1.7.4. Peptide ức chế enzyme chuyển đổi Angiotensin-I
• 1.8. Cơ chế xúc tác của Protease
• 1.9. Một số phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa
• 1.10. Dịch thủy phân và peptide kháng oxy hóa
• 1.11. Thu nhận peptide
• 1.11.1. Phương pháp thu nhận phân đoạn peptide
• 1.12. Tổng quan tình hình nghiên cứu hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân protein từ cá và các phân đoạn peptide
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phụ phẩm cá hồi
• 2.2. Hóa chất
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu
• 2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.3.2.1. Phương pháp xử lý nguyên liệu
• 2.3.2.2. Phương pháp xác định thành phần hóa học nguyên liệu
• 2.3.2.3. Quy trình sản xuất dịch thủy phân từ phụ phẩm chế biến cá hồi sử dụng chế phẩm enzyme
• 2.3.2.4. Phương pháp thủy phân
• 2.3.2.5. Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa
• 2.3.2.6. Phương pháp tối ưu hóa điều kiện thủy phân
• 2.3.2.7. Phương pháp tách phân đoạn peptide của dịch thủy phân
• 2.3.2.8. Phân tích thống kê
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát thành phần hóa học của phụ phẩm chế biến cá Hồi
• 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại enzyme thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP
• 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP
• 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP
• 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP
• 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP
• 3.7. Tối ưu hóa điều kiện thủy phân để thu dịch thủy phân có hoạt tính kháng oxy hóa
• 3.7.1. Thí nghiệm sàng lọc yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân
• 3.7.2. Thí nghiệm tối ưu hóa
• 3.8. Kết quả tách phân đoạn peptide dịch thủy phân
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu 'Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của peptide từ phụ phẩm cá hồi' tập trung vào việc tận dụng phụ phẩm cá hồi để thu nhận các peptide có hoạt tính kháng oxy hóa. Mục tiêu chính là tìm ra các chất chống oxy hóa tự nhiên từ nguồn phụ phẩm thủy sản, thay thế các chất tổng hợp tiềm ẩn nguy cơ sức khỏe. Nghiên cứu này thuộc chuyên ngành Công nghệ thực phẩm, với phương pháp khảo sát hoạt tính và tối ưu hóa quy trình thủy phân protein.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các peptide thu nhận từ dịch thủy phân protein của phụ phẩm cá hồi. Các mục tiêu cụ thể bao gồm: xác định thành phần hóa học của phụ phẩm, tối ưu hóa điều kiện thủy phân, và đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn peptide.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao trong việc tận dụng phụ phẩm cá hồi, giảm thiểu chất thải và tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng. Các peptide kháng oxy hóa có thể ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và dược phẩm, góp phần bảo vệ sức khỏe con người.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thủy phân enzyme để thu nhận dịch thủy phân protein từ phụ phẩm cá hồi. Các điều kiện thủy phân được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá thông qua các phương pháp như DPPH và FRAP.

2.1. Quy trình thủy phân

Quy trình thủy phân sử dụng enzyme Flavourzyme ở điều kiện pH 7, nhiệt độ 50°C, tỉ lệ enzyme/cơ chất 50 U/g protein, và thời gian thủy phân 8 giờ. Kết quả cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa đạt giá trị cao nhất trong điều kiện này.

2.2. Phương pháp đánh giá hoạt tính

Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp DPPH và FRAP. Kết quả cho thấy phân đoạn peptide <1 kDa có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất, vượt trội so với vitamin C.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy phụ phẩm cá hồi có tiềm năng lớn trong việc thu nhận các peptide kháng oxy hóa. Phân đoạn peptide <1 kDa có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất, với giá trị IC50 cao hơn 250 lần so với vitamin C.

3.1. Thành phần hóa học của phụ phẩm

Phụ phẩm cá hồi có thành phần chính gồm độ ẩm 61.9%, protein 44.37%, lipid 45.4%, và tro 10.2%. Đây là nguồn nguyên liệu giàu protein, phù hợp cho quá trình thủy phân.

3.2. Tối ưu hóa điều kiện thủy phân

Sau khi tối ưu hóa, dịch thủy phân có khả năng bắt 35.4% gốc DPPH, cao hơn 1.01 lần so với trước tối ưu. Điều kiện tối ưu là tỉ lệ E/S 49.83 U/g protein, thời gian thủy phân 7.97 giờ, nhiệt độ 50°C, pH 7.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của phụ phẩm cá hồi trong việc thu nhận các peptide kháng oxy hóa. Các kết quả này mở ra hướng ứng dụng mới trong công nghệ thực phẩm và dược phẩm, góp phần bảo vệ sức khỏe và môi trường.

4.1. Kết luận

Nghiên cứu thành công trong việc tận dụng phụ phẩm cá hồi để thu nhận các peptide kháng oxy hóa. Phân đoạn peptide <1 kDa có hoạt tính vượt trội, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn.

4.2. Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hoạt động của các peptide kháng oxy hóa và ứng dụng chúng trong các sản phẩm thực phẩm chức năng và dược phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Phụ phẩm cá hồi (Salmo salar) chiếm khoảng 45% khối lượng con cá, tạo ra lượng lớn phế phẩm trong chế biến thủy sản. Thành phần hóa học của phụ phẩm cá hồi gồm độ ẩm khoảng 61,9%, protein 44,37%, lipid 45,4% và tro 10,2% (tính theo hàm lượng chất khô). Quá trình oxy hóa trong thực phẩm và cơ thể sinh vật gây ra các gốc tự do, làm hư hỏng thực phẩm và tổn thương tế bào, dẫn đến các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, xơ vữa động mạch và lão hóa. Do đó, việc tìm kiếm các chất kháng oxy hóa tự nhiên có nguồn gốc từ phụ phẩm cá hồi là rất cần thiết nhằm nâng cao giá trị sử dụng phụ phẩm và bảo vệ sức khỏe con người.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn peptide thu nhận từ dịch thủy phân protein phụ phẩm cá hồi, tối ưu hóa điều kiện thủy phân để thu được dịch thủy phân có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất, đồng thời phân tách và đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn peptide theo kích thước phân tử. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh trong khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 12 năm 2017.

Kết quả nghiên cứu góp phần phát triển nguồn nguyên liệu protein tự nhiên có hoạt tính sinh học cao, đồng thời mở ra hướng ứng dụng phụ phẩm cá hồi trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường do phụ phẩm thủy sản.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết hoạt tính kháng oxy hóa của peptide: Peptide có khối lượng phân tử nhỏ (2-20 amino acid) có khả năng bắt gốc tự do, khử các ion oxy hóa và ngăn chặn quá trình peroxy hóa lipid, nhờ vào các amino acid kỵ nước như Histidine, Proline, Methionine, Cysteine, Tyrosine, Tryptophan và Phenylalanine.

• Mô hình thủy phân enzyme: Sử dụng các chế phẩm enzyme protease (Flavourzyme, Alcalase, Neutrase, Protamex, Corolase) để thủy phân protein phụ phẩm cá hồi, với các điều kiện pH, nhiệt độ, tỉ lệ enzyme trên cơ chất (E/S) và thời gian thủy phân được khảo sát và tối ưu hóa.

• Phương pháp phân tách peptide: Sử dụng kỹ thuật ly tâm siêu lọc phân đoạn peptide theo kích thước phân tử (30 kDa, 10 kDa, 3 kDa, 1 kDa) để thu nhận các phân đoạn peptide có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất.

• Khái niệm hoạt tính kháng oxy hóa: Đánh giá qua các phương pháp bắt gốc tự do DPPH, phương pháp FRAP (Ferric Reducing Ability of Plasma), IC50 (nồng độ ức chế 50% gốc tự do), so sánh với chất chuẩn vitamin C.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Phụ phẩm cá hồi thu thập từ công ty TNHH quốc tế AN NA S.A, gồm đuôi, xương, vây và thịt bụng, được xử lý tách béo, xay nhuyễn và bảo quản ở -20°C.

• Phân tích thành phần hóa học: Xác định độ ẩm, protein tổng, lipid và tro theo tiêu chuẩn AOAC (2000).

• Thủy phân protein: Thủy phân phụ phẩm cá hồi bằng các chế phẩm enzyme thương mại với các điều kiện pH, nhiệt độ, tỉ lệ E/S và thời gian khác nhau. Các điều kiện được khảo sát lần lượt để xác định điều kiện tối ưu.

• Tối ưu hóa điều kiện thủy phân: Sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM) với hai yếu tố chính là tỉ lệ enzyme/co chất (E/S) và thời gian thủy phân, đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH.

• Phân tách peptide: Dịch thủy phân được phân đoạn bằng thiết bị ly tâm siêu lọc theo kích thước phân tử peptide 30 kDa, 10 kDa, 3 kDa và 1 kDa.

• Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa: Sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP để đo hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phân và các phân đoạn peptide. So sánh hoạt tính với vitamin C.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mẫu phụ phẩm cá hồi được lấy đại diện từ lô sản xuất, các thí nghiệm được thực hiện lặp lại ít nhất ba lần để đảm bảo độ tin cậy.

• Phân tích thống kê: Sử dụng phân tích phương sai (ANOVA) để đánh giá sự khác biệt giữa các nhóm mẫu, kiểm định tính tương thích của mô hình hồi quy với dữ liệu thực nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần hóa học phụ phẩm cá hồi: Độ ẩm 61,9%, protein 44,37%, lipid 45,4%, tro 10,2% (tính theo chất khô), cho thấy phụ phẩm là nguồn nguyên liệu giàu protein và lipid có thể tận dụng.

2. Ảnh hưởng của loại enzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa: Dịch thủy phân sử dụng enzyme Flavourzyme đạt hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất với khả năng bắt gốc DPPH đạt khoảng 30%, vượt trội so với các enzyme Alcalase, Neutrase, Protamex và Corolase.

3. Tối ưu hóa điều kiện thủy phân: Qua phương pháp bề mặt đáp ứng, điều kiện tối ưu là tỉ lệ enzyme/co chất (E/S) 49,83 U/g protein, thời gian thủy phân 7,97 giờ, pH 7 và nhiệt độ 50°C. Dịch thủy phân thu được có khả năng bắt gốc DPPH đạt 35,4%, tăng 1,01 lần so với trước tối ưu.

4. Phân tách peptide và hoạt tính kháng oxy hóa: Phân đoạn peptide có kích thước <1 kDa thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất, với giá trị IC50 gấp hơn 250 lần so với vitamin C theo phương pháp DPPH, tuy nhiên giá trị FRAP thấp hơn 270 lần so với vitamin C, cho thấy peptide có cơ chế kháng oxy hóa khác biệt.

Thảo luận kết quả

Hoạt tính kháng oxy hóa cao của dịch thủy phân phụ phẩm cá hồi khi sử dụng enzyme Flavourzyme có thể do enzyme này có khả năng thủy phân protein thành các peptide có kích thước nhỏ và chứa các amino acid kỵ nước có hoạt tính sinh học cao. Điều kiện pH trung tính và nhiệt độ 50°C phù hợp với hoạt động của enzyme, giúp tối ưu hóa quá trình thủy phân.

Phân đoạn peptide <1 kDa có hoạt tính vượt trội nhờ kích thước nhỏ giúp peptide dễ dàng tương tác và bắt gốc tự do. So sánh với các nghiên cứu trước đây trên các loài cá khác, kết quả tương đồng về việc peptide nhỏ có hoạt tính kháng oxy hóa cao, khẳng định tiềm năng ứng dụng trong thực phẩm chức năng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện hoạt tính DPPH và FRAP của các phân đoạn peptide, bảng so sánh IC50 giữa peptide và vitamin C, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt về hiệu quả kháng oxy hóa.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng peptide kháng oxy hóa từ phụ phẩm cá hồi trong sản xuất thực phẩm chức năng: Khuyến khích các doanh nghiệp chế biến thủy sản phát triển sản phẩm bổ sung peptide kháng oxy hóa nhằm nâng cao giá trị gia tăng, dự kiến triển khai trong 1-2 năm tới.

2. Tối ưu hóa quy trình thủy phân enzyme trong công nghiệp: Áp dụng điều kiện thủy phân tối ưu (E/S 49,83 U/g protein, thời gian 7,97 giờ, pH 7, nhiệt độ 50°C) để sản xuất dịch thủy phân có hoạt tính cao, giảm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất.

3. Phát triển công nghệ phân tách peptide quy mô lớn: Đầu tư thiết bị ly tâm siêu lọc và công nghệ phân tách peptide để thu nhận phân đoạn <1 kDa có hoạt tính sinh học cao, phục vụ cho ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng.

4. Nghiên cứu sâu về cơ chế hoạt động và an toàn của peptide: Thực hiện các nghiên cứu tiếp theo về tác dụng sinh học, độ an toàn và khả năng hấp thu peptide trong cơ thể người, nhằm đảm bảo hiệu quả và an toàn khi ứng dụng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phương pháp tối ưu hóa thủy phân protein, hỗ trợ phát triển đề tài liên quan đến peptide sinh học.

2. Doanh nghiệp chế biến thủy sản: Tham khảo quy trình tận dụng phụ phẩm cá hồi để sản xuất dịch thủy phân và peptide có hoạt tính kháng oxy hóa, nâng cao giá trị sản phẩm và giảm thiểu lãng phí.

3. Ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và dược phẩm: Tìm hiểu tiềm năng ứng dụng peptide kháng oxy hóa từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, phát triển sản phẩm mới an toàn và hiệu quả.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách khuyến khích sử dụng phụ phẩm thủy sản, thúc đẩy phát triển bền vững ngành thủy sản và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Peptide kháng oxy hóa là gì và tại sao quan trọng?
   Peptide kháng oxy hóa là các chuỗi amino acid nhỏ có khả năng bắt gốc tự do và ngăn chặn quá trình oxy hóa gây hại. Chúng quan trọng vì giúp bảo vệ tế bào, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm và hỗ trợ sức khỏe con người.

2. Tại sao sử dụng enzyme Flavourzyme trong thủy phân protein cá hồi?
   Flavourzyme có khả năng thủy phân protein thành các peptide nhỏ có hoạt tính sinh học cao, hoạt động hiệu quả ở pH trung tính và nhiệt độ 50°C, giúp thu nhận dịch thủy phân có hoạt tính kháng oxy hóa tối ưu.

3. Phân đoạn peptide <1 kDa có ưu điểm gì?
   Kích thước nhỏ giúp peptide dễ dàng tương tác với các gốc tự do, tăng hiệu quả kháng oxy hóa và khả năng hấp thu trong cơ thể, làm tăng giá trị sinh học của sản phẩm.

4. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp nào?
   Nghiên cứu sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP để đo khả năng khử gốc tự do và khử ion sắt, từ đó đánh giá hiệu quả kháng oxy hóa của dịch thủy phân và peptide.

5. Ứng dụng thực tế của peptide kháng oxy hóa từ phụ phẩm cá hồi?
   Peptide có thể được sử dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, dược phẩm, mỹ phẩm chống lão hóa và bảo quản thực phẩm, góp phần nâng cao giá trị phụ phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Kết luận

• Phụ phẩm cá hồi chứa hàm lượng protein và lipid cao, là nguồn nguyên liệu tiềm năng để thu nhận peptide kháng oxy hóa.
• Enzyme Flavourzyme cho hiệu quả thủy phân tốt nhất, với điều kiện tối ưu pH 7, nhiệt độ 50°C, tỉ lệ E/S 49,83 U/g protein và thời gian 7,97 giờ.
• Phân đoạn peptide <1 kDa có hoạt tính kháng oxy hóa vượt trội, IC50 gấp hơn 250 lần so với vitamin C theo phương pháp DPPH.
• Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng phụ phẩm cá hồi trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm, góp phần phát triển bền vững ngành thủy sản.
• Các bước tiếp theo bao gồm nghiên cứu cơ chế tác dụng peptide, đánh giá an toàn và phát triển quy trình công nghiệp quy mô lớn.

Khuyến khích các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp tiếp tục khai thác tiềm năng này để tạo ra các sản phẩm giá trị cao, đồng thời giảm thiểu tác động môi trường từ phụ phẩm thủy sản.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TONG QUAN. 2 LL GiGi thigu VE 00 ố .- --- CC E1 1110000001211 1111111 ng re 2 1.3 Đặc điểm sinh hỌC.4 Tình hình nuôi, chế biến và thị trường cá Hồi trên thé giới .5 Phụ phẩm chế biến cá HỒI.2 Dịch thuỷ phân prOf€1T.1 Tính chất của dịch thuỷ phân profein.2 Hoạt tính của dịch thuỷ phân .3 Các phương pháp thuỷ phân protein .24 Dịch thuỷ phân protein tÙỪ Cá.5 Ứng dụng dịch thuỷ phân protein từ Cd. Peptide có hoạt tính sinh hỌC .1 Peptide kháng oxy hÓa.2 Peptide khang vi sinh VẬTK. Peptide liên kết Canxi.4 Peptide ức chế enzyme chuyển đổi Angiotensin-Ï.A Enzym DFO(AS€.3 Cơ chế xúc tác của PTOt€asSe.5 Chất kháng oxy hod vocccccccscscsssssscssssssesscscsesscsesessssessscsesecscsesessesesecseseeesseaeees 17 l.2 Một số phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá .3 Dịch thuỷ phân va peptide kháng oxy hoá.6 Thu nhận peptIe.1 Phương pháp thu nhận phần đoạn peptide .---««« «<< s«2 22 1⁄7 Tổng quan tình hình nghiên cứu hoạt tính kháng oxy hoá của dịch thủy phân protein từ cá và các phân đoạn pepfIe.- -- - - - - 55 991 ng re 23 Chuong 2 NGUYÊN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.1 Phụ phẩm cá hồi.3 Hoá chất KAA we.2 Phương pháp nghiÊn CUu.2 Thuyết minh sơ đồ nghiên CỨU.3 Các phương pháp nghiÊn UU .1 Phương pháp xử lý nguyên lIỆU .2 Phương pháp xác định thành phan hoá học nguyên liệu.

Quy trình sản xuất dịch thuỷ phân từ phụ phẩm chế biến cá Hồi sử dụng chế phầm CNZYME .---- ¿+ + +%++SE+E+E#EE£E£EEEEEEEEEEEEEEEE1211111 2111111.34 Phương pháp thuỷ phân.5 Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hoá .6 Phương pháp tối ưu hóa điều kiện thủy phân.7 Phuong pháp tách phân đoạn peptide cua dịch thuỷ phân .8 Phân tích thong kê.---- ¿2 S2 SE+ESESE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrrrrkrree 41 Chương3_ KẾT QUA VA BAN LUẬN.1 Kết quả khảo sát thành phan hoá học của phụ phẩm chế biến cá Hồi .2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại enzyme thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hoá của dịch thuỷ phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương 3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính kháng oxy hoá của dich thuỷ phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính kháng oxy hoá của dịch thuỷ phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP47 3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến hoạt tính kháng oxy hoá của dịch thuỷ phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp FRAP49 3.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hoá của dịch thuỷ phân sử dụng phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp 3⁄7 Tối ưu hóa điều kiện thủy phân dé thu dich thủy phân có hoạt tính kháng oxi 6a TT.1 Thi nghiệm sàng lọc yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thủy phan .2 Thí nghiệm tối ưu ha wee cccceecscsssscsescsesssscsessssssssssessssssessseseseeseen 55 3.8 Kết quả tách phân đoạn peptide dịch thủy phân .------ 25555552 59 Chương 4 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHU LỤC. DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT DPPH: 2 ,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl FRAP: Ferric Reducing Ability of Plasma Trolox: 6-hydroxy-2,5,7,3-tetramethylchroman-2-carboxylic acid ICs50: Nông độ ức chế 50% gốc tự do BHT: Butylated hydroxytoluene ACE: Enzyme chuyển hoá Angiotensin E/S: Tỉ lệ enzyme/co chất ANOVA: Analysis of variance AOAC: Association of Official Analytical Chemists ORAC: Oxygen radical absorbance capacity TBA: Thiobarbituric acid CPP: Casein Phospho Peptide RP — HPLC: Reverse Phase — High Performance Liquid Chromatography OPA: ortho-Phthalaldehyde DIT: 1,4 — Dithiothreitol SDS: Sodium Dodecyl Sulfate AOAC: Association of Official Analytical Chemists CCC: Central Composite Circumscribed FFD: Fractional factorial designs XI DANH MỤC BANG Bang 1.1 Phân loại tên khoa học cá HỒÀI.

SG 112121 E5 91112111 911121511 1xx rrrrei 2 Bang 1.2 Thanh phan của dịch thuỷ phân từ protein của cá [ 18] .3 Tên thương mai, tác dung của thực phẩm chức năng trên thế giới sử dung dịch thuỷ phân protein từ cá [ [ Ì.0 ng ke 9 Bang 1.4 Peptide kháng oxy hoá từ động vật biến [13] .------ 2 5 5+c+c<cscsee II Bang 1.5 Peptide khang vi sinh vat [ ÍỐ Ì.-- << 1 1119999311111 1 1 ve rre 12 Bang 1.6 Peptide liên Kết Canxi .7 Peptide ức chế enzyme chuyển đổi Angiotensin-[.8 Phân loại enzyme theo VỊ tri XUC tC .9 Hoạt tính kháng oxy hoá của một số dịch thuỷ phân protein.1 Chế phẩm enzyme được sử dụng .2 Các mức yếu tô trong ma trận thiết kế sàng lọc.3 Ma trận thiết kế thí nghiệm sàng lọc.4 Các mức yếu tố thí nghiệm trong tối ưu hóa của hai thông số được sàng lọc là thời gian thủy phân và tỉ lệ E/S.5 Ma trận thiết kế thí nghiệm tối ưu.1 Thành phan hoá học của phụ phẩm chế biến cá Hồi.2 Kết qua thí nghiệm sang lọc các yếu tố đến phan trăm bắt gốc tự do DPPH53 Bảng 3.3 Mức độ ảnh hưởng của các thông số của điều kiện thủy phân sử dụng phương pháp giai thừa phân số (FED).- - ¿2E + E2 EESE£E+E#EEEEEEEEE E111 EEE re, 54 Bang 3.4 Ma trận thực nghiỆm.5 Hệ số phương trình hồi quy và độ tin cậy của các hệ số tương ứng với các thông số của quá trình thuỷ phân.---- ¿+ 55% 2E+EEE2E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrrerrred 56 Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi quy so với thực Bảng 3.7 Giá trị ICso của các phân đoạn peptide và chất kháng oxy hoá chuẩn.8 Giá trị FRAP của các phân đoạn peptide và chất kháng oxy hoá Xiil DANH MỤC HÌNH 508$: 3 Hình 1.2 Phụ phâm chế biến cá Hồi .----- - 2 22 E+E+E2EEEE£E£E#EEEEEEEEEEEESEEEErkrkrree 4 Hình 1.3 Một số cơ chế hoá học và vật lý đại diện cho quá trình kháng oxy hoá của PCPlIde 1 .4 So đồ phản ứng của gốc tự do DPPH và chat kháng oxy hoá.5 Sơ đồ phan ứng của phương pháp FRAP.6 Sơ đồ phản ứng của phương pháp ABTS .7 Sơ đồ điện di SDS - PAGPE. E311 11121 3E 11g ng ree 22 Hình 2.----- - 2 SE SE9E SE 2393 EEEEEEE2EE11 2121111111111.2 Quy trình sản xuất dịch thuỷ phân từ phụ phẩm chế biến cá hôi .1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại enzyme thủy phân đến hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phân .2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại enzyme thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp FRAP.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch thủy phan .4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thuỷ phân theo phương pháp FR.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch thuỷ phẩn.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của dịch thuỷ phân theo phương pháp FRAP.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch thuỷ phẩn.8 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ E/S đến hoạt tính của dịch thuỷ phân theo phương pháp FRAP.9 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch thuỷ phân.10 Kết quả khảo sát anh hưởng của thời gian thủy phân đến hoạt tinh của dịch thuỷ phan theo phương pháp FR.11 Biểu đồ thé hiện mức độ ảnh hưởng của các yếu tô của điều kiện thủy phân đến hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp bắt gốc tự do DPPH .12 Đồ thị bề mặt đáp ứng cho hoạt tính kháng oxy hóa của dịch thuỷ phân phụ phẩm cá Hồi với phương pháp bắt gốc tự do DPPH .--5-5- 55 2 2 s£s+ezescee: 58 XV ĐẶT VAN DE Cá Hỏi là nguôn lợi thủy sản có giá trị kinh tế cao. Thịt cá Hỏi có nhiều giá trị định dưỡng chứa nhiều hàm lượng protein, acid béo cần thiết như DHA., các vitamin và nhiều nguyên t6 vi lượng [1]. Nguôn phụ phẩm chế biến từ cá Héi chiếm khoảng 45% khối lượng con cá nên lượng phụ phẩm thải ra ngoài môi trường là rất lớn [2].

Trong đó, nội tang và thịt vụn chiếm phan lớn với hon 50% lượng phụ phẩm, phân đầu và xương có tỉ lệ lần lượt là 7% và 8% [4]. Hiện nay, phụ phẩm cá hồi chủ yếu đang được sử dụng để sản xuất bột cá, bột xương, dầu sinh học, chế phẩm enzyme,. Việc nghiên cứu dé tận dụng nguồn phụ phẩm cá hồi tao các sản phẩm có giá tri gia tăng đã và dang là một trong những xu hướng được các nhà khoa học quan tâm nhằm sử dụng hiệu qua hơn nguồn phụ phẩm này. Quá trình oxy hóa là một trong những quá trình thiết yếu trong tất cả sinh vật và là nguồn gốc sinh ra gốc tự do.

Gốc tự do được tạo ra trong quá trình trao đôi chất, do stress kéo dài trong cơ thể, peroxide hóa lipid. Việc dư thừa gốc tự do dẫn đến gây phá hoại các mô sống dẫn đến tốn thương tế bào, bệnh tật, ung thư, xơ vữa động mạnh, lão hóa. Đối với thực phẩm, quá trình oxy hóa làm giảm thời gian bảo quản thực phẩm và sinh ra những độc tố gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng [5]. Sự ức chế quá trình oxy hoá trong thực phẩm và trong cơ thể người sẽ ngăn ngừa được vẫn đề hư hỏng của thực phẩm và ngăn ngừa các căn bệnh nghiêm trọng cho cơ thể.

Hiện nay, để giải quyết vấn để trên, các chất kháng oxy hoá tổng hợp như butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), tert — butylhydroquinone (TBHQ) hay propyl gallate được sử dung như là phụ gia dé bảo vệ thực phẩm khỏi sự hư hỏng do quá trình oxy hóa gây ra [6]. Mặc dù các chất này có hoạt tính cao hơn những chất kháng oxy hoá tự nhiên như a-tocopherol, ascorbic acid. nhưng lại chứa nhiều mối nguy về van dé an toàn với sức khoẻ con người [7]. Vì thế, mối quan tâm vê việc tìm ra chat kháng oxy hoá có nguồn gôc tự nhiên được đặt lên hang dau.

Vì vậy, nghiên cứu “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của các phân đoạn peptide thu nhận từ dịch thuỷ phân protein phụ phẩm cá Héi” được thực hiện nhằm tìm ra chất kháng oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên từ việc tận dụng phụ phẩm chế biến hải sản. Chuong1 TONG QUAN 1.1 Giới thiệu về cá Hồi 1.1 Cá Hồi Cá hồi là tên chung cho nhiều loài cá có tên khoa học là Salmo salar. Sự khác biệt về tên gọi thường được cho là cá hồi di cu (salmon) và cá hồi không di cu (trout). Cá hồi sống dọc các bờ biến tại cả Bac Đại Tây Dương (các họ di cư Salmo salar) và Thái Bình Dương, và cũng đã từng được đưa tới Hồ lớn ở Bac Mỹ.

Cá hồi được sản xuât nhiêu trong ngành nuôi trong thủy sản ở nhiêu nơi trên thé giới. Về đặc trưng. cá hồi là cá ngược sông dé đẻ.