Nghiên Cứu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Trích Ly β-Caroten Từ Nấm Men Rhodotorula Mucilaginosa

Đồ án nghiên cứu chuyên sâu về các yếu tố tác động đến hiệu quả trích ly beta caroten từ nấm men Rhodotorula mucilaginosa. Phân tích và tối ưu hóa quy trình.

• Tác giả: Lâm Đắc Hoài
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Khánh Dung
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Hóa học và Thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly β-caroten từ chủng nấm men Rhodotorula mucilaginosa
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu tổng quan về trích ly Beta Caroten từ nấm men hiệu quả

Việc trích ly β-caroten từ các nguồn thiên nhiên ngày càng được quan tâm do lợi ích sức khỏe và khả năng ứng dụng đa dạng trong ngành thực phẩm, dược phẩm. Trong đó, nấm men, đặc biệt chủng Rhodotorula mucilaginosa, được xem là nguồn tiềm năng để khai thác hợp chất này. β-caroten là một carotenoid nổi bật, có thể chuyển hóa thành vitamin A, đóng vai trò quan trọng trong chống oxy hóa và phòng chống các bệnh liên quan đến thoái hóa tế bào. Việc nghiên cứu và tối ưu hóa quá trình trích ly β-caroten từ nấm men giúp cải thiện hiệu suất, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường và giảm phụ thuộc vào nguồn thực vật truyền thống vốn chịu ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên. Chủng nấm men R. mucilaginosa có ưu điểm sinh trưởng nhanh, khả năng tích lũy carotenoid cao, đồng thời thuận lợi cho sản xuất quy mô công nghiệp. Nghiên cứu này tập trung khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như loại acid hỗ trợ, nồng độ acid, dung môi, tỷ lệ sinh khối, cũng như thời gian siêu âm siêu âm nhằm thiết lập quy trình trích ly tối ưu, bền vững và an toàn cho môi trường.

1.1. Tổng quan về Beta Caroten và nguồn gốc từ nấm men Rhodotorula mucilaginosa

β-caroten là sắc tố carotenoid quan trọng có trong nhiều vi sinh vật như nấm men, vi tảo và vi khuẩn. Chủng nấm men Rhodotorula mucilaginosa được ghi nhận sản xuất β-caroten với hàm lượng đáng kể, mang lại tiềm năng kinh tế và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Khả năng sinh tổng hợp sắc tố, sinh khối phát triển nhanh và khả năng nuôi cấy dễ dàng làm cho R. mucilaginosa trở thành đối tượng nghiên cứu ưu tiên trong trích ly carotenoid tự nhiên.

1.2. Ý nghĩa nghiên cứu và ứng dụng của trích ly Beta Caroten từ nấm men

Nghiên cứu tối ưu hóa trích ly β-caroten từ nấm men không chỉ góp phần phát triển ngành công nghiệp thực phẩm chức năng, mà còn giúp bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng thông qua bổ sung tiền vitamin A và chất chống oxy hóa tự nhiên. Việc sử dụng acid hữu cơ thân thiện môi trường kết hợp sóng siêu âm góp phần làm tăng hiệu quả phá vỡ tế bào, cải thiện lượng β-caroten thu nhận được, đồng thời giảm thiểu tác động xấu đến môi trường so với acid HCl truyền thống.

II. Các thách thức quan trọng trong quá trình trích ly Beta Caroten từ nấm men

Quá trình trích ly β-caroten từ chủng nấm men đối mặt với nhiều thách thức như hiệu quả phá vỡ tế bào thấp, việc lựa chọn acid và dung môi phù hợp để chiết xuất tối ưu, đồng thời phải đảm bảo an toàn sức khỏe và thân thiện với môi trường. Việc cân bằng giữa các yếu tố như nồng độ acid, tỷ lệ sinh khối với dung môi và thời gian siêu âm là rất cần thiết để nâng cao hàm lượng carotenoid thu được. Một số acid truyền thống như HCl tuy hiệu quả nhưng gây ảnh hưởng môi trường, còn các acid hữu cơ như acid citric, lactic hay acetic mặc dù thân thiện hơn nhưng hiệu suất trích ly chưa được tối ưu hoàn toàn. Ngoài ra, việc kiểm soát điều kiện thực nghiệm để tránh phân hủy hay biến tính β-caroten trong quá trình trích ly cũng là khó khăn thường gặp.

2.1. Vấn đề phá vỡ tế bào nấm men trong trích ly Beta Caroten

Do β-caroten tồn tại chủ yếu trong tế bào nấm men dưới dạng các giọt lipid nội bào, việc phá vỡ tế bào hiệu quả là bước then chốt giúp dung môi tiếp xúc và hòa tan β-caroten. Phương pháp vật lý như siêu âm kết hợp acid hữu cơ giúp biến tính và phá vỡ thành tế bào, làm gia tăng đáng kể hiệu suất trích ly so với các kỹ thuật truyền thống. Tuy nhiên, cần lựa chọn điều kiện siêu âm phù hợp để không gây phân hủy sắc tố.

2.2. Thách thức về lựa chọn acid hỗ trợ trích ly an toàn và hiệu quả

Acid hữu cơ như acid citric, acetic, lactic được ưu tiên vì tính an toàn, nguồn gốc tự nhiên và thân thiện môi trường so với acid mạnh truyền thống như HCl. Tuy nhiên, mỗi loại acid có đặc điểm và tác dụng khác nhau lên cấu trúc tế bào và hiệu suất trích ly. Cần nghiên cứu chi tiết về loại acid, nồng độ và tỷ lệ sinh khối/acid tối ưu để đạt mức thu tối đa β-caroten mà vẫn bảo đảm an toàn cho môi trường và sức khỏe.

2.3. Khó khăn trong lựa chọn dung môi trích ly Beta Caroten phù hợp

β-caroten là hợp chất tan trong các dung môi không phân cực hoặc ít phân cực như aceton, hexan, ethanol. Việc lựa chọn dung môi ảnh hưởng lớn đến độ tan, hiệu suất tách chiết và độ tinh khiết sản phẩm cuối cùng. Dung môi phải có khả năng hòa tan tốt, dễ tách khỏi sản phẩm và ít độc hại. Quá trình khảo sát các dung môi như aceton, ethanol, hexan và petroleum ether trong nghiên cứu đã chỉ ra dung môi aceton mang lại hiệu quả trích ly cao nhất từ nấm men Rhodotorula.

III. Phương pháp tối ưu trích ly Beta Caroten từ nấm men Rhodotorula mucilaginosa

Nghiên cứu đã ứng dụng kết hợp giữa acid hữu cơ với sóng siêu âm để phá vỡ tế bào nấm men, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly β-caroten với dung môi thích hợp. Các điều kiện thực nghiệm như loại acid, nồng độ acid, tỷ lệ sinh khối acid và dung môi, cũng như thời gian siêu âm được khảo sát nhằm tối ưu quy trình. Kết quả chứng minh rằng acid citric 3M sử dụng trong tỉ lệ sinh khối khô/acid 1:15 (g/mL) cùng dung môi aceton với tỉ lệ 1:50 (g/mL), thời gian siêu âm 30 phút đạt hiệu suất trích ly β-caroten cao nhất, lên tới 60.929 μg/g sinh khối khô. Việc trích ly lần 2 chỉ thu được 9.1% hàm lượng so với lần đầu, chứng tỏ một lần trích ly là đủ tối ưu.

3.1. Ảnh hưởng của loại acid hữu cơ đến hiệu quả trích ly Beta Caroten

Nghiên cứu đã khảo sát tác động của acid citric, acid acetic và acid lactic ở nồng độ 3M trong quá trình phá vỡ tế bào kết hợp siêu âm. Kết quả cho thấy acid citric có khả năng phá vỡ tế bào và hỗ trợ trích ly β-caroten tốt nhất, làm tăng hàm lượng β-caroten thu được rõ rệt so với hai loại acid còn lại. Acid hữu cơ thân thiện với sức khỏe và môi trường, giảm thiểu rủi ro so với các acid mạnh truyền thống.

3.2. Tối ưu nồng độ acid và tỷ lệ sinh khối khô acid trong quy trình trích ly

Nồng độ acid citric và tỷ lệ sinh khối/acid là yếu tố quyết định đến hiệu suất lẫn độ an toàn của quy trình. Kết quả khảo sát chỉ ra nồng độ acid khoảng 3M và tỉ lệ 1g sinh khối khô / 15 mL acid là điều kiện tối ưu cho việc phá vỡ tế bào và trích ly β-caroten. Quá thấp hoặc quá cao của nồng độ acid làm giảm hiệu suất do phá vỡ không đủ hoặc làm biến tính β-caroten.

3.3. Chọn dung môi và điều kiện siêu âm để khai thác Beta Caroten tối ưu

Bốn dung môi phổ biến gồm aceton, ethanol, hexan và petroleum ether được so sánh. Aceton ưu việt khi vừa đảm bảo khả năng hòa tan tốt, vừa có độ bay hơi hợp lý giúp thu hồi sản phẩm dễ dàng. Kết hợp thời gian siêu âm 30 phút ở 30°C giúp phá vỡ cấu trúc tế bào hiệu quả, làm tăng lượng β-caroten trích ly lên mức tối đa. Siêu âm quá lâu hoặc nhiệt độ cao có thể gây tổn hại carotenoid.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu trong trích ly Beta Caroten từ nấm men

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh quy trình trích ly β-caroten từ chủng nấm men Rhodotorula mucilaginosa bằng acid citric kết hợp sóng siêu âm và dung môi aceton không chỉ đạt hiệu suất cao mà còn thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe người sử dụng. Hàm lượng β-caroten thu được đạt tới 60.929 μg/g sinh khối khô, có thể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, và chất tạo màu thiên nhiên. Quy trình đơn giản, có khả năng mở rộng quy mô sản xuất trong công nghiệp. Đồng thời, việc trích ly chỉ cần thực hiện một lần giúp tiết kiệm chi phí, thời gian và nguyên liệu. Việc nghiên cứu chuyên sâu các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp định hướng phát triển công nghệ sinh học trong khai thác tài nguyên sinh học bền vững.

4.1. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật trích ly Beta Caroten từ nấm men nghiên cứu

Quá trình trích ly sử dụng acid citric 3M kết hợp siêu âm 30 phút và dung môi aceton đạt hiệu suất thu hồi β-caroten lên đến 60.929 μg/g sinh khối khô. So với phương pháp sử dụng acid HCl truyền thống, quy trình mới không những giảm thiểu tác động môi trường mà còn đạt hiệu quả tương đương, chứng tỏ tính khả thi và ưu việt trong ứng dụng thực tiễn.

4.2. Ứng dụng công nghiệp và tiềm năng mở rộng quy mô sản xuất Beta Caroten

Quy trình trích ly tối ưu từ nấm men với acid hữu cơ và siêu âm có thể được áp dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm chức năng, mỹ phẩm thiên nhiên. Việc sử dụng nguyên liệu nấm men giúp ổn định nguồn cung, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết tự nhiên như thực vật. Đồng thời, việc rút ngắn thời gian trích ly và giảm số lần chiết xuất giúp tiết kiệm chi phí, nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.

V. Hướng dẫn kết luận và triển vọng nghiên cứu trích ly Beta Caroten từ nấm men

Nghiên cứu đã xác định được các yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly β-caroten từ chủng nấm men Rhodotorula mucilaginosa. Việc sử dụng acid hữu cơ như acid citric, kết hợp sóng siêu âm và dung môi aceton được coi là kỹ thuật ưu việt mang lại hiệu quả cao, an toàn và thân thiện môi trường. Kết quả chỉ ra rằng trích ly β-caroten chỉ cần thực hiện một lần với điều kiện tối ưu, đem lại sản lượng đáng kể. Phương pháp này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển nguồn carotenoid sinh học, tăng giá trị kinh tế và đóng góp bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai hướng tới tối ưu quy trình sản xuất quy mô lớn, ứng dụng các công nghệ tiên tiến như siêu tới hạn, enzym hỗ trợ, hoặc sự kết hợp đa phương pháp để nâng cao hơn nữa hiệu suất và độ tinh khiết của β-caroten.

5.1. Kết luận chính về quy trình trích ly Beta Caroten từ nấm men hiệu quả

Quá trình trích ly tối ưu sử dụng acid citric 3M, tỷ lệ sinh khối/acid 1:15, dung môi aceton tỉ lệ 1:50 kết hợp sóng siêu âm 30 phút mang lại hàm lượng β-caroten lên đến gần 61 μg/g sinh khối khô. Trích ly lần 2 không mang lại hiệu quả đáng kể, cho thấy một lần trích ly đáp ứng yêu cầu khai thác tối ưu.

5.2. Triển vọng nghiên cứu và phát triển công nghệ trích ly Beta Caroten trong tương lai

Phát triển các phương pháp trích ly thân thiện môi trường hơn với dung môi xanh và enzyme sẽ là hướng nghiên cứu quan trọng. Việc kết hợp công nghệ siêu tới hạn, công nghệ màng hoặc microfluidics có thể giúp tăng hiệu quả và tinh khiết sản phẩm. Ứng dụng trong thực tế cần nghiên cứu thêm về điều kiện nuôi cấy, tăng sinh khối, cũng như khai thác các nguồn nấm men mới có sản lượng β-caroten cao hơn nhằm đa dạng hóa nguồn nguyên liệu và ổn định sản lượng β-caroten chất lượng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài. Carotenoid là một hợp chất quan trọng cho sức khỏe con người, xuất hiện trong các thực vật, tảo, và vi khuẩn có khả năng quang hợp. Hiện nay, có hơn 600 loại carotenoid khác nhau được tìm thấy và chia thành 2 nhóm chính: caroten và xanthophyll.

Cả hai nhóm này đều có khả năng chống oxy hóa, bảo vệ tế bào khỏi tác động của các gốc tự do gây hại. Chúng đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ da khỏi tác động của tia tử ngoại, giúp giảm thiểu nguy cơ ung thư da và lão hóa da. Hơn nữa, carotenoid còn góp phần cải thiện hệ thống miễn dịch, tăng cường khả năng chống lại bệnh nhiễm trùng và bệnh tật. Lợi ích của các carotenoid ngày càng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp thực phẩm, dược liệu, và mỹ phẩm.

Trong số các loại caroten phổ biến, β-caroten đáng chú ý vì khả năng chuyển đổi thành vitamin A - một thành phần cần thiết cho sức khỏe và sự tăng trưởng của con người. Trong thời đại tập trung vào giá trị dinh dưỡng và sức khỏe, nhu cầu về các thành phần chất dinh dưỡng, đặc biệt là carotenoid, ngày càng tăng cao. Hiện nay, nguồn carotenoid phổ biến nhất là từ thực vật. Tuy nhiên, sản lượng và chất lượng của carotenoid thực vật chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tự nhiên như thời tiết, khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm, thổ nhưỡng, và còn nhiều hạn chế khác.

Một giải pháp tiềm năng để khắc phục các hạn chế này là tập trung vào vi sinh vật, một nguồn tiềm năng để khai thác carotenoid. Vi sinh vật, như vi khuẩn: Flavobacterium, Rhodobacter; nấm men: Rhodotorula, Xanthophyllomyces dendrorhous; nấm mốc: Blakeslea trispora, và vi tảo: Dunaliella salina, Haematococcus pluvialis có khả năng tổng hợp carotenoid như lycopen, β-caroten, astaxanthin, lutein, zeaxanthin, canthaxanthin,.Việc kiểm soát các yếu tố như môi trường nuôi cấy, nhiệt độ, thời gian, ánh sáng, độ pH dễ dàng hơn, giúp đồng nhất sản lượng và chất lượng carotenoid giữa các lần trích ly. Vì vậy, việc khai thác carotenoid từ vi sinh vật là cực kỳ cần thiết để đáp ứng nhu cầu của con người. Điều này không chỉ góp phần cải thiện sức khỏe và chất lượng cuộc sống, mà còn định hướng ngành công nghiệp vào việc sử dụng nguồn tài nguyên sinh học một cách bền vững và hiệu quả hơn.

Do đó, đề xuất nghiên cứu và khai thác carotenoid ở vi sinh vật là một chủ đề không thể bỏ qua, mang lại lợi ích to lớn cho cả con người và môi trường. Từ vấn đề trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly β-caroten từ chủng nấm men R. mucilaginosa là một chủng vi sinh vật chứa nhiều β-caroten với tiềm năng kinh tế cao. Sự tăng sinh khối nhanh và khả năng sử dụng nguồn carbon giá thành thấp của chủng vi sinh vật này làm cho việc khai thác β-caroten từ chúng trở nên hấp dẫn.

Trước đó, nghiên cứu về quy trình trích ly carotenoid từ vi sinh vật được thực hiện như quy trình trích ly bằng siêu âm, quy trình trích ly bằng phương pháp nghiền hoặc quy trình trích ly sử dụng acid HCl (Gu và cộng sự, 2007). Trong nghiên cứu này đã chỉ ra rằng phương pháp trích ly bằng acid HCl đạt hiệu quả cao nhất, các thí nghiệm tối ưu hóa quá trình trích ly carotenoid bằng acid HCl cũng đã được thực hiện. Mặc dù đạt hiệu quả trích ly cao, tuy nhiên việc sử dụng acid HCl vẫn còn một nhược điểm lớn về những rủi ro đối với môi trường nếu không được xử lý hoặc loại bỏ đúng cách. Vì vậy, đề tài nghiên cứu này thay thế acid HCl bằng các acid hữu cơ, có mặt trong các loại thực phẩm tự nhiên và an toàn cho sức khỏe con người.

Kết hợp với quá trình sử dụng sóng siêu âm giúp phá vỡ tế bào vi sinh vật một cách hiệu quả. Bên cạnh đó, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly β-caroten từ vi sinh vật, chẳng hạn như loại vi sinh vật, loại dung môi trích ly, nồng độ dung môi, tỷ lệ dung môi/sinh khối khô, và các phương pháp hỗ trợ như sử dụng acid, base, muối (phương pháp hóa học), quá trình vi sóng siêu âm, nghiền (phương pháp vật lý), hoặc enzyme (phương pháp sinh học). Những yếu tố này cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất trích ly β-caroten cao nhất. Mục tiêu nghiên cứu.

Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng acid hữu cơ khác nhau kết hợp sóng siêu âm trong phá vỡ tế bào nấm men tạo điều kiện trích ly β-caroten. Loại acid, nồng độ acid và tỷ lệ acid sử dụng cùng thời gian siêu âm được khảo sát nhằm tìm ra điều kiện phù hợp cho quá trình phá vỡ tế bào để trích ly được tối đa β-caroten ra khỏi tế bào nấm men. Sau đó, các loại dung môi sử dụng cho quá trình trích ly được khảo sát để tìm ra điều kiện trích ly cho hiệu quả cao nhất với việc trích ly. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của nghiên cứu.

Đối tượng của đề tài. - Hợp chất β-caroten được trích ly từ chủng nấm men Rhodotolura mucilaginosa. Phạm vi và giới hạn của đề tài. Nghiên cứu trích ly hợp chất β-caroten từ vi sinh vật trong điều kiện phòng thí nghiệm sử dụng các dung môi và acid hữu cơ thân thiện với môi trường.

Nội dung nghiên cứu. - Khảo sát ảnh hưởng của các loại acid đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R. 2 - Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R. - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sinh khối khô/acid đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R.

- Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R. mucilaginosa - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sinh khối khô/ ung môi đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R. - Khảo sát ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R. - Khảo sát hiệu quả trích ly lần 2 đến hàm lượng β-caroten trích ly từ chủng nấm men R.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp vi sinh. - Nuôi cấy và giữ chủng nấm men trên môi trường thạch. - Nuôi tăng sinh tế bào nấm men.

- Nuôi cấy nấm men sinh tổng hợp β-caroten. Phương pháp trích ly β-caroten từ sinh khối nấm men. - Phương pháp thu nhận sinh khối vi sinh vật. - Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của các loại acid hỗ trợ trích ly thu β-caroten từ nấm men.

- Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid hỗ trợ trích ly, thu β-caroten từ nấm men. - Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ sinh khối khô / acid hỗ trợ (g/mL) đến quá trình trích ly, thu β-caroten từ nấm men. - Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ sinh khối khô / dung môi (g/mL) đến quá trình trích ly, thu β-caroten từ nấm men. - Phương pháp khảo sát ảnh hưởng thời gian siêu âm đến quá trình trích ly, thu β-caroten từ nấm men.

- Phương pháp khảo sát hiệu suất trích ly, thu β-caroten lần hai từ nấm men. Phương pháp xác định hàm lượng β-caroten.Error! Bookmark not defined. - Phương pháp định lượng β-caroten bằng đường chuẩn. - Xác định bước sóng hấp thụ cực đại.

3 - Xác định độ hàm lượng β-caroten trong dung môi. - Phương pháp phân tích. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. Đề tài nghiên cứu tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình trích ly β-caroten từ chủng nấm men R.

mucilaginosa ATCC® 66034™ - một nhóm chất màu tự nhiên có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người. Việc khai thác β-caroten từ vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc thu được các hợp chất có giá trị cao này từ nguồn nguyên liệu sinh học. Đề tài này có mục tiêu góp phần phát triển ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao từ nguồn nguyên liệu vi sinh vật. Đồng thời, nó hướng đến tìm ra các phương pháp hiệu quả và an toàn để khai thác và sử dụng β- caroten trong các lĩnh vực này.

Việc khám phá những quy trình tối ưu cho trích ly β-caroten từ chủng nấm men R. mucilaginosa ATCC® 66034™ sẽ mang lại nhiều tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và dinh dưỡng, đồng thời đóng góp vào sự phát triển bền vững của nguồn tài nguyên sinh học. Bố cục bài báo cáo. Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả và bạn luận Chương 5: Kết luận và kết luận 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.Tổng quan về Carotenoid.

Carotenoid là một họ sắc tố tự nhiên quan trọng được tìm thấy trong thực vật, tảo và vi khuẩn quang hợp. Những sắc tố này tạo ra màu vàng tươi, đỏ và cam của trái cây, hoa,. Hiện nay có hơn 600 loại carotenoid khác nhau được tìm thấy trong tự nhiên và chúng được chia thành hai nhóm chính là xanthophyll và caroten (Maoka, 2020). Phân loại, cấu trúc và nguồn cung cấp carotenoid.

Hai nhóm chính của hợp chất carotenoid là caroten (không chứa oxy) và xanthophyll (chứa oxy): Nhóm caroten: là mạch hydrocacbon không no, trong cấu tạo phân tử không chứa oxy, không tan trong nước, có khả năng tan trong lipid và các dung môi hữu cơ. Caroten có trong các loại rau quả như cà rốt, ớt chuông, gấc, quả mơ, bí ngô, bắp cải, rau spinach,. đặc biệt trong quá trình sinh tổng hợp của Blakeslea trispora, R. glutinis sinh khối tạo thành chứa rất nhiều caroten.

Một số caroten phổ biến như: lycopen, β-caroten, ngoài ra còn có α-caroten, γ-caroten,…(Gross, 2012). Nhóm Xanthophyll: Nhóm này bao gồm các Carotenoid có các nhóm chức chứa oxygen trong cấu trúc của chúng. Những nhóm chức năng phổ biến nhất trong Xanthophyll là nhóm hydroxyl (OH) và nhóm keto (C=O), nhưng cũng có thể có các nhóm chức năng khác như gốc aldehyde, carboxylic, epoxi. Xanthophyll có màu sắc đa dạng, thường là màu vàng, cam, đỏ và nâu.

Xanthophyll được tìm thấy rộng rãi trong thực vật và một số vi khuẩn. Một số xanthophyll phổ biến bao gồm lutein, zeaxanthin, violaxanthin, và neoxanthin (Gross, 2012). Carotenoid là các hợp chất tetratecpen được hình thành bởi sự kết hợp của 8 đơn vị isoprene (Ludwiczuk và cộng sự, 2017). Carotenoid có cấu trúc là một mạch thẳng, 8 đơn vị 5-cacbon isoprenoit liên kết nhau, và đối xứng qua trung tâm, có sự xen kẻ giữa các nối đôi và nối đơn.

Một số carotenoid trong cấu trúc có chứa các vòng sáu cạnh, hoặc chứa thêm oxy như các gốc ruợu, aldehyde, ketone, carboxylic, epoxi.