Tối ưu hóa điều kiện chiết tách và đánh giá hoạt tính sinh học của Polysaccharide từ đậu cô ve

Đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) là loại đậu phổ biến được trồng và tiêu thụ rộng rãi trên khắp thế giới. Trong thành phần hóa học, đậu cô ve rất giàu polysaccharide, protein, lipid và các chất chuyển hóa thứ cấp khác. Các dạng polysaccharide từ P. vulgaris đã được nghiên cứu và chứng minh là có hoạt tính sinh học cao như: tinh bột trong đậu cô ve là chất chống oxy hóa và tăng cường miễn dịch; chất xơ đã được chứng minh về khả năng cải thiện sức khỏe con người, giảm cholesterol, điều chỉnh mức đường huyết và ngăn ngừa táo bón.

Đánh giá được tiềm năng thu nhận polysaccharide từ đậu cô ve, Viện Y sinh nhiệt đới đã sàng lọc và nghiên cứu phương pháp chiết tách polysaccharide tối ưu nhất. Hiệu suất của quy trình chiết tách polysaccharide từ đậu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại đậu, bộ phận chiết tách, điều kiện nhiệt độ, pH, thời gian và dung môi chiết tách. Quy trình chiết tách là phá hủy và làm suy giảm thành tế bào trong điều kiện nhẹ để các tính chất của polysaccharide không thay đổi.

Qua nghiên cứu thử nghiệm, chúng tôi xác định phương pháp chiết tách polysaccharide từ đậu cove là phương pháp chiết nóng hồi lưu với dung môi là NaOH. Nhiệt độ chiết tách, thời gian gia nhiệt, tỷ lệ nguyên liệu- dung môi và thành phần dung môi được tối ưu hóa bằng cách sử dụng đồ thị bề mặt 3D. Phương pháp trên được tiến hành tương tự nhằm xác định các điều kiện tối ưu để tinh sạch polysaccharide từ chế phẩm bán tinh sạch. Hoạt tính sinh học của polysaccharide được tiến hành đánh giá qua các thử nghiệm ức chế tế bào ung thư và enzym hạ đường huyết α-amylase. Các dữ liệu được tổng hợp xử lý, so sánh và phân tích thống kê để tìm kiếm mối tương quan giữa điều kiện chiết tách, chế phẩm và hoạt tính, từ đó đưa ra điều kiện chiết tách polysaccharide tối ưu nhất.

Biểu đồ bề mặt (3D) thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ NaOH (a) và etanol (b), trên tổng hàm lượng polysaccharides

Kết quả nghiên cứu đã chiết tách được 50gr polysaccharide với độ tinh sạch >90%. Đồng thời xác định được các điều kiện tối ưu cho quy trình chiết tách polysaccharide từ đậu cove và tinh sạch polysaccharide từ sản phẩm bán tinh sạch, cụ thể: dung môi chiết là NaOH 10% với tỷ lệ nguyên liệu-dung môi 1:20 (w/v), nhiệt độ chiết tách là 70oC trong 2 giờ, tỉ lệ dung dịch Sevag và dịch chiết là 1:1. Sản phẩm polysaccharide thu được từ quy trình trên thể hiện hoạt tính sinh học cao (DPPH  (IC50, µg/ml): 36,3 ± 1,3; Hydroxyl (IC50, µg/ml) : 23,31 ± 0,6; Superoxide (IC50, µg/ml): 30,9 ± 1,1; α-amylase (IC50, µg/ml): 125,3 ± 3,1). Phương pháp này có thể được sử dụng ở quy mô lớn hơn để chiết tách polysaccharide từ đậu làm nguyên liệu ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm hoặc dược phẩm.

Biểu đồ thể hiện sự tương quan giữa điều kiện chiết tách và hoạt tính sinh học của sản phẩm polysaccharides

Nguồn tài liệu: http://dx.doi.org/10.19261/cjm.2020.795

Bài và ảnh: ThS. Nguyễn Thị Thu Thủy/ Viện YSNĐ