Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu này có mục đích tối ưu các điều kiện trích ly saponin triterpenoit tổng và polysaccharide từ cây Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum) với sự hỗ trợ của sóng siêu âm bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM).
KHOA HỌC CƠNG NGHỆ NGHIÊN CỨU TRÍCH LY SIÊU ÂM SAPONIN TRITERPENOIT TỔNG VÀ POLYSACCHARIDE TỪ CÂY GIẢO CỔ LAM (Gynostemma pentaphyllum) Nguyễn Tân Thành1 TÓM TẮT Nghiên cứu có mục đích tối ưu điều kiện trích ly saponin triterpenoit tổng polysaccharide từ Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum) với hỗ trợ sóng siêu âm phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) Bố trí thí nghiệm theo thiết kế Box – Benhken, xây dựng mơ hình tối ưu quy trình tách chiết saponin triterpenoit tổng (Y1) polysaccharide (Y2) với ba yếu tố cơng suất siêu âm (X1), thời gian trích ly (X2) tỷ lệ nước/nguyên liệu (X3) Theo mô hình, điều kiện tối ưu hóa q trình trích ly để thu hàm lượng saponin triterpenoit tổng polysaccharide cao công suất siêu âm 350W, thời gian trích ly 27 phút tỷ lệ nước/nguyên liệu 27 mL/g Với thông số này, dịch chiết thu có hàm lượng saponin triterpenoit tổng 2,22 ± 0,01mg/g hàm lượng polysaccharide 5,71 ± 0,02% Từ khoá: Bề mặt đáp ứng, Gynostemma pentaphyllum, polysaccharide, trích ly, saponin triterpenoit ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum) loại thảo dược dây leo thuộc họ bí Cucurbitaceae, Chi Gynostemma phân bố nhiều khu vực châu Á Nhật Bản, Malaysia, Trung Quốc, New Guinea Việt Nam Ở Việt Nam Giảo cổ lam gồm có loại loại (cịn gọi ngũ diệp sâm) loại (thất diệp đảm) (Phạm Hoằng Bộ, 2009) Các nghiên cứu cho thấy Giảo cổ lam có khả chống oxi hóa, kéo dài tuổi thọ, giảm cholesterol, tiêu viêm, giải độc, dưỡng tâm an thần… (Lin, 2000; La Cour, 1995) Các nhà khoa học giới chứng minh Giảo cổ lam có tác dụng kìm hãm tích tụ tiểu cầu, làm tan cục máu đơng, chống huyết khối, tăng cường lưu thông máu lên não, giảm chứng cao huyết áp, có tác dụng chống viêm, kìm hãm phát triển khối u (Lin cộng sự, 1993; Liu cộng sự, 2014) Các nghiên cứu thành phần hóa học Giảo cổ lam cho thấy chi chứa nhiều nhóm chất có hoạt tính sinh học flavonoit, saponin, polysaccharide, polyphenol, nhóm chất sterol…(Marino, 1989; Wang, 2007) Các nghiên cứu hàm lượng saponin Giảo cổ lam nhiều gấp 3-4 lần so với nhân sâm (Fang, 1989) Viện Cơng nghệ Hóa sinh Mơi trường, Trường Đại học Vinh Email: nguyentanthanhvn@gmail.com Saponin nhóm glycoside lớn, gặp rộng rãi loài thực vật Hoạt chất saponin có tác dụng long đờm, chữa ho (saponin viễn chí, cam thảo, thiên mơn…), tăng cường sinh lực (saponin nhân sâm, đinh lăng, ngũ gia bì…), chống viêm (saponin cam thảo, ngưu tất…), kháng khuẩn, kháng nấm (saponin cà chua, mầm khoai tây)… Do có nhiều tác dụng cho thể người nên nghiên cứu tập trung nghiên cứu q trình trích ly để thu hàm lượng saponin cao từ Giảo cổ lam Hiện nay, công nghệ trích ly siêu âm ứng dụng nhiều cơng nghiệp trích ly hoạt chất dược liệu Cơng nghệ trích ly sử dụng sóng siêu âm làm tăng đáng kể tỷ lệ thu hồi hợp chất có hoạt tính sinh học so với phương pháp trích ly truyền thống Thời gian trích ly cơng nghệ giảm từ 20 đến 30 lần so với cơng nghệ trích ly truyền thống, nhờ tiết kiệm lượng, thời gian giảm givà xác định khối lượng Hàm lượng polysaccharide tính theo cơng thức: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thiết lập mơ hình Các nghiên cứu ban đầu khảo sát ảnh hưởng yếu tố công suất siêu âm, thời gian tỷ lệ nước/nguyên liệu đến trình trích ly saponin triterpenoit tổng polyshaccharide từ Giảo cổ lam Vì nghiên cứu này, miền đơn yếu tố tối ưu để tiến hành tối ưu hóa điều kiện trích ly chọn cơng suất siêu âm 200 - 400W, thời gian 20 - 30 phút tỷ lệ nước/nguyên liệu 20/1- 40/1 mL/g Bảng Mã hóa biến độc lập Kí Các mức mã hóa Các biến độc lập hiệu -1 +1 Công suất siêu âm (W) X1 200 300 400 Thời gian trích ly X2 20 25 30 (phút) Tỷ lệ nước/nguyên X3 20/1 30/1 40/1 liệu (mL/g) Sử dụng phần mềm Design-Expert®, phiên 7.0 để đánh giá ảnh hưởng thơng số q trình trích ly saponin triterpenoit tng v Nông nghiệp phát triển nông thôn - K - THáNG 7/2021 KHOA HC CễNG NGHỆ polyshaccharide có hỗ trợ sóng siêu âm Giảo cổ lam Bảng Kết thí nghiệm TN Công suất Thời gian Tỷ lệ nước/ Hàm lượng Saponin Hàm lượng siêu âm trích ly nguyên liệu triterpenoit tổng Polysaccharide X1 (oC) X2 (phút) X3 (mL/g) Y1 (mg/g) Y2 (%) 1,79 3,85 + 1,87 5,29 + 1,86 4,22 + + 2,17 5,43 1,84 4,17 + 2,15 5,67 + 2,05 5,21 + + 2,14 5,42 1,81 5,28 10 + 2,12 5,77 11 + 2,01 5,32 12 + + 2,13 5,39 13 0 2,29 5,48 14 0 2,24 5,52 15 0 2,25 5,49 16 0 2,26 5,51 17 0 2,28 5,55 3.2 Phân tích có nghĩa tương quan âm 300W, thời gian 30 phút tỷ lệ nước/nguyên liệu 20 mL/g Từ phân tích hồi quy tuyến tính mơ hình 17 thí nghiệm xây dựng phương trình Hàm lượng saponin triterpenoit tổng đạt giá trị hồi quy bậc hai q trình trích ly hàm lượng cao 2,29 mg/g điều kiện công suất siêu âm saponin triterpenoit tổng polyshaccharide có hỗ 300W, thời gian 25 phút tỷ lệ nước/nguyên liệu trợ siêu âm từ Giảo cổ lam là: 30 mL/g Hàm lượng polysaccharide thu đạt giá trị cao 5,77% điều kiện trích ly cơng suất siêu Y1 = 2,26 + 0,099X1 + 0,10X2 + 0,051X3 + 0,057X1X2 – 0,055X1X3 - 0,047X2X3 – 0,16X12 – 0,18X22 – 0,062X32 (1) Y2 = 5,51 + 0,67X1 + 0,13X2 - 0,069X3 – 0,058X1X2 - 0,073X1X3 - 0,10X2X3 – 0,69X12 – 0,12X22 + 0,05X32 Bảng Kết phân tích hồi quy hàm lượng saponin triterpenoit tổng polyshaccharide Nguồn Mơ hình X1 X2 X3 X1X2 X1X3 X2X3 X12 Hàm lượng saponin triterpenoit tổng Y1 Giá trị Giá trị p F 177,81