Tối ưu hoá điều kiện tách chiết Saponin Triterpenoid từ bả hạt cây sở (Camellia oleifera) bằng phương pháp đáp ứng bề mặt RSM
Tối ưu hoá điều kiện tách chiết Saponin Triterpenoid từ bả hạt cây sở (Camellia oleifera) bằng phương pháp đáp ứng bề mặt RSM
Cây Sở (Camellia oleifera) là loài cây thuộc họ trà được trồng chủ yếu tại Trung Quốc, Việt Nam. Từ hạt cây Sở qua ép người ta thu được dầu, loại dầu này được sử dụng chủ yếu dùng sản xuất dầu thực phẩm. Bã khô sau ép một phần người dân dùng làm chất xử lý hồ ao do có tác dụng diệt cá tạp, ốc bươu vàng trong ruộng lúa, tuyến trùng và sâu hại trong đất, còn lại hầu như là bỏ đi, không được chú ý đến. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng bã hạt cây Sở khô sau khi ép có chứa một lượng khá dồi dào hợp chất có tên khoa học là saponin. Hạt cây Sở có chứa nhiều các hợp chất thuộc nhóm saponin như triterpenoid có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, tiêu diệt côn trùng. Saponin triterpenoid là một nhóm các saponin có phần aglycol là các triterpenoid. Các saponin triterpenoid có đầy đủ tính chất đặc trưng của saponin như khả năng tạo bọt, khả năng tan trong nước, methanol, ethanol loãng. Ngoài ra, khi tác dụng với acid vô cơ mạnh (perchloric acid, sulfuric acid) và thuốc thử vanillin, hơ nóng sẽ cho màu tím hoa cà. Đây là phản ứng để phân biệt saponin triterpenoid với saponin steroid.
Công nghệ chiết xuất chú trọng đến các yếu tố như hiệu suất chiết, điều kiện chiết hay quy trình (an toàn và kinh tế), khả năng triển khai ở quy mô sản xuất. Để nâng cao hiệu quả của dịch chiết, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất thường được tối ưu hóa. Thông thường, các nghiên cứu dùng phương pháp cổ điển là luân phiên từng biến để thay đổi các thông số khảo sát trong quá trình tối ưu hóa. Tuy nhiên, phương pháp này không thể hiện rõ ràng sự tương tác hay ảnh hưởng giữa các biến với nhau và tổng số thí nghiệm thực hiện tăng lên nhiều khi số lượng biến khảo sát tăng. Do đó, hiện nay trong nghiên cứu, thường sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt (Response Surface Methodology – RSM) để tối ưu hóa các thông số trong quá trình chiết. Phương pháp này được phát triển dựa trên các kỹ thuật toán học và thống kê, dựa trên sự phù hợp và liên quan giữa kết quả thu được từ mô hình thực nghiệm và thiết kế thí nghiệm. Phương pháp RSM đã được ứng dụng trong tối ưu hóa điều kiện chiết xuất hoạt chất tự nhiên, tổng hợp hóa học hay tối ưu hóa các quá trình hóa học khác.
Kết quả nghiên cứu của Chi nhánh Viện Ứng dụng Công nghệ tại TP. HCM chỉ ra rằng các điều kiện của quá trình trích ly saponin triterpenoid từ bột bã hạt Sở với tỷ lệ dung môi: nguyên liệu, nồng độ ethanol và thời gian có ảnh hưởng tích cực đến hiệu quả chiết xuất. Hàm lượng saponin triterpenoid thu được cao nhất đạt 5,451% khi tỷ lệ dung môi: nguyên liệu là 19:1 (v/w); nồng độ ethanol 80% và thời gian trích ly 77 giờ. Công cụ thiết kế thí nghiệm tối ưu đa yếu tố của Plackett-Burman và phương pháp đáp ứng bề mặt – phương án cấu trúc có tâm (RSM-CCD) theo đánh giá là những công cụ mạnh trong việc sàng lọc và tối ưu hóa giá trị các yếu tố làm cho hàm đáp ứng cực đại.
Nguồn: Chi nhánh Viện Ứng dụng Công nghệ tại TP. HCM