- ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ĐẾN HÀM LƯỢNG POLYPHENOL VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA TỪ ĐẬU NÀNH. - Đậu nành, polyphenol, flavonoid, trích ly, khả năng chống oxy hóa, trung hòa gốc tự do DPPH. - Nghiên cứu được tiến hành trên cơ sở xác lập điều kiện tối ưu của các biến phụ thuộc ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly polyphenol và khả năng chống oxy hóa của đậu nành (Glycine max L. - Các yếu tố khảo sát bao gồm loại dung môi sử dụng (methanol, ethanol và acetone). - nồng độ dung môi và 90 % v/v). - tỷ lệ đậu nành trong dung môi và số lần trích ly (2, 3, 4). - thời gian trích ly (2, 3, 4 giờ) và nhiệt độ o C). - Hiệu quả quá trình trích ly polyphenol thể hiện qua hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và flavonoid tổng số (TFC) cũng như hoạt tính chống oxy hóa thông qua khả năng trung hòa gốc tự do DPPH (1,1–diphenyl–2–picrylhydrazyl) được sử dụng như chỉ tiêu đánh giá. - Nhìn chung, hiệu suất trích ly cao khi sử dụng dung môi acetone 70%;. - tỷ lệ đậu nành và dung môi thích hợp là 1:6 với 3 lần trích ly. - Hiệu suất trích ly có thể được nâng cao khi trích ly ở nhiệt độ 40 o C trong 3 giờ cho mỗi lần trích.. - Đậu nành (Glycine max L. - Những lợi ích sức khỏe đáng kể đến là các polyphenol đậu nành có hoạt tính sinh học, bao gồm khả năng chống oxy hóa, chống tăng sinh, và các hiệu ứng làm giảm cholesterol cũng như liên kết với các thụ thể estrogen (Isanga và Zhang, 2008). - Các hợp chất polyphenol được biết như chất chống oxy hóa và như vậy chúng có thể nhặt rác gốc tự do – được tạo thành trong cơ thể do các ảnh hưởng có hại của các loài phản ứng gây ra các oxit phân tử sinh học có thể làm hỏng các tế bào và gây ra những thay đổi cấu trúc mô (Madhavi et al., 1995. - Quá trình trích ly được biết đến rộng rãi như là một quá trình tách chiết chất có hoạt tính sinh học thực vật từ nguyên liệu (Chew et al., 2011). - Nhiều hệ dung môi khác nhau đã được sử dụng để chiết xuất polyphenol từ nguyên liệu thực vật (Chavan et al., 2001). - Cả hiệu suất trích ly và hoạt tính chiết xuất phụ thuộc rất lớn vào dung môi (Tân et al., 2013). - Năng lực chống oxy hóa của các hợp chất polyphenol bị tác động mạnh mẽ bởi độ phân cực của dung môi được sử dụng trích ly. - Do đó, việc lựa chọn các dung môi là rất quan trọng đối với các mẫu nguyên liệu thực vật. - Hệ dung môi trích ly thường được lựa chọn theo mục đích trích ly, khả năng phân cực của các thành phần mục tiêu, độ phân cực của các thành phần không mong muốn, tổng chi phí, an toàn và vấn đề môi trường (Wang et al., 2008. - Dung môi acetone, ethanol và methanol đã được sử dụng rộng rãi để chiết xuất các thành phần polyphenol từ nguyên liệu thực vật, đặc biệt là các loại thảo mộc và cây thuốc (Tabart et al., 2007;. - Wang et al., 2008. - Hiệu suất trích ly không chỉ phụ thuộc vào dung môi mà còn về phương pháp trích ly (Goli et al., 2004. - Phương pháp trích ly phải cho phép hoàn thành trích ly các hợp chất mục tiêu và phải tránh biến đổi hóa học của chúng (Zuo et al., 2002. - Ngoài ra, không có phương pháp trích ly duy nhất áp dụng cho tất cả các mẫu thực phẩm vì sự phức tạp của các hợp chất polyphenol và tương tác của nó với các hợp chất hoạt tính sinh học khác trong các mẫu thực phẩm.. - Một số yếu tố có thể góp phần ảnh hưởng đến tốc độ trích ly và chất lượng của các hợp chất polyphenol mang hoạt tính sinh học được chiết xuất, bao gồm cả phương pháp trích ly, loại dung môi, nồng độ dung môi, thời gian tiếp xúc hai pha, nhiệt độ trích ly, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi cùng với kích thước hạt nguyên liệu (Chew et al., 2011. - Jin Dai et al., 2010. - Pinelo et al., 2005).. - Theo Silva et al. - loại nguyên liệu thực vật và một phương pháp trích ly hợp chất phenol lý tưởng cho một nguồn nguyên liệu riêng biệt phải được thiết kế riêng và tối ưu hóa. - Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của các loại dung môi, nồng độ dung môi, tỷ lệ đậu nành với dung môi cũng như số chu kỳ trích ly, nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng tách hợp chất polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của chúng trong đậu nành.. - Đậu nành sạch được nghiền nhỏ (Giao et al., 2009), khử chất béo trong hệ thống Soxhlet với hexane trong 10 giờ (Weidner et al., 2012) và được trữ ở 5 o C sau khi loại bỏ hexane.. - Khối lượng 0,5g bột đậu nành đã khử chất béo được chiết xuất mỗi lần với lượng dung môi theo tỷ lệ như bố trí trong thí nghiệm kết hợp với lắc đều, chiết xuất từ những lần trích được kết hợp để xác định TPC, TFC và khả năng chống oxy hóa.. - Nghiên cứu loại dung môi ảnh hưởng trên TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa được thực hiện với ba loại dung môi là methanol, acetone và ethanol (70%, v/v). - Nghiên cứu của nồng độ dung môi trên TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa được thực hiện với nồng độ của dung môi tương ứng và 90. - Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đậu nành trong dung môi và 01:10) và số chu kỳ trích ly (2, 3 và 4 lần) trên TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa được thiết kế dưới hình thức thí nghiệm hai yếu tố. - Tương tự như vậy, các tác động của thời gian trích ly (2, 3 và 4 giờ) và nhiệt độ và 60 o C) trên TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa được bố trí theo tác động của hai yếu tố và phương pháp giai thừa.. - Xác định TPC trong chiết xuất: TPC được ước tính bằng phương pháp Folin-Ciocalteu (Susu Giang et al., 2013). - TFC được xác định bằng phương pháp đo màu như mô tả của Ozsoy et al. - Hoạt tính chống oxy hóa: Hoạt tính chống oxy hóa của các hóa chất có hoạt tính sinh học được chiết xuất từ đậu nành được đánh giá bằng cách đo hoạt tính trung hòa gốc tự do thông qua phản ứng mất màu tím của dung dịch 1,1–diphenyl–2–. - Khảo nghiệm quang phổ này sử dụng gốc tự do DPPH ổn định như thuốc thử và đã được mô tả bởi Anshu et al. - 3.1 Ảnh hưởng của các loại dung môi đến hàm lượng TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa từ chiết xuất đậu nành. - Bảng 1 thể hiện hàm lượng TPC, TFC và khả năng trung hòa gốc tự do của đậu nành từ ba loại dung môi là acetone, methanol và ethanol. - Trong các dung môi khảo sát, dung môi acetone cho hiệu suất trích ly polyphenols (TPC và TFC) hiệu quả nhất. - Kết quả này cũng phù hợp với kết quả về khả năng trung hòa gốc tự do DPPH. - Hỗn hợp chiết xuất bằng dung môi acetone thể hiện khả năng trung hòa gốc tự do DPPH mạnh nhất (76,4%).. - Nhiều nghiên cứu trước đây đã cho thấy, acetone là dung môi tốt nhất cho chiết xuất pro- anthocyanidins và tannin (Chirinos et al., 2007;. - Tabart et al., 2007).. - Bảng 1: Ảnh hưởng của loại dung môi đến hàm lượng TPC, TFC và khả năng trung hòa gốc tự do của đậu nành. - Loại dung môi TPC (mg GAME/g) TFC (mg QE/g) Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH. - Các kết quả có được hoàn toàn phù hợp về độ phân cực của dung môi dùng để chiết tách và tính tan của các hợp chất polyphenol trong nguyên liệu.. - Độ phân cực của acetone, ethanol và methanol là và 0,762 tương ứng (Tân et al., 2013).. - Dung dịch acetone trong nước là một dung môi tốt cho chất chống oxy hóa phân cực và hữu ích hơn để chiết xuất polyphenol từ phức hợp protein, khi chúng xuất hiện sẽ làm giảm liên kết phức polyphenol-protein (Chirinos et al., 2007. - Trong thực tế, việc sử dụng dung môi acetone trong nước có nhiều thuận lợi hơn việc sử dụng dung môi ethanol và methanol trong nước như hiệu suất trích ly cao hơn. - được sử dụng làm dung môi cho các giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu này. - v/v) có thể nâng cao hiệu quả trích ly TPC từ đậu nành.. - 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi acetone đến hàm lượng TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa từ chiết xuất đậu nành. - Ảnh hưởng của nồng độ dung môi acetone đến hàm lượng polyphenol, flavonoid và khả năng trung hòa gốc tự do DPPH trong dịch chiết đậu nành được thể hiện trong Bảng 2.. - Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ dung môi acetone đến hàm lượng TPC, TFC và khả năng trung hòa gốc tự do của đậu nành. - Nồng độ acetone có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng trích ly của cả TPC và TFC từ đậu nành, đồng thời chúng cũng ảnh hưởng đến khả năng trung hòa gốc tự do của đậu nành.. - 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu nành và dung môi acetone cùng với số lần trích đến hàm lượng TPC, TFC từ chiết xuất đậu nành. - Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu nành trong dung môi. - acetone cùng số lần trích ly đến TPC và TFC được thể hiện trên Hình 1. - Có thể quan sát thấy rằng cả số lần trích ly cùng với tỷ lệ đậu nành trong dung môi acetone ảnh hưởng đáng kể đến cả TPC và TFC. - Tỷ lệ đậu nành trong dung môi là 1:06 (w/v) cho hàm lượng cao nhất của cả TPC và TFC. - Gia tăng hơn nữa tỷ lệ đậu nành trong dung môi (tức từ không tăng đáng kể (p>. - Theo Tân et al. - (2011), một tỷ lệ dung môi cao có thể được tìm thấy và cho là thuận lợi trong việc trích ly các hợp chất polyphenol.. - Các kết quả này phù hợp với nguyên tắc truyền khối mà động lực cho khối lượng chuyển khối được coi là gradient nồng độ giữa chất rắn và dung môi. - Tỷ lệ dung môi cao có thể thúc đẩy một gradient nồng độ càng tăng, dẫn đến tăng tốc độ khuếch tán cho phép quá trình trích ly chất rắn bằng dung môi được tốt hơn (Cacace và Mazza, 2003. - Ngoài ra, cơ hội của các thành phần hoạt tính sinh học tiếp xúc với dung môi trích ly được mở rộng với sự gia tăng lượng dung môi, dẫn đến tăng hiệu suất trích ly (Zhang et al., 2007). - Tuy nhiên, sản lượng thành phần hoạt tính sinh học sẽ không tiếp tục tăng khi đã đạt được sự cân bằng (Herodež et al., 2003).. - Hình 1: Ảnh hưởng tỷ lệ đậu nành trong dung môi và số lần trích ly đến TPC và TFC Thể hiện qua giá trị trung bình và LSD, p = 0,05. - Trích ly nhiều lần là một phương pháp quan trọng để nâng cao sản lượng trích ly của polyphenol (Chen et al., 2013). - Ba chu kỳ trích ly cho kết quả cao hơn có ý nghĩa đối với cả hai thành phần TPC và TFC hơn so với sử dụng hai chu kỳ trích ly. - Tuy nhiên, với bốn chu kỳ trích ly không thể cải thiện năng suất của cả hai thành phần TPC và TFC (Hình 1).. - Từ kết quả thu được, tỷ lệ đậu nành và dung môi acetone là 1:06 (w/v) cùng với ba chu kỳ trích ly là điều kiện tối ưu để trích TPC và TFC từ đậu nành.. - 3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu nành và dung môi acetone cùng với số lần trích đến hàm lượng TPC, TFC và hoạt tính chống oxy hóa từ chiết xuất đậu nành. - Việc lựa chọn thời gian và nhiệt độ trích ly thích hợp là bước cuối cùng trong chuỗi thí nghiệm. - Sự thay đổi của TPC và TFC theo thời gian và nhiệt độ trích ly được biểu diễn trên Hình 2. - Ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng chống oxy hóa được thể hiện trong Hình 3. - Theo Spigno et al. - (2007), nhiệt độ trích ly tác động đến khả năng hòa tan, tốc độ truyền khối và. - Kết quả xác nhận thực tế là dưới một giới hạn nhất định, nhiệt độ cao nâng cao hiệu quả trích ly do tăng cường mức độ khuếch tán và độ hòa tan của chất phân tích trong các dung môi (Ju và Howard, 2003). - Vượt quá giới hạn nhất định đó, nhiệt độ trích ly cao sẽ làm giảm TPC và TFC. - Quan sát kết quả nghiên cứu cho thấy kéo dài thời gian trích ly từ 2 đến 3 giờ TPC và TFC trong dung môi tăng lên đáng kể. - Tuy nhiên, không có khác biệt đáng kể cả TPC và TFC khi kéo dài thời gian trích ly lên đến 4 giờ. - Kết quả này có thể được giải thích bằng định luật thứ hai của Fick về sự khuếch tán khi dự đoán trạng thái cân bằng cuối cùng giữa nồng độ chất tan trong ma trận chất rắn trong dung môi có thể đạt được sau một thời gian nhất định (Silva et al., 2007). - Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ trích ly đến khả năng trung hòa gốc tự do DPPH cho thấy một xu hướng tương tự như đối với TPC và TFC (Hình 3). - Điều này xác nhận rằng polyphenol có khả năng đóng góp vào các hoạt động quét gốc tự do (Miliauskas et al., 2004). - Kết quả tương tự cũng đã được công bố bởi các tác giả khác nhau (Katalinic et al., 2004. - Maksimovic et al., 2005. - Miliauskas et al., 2004. - Yu et al., 2005 và Turkmen et al., 2006). - Hình 2: Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trích ly đến TPC và TFC Thể hiện qua giá trị trung bình và LSD, p = 0,05. - Hình 3: Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trích ly đến khả năng trung hòa gốc tự do Thể hiện qua giá trị trung bình và LSD, p = 0,05. - Hình 4: Tương quan giữa TPC và khả năng trung hòa gốc tự do 4 KẾT LUẬN. - Acetone được chứng minh là dung môi tốt nhất để trích ly polyphenol từ đậu nành. - Các điều kiện tối ưu cho quá trình trích TPC và TFC cũng như hoạt tính chống oxy hóa tối đa được xác định là nồng độ acetone 70% (v/v), tỷ lệ đậu nành trong dung môi tương ứng 1:06 (w/v) với ba chu kỳ với 3 giờ cho mỗi chu kỳ trích ly ở nhiệt độ 40°C. - Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH đạt và có một mối tương quan chặt chẽ với tổng hàm lượng polyphenol.