Nghiên cứu thủy phân triglyceride trong dầu dừa để thu nhận các phân đoạn acid béo tự do có hoạt tính sinh học :Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ ÁI VÂN

NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN TRIGLYCERIDE TRONG DẦU

DỪA ĐỂ THU NHẬN CÁC PHÂN ĐOẠN ACID BÉO TỰ DO

CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH NĂM 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ ÁI VÂN

NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN TRIGLYCERIDE TRONG DẦU

DỪA ĐỂ THU NHẬN CÁC PHÂN ĐOẠN ACID BÉO TỰ DO

CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số chuyên ngành: 62540101

Phản biện độc lập 1:

Phản biện độc lập 2:

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. PGS. TS Phan Ngọc Hòa

2. TS. Trần Bích Lam

i

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ bất

kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã

được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng quy định.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Ái Vân

ii

TÓM TẮT LUẬN ÁN

Phản ứng thủy phân dầu dừa (VCO) với bốn loại enzyme lipase khác nhau để thu nhận

acid béo tự do được nghiên cứu. Các thông số kỹ thuật đã được khảo sát như tỉ lệ

dầu/đệm, tỉ lệ enzyme/ cơ chất, pH, nhiệt độ và động học enzyme. Kết quả khảo sát

cho thấy, với bốn loại enzyme lipase có nguồn gốc trích ly và tính đặc hiệu khác nhau,

thể hiện khả năng xúc tác phản ứng khác nhau trên cơ chất dầu dừa VCO. Trong đó,

enzyme lipase Candida rugosa (CRL) có nguồn gốc từ nấm men Candida rugosa xúc

tác phản ứng thủy phân dầu VCO để thu nhận acid béo tự do (FFA) là phù hợp nhất.

Hỗn hợp FFA được thu nhận sau phản ứng thủy phân tiếp tục trải qua quá trình chưng

cất chân không để thu nhận 3 phân đoạn FFA1, FFA2 và FFA3 có hàm lượng acid béo

mạch trung bình (C6 – C10), acid lauric (C12) và acid béo mạch dài (C14 – C18) lần

lượt là 12,6%, 38,4% và 49%. Hoạt tính sinh học của ba phân đoạn acid béo này được

thể hiện qua khả năng kháng khuẩn và tác động đến hàm lượng cholesterol trong máu

của chuột giống Wistar với chế độ ăn giàu béo (HFD). Các phân đoạn acid béo tự do

này được đánh giá khả năng kháng một số loại vi khuẩn thường gây bệnh trong thực

phẩm như Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Bacillus subtilis (ATCC 11774),

Escherichia coli (ATCC 25922) và Salmonella enteritidis (ATCC 13076). Trong đó,

FFA1 thể hiện khả năng ức chế được bốn loại vi khuẩn trên mạnh nhất, kế đến là

FFA2, còn lại FFA3 không thể hiện khả năng kháng đối với bốn loại vi khuẩn kể trên.

Thử nghiệm trên chuột giống Wistar với chế độ ăn HFD, kết quả cho thấy rằng, với

chế độ điều trị bằng FFA3 không những làm tăng trọng lượng, tăng chỉ số men gan

ALT, AST mà còn gây viêm gan. Trong khi đó, FFA1 giúp giảm chỉ số men gan ALT,

AST; giảm hàm lượng cholesterol tổng và triglyceride, đồng thời giúp giảm trọng

lượng khi so với chuột ăn chế độ HFD. Riêng FFA2 đã giúp chuột ăn chế độ HFD

giảm chỉ số men gan ALT, AST; giảm trọng lượng và tăng chỉ số cholesterol “tốt”

HDL. Như vậy, các acid béo tự do mạch trung bình (MCFA) và acid lauric được thu

nhận từ dầu VCO đã góp phần tăng hiệu quả trong việc giảm các chỉ số sinh hóa máu

dẫn đến làm lành tổn thương gan bởi chế độ ăn giàu béo của chuột giống Wistar.

iii

ABSTRACT

In this study, to obtain free fatty acids (FFAs), virgin coconut oil (VCO) was

hydrolyzed by four types of lipase derived from differently original extraction and

having catalytic specificity for triglyceride. In particular, the lipase extracted from

Candida rugosa was most suitable for the hydrolysis of VCO to acquire FFAs. After

vacuum distillation, the initial FFAs composition was categorized into three groups

that have different carbon chain lengths and are enriched in the content of each FFA

fraction. They include FFA1, FFA2, and FFA3 containing 97,31% of C6 - C12,

76,49% of C12, and 85,86% of C14 – C18, respectively. Then, the antibacterial

properties of FFAs were tested against four food pathogenic bacteria, including

Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Bacillus subtilis (ATCC 11774), Escherichia

coli (ATCC 25922) and Salmonella enteritidis (ATCC 13076). In which, two fractions

FFA1 and FFA2 exhibited significant resistance. The group FFA1 inhibit the growths

of all foodborne pathogens, followed by group FFA2. FFA3, however, was not as

effective as an antibacterial agent. In terms of the effect of groups FFA1, FFA2 and

FFA3 on the cholesterol level in mice fed an HFD diet. The results showed that group

FFA3 not only increased ALT as well as AST level but also caused hepatitis. With

FFA1 treatment, the levels of ALT, AST, cholesterol and triglyceride were reduced in

comparison with HFD-fed mice. Particularly, FFA2 showed better results in reducing

ALT, AST than other groups and increasing HDL cholesterol levels while remaining

the normal status of liver tissue via histologically liver analysis. Additionally, medium

chain fatty acid (MCFA) and lauric acid (C12) present in VCO content contributed to

increasing the efficiency of reducing some blood biochemical values, resulting in the

healing of liver damage caused by high-fat diet (HFD) in Wistar mice.

iv

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến,

PGS. TS Phan Ngọc Hòa, người cô kính mến đã dẫn đường nghiên cứu khoa học

xuyên suốt cho luận án này.

TS. Trần Bích Lam, cô giáo tận tụy đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết để

hướng dẫn khoa học cho nghiên cứu này.

GS.TS Lê Văn Việt Mẫn, người thầy đáng kính đã cho tôi những lời khuyên bổ ích

trong suốt quá trình học tập – nghiên cứu. Tập thể giảng viên bộ môn Công Nghệ

Thực Phẩm, khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trường Đại Học Bách Khoa TpHCM đã

chân thành góp ý và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án.

Bên cạnh đó, tập thể nghiên cứu vô cùng cám ơn quý công ty TNHH Chế Biến Dừa

Lương Quới (tỉnh Bến Tre) đã tài trợ toàn bộ dầu dừa VCO, là nguyên liệu chính để

thực hiện nghiên cứu. Đồng thời, chúng tôi xin gửi lời cám ơn đến quý công ty

Novozymes, đại diện bởi công ty Brenntag Việt Nam đã tài trợ hai loại enzyme công

nghiệp để phục vụ nghiên cứu này.

Có những giai đoạn khó khăn, thì ông xã là người luôn ở bên động viên, cùng tôi

vượt qua mọi trở ngại để hoàn thành luận án.

Con xin cám ơn ba mẹ và anh chị em hai bên gia đình đã luôn hỗ trợ và là nguồn

cảm hứng cho con học tập, nghiên cứu.