Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Rong lục Chaetomorpha sp. là loài rong nước lợ phân bố nhiều trong các ao nuôi tôm quảng canh tại đồng bằng sông Cửu Long. Chúng đóng vai trò như các nhà máy lọc nước trong ao nuôi để giúp tăng sức khỏe và năng suất tôm. Hàm lượng protein khoảng 10-20% w/w chất khô, với thành phần các acid amin cân đối. Protein trong rong Chaetomorpha sp. gồm hai nhóm chính là nhóm tan trong nước và nhóm tan trong dung môi kiềm ( hơn 88% tổng hàm lượng protein). Rong khô được sử dụng làm nguyên liệu trích ly protein sử dụng cellulase (Crestone Conc., Genecor ) và dung môi NaOH.

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 1

Trang 1

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 2

Trang 2

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 3

Trang 3

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 4

Trang 4

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 5

Trang 5

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 6

Trang 6

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 7

Trang 7

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng trang 8

Trang 8

pdf 8 trang Danh Thịnh 09/01/2024 3160
Bạn đang xem tài liệu "Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
Open Access Full Text Article Bài nghiên cứu
1Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2Học viện Khoa học và Công nghệ
3Trường Đại học Công nghệ Sài Gòn
Liên hệ
Bạch NgọcMinh, Viện Sinh học nhiệt đới,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam
Học viện Khoa học và Công nghệ
Email: greensi02@gmail.com
Lịch sử
 Ngày nhận: 01-12-2018
 Ngày chấp nhận: 02-7-2019
 Ngày đăng: 30-9-2019
DOI : 10.32508/stdjns.v3i2.864
Bản quyền
© ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố
mở được phát hành theo các điều khoản của
the Creative Commons Attribution 4.0
International license.
Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối rong
chaetomorpha sp. bằng phương pháp bềmặt đáp ứng
Bạch NgọcMinh1,2,*, Huỳnh HoànMỹ1, Hoàng Kim Anh3, Ngô Kế Sương1
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
TÓM TẮT
Rong lục Chaetomorpha sp. là loài rong nước lợ phân bố nhiều trong các ao nuôi tôm quảng canh
tại đồng bằng sông Cửu Long. Chúng đóng vai trò như các nhà máy lọc nước trong ao nuôi để
giúp tăng sức khỏe và năng suất tôm. Hàm lượng protein khoảng 10-20%w/w chất khô, với thành
phần các acid amin cân đối. Protein trong rong Chaetomorpha sp. gồm hai nhóm chính là nhóm
tan trong nước và nhóm tan trong dung môi kiềm ( hơn 88% tổng hàm lượng protein). Rong khô
được sử dụng làm nguyên liệu trích ly protein sử dụng cellulase (Crestone Conc., Genecor ) và dung
môi NaOH. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tối ưu hoá điều kiện trích ly bằng phương pháp bề
mặt đáp ứng RSM. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở giai đoạn đầu trích ly protein bằng cellulase với
các thông số tối ưu nồng độ enzyme 121UI/g cơ chất, thời gian 90 phút ở nhiệt độ 400C thì hàm
lượng protein thu được là 38,921 mg/g cơ chất. Sau đó, tiếp tục quá trình trích ly nhóm protein
tan trong dung môi NaOH với hai yếu tố nồng độ NaOH là 1,2% và thời gian trích ly là 78 phút ở
500C. Kết quả hàm lượng protein thu được là 68,651 mg/g cơ chất. Sau quá trình tối ưu hoá, tổng
hàm lượng protein thu được là 105,755 mg/g cơ chất. Quá trình tối ưu hoá tăng 10,33% hiệu suất
trích ly protein so với phương pháp trích ly đơn yếu tố. Protein concentrate từ rong có thể được sử
dụng trong thực phẩm và chăn nuôi.
Từ khoá: Chaetomorpha sp., cellulase, phương pháp bề mặt đáp ứng, rong nước lợ, tối ưu hoá,
trích ly protein
MỞĐẦU
Chaetomorpha là một chi bao gồm 81 loài phân bố từ
vùng biển đến vùng nước lợ trên toàn thế giới. Tám
loài đã được ghi nhận ở Thái Lan, hầu hết trong số
đó được phát hiện ở dọc bờ biển, trong khi đó một
số xuất hiện ở vùng nước tù đọng, bao gồm các ao
nuôi trồng thủy sản, ống dẫn nước, các hồ chứa và đất
ngập mặn1. Rong thường mọc thành những sợi dài,
phát triển thành đám, nổi trên mặt nước. Trong quá
trình phát triển, rong Chaetomorpha sử dụng nguồn
dinh dưỡng dư thừa trong môi trường nước, do có
khả năng hấp thụ phosphate và nitrate trong nước 2.
Theo kết quả báo cáo của Dự án SenterNovem ITB-
Algen rong Chaetomorpha sp. có thể phát triển trong
điều kiện độmặn rộng và có tốc độ tăng trưởng nhanh
(5 – 12%/ngày). Rong Chaetomorpha sp. được người
dân địa phương gọi là “rong mền” do rong phát triển
thành từng đám đan xen vào nhau như những thảm
mền trên mặt nước, sợi rong rất dài từ 2 – 4 m. Loài
Chaetomorpha sp. có mặt phổ biến trong các ao nuôi
tôm nước lợ quảng canh, có hàm lượng carbohydrate
cao (44 – 45% w/w chất khô) và protein dao động từ
(11 – 23%w/w chất khô) tùy vào thời điểm thu hoạch.
Việc nghiên cứu chuyển hóa sinh khối rong nước lợ
thành các sản phẩm có giá trị, đặc biệt là các protein
và peptide có hoạt tính sinh học là một cách tiếp cận
mới mẻ và rất có triển vọng nhằm khai thác một cách
hiệu quả nguồn sinh khối bền vững này3,4 .
Tác nhân chủ yếu được sử dụng để trích ly protein
trong rong là dung môi kiềm. Tác giả Barbarino và
Lourenço5 đã nghiên cứu quá trình trích ly protein
từ 15 loại rong khác nhau sử dụng dung dịch NaOH
0,1N với sự hỗ trợ của quá trình đồng hóa trên rong
được lạnh đông cho hiệu suất trích ly tốt nhất. Tuy
nhiên, việc trích ly protein bị hạn chế bởi các thành
phần polysaccharide trong thành tế bào như alginate,
xylan, cellulose. Để cải thiện khả năng hòa tan của
protein rong biển, phương án thường được lựa chọn
là sử dụng hệ enzyme thủy phân thành tế bào và các
polysaccharide bên trong tế bào. Các tác giả Amano3
và Fleurence6 cho thấy sử dụng các hỗn hợp enzyme
cellulase, hemicellulase và glucanase giúp gia tăng khả
năng trích ly protein từ rong lục. Theo Bạch Ngọc
Minh7 thành phần protein trong rong lụcChaetomor-
pha sp. gồm hai nhóm protein tan trong kiềm và pro-
tein tan trong nước lần lượt chiếm tỷ lệ 55,76% và
34,33% so với tổng khối lượng protein.
Phương pháp qui hoạch thực nghiệm ngày càng được
sử dụng phổ biến trong bố trí thí nghiệm. Phương
Trích dẫn bài báo này: Minh B N, Hoàn Mỹ H, Anh H K, Sương N K. Tối ưu hoá quá trình trích ly protein
từ sinh khối rong chaetomorpha sp. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.;
3(3):136-143.
136
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
pháp này ưu điểm tiết kiệm thời gian và số lượngmẫu
thí nghiệm, đồng thời có thể đánh giámối tương quan
giữa các yếu tố thí nghiệm. Trong số những phương
pháp qui hoạch thực nghiệm hiện đại, phương pháp
bề mặt đáp ứng với sự hỗ trợ của các phần mềm xử
lý số liệu đã trở thành một công cụ hữu ích giúp các
chuyên gia thực hiện nghiên cứu các quá trình tối ưu
hóa đa nhân tố, nhằm tiết kiệm thời gian, chi phí 8.
Mục tiêu của nghiên cứu này để xác định các giá trị
tối ưu cho quá trình thu nhận protein từ rong Chaeto-
morpha sp. nhằm tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu
suất trích ly protein.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Nguyên liệu
Rong mền Chaetomorpha sp. được thu nhận tại các
ao nuôi tôm quảng canh tại huyện Giá Rai, tỉnh Bạc
Liêu sau 15– 20 ngày phát triển tùy thuộc vào đ ... ên rong P. palmate14.
Kết quả tối ưu đạt được theo phương trình hồi quy
như sau : nồng độ enzyme là 121 UI/g cơ chất, nhiệt
độ trích ly là 400 C và thời gian trích ly là 90 phút.
Hàm lượng protein dự đoán theo phương trình hồi
quy là 38,921mg/g cơ chất. Kiểm tra thực nghiệmquá
trình trích ly protein từ rong với các thông số tối ưu
thu được từ phương trình hồi quy, hàm lượng protein
hoà tan thu được trong thực nghiệm là 37,651 mg/g
cơ chất. Sự khác biệt về hàm lượng protein giữa giá
trị được dự đoán theo phương trình hồi quy và giá trị
thực nghiệm là 3,27 %. Như vậy, giá trị thực nghiệm
thu được là rất gần với giá trị tính toán từ phương
trình hồi quy.
Tối ưu hoá quá trình trích ly protein bằng
dungmôi NaOH
Sử dụng các thông số đã xác định được sau quá trình
tối ưu hoá quá trình trích ly bằng enzyme để tiến hành
trích ly ở protein ở giai đoạn đầu. Sau khi ly tâm
138
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
Bảng 2: Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng protein khi trích ly bằng enzyme
Hàm lượng protein Coeff. SC Std. Err. P Conf. int()
Constant 37,0237 1,15324 7,35717e-009 2,7270
X1 3,45245 0,54153 0,00037 1,2805
X2 0,38992 0,54153 0,49483 1,2805
X3 2,32180 0,54153 0,00362 1,2805
X1 * X1 -3,13687 0,59597 0,00116 1,4092
X2 * X2 0,21221 0,59597 0,73226 1,4092
X3 * X3 -1,41726 0,59597 0,04902 1,4092
X1 * X2 0,53250 0,70758 0,47625 1,6732
X1 * X3 -0,09749 0,70758 0,89428 1,6732
X2 * X3 -0,53750 0,70758 0,47228 1,6732
N = 17 Q2 = 0,509 Cond. no. = 4,9932
DF = 7 R2 = 0,931 Y-miss = 0
R2 Adj. = 0,842 RSD = 2,0014
Conf. lev. = 0,95
Hình 1: Mối quan hệ của nồng độ NaOH và thời gian trích ly đến hàm lượng protein.
thu dịch trích protein trong nước, phần bã được sử
dụng để tiến hành khảo sát quá trình tối ưu hoá ở giai
đoạn trích ly bằng dung môi NaOH. Mô hình bố trí
thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian (X4) và nồng độ
NaOH (X5) đến hàm lượng protein hòa tan (mg /g)
thu được sau quá trình trích ly được trình bày ởBảng 3
và Bảng 4.
Sau khi xử lý số liệu, hệ số biến thiên thực R2 của
mô hình hồi qui là 0,957 và giá trị biến thiên ảo Q2
là 0,702. Phương trình hồi quy mô tả hàm lượng pro-
tein hòa tan thu được trong dịch trích như sau:
Y2 = 65,180 + 6,321 X4 + 10,224 X5 – 5,509 X4 X5 –
8,259 X52
Trong đó: Y2, X4, X5 lần lượt là hàm lượng protein
hòa tan thu được trong dịch trích (mg /g), thời gian
trích ly (phút), nồng độ NaOH (%).
Theo phương trình hồi qui chỉ có hai yếu tố X4, X5
là ảnh hưởng có ý nghĩa đến hàm lượng protein thu
được. Các biến số X4, X5 có ảnh hưởng dương tính
đến giá trị của Y2; trong khi đó các biến số X42 và X4
X5 có ảnh hưởng âm tính đến giá trị của Y2. Dựa vào
Bảng 4, biến X5 (nồng độ NaOH) là biến có hiệu ứng
139
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
Bảng 3: Mô hình quy hoạch thực nghiệm và kết quả của quá trình trích ly khi thay đổi 2 yếu tố nồng độ NaOH và
thời gian trích ly
STT Biến mã hoá Biến thực Hàm mục tiêu
X4 X5 Thời gian
(phút)
Nồng độ
NaOH (%)
Hàm lượng protein
(mg/g)
1 -1 -1 45 0,5 33,37
2 -1 1 45 1,5 60,52
3 1 -1 90 0,5 60,45
4 1 1 90 1,5 65,57
5 p2 0 68 0,3 51,67
6
p
2 0 68 1,7 64,61
7 0 p2 36 1,0 30,05
8 0
p
2 100 1,0 65,17
9 0 0 68 1,0 63,89
10 0 0 68 1,0 65,15
11 0 0 68 1,0 66,50
Bảng 4: Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng protein khi trích ly bằng NaOH
Hàm lượng protein Coeff. SC Std. Err. P Conf. int()
Constant 65,1798 2,23868 8,95817e-007 5,75471
X4 6,32068 1,37101 0,005786 3,52429
X5 10,2237 1,37101 0,000684 3,52429
X4*X4 -2,9950 1,63203 0,125931 4,19529
X5*X5 -8,2595 1,63203 0,003896 4,19529
X4*X5 -5,5088 1,93875 0,036184 4,98373
N = 11 Q2 = 0,702 Cond. no. = 3,6208
DF = 5 R2 = 0,957 Y-miss = 0
R2 Adj. = 0,914 RSD = 3,8775
Conf. lev. = 0,95
lớn nhất đến hàm lượng protein (Y2) ở cả giá trị bậc 1
và giá trị bậc 2. Tiếp đến là ảnh hưởng của biến thời
gian trích ly (X4) ở giá trị bậc 1, trong khi đó sự tương
tác của hai biến độc lập mang lại hiệu ứng ảnh hưởng
thấp nhất đến hàm lượng protein thu được. Mối quan
hệ của nồng độ NaOH và thời gian trích ly đến hàm
lượng protein được thể hiện trên Hình 2. Hệ số biến
thiên thực R2 của mô hình hồi qui là 0,931 và giá trị
biến thiên ảo Q2 là 0,509.
Kết quả tối ưu đạt được theo phương trình hồi quy
như sau : nồng độ dung môi NaOH là 1,2% và thời
gian trích ly là 72 phút. Hàm lượng protein dự đoán
theo phương trình hồi quy là 68,651 mg/g cơ chất. Sử
dụng các thông số tối ưu của quá trình tối ưu hoá để
bố trí thí nghiệm thực nghiệm. Hàm lượng protein
hoà tan thu được trong thực nghiệm là 68,104 mg/g
cơ chất. Sự khác biệt về hàm lượng protein giữa giá
trị được dự đoán theo phương trình hồi quy và giá trị
thực nghiệm là 0,8 %. Như vậy, giá trị thực nghiệm
thu được là rất gần với giá trị tính toán từ phương
trình hồi quy.
Hiện nay, chưa có nhiều nghiên cứu về quá trình trích
ly protein từ rong lục Chaetomorpha sp. để làm cơ sở
so sánh cho nghiên cứu, nhưng với các nghiên cứu về
trích ly protein từ các đối tượng rong khác cho thấy
sự phù hợp của phương pháp bề mặt đáp ứng RSM
140
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
Hình 2: Mối quan hệ của nồng độ NaOH và thời gian trích ly đến hàm lượng protein.
cho việc tối ưu hoá quá trình trích ly và thu nhận pro-
tein15–18.
KẾT LUẬN
Phương pháp bề mặt đáp ứng RSM được sử dụng để
tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ sinh khối sinh
lục Chaetomorpha sp. Rong khô được sử dụng để
trích ly protein qua hai giai đoạn là trích ly nhóm pro-
tein tan trong nước có hỗ trợ của enzyme và trích ly
nhóm protein tan trong kiềm bằng dung môi NaOH.
Hiệu suất thu nhận protein sau hai lần trích ly là
95,847mg/g cơ chất khi lần lượt tối ưu các thí nghiệm
đơn yếu tố. Tối ưu hoá quá trình trích ly protein bằng
qui hoạch thực nghiệm cho tổng hiệu suất thu nhận
protein là 105,755 mg/g cơ chất. Hiệu quả trích ly khi
sử dụng quy hoạch thực nghiệm tăng 10,33%.
Cam kết không xung đột lợi ích nhóm tác
giả
Tôi là tác giả chính của bản thảo công bố kết quả
nghiên cứu : “Tối ưu hoá quá trình trích ly protein từ
sinh khối rong Chaetomorpha sp. bằng phương pháp
bề mặt đáp ứng”. Tôi xin cam kết như sau:
• Tôi và cộng sự đồng tác giả của bản thảo này đã
được phép của Đơn vị tài trợ và của Chủ nhiệm
đề tài để sử dụng và công bố kết quả nghiên cứu.
• Tất cả các tác giả có tên trong bài đều đã đọc bản
thảo, đã thỏa thuận về thứ tự tác giả và đồng ý
gửi bài đăng trên tạp chí STDJNS.
• Công trình này không có bất kỳ sự xung đột về
lợi ích nào giữa các tác giả trong bài và với các
tác giả khác.
Đóng góp của từng tác giả cho bài báo
• Bạch Ngọc Minh: Tác giả chính của bản thảo,
là người soạn thảo bài báo, thiết kế nghiên cứu,
phân tích diễn giải các dữ kiện, thu thập dữ kiện
và thực hiện các phân tích cơ bản và thống kê.
• Huỳnh HoànMỹ : tham gia vào thiết kế và thực
hiện nghiên cứu, phân tích diễn giải các dữ liệu,
thu thập dữ kiện và thực hiện các phân tích cơ
bản và thống kê.
• Hoàng Kim Anh: tham gia soạn thảo và chỉnh
sửa bản thảo, phân tích dữ kiện, người trực tiếp
quản lý công trình nghiên cứu, cố vấn và thiết
kế nghiên cứu.
• Ngô Kế Sương : tham gia chỉnh sửa bản thảo, cố
vấn cho quá trình nghiên cứu từ khi công trình
vừa bắt đầu.
Đạo đức trong công bố
• Bản thảo được công bố với sự đồng thuận của
các tác giả có tên trong bản thảo. Các số liệu sử
dụng trong bản thảo là hoàn toàn trung thực và
không có sự sao chép từ các bản thảo khác.
Danh mục từ viết tắt
• RSM : response surface methodology (phương
pháp bề mặt đáp ứng)
141
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 3(3):136- 143
TÀI LIỆU THAMKHẢO
1. Tsutsui I, Miyoshi T, Aue-Umneoy D, Songphatkaew J,
Meeanan C, Klomkling S, et al. High tolerance of Chaetomor-
pha sp. to salinity andwater temperature enables survival and
growth in stagnant waters of central Thailand. International
Aquatic Research. 2015;7(1):47–62.
2. Tiến TV, Duy NH, Vinh NX, Tho N, Thiện LĐ, Sn HN. Ảnh hưởng
củamật độ rong đến tăng trưởng và khả năng hấp thụ nitrate
và phosphate của rong Chaetomorpha aerea. Tạp chí Công
nghệ Sinh học. 2015;13(4A):1397–1405.
3. Amano H, Noda H. Proteins from protoplasts from red alga
Porphyra yezoensis. Nippon Suisan Gakkaishi. 1990;56:1859–
1864.
4. Fitzgerald CN, Gallagher E. Heart health peptides from
macroalgae and their potential use in functional foods. Jour-
nal of Agricultural and Food Chemistry. 2011;59(13):6829–
6836.
5. Barbarino E, Loureno SO. An evaluation of methods for ex-
traction andquantificationof protein frommarinemacro- and
microalgae. Journal of Applied Phycology. 2005;17:447–460.
6. Fleurence J, Antoine E, Lucon M. Method for extracting and
improving digestibility of Palmaria palmata proteins. IN Orga-
nization, W. I. P. (Ed.). Paris: Institute National de la ropriete
Industrielle World. 2001;.
7. Minh BN, Mỹ HH, Anh HK, Ánh L, Sương NK. Ảnh hưởng của
dạng nguyên liệu và quá trình xử lý nguyên liệu đến hiệu suất
tách protein từ rong lục Chaetomorpha sp. Tạp chí Côngnghệ
Sinh học. 2015;13(4A):1335–1340.
8. Bezerra MA, Santelli RE, Oliveira EP, Villar LS, Escaleira LA. Re-
sponse surface methodology (RSM) as a tool for optimization
in analytical chemistry. Talanta. 2008;76(5):965–977.
9. Minh BN, Anh HK, Ánh LTH, Sng NK; 2014.
10. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein mea-
surement with the folin phenol reagent. The Journal of Bio-
logical Chemistry. 1951;193:265–75.
11. Gabrielsson J, Lindberg NO, Lundstedt T. Multivariate meth-
ods in pharmaceutical applications. Journal of Chemometrics:
A Journal of the Chemometrics Society. 2002;16(3):141–160.
12. Wang W, Tai F, Chen S. Optimizing protein extraction from
plant tissues for enhanced proteomics analysis. Journal of
separation science. 2008;31(11):2032–2039.
13. Guan X, Yao H. Optimization of Viscozyme L-assisted extrac-
tion of oat bran protein using response surfacemethodology.
Food Chemistry. 2008;106(1):345–351.
14. Mæhre H, Jensen IJ, Eilertsen KE. Enzymatic pre-treatment in-
creases the protein bioaccessibility and extractability in Dulse
(Palmaria palmata). Marine Drugs. 2016;14(11):196–196.
15. Hadiyanto H, Suttrisnorhadi S. Response surface optimization
of ultrasound assisted extraction (UAE) of phycocyanin from
microalgae Spirulina Platensis. Emirates Journal of Food and
Agriculture. 2016;p. 227–234.
16. Dumay J, Clément N, Moranais M, Fleurence J. Optimiza-
tion of hydrolysis conditions of Palmaria palmata to en-
hance R-phycoerythrin extraction. Bioresource Technology.
2013;131:21–27.
17. Nguyen H, Moranais M, Fleurence J, Dumay J. Mastocarpus
stellatus as a source of R-phycoerythrin: optimization of en-
zyme assisted extraction using response surface methodol-
ogy. Journal of Applied Phycology. 2017;29(3):1563–1570.
18. Parimi NS, Singh M, Kastner JR, Das KC, Forsberg LS, Azadi
P. Optimization of protein extraction from Spirulina platen-
sis to generate a potential co-product and a biofuel feedstock
with reduced nitrogen content. Frontiers in Energy Research.
2015;3:30–30.
142
Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 3(3):136- 143
Open Access Full Text Article Research Article
1Institute of Tropical Biology, Vietnam
Academy of Science and Technology, Viet
Nam
2Graduate University of Science and
Technology, Viet Nam
3SaiGon Technology University, Viet
Nam
Correspondence
Bach NgocMinh, Institute of Tropical
Biology, Vietnam Academy of Science
and Technology, Viet Nam
Graduate University of Science and
Technology, Viet Nam
Email: greensi02@gmail.com
History
 Received: 01-12-2018
 Accepted: 02-7-2019
 Published: 30-9-2019
DOI : 10.32508/stdjns.v3i2.864
Copyright
© VNU-HCM Press. This is an open-
access article distributed under the
terms of the Creative Commons
Attribution 4.0 International license.
Optimization of protein extraction from green algae
Chaetomorpha sp. By response surfacemethodology
Bach NgocMinh1,2,*, Huynh HoanMy1, Hoang Kim Anh3, Ngo Ke Suong1
Use your smartphone to scan this
QR code and download this article
ABSTRACT
Green brackish algae Chaetomorpha sp. are easily found in shrimp ponds in Mekong Delta, Viet-
nam. They can also be co-culturedwith shrimps in brackish water shrimp ponds to increase shrimp
health and yield. Chaetomorpha sp. algae contain high amount of protein from 10 to 20% w/w db,
including water soluble protein and alkaline-soluble protein with over 88% total protein.Dried ma-
terial were used for protein extraction by using cellulase enzyme (Crestone Conc., Genecor) and
NaOH solution. In this research, we optimize the extraction condition of protein from green algae
Chaetomorpha sp. by using response surfacemethodology (RSM). At optimal extraction conditions,
driedmaterial was used for protein extraction by using cellulase enzyme (Crestone Conc., Genecor)
with the enzyme dosage of 121 UI/g db at 400C during 90 mins. After extraction, the slurry was
centrifuged to separate the algae biomass residue to extract the alkaline-soluble protein.The pro-
tein extraction yield by using cellulase enzyme was 38.921 mg/g db. After that the, algae biomass
residue was extracted by a 1.2% NaOH solution for 78 mins at 500C. The protein extraction yield
was 68.651 mg/g db. The total protein extraction yield was 105.755 mg/g db. The extraction yield
was increased 10.33%when using the response surfacemethodology. Concentrated algae protein
can be used as a good protein source for food and feed products.
Key words: Chaetomorpha sp., cellulase, response surface methodology, green brackish algae,
optimization, protein extraction
Cite this article : NgocMinh B, HoanMy H, Kim Anh H, Ke Suong N.Optimization of protein extraction
from green algae Chaetomorpha sp. By response surface methodology. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.;
3(3):136-143.
143

File đính kèm:

  • pdftoi_uu_hoa_qua_trinh_trich_ly_protein_tu_sinh_khoi_rong_chae.pdf