BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
----------------------------Nguyễn Thành Long
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỨC XẠ GAMMA Co-60 ĐỂ
CHẾ TẠO β-GLUCAN KHỐI LƢỢNG PHÂN TỬ THẤP
TAN TRONG NƢỚC CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC
TỪ BÃ MEN BIA
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số: 9 42 02 01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh - 2020
1
MỞ ĐẦU
Luận án “Nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma Co-60 để chế tạo
β-glucan khối lƣợng phân tử thấp tan trong nƣớ
oạt t n in
ọ từ
n ia” được thực hiện từ tháng 11/2015 đến tháng 5/2019
tại Trung tâm Công nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí Minh và Viện
Sinh học Nhiệt đới.
1. Tính cấp thiết
β-glucan đã được biết đến rộng rãi như là chất kích thích miễn dịch
rất mạnh, làm giảm cholesterol và chất béo trung tính, điều hòa lượng
đường trong máu, chữa lành vết thương, làm trẻ hóa làn da, v.v. βglucan còn có tác dụng làm gia tăng số lượng tế bào miễn dịch và hạn
chế sự phát triển của khối u ở người nên có hoạt tính phòng chống rất
mạnh mẽ khối u giúp nâng cao hiệu quả điều trị ung thư, và làm giảm
tác dụng phụ của hóa trị, v.v. Trong chăn nuôi, β-glucan có tác dụng làm
tăng cường hệ thống miễn dịch, giúp vật nuôi kháng được một số bệnh,
từ đó làm tăng năng suất và chất lượng sản sản phẩm mà không cần phải
dùng đến kháng sinh hoặc chất kích thích.
Tuy nhiên, β-glucan có khối lượng phân tử (Mw) lớn, độ nhớt cao và
khó hòa tan nên rất hấp thu kém nên gặp một số trở ngại khi ứng dụng
thực tiễn. Nhiều nghiên cứu cho thấy β-glucan có Mw thấp sẽ có hiệu
ứng sinh học tốt hơn β-glucan và β-glucan tan nước có Mw trong
khoảng từ 1-30 kDa đã cho thấy có tác dụng tăng cường miễn dịch cao
hơn so với các β-glucan có Mw cao. β-glucan Mw thấp và tan trong
nước là những phân tử β-glucan dễ tan trong nước nên dễ dàng được hấp
thu và có hoạt tính sinh học cao do đó được sử dụng hiệu quả hơn. Để
có được β-glucan Mw thấp và tan trong nước thì cắt mạch bằng phương
pháp chiếu xạ được chứng minh là rất hiệu quả với những ưu điểm nổi
bật như thời gian ngắn, quy trình đơn giản, có thể điều chỉnh liều xạ để
thu được β-glucan có Mw như mong muốn, sản phẩm có độ tinh khiết
cao, không cần tinh chế lại và thân thiện với môi trường.
β-glucan là một trong những hợp chất chính cấu tạo nên thành tế bào
nấm men bia và cả nước hiện có trên 300 cơ sở sản xuất bia với công
suất thiết kế 1,7 tỷ lít/năm, trong đó lượng bã nấm men là ~1%. Bã thải
2
này hiện chỉ được sử dụng một phần và số còn lại được xử lý và thải ra
môi trường. Chính vì vậy, việc sử dụng nguồn bã thải nấm men bia để
tách tạo β-glucan làm nguyên liệu để chế tạo chế phẩm β-glucan Mw thấp
và tan trong nước có hoạt tính sinh học cao là rất hiệu quả và thiết thực
nhằm tận dụng được nguồn phế thải để tạo sản phẩm có giá trị cao và góp
phần giảm thiểu các nguồn gây ô nhiễm môi trường.
Luận án này nghiên cứu hoàn thiện quy trình tách chiết β-glucan từ
thành tế bào bã nấm men bia và thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chế
phẩm β-glucan Mw thấp và tan trong nước bằng phương pháp chiếu xạ
đồng thời nghiên cứu các hiệu ứng sinh học của β-glucan sau khi cắt
mạch bằng phương pháp chiếu xạ trong điều kiện in vitro và in vivo trên
động vật (gà và chuột) nhằm tạo ra chế phẩm β-glucan có Mw thích hợp
cho hiệu ứng sinh học cao phù hợp cho mục đích ứng dụng làm thực
phẩm chức năng hoặc chế phẩm bổ sung trong chăn nuôi.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng thành công quy trình công nghệ chế tạo chế phẩm βglucan Mw thấp và tan trong nước có hoạt tính sinh học từ bã thải nấm
men của các nhà máy sản xuất bia bằng phương pháp chiếu xạ.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
- Tách chiết β-glucan từ bã tế bào nấm men bia.
- Cắt mạch β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma Co-60.
- Xác định hoạt tính sinh học của β-glucan cắt mạch bằng phương
pháp chiếu xạ.
- Hoàn thiện quy trình chế tạo β-glucan Mw thấp và tan trong nước
bằng phương pháp chiếu xạ.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu tổng quan về β-glucan
Phần này giới thiệu tổng quan đặc trưng về cấu trúc và nguồn thu
nhận β-glucan.
1.2. Sơ lƣợc về nấm men Saccharomyces cerevisiae
Phần này tổng quan về tế bào nấm men S. cerevisiae và cấu trúc
của thành tế bào, trong đó nhấn mạnh β-glucan.
3
1.3. P ƣơng p áp t u n ận thành tế bào từ nấm men bia
Phần này trình bày các phương pháp thông dụng được sử dụng để
phá vỡ tế bào nấm men Saccharomyces thu nhận thành tế bào.
1.4. P ƣơng p áp tách chiết β-glucan từ tế bào nấm men bia
Phần này trình bày các phương pháp phổ biến phá vỡ tế bào, chiết
protein và tinh chế để thu nhận β-glucan.
1.5. Các p ƣơng p áp cắt mạch β-glucan
Phần này trình bày các phương pháp thông dụng đã và đang được sử
dụng để cắt mạch β-glucan.
1.6. Hoạt tính sinh học của β-glucan
Trình bày đặc tính sinh học và cơ chế tác động của β-glucan.
1.7. Ứng dụng của β-glucan
Trình bày ứng dụng chính của β-glucan trong các lĩnh vực khác
nhau.
1.8. Ứng dụng của β-glucan Mw thấp
Trình bày các ứng dụng của β-glucan Mw thấp và tan nước trong
các lĩnh vực khác nhau.
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu
- Bã men bia (nhà máy bia Sài Gòn Bình Dương), mẫu chuẩn β-glucan
nấm men (Sigma, Mỹ), và KIT xác định hàm lượng β(1-3,1-6)-glucan
(Megazyme) và các hóa chất tinh khiết khác (Meck).
- Gà Lương phượng (Gallus gallus domesticus) (Đại học Nông Lâm
Tp.HCM) và chuột nhắt trắng dòng Swiss (Viện Pasteur Tp.HCM),
kháng thể sơ cấp Anti-mouse IgG produced in goat và thứ cấp Anti-goat
IgG-Alkaline phosphatase (Sigma-Aldrich, Mỹ) và đĩa ELISA 96 giếng
(Santa Cruz Biotechnology, Canada).
2.2. Nội dung và p ƣơng p áp nghiên cứu
2.2.1. Tách chiết β-glucan từ bã tế bào nấm men bia
2.2.1.1. Thu nhận thành tế bào nấm men Saccharomyces:
Bã tế bào nấm men bia được ly tâm 5000 vòng/phút, rửa và tiến hành
tự phân trong 20 giờ ở 50oC. Ly tâm thu nhận phần không tan.
2.2.1.2. Tách chiết β-glucan tổng số
4
a. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ: Tiến hành ở 70, 90 và 100oC. 400
g thành tế bào được khuấy với 2000 mL NaOH 3%, đun trong 9 giờ và
ly tâm thu nhận phần rắn. Phần rắn được tiếp tục chiết 3 lần với 2000
mL dung dịch HCl có nồng độ lần lượt là 2,45; 1,75 và 0,94 M ở 750C
trong 2 giờ. Ly tâm 7000 vòng/phút thu phần không tan, rửa 3 lần với
cồn tuyệt đối và chiết 3 lần với diethyl ether. Sấy khô và tính như sau:
𝐾𝐿 𝑘ℎô 𝛽 − 𝑔𝑙𝑢𝑐𝑎𝑛 𝑡ℎ𝑢 đượ𝑐
Hàm lượng β-glucan (%) = 𝐾𝐿 𝑘ℎô 𝑡ℎà𝑛ℎ 𝑡ế 𝑏à𝑜 𝑛ấ𝑚 𝑚𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢
x100
Mẫu β-glucan sau đó được kiểm tra hàm lượng protein (theo phương
pháp AOAC 987.04-1997) và β-glucan (bằng kít K-YBGL).
b. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH: Các bước được tiến hành
tương tự như mục a. nhưng nồng độ NaOH thay đổi là 1, 2, 3 và 4%.
c. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết: Được tiến hành tương tự
mục a nhưng sử dụng nồng độ NaOH tối ưu từ mục b và thời gian chiết
được khảo sát là 3, 4, 6, 9 và 12 giờ.
d. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ mẫu/dung môi: Các bước cũng được
tiến hành tương tự mục a nhưng thể tích dung dịch NaOH có nồng độ tối
ưu (từ mục b) sử dụng là 1200, 2000 và 2800 mL, với nhiệt độ và thời
gian phản ứng tối ưu đã được xác định tương ứng ở các mục a và c.
2.2.1.3. Đo phổ hồng ngoại: Mẫu β-glucan được nghiền nhỏ, trộn đều
với KBr và ép tạo viên nén. Tiến hành đo mẫu trên máy quang phổ hồng
ngoại model FT/IR-4700 (Jasco, Nhật Bản).
2.2.2. Cắt mạch β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma
2.2.2.1. Chuẩn bị mẫu và chiếu xạ tạo mẫu β-glucan Mw thấp và tan
trong nước: Hòa 100 g β-glucan trong 100 mL nước cất để tạo hỗn hợp
huyền phù β-glucan 10% (w/v). Chiếu xạ ở các liều khác nhau trên
nguồn xạ gamma Co-60 với xuất liều 3 kGy/h.
2.2.2.2. Xác định hiệu suất β-glucan tan nước sau chiếu xạ: Mẫu βglucan sau chiếu xạ được ly tâm 11000 vòng/phút để thu dịch nổi. Tủa
dịch nổi với ethanol với tỷ lệ 1/9 (v/v), ly tâm thu tủa và sấy khô. Hàm
lượng của β-glucan tan nước được tính theo công thức:
KL 𝛽 − glucan tan
Hàm lượng β-glucan tan nước (%) = KL 𝛽 − glucan sấy khô ban đầu x100
5
2.2.2.3. Đo phổ UV-vis của β-glucan tan nước: Mẫu β-glucan được đo
trên máy quang phổ tử ngoại GENESY 10S UV-Vis (Thermo, Mỹ) ở
nồng độ 0,025% và bước sóng từ 200-600 nm.
2.2.2.4. Xác định khối lượng phân tử của β-glucan: Mw của mẫu βglucan 0,1% (20 µL) được đo trên hệ máy GPC e2695 sử dụng cột
Ultrahydrogel (Water, Mỹ) ở 40oC và tốc độ bơm là 1 mL/phút.
2.2.2.4. Đo phổ hồng ngoại: Thực hiện như mục 2.1.2.3.
2.2.2.5. Đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân: Phổ 1H- và 13C-NMR của βglucan được đo trên máy Utrashield 500 plus (Brucker, USA) ở tầng số
lần lượt là 500 MHz và 125 MHz sử dụng D2O (Cambridge, USA) với
nồng độ mẫu là 5 mg/L.
2.2.3. Xác định hoạt tính sinh học của β-glucan cắt mạch bằng
phương pháp chiếu xạ
2.2.3.1. Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa in vitro: Cho 1,5 mL dung
dịch β-glucan 100 ppm phản ứng với 1,5 mL dung dịch DPPH 0,1 mM.
Lắc đều để trong tối 30 phút. Đo OD ở bước sóng 517 nm (mẫu chứng
là nước cất). Hoạt tính bắt gốc tự do được tính như sau: H (%) = (1 –
A/Ao) x 100. Trong đó: A là OD của mẫu thử, Ao là OD của mẫu đối
chứng ở 517 nm.
2.2.3.2. Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa in vivo trên chuột: Chuột được
chia thành hai nhóm (mỗi nhóm 45 con gồm 5 NT, mỗi NT 3 con và lặp
lại 3 lần): Nhóm bình thường không tiêm CCl4 và nhóm gây độc gan
được tiêm phúc mô 3 lần bằng CCl4 với liều 10 mL/kg thể trọng chuột
(cho nhịn đói 15 giờ trước khi tiêm cách ngày). Sau tiêm 60 phút, cho
uống β-glucan (2 mg/con) liên tục 1 tuần. Chuột ĐC chỉ cho uống nước
cất. Sau 8 ngày, lấy máu để định lượng AST và ALT trên máy sinh hóa
BioSystem A15 (Bỉ).
2.2.3.3. Khảo sát công thức máu và miễn dịch ở chuột: Gồm 5 NT, lặp
lại 3 lần. Hàng ngày chuột được cho uống 100 µL dung dịch β-glucan
2% (2 mg/con). Sau 28 ngày, lấy máu để xét nghiệm công thức máu
(hồng cầu, bạch cầu tổng số (BCTS), bạch cầu trung tính (BCTT) và
lympho bào), IgG và IgM.
2.2.3.4. Khảo sát hoạt tính giảm lipid và glucose máu
6
a. Tạo chuột béo phì thực nghiệm: Nhóm nuôi béo bằng ăn thức ăn giàu
chất béo (HFD-high fat diet) và nhóm ăn thường được cho ăn thức ăn
tiêu chuẩn (ND-normal diet) trong 8 tuần, sau đó lấy máu xét nghiệm
các chỉ số glucose, cholesterol, triglycerid và LDL.
b. Khảo sát các chỉ số sinh hóa trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm:
Chuột béo phì được cho chuột uống hàng ngày với 100 µL β-glucan 2%.
Đối chứng chỉ cho uống nước cất. Theo dõi, lấy máu, kiểm tra chỉ số
sinh hóa ở 3 giai đoạn (Giai đoạn 1: Sau 20 cho uống β-glucan trong 20
ngày và vẫn cho ăn giàu chất béo; Giai đoạn 2: Tiếp tục cho uống thêm
β-glucan 20 ngày (sau 40 ngày); và Giai đoạn 3: Ngừng cho chuột uống
β-glucan trong 20 ngày (sau 60 ngày). Các chỉ số theo dõi: Cholesterol,
triglycerid, LDL và glucose máu.
2.2.3.5. Khảo sát hiệu ứng tăng trưởng và miễn dịch ở gà: Gồm 5 NT,
mỗi NT 18 con và lặp lại 3 lần. Gà được cho ăn thức ăn có bổ sung 500
ppm β-glucan có Mw khác nhau. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: Trọng
lượng bình quân (TLBQ), mức tăng trọng tuyệt đối, hệ số tiêu tốn thức
ăn (FCR), tỷ lệ nuôi sống tích lũy, các chỉ tiêu về sinh hóa (BCTS/1
mm3, tỷ lệ bạch cầu lympho và BCTT), hiệu giá các kháng thể (HGKH)
(kháng lại các bệnh gumboro, bệnh viêm thanh khí quản truyền nhiễm
và newcastle), và chất lượng thịt (tỷ lệ móc hàm, tỷ lệ quầy thịt, tỷ lệ ức
và tỷ lệ đùi).
2.2.4. Thiết lập quy trình chế tạo β-glucan Mw thấp và tan trong nước
trong khoảng liều dưới 100 kGy
2.2.4.1. Cắt mạch β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ ở pH khác
nhau: Điều chỉnh pH của hỗn hợp β-glucan 10% về 3, 5, 7 và 9 trước
khi chiếu xạ như mục 2.2.2.1.
2.2.4.2. Cắt mạch β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ ở điều kiện có
H2O2: Được tiến hành như mục 2.2.4.1 nhưng nồng độ hỗn hợp huyền
phù β-glucan là 5, 10 và 15% (w/v) trong 1% H2O2.
2.2.4.3. Đo giản đồ nhiễu xạ tia X: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu βglucan được đo trên máy D8 Advance ECO (Bruker, Đức) sử dụng ống
phát bức xạ CuKα (lq= 1.5406 Å, U= 40 kV, I= 25 mA) ở góc từ 30100o (2θ) với kích thước bước 0,05o (2θ) và thời gian đếm là 0,5/s.
7
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Kết quả được xử lý bằng phần mềm Excel và thống kê theo phần
mềm SPSS 16.0. Dữ liệu được phân tích bằng cách sử dụng phương
pháp phân tích phương sai một chiều (ANOVA).
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tách chiết β-glucan từ tế bào nấm men bã men bia
3.1.1. Thu nhận nấm men từ bã nấm men bia từ nhà máy bia
A
B
C
D
Hình 3.1. Dịch bã men bia (A), ảnh SEM dịch chưa rửa (B), mấm men bia sau khi rửa (C) và ảnh
SEM tế bào nấm men sau khi rửa (D)
Bã nấm men sau khi thu nhận được ly tâm 5000 vòng/phút để thu
nhận tủa, rửa và ly thu nhận phần tế bào mấm men (hình 3.1).
3.1.2. Tách và thu nhận thành tế bào nấm men
A
B
C
Tế bào nấm men sau khi
tự phân được tâm thu phần
không tan thì chủ yếu là
thành tế bào và có màu trắng Hình 3.2. Sản phẩm thành tế bào nấm men trước
(A) và sau khi ly tâm (B) và ảnh SEM (C)
ngà (hình 3.2).
3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách chiết βglucan từ thành tế bào nấm men Saccharomyces
3.1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất thu nhận β-glucan
Nhiệt độ (oC) Tỷ lệ sản phẩm β-glucan (%) Độ tinh khiết (%) Hà lƣợng protein (%)
70
17,11 ± 0,22
85,31
2,28
90
16,13 ± 0,11
90,89
1,41
100
14,28 ± 0,16
91,12
1,08
Kết quả bảng 3.1 cho thấy khi nhiệt độ càng tăng thì hiệu suất thu
nhận sản phẩm β-glucan tách chiết được càng giảm. Ở 70oC thì hiệu suất
thu sản phẩm β-glucan cao nhất với 17,11% và ở 100C hiệu suất sản
phẩm là thấp nhất với 14,28%. Tuy nhiên có thể thấy khi nhiệt độ phản
ứng càng cao thì hàm lượng protein còn lại trong sản phẩm càng thấp và
8
độ tinh khiết của sản phẩm càng cao và nhiệt độ chiết 90oC là thích hợp
nhất.
3.1.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH: Kết quả bảng 3.2 cho thấy hiệu
suất sản phẩm β-glucan thu được giảm khi tăng nồng độ NaOH, hiệu
suất này là 17,55% khi tăng nồng độ NaOH lên 3% và thấp nhất
(16,82%) khi sử dụng 4% NaOH. Ngoài ra ở NT xử lý NaOH với nồng
độ 1 và 2% thì hàm lượng protein vẫn còn cao (trên 2%) và độ tinh khiết
thấp (85,11%). Trong khi đó, ở NT xử lý NaOH với nồng độ 4%, hàm
lượng protein thấp và độ tinh khiết cao nhưng hiệu suất giảm mạnh. Do
đó để tách chiết β-glucan đạt hiệu suất cao, hàm lượng protein thấp và
độ tinh khiết sản phẩm cao thì NaOH 3% là lựa chọn tối ưu.
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu nhận β-glucan
Nồng độ NaOH (%) Tỷ lệ sản phẩm β-glucan (%) Độ tinh khiết (%) Hà lƣợng protein (%)
1
18,68 ± 0,29
84,98
2,30
2
18,14 ± 0,14
85,11
2,00
3
17,55 ± 0,11
91,13
1,75
4
16,82 ± 0,22
91,99
1,73
3.1.3.3. Ảnh hưởng của thời gian chiết: Kết quả bảng 3.3 cho thấy, hiệu
suất thu nhận β-glucan giảm dần theo thời gian phản ứng. Khi chiết 3-12
giờ thì hiệu suất tách chiết giảm 3%, trong đó ở NT 9 giờ và 12 giờ thì
hiệu suất thu được giảm đi đáng kể. Ngoài ra, hàm lượng protein còn lại
trong β-glucan khi tách chiết trong thời gian từ 3-12 giờ đều dưới 2% và
độ tinh khiết của sản phẩm xử lý 9-12 giờ là khá cao. Kết quả này cho
thấy thời gian chiết 9 giờ là hiệu quả nhất.
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất thu nhận β-glucan
Thời gian chiết (giờ) Tỷ lệ sản phẩm β-glucan (%) Độ tinh khiết (%) Hà lƣợng protein (%)
3
17,97 ± 0,30
84,96
1,93
6
17,12 ± 0,30
86,15
1,49
9
16,13 ± 0,11
91,52
1,41
12
14,97 ± 0,10
92,08
1,34
3.1.3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ mẫu/dung môi: Bảng 3.4 cho thấy hiệu suất
β-glucan giảm khi tỉ lệ chiết tăng. Hàm lượng β-glucan thu được khi xử
lý mẫu với tỉ lệ chiết 1/3 cao hơn so với tỉ lệ 1/5 và 1/7. Ở NT xử lý với
tỉ lệ 1/7, hàm lượng β-glucan thu được là tương đương với NT xử lý với
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ mẫu/dung môi thủy phân đến hiệu suất thu nhận β-glucan
Tỉ lệ mẫu/dung môi (g/mL)
Tỷ lệ β-glucan (%)
Độ tinh khiết (%) HL protein (%)
1/3
17,42 ± 0,14
85,19
1,90
1/5
16,13 ± 0,11
92,01
1,41
1/7
16,15 ± 0,08
92,98
1,34
9
tỉ lệ 1/5 (~16%). Hàm lượng protein trong sản phẩm β-glucan thu được
đều dưới 2% nhưng độ tinh khiết sản phẩm khi xử lý ở tỉ lệ 1/5 và1/7 là
cao hơn. Có thể thấy tỷ lệ 1/5 là tối ưu.
3.1.3.5. Hoàn thiện quy trình chế tạo β-glucan từ bã nấm men bia
a. Tách chiết β-glucan từ bã nấm men bia quy mô 500 lít/mẻ: Từ kết quả
Bảng 3.5. Hiệu suất tách chiết sản phẩm β-glucan từ bã men bia ở quy mô 500 lít/mẻ
Lần Thể tích dịch bã KL khô tế bào
chiết nấm men bia (lít) nấm men (kg)
1
500
15,89
2
500
16,10
3
500
16,51
TB
500
16,17±0,32
KL khô thành tế KL sản phẩm β- Hiệu suất
bào nấm men (kg)
glucan (kg)
(%)
4,44
0,7122
16,02
4,35
0,7285
16,76
4,77
0,7411
15,53
4,521±0,22
0,7273±0,01
16,11±0,62
trên, quy trình tách chiết mẫu β-glucan được hoàn thiện và chế tạo thử
nghiệm với số lượng bã thải nấm men bia lớn hơn (500 lít/mẻ). Kết quả
thu nhận được từ 3 mẻ khác A
B
C
nhau ở bảng 3.5 cho thấy lượng
sản phẩm β-glucan thu được là
2,18 kg. Như vậy quy trình này
có hiệu suất tạo sản phẩm β- Hình 3.3. Mẫu β-glucan sau khi tách chiết từ
sau khi thu nhận (A),
glucan từ thành tế bào nấm men thành tế bào nấm men
sau khi sấy khô ở 60oC (B) và ảnh SEM (C)
trung bình ~16,1% (hình 3.3).
b. Xác định hàm lượng β-glucan: Hàm lượng β-glucan trong mẫu chế tạo
ở bảng 3.6 cho thấy độ tinh khiết của sản phẩm β-glucan thu nhận được từ
quy trình là khoảng 91,78% β-glucan và có chứa một lượng nhỏ α-glucan.
Bảng 3.6. Hàm lượng các loại glucan trong mẫu tách chiết
Glucan tổng số (%)
α-glucan (%)
β-glucan (%)
93,34 ± 0,41
1,56 ± 0,07
91,78 ± 0,34
c. Xác định đặc trưng cấu trúc mẫu β-glucan sau khi chế tạo
Đặc trưng cấu trúc Sản phẩm β-glucan được khảo sát bằng phổ hồng
ngoại và so sánh với mẫu chuẩn cùng loại của Sigma. Kết quả từ hình 3.4
cho thấy các đỉnh chính xuất hiện từ 400-4000 cm-1 và được liệt kê ở bảng
3.7 cho thấy đỉnh xuất hiện ở 3333 cm-1 thuộc liên kết O-H xuất có
cường độ cao và vai rộng, đỉnh 2896 cm-1 có cường độ trung bình và vai
hẹp cùng với đỉnh có cường độ yếu ở 2088 cm-1 điều thuộc liên kết C-H.
Các đỉnh tại số sóng 1640 và 1079 cm-1 là đặc trưng của liên kết CO.
10
1156
TT
1
2
3
4
890
1371
1640
Abs
2896
3383
1040
1079
Trong khi đó các đặc trưng của liên kết CCH, C-O-C và CC được biểu
hiện ở các
đỉnh tương ứng
là 1371, 1156 và
1040. Có thể
thấy mẫu βglucan
tách
Mẫu chuẩn của Sigma
chiết được có
đặc trưng cấu
trúc khá tương
Mẫu tách chiết
đồng với mẫu β- 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800
400
1/cm
glucan cùng loại Hình 3.4. Phổ FTIR của mẫu β-glucan tách chiết tách từ thành tế bào nấm
men bia và mẫu β-glucan chuẩn của Hãng Sigma
của Sigma.
Bảng 3.7. Các đỉnh của các nhóm chức đặc trưng cơ bản của β-glucan
Đỉn ( -1)
N
ứ
TT
Đỉn ( -1)
N
ứ
3383
OH
5
1156
COC
2896
CH2
6
1079
CO
1640
CO
7
1040
CC
1371
CCH
8
890
CO của β-glucan
d. Thiết lập quy trình tách chiết β-glucan quy mô 500 lít mẻ
Hình 3.5. Sơ đồ khối quy trình tách chiết β-glucan từ dịch bã men bia quy mô 500 lít/mẻ
11
Từ những kết quả nhận được nói trên, quy trình tách chiết β-glucan
từ bã thải nấm men bia được hoàn thiện như mô tả ở hình 3.5.
3.2. Cắt mạch β-glucan bằng p ƣơng p áp iếu xạ
3.2.1. Xác định hiệu suất thu nhận β-glucan tan bằng phương pháp
chiếu xạ β-glucan
Hình 3.6 cho thấy hàm lượng β-glucan tan
thu được tăng tuyến tính theo sự gia tăng của
liều xạ, Cụ thể khi chiếu xạ ở 100 kGy thì hàm
lượng β-glucan tan thu nhận được là ~25,8%,
tại liều 200 kGy tăng ~23,2% so với liều 100
kGy, và ở liều 300 kGy thì hàm lượng thu
được là ~ 66,7%.
Hình 3.6. Hiệu suất thu nhận βglucan tan nước khi chiếu xạ hỗn
3.2.2. Sự suy giảm khối lượng phân tử
hợp β-glucan 10% ở các liều xạ
Hình 3.7 cho thấy Mw của β-glucan tan
khác nhau
nước giảm dần và tỷ lệ nghịch với sự gia tăng
của liều xạ. Ở khoảng liều chiếu xạ 100 kGy
thì Mw của β-glucan tan nước thu được giảm
mạnh (từ trên 64 kDa xuống còn ~31 kDa) và
sau đó giảm chậm hơn và đạt khoảng 11 kDa
ở liều xạ 300 kGy.
Hình 3.7. Sự suy giảm Mw của βglucan tan theo liều xạ
3.2.3. Phân tích phổ UV
Hình 3.8. β-glucan tan nước từ mẫu β-glucan 10% chiếu xạ ở
các liều xạ khác nhau
Hình 3.8 cho thấy các dung dịch β-glucan
tan thu được sau chiếu xạ có màu sắc thay đổi Hình 3.9. Phổ UV-vis β-glucan chế
tạo bằng phương pháp chiếu xạ
từ nâu đến nâu đậm. Kết quả từ
hình 3.9 cho thấy rằng ở mẫu không chiếu xạ thì hoàn toàn không có sự
xuất hiện đỉnh trong dải bước sóng từ 200-400 nm do chưa có β-glucan.
12
1079
890
1371
1731
1640
2896
1156
3383
1040
Mw thấp trong dung dịch. Trong khi đó phổ của các mẫu β-glucan chiếu
xạ đều xuất hiện đỉnh hấp thụ cực đại ở bước sóng 273 nm.
3.2.4. Phân tích phổ FTIR
Kết quả từ hình 3.10 cho thấy đối với
mẫu β-glucan chiếu xạ hầu như không
thay đổi số lượng và vị trí đỉnh so với
mẫu không chiếu xạ. Tuy nhiên có sự
xuất hiện đỉnh 1731 cm-1 biểu hiện của
liên kết C=O trong phân tử sau khi cắt
mạch với cường độ theo liều xạ, trong khi
cường độ của đỉnh 1156 cm-1 biểu hiện Hình 3.10. Phổ IR của β-glucan chiếu xạ
nồng độ 10% ở các liều xạ khác nhau
của nhóm C-O-C (liên kết glucoside) của
các mẫu chiếu xạ giảm giảm dần theo sự
gia tăng của liều xạ. Nếu so sánh cường
độ của đỉnh này và đỉnh 1040 cm-1 biểu
hiện cho liên kết C-C vốn được xem là
bền với bức xạ cho thấy tỷ lệ giữa cường
độ đỉnh C-O-C (1156 cm-1) và cường độ
đỉnh C-C (1040 cm-1) giảm khi liều xạ
tăng (hình 3.11). Điều đó cho thấy sự Hình 3.11. Sự-1 thay đổi tỷ lệ cường độ đỉnh C--1
O-C (1156 cm )/cường độ đỉnh C-C (1040 cm )
cắt mạch chủ yếu ở các liên kết của trong phổ của mẫu β-glucan theo liều xạ
glucoside
3.2.5. Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C
Phổ NMR-1H và 13C của mẫu
β-glucan tan nước có Mw~25
kDa (hình3.12a&b) cho thấy độ
dịch chuyển hóa học ở 4,48;
3,43; 3,59; 3,45; 3,47 và 3.82
ppm là lần lượt chuyển biểu thị
cho các liên kết H-1, H-2, H-3,
H-4, H-5 và H-6 trong phân tử βglucan sau khi chiếu xạ. Trong
khi độ dịch chuyển hóa học biểu
Abs
300kGy
250kGy
200kGy
150kGy
100kGy
0kGy
4000
3600
3200
2800
2400
2000
1600
1200
800
400
1/cm
13
thị cho các nguyên tử C-1, C-2,
C-3, C-4, C-5 và C-6 quan sát
được lần lượt ở 102,55; 72,32;
84,12; 68,14; 75,56
Hình 3.12. Phổ NMR- 1H (a) và 13C (b) của β-glucan
tan nước có Mw~25 kDa
và 60,73 ppm. Kết quả này cho thấy thành phần chính của mẫu là βglucan
3.2.6. P ân t
à lƣợng β-glucan
Bảng 3.8. Hàm lượng các loại glucan trong mẫu β-glucan tan nước có Mw~25 kDa
Loại glucan
Glucan tổng số
α-glucan
β-glucan
Hà lƣợng trong mẫu (%)
Trƣớc khi chiếu xạ
Sau khi chiếu xạ
93,34 ± 0,41
97,88 ± 0,89
1,56 ± 0,07
0,91 ± 0,36
91,78 ± 0,34
96,97 ± 0,25
Kết quả bảng 3.8 cho thấy, so với mẫu không chiếu xạ thì hàm lượng
glucan tổng số sau khi chiếu xạ đã tăng nhẹ (lên ~97,88%).
3.3. Hoạt tính sinh học của β-glucan tan nƣớc chế tạo bằng p ƣơng
pháp chiếu xạ
Hoạt tính kháng oxy hoá, %
3.3.1. Hoạt tính kháng oxi hóa của β-glucan chiếu xạ trong điều kiện in
vitro
70
Kết quả hình 3.13 cho thấy hoạt tính
60
kháng oxi hóa của β-glucan tăng khi Mw
50
của β-glucan giảm. Ở cùng nồng độ 100
40
30
ppm, hoạt tính kháng bắt gốc tự do DPPH
20
của mẫu β-glucan có Mw > 64, 48, 25 và
10
11 kDa đạt lần lượt là 5,2; 47,6; 58,2 và
0
0
10
20
30
40
50
60
70
60,7%. Mẫu β-glucan không chiếu xạ (Mw
Mw, kDa
> 64 kDa) có hoạt tính kháng oxy hóa thấp Hình 3.13. Hoạt tính kháng oxi của β-glucan
có Mw khác nhau
hơn 9-12 lần so với β-glucan cắt mạch bức
xạ.
3.3.2. Khả năng bảo vệ gan của β-glucan chiếu xạ trong điều kiện in vivo
14
3.3.2.1. Ảnh hưởng của β-glucan chiếu xạ lên chỉ số men gan AST ở
chuột gây tổn thương gan:
200
(a)
Chuột thường
ĐC
160
120
80
40
ĐC
>64
48
Mw, kDa
25
11
>64
Mw, kDa
48
25
11
0
Mức thay đổi SVĐC, %
Chỉ số AST, U/L
Chuột gây độc gan
-20
-40
-60
Chuột thường
Chuột gây độc gan
(b)
-80
Hình 3.14. Chỉ số AST giữa các nghiệm thức (a) và mức thay đổi chỉ số này SVĐC (b) ở nhóm chuột
thường (không tiêm CCl4) và chuột gây độc gan được cho uống β-glucan có Mw khác nhau
Hình 3.14a cho thấy chỉ số AST trong máu chuột ở các nghiệm thức
không gây độc là 58,47-84,24 U/L. Chỉ số AST trong máu chuột khi cho
uống β-glucan chiếu xạ đều có sự khác biệt có ý nghĩa. Chuột cho uống
β-glucan tan trong nước có Mw~25 và 11 kDa có chỉ số AST giảm
mạnh nhất (hình 3.14b). β-glucan tan trong nước có Mw~25 đã có tác
dụng làm giảm chỉ số AST trong máu chuột thấp nhất với 61,81 U/L
(tương đương nhóm ĐC không gây độc gan).
3.3.2.2. Ảnh hưởng của β-glucan chiếu xạ lên chỉ số men gan ALT ở
chuột gây tổn thương gan: Kết quả hình 3.15a cho thấy β-glucan chiếu xạ
cũng đã làm hạ chỉ số ALT và ở nhóm cho uống β-glucan có Mw~25 kDa
có chỉ số này thấp nhất. Ở nhóm gây độc gan, kết quả từ hình 3.15b cho
thấy chỉ số ALT có xu hướng giảm tỷ lệ thuận với Mw của β-glucan. NT
cho uống β-glucan tan trong nước có Mw~25 và 11 kDa có chỉ số ALT
thấp tương đương với nhóm chuột ĐC không gây độc gan.
130
Chuột thường
ĐC
90
70
50
30
ĐC
>64
48
Mw, kDa
25
11
>64
Mw, kDa
48
25
11
0
Chuột gây độc gan
Mức thay đổi SVĐC, %
Chỉ số ALT, U/L
(a)
110
-10
-20
-30
-40
-50
Chuột thường
Chuột gây độc gan
(b)
-60
Hình 3.15. Chỉ số AST giữa các nghiệm thức (a) và mức thay đổi chỉ số này SVĐC (b) ở nhóm chuột
thường (không tiêm CCl4) và chuột gây độc gan được cho uống β-glucan có Mw khác nhau
3.3.3. Ảnh hưởng của β-glucan chiếu xạ đến chỉ số miễn dịch ở chuột
15
3.3.3.1. Công thức máu và các tế bào miễn dịch:
Bảng 3.9. Số lượng hồng cầu, bạch cầu tổng số, lympho bào và bạch cầu trung tính trong máu
chuột khi cho uống bổ sung β-glucan có Mw khác nhau
Mw β-glucan
Hồng cầu (106 tế
BCTS 103 tế bào
Lympho bào (%) BCTT (%)
(kDa)
bào/mm3)
/mm3)
b
ĐC
5,44±0,22
4,95 ±0,18
57,23b±2,18
10,08b±1,04
> 64
5,46±0,12
5,05ab±0,13
59,92ab±1,91
14,70a±0,52
48
5,64±0,24
5,20ab±0,12
62,55ab±0,98
15,73a±1,43
25
5,6±0,28
5,50a±0,15
65,97a±1,84
16,37a±0,66
11
5,48±0,28
5,40b±0,16
64,42a±2,86
15,22a±0,67
ns
Trong cùng 1 cột với các chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê. : P<0,05; ns:
không khác biệt; ĐC không bổ sung β-glucan
Kết quả từ bảng 3.9 cho thấy số lượng hồng cầu hầu như không khác biệt giữa
các lô, tuy nhiên số lượng bạch cầu tổng số (BCTS) thì có sự khác biệt. Chuột
cho uống bổ sung β-glucan chiếu xạ có BCTS cao hơn và đạt cao nhất khi cho
uống bổ sung β-glucan tan nước có Mw~25 kDa (5,5x10 3 tế bào /mm3).
3.3.3.2. Yếu tố miễn dịch dịch thể (IgG và IgG): Kết quả hình 3.16 cho
thấy giá trị OD đo được ở 405 nm của các lô có cho uống bổ sung βglucan chiếu xạ có Mw từ 11-25 kDa cao hơn so với lô ĐC không cho
uống bổ sung và các lô khác.
1.0
0.4
(a)
(b)
0.3
OD405nm
OD405nm
0.9
0.8
0.7
0.2
0.1
0.6
0.0
ĐC
>64
48
Mw, kDa
25
11
ĐC
>64
48
Mw, kDa
25
11
Hình 3.16. Hàm lượng IgG (a) và IgM (b) trong trong máu chuột cho uống bổ sung β-glucan
3.3.4. Khả năng hạ mỡ máu và đường huyết của β-glucan chiếu xạ
trong điều kiện in vivo trên chuột
3.3.4.1. Tạo mô hình chuột béo phì thực nghiệm
Bảng 3.10. Thể trọng 2 nhóm chuột sau 8 tuần nuôi theo chế độ dinh dưỡng khác nhau
Tuần 0 (g/con)
Tuần 8 (g/con)
Mức tăng trọng lượng (%)
Mức tăng của nhóm HFD (%)
Nhóm ND
Nhóm HFD
19,45 ± 0,28
19,54 ± 0,23
32,53 ± 0,95
48,87 ± 0,71
↑ 67,23
↑ 150,15
↑ 124,24
Bảng 3.11. Một số chỉ số sinh hóa của chuột sau 8 tuần nuôi
Chỉ số
Cholesterol toàn phần (mg/dL)
Triglyceride (mg/dL)
LDL (mg/dL)
Nhóm ND
78,79±4,21
71,85±3,04
20,28±1,32
Nhóm HFD
145,04±6,21
121,78±6,27
31,73±2,69
Mứ tăng ủa nhóm HFD (%)
↑ 84,08
↑ 69,48
↑ 56,49
16
Glucose (mg/dL)
102,79±8,86
165,46±7,39
↑ 60,97
Kết quả từ bảng 3.10 và hình 3.17 cho thấy nhóm chuột HFD có trọng
lượng tăng 29,33 g/con (150,15%) và lớn hơn chuột nuôi thường là
16,34 g/con (tăng 124,24%). Kết quả xác định
chỉ tiêu lipid máu như cholesterol tổng số,
triglyceride, LDL và glucose trong máu chuột ở
bảng 3.11 cho thấy ở các lô chuột ăn thức ăn có
hàm lượng chất béo cao đều có chỉ số lipid máu
cao hơn hẳn lô chuột ăn thức ăn bình thường.
Hình 3.17. Nhóm chuột HFD (A)
Cụ thể là nồng độ cholesterol máu tăng84,1%,
và ND (B) sau 8 tuần nuôi
triglyceride máu tăng 69,5%, LDL tăng 56,5% và glucose máu tăng
61%.
3.3.4.2. Ảnh hưởng của β-glucan chiếu xạ lên thể trọng và các chỉ số
lipid và glucose: Kết quả bảng 3.12 cho thấy sau 20 ngày thử nghiệm
bằng
Bảng 3.12. Trọng lượng chuột trước và sau 20 ngày cho uống β-glucan có Mw khác nhau
Mw β-glucan (kDa) Trƣớc khi thử nghiệm (g/con) Sau 20 ngày (g/con)
Mứ t ay đổi (%)
ĐC1
33,41 ± 0,71
34,84a ± 0,77
↑ 4,35a
c
ĐC2
45,12 ± 1,43
51,73 ± 1,03
↑ 15,17b
> 64
44,51 ± 1,01
47,51b ± 1,34
↑ 6,72a
b
48
44,85 ± 1,07
47,48 ± 0,7
↑ 6,14a
25
45,10 ± 0,78
47,16b ± 1,06
↑ 4,53a
11
44,71 ± 1,21
46,51b ± 1,02
↑ 4,22a
ns
β-glucan chiếu xạ và vẫn được cho ăn theo chế độ béo thì khối lượng
chuột ở tất cả các nghiệm thức đều tăng so với ban đầu. Tuy nhiên mức
thay đổi trọng lượng chuột ở các nghiệm thức uống β-glucan thấp hơn
rất nhiều so với NT ĐC2 (chuột béo phì). Kết quả bảng 3.13 cho thấy
các chỉ số mỡ máu ở nhóm chuột ĐC2 đều tăng đáng kể và cholesterol lên
đến 198,15 mg/dL, trong khi đó ở nhóm chuột được cho uống β-glucan
chỉ
Bảng 3.13. Các chỉ số lipid và glucose trong máu chuột sau 20 ngày cho uống bổ sung β-glucan có
Mw khác nhau
Sau 20 ngày thử nghiệm
Mw β-glucan
(kDa)
Cholesterol (mg/dL) Triglyceride (mg/dL)
LDL (mg/dL) Glucose (mg/dL)
ĐC1
89,18a ± 5,44
85,27a±3,86
23,85ab±1,55
126,01b±6,92
d
b
c
ĐC2
198,15 ±5,46
164,82 ±6,32
38,53 ±2,80
212,31c±6,44
> 64
129,05c±2,96
90,16a±4,00
28,9b±2,82
139,74b±4,56
17
103,64b±4,01
79,62a±4,95
20,68a±2,06
124,72b±7,19
89,79a±3,54
83,10a±4,80
18,9a±1,69
106,8a ± 2,17
109,28b±4,29
88,68a ± 4,40
26,35ab±3,23
127,66b±6,63
ĐC1: Chuột thường không cho uống β-glucan, ĐC2: Chuột béo phì không cho uống β-glucan.
48
25
11
89,79-129,05 mg/dL. Chuột ở NT được cho uống β-glucan tan nước có
Mw~25 kDa cho chỉ số cholesterol thấp nhất và gần bằng so với chuột
Bảng 3.14. Các chỉ số lipid và glucose trong máu chuột sau 40 ngày cho uống bổ sung β-glucan có
Mw khác nhau
Sau 40 ngày thử nghiệm
Mw β-glucan
(kDa)
Cholesterol (mg/dL) Triglyceride (mg/dL) LDL (mg/dL) Glucose (mg/dL)
ĐC1
88,14ab ± 5,62
86,67b ± 4,10
ĐC2
> 64
48
25
11
d
c
210,74 ± 9,05
119,54c ± 4,55
91,5ab ± 3,26
75,97a ± 2,36
96,08b ± 6,28
190,41 ±10,79
78,85ab ± 4,12
69,53a ± 1,77
62,58a ± 3,15
77,77ab ± 3,01
22,76b ± 1,62
c
38,48 ± 1,14
22,06b ± 1,56
19,09ab ± 1,23
17,25a ± 0,79
21,31ab ± 1,63
127,28c ± 7,77
239,74d±13,02
134,11c ± 6,03
97,98ab ± 2,42
86,13a ± 2,94
114,25bc ± 3,43
Mức thay đổi chỉ số cholesterol, %
thường. Kết quả hình 3.18 và bảng 3.14 cũng cho thấy NT sử dụng βglucan
có Mw~25 kDa vẫn cho kết quả giảm
45
20 ngày
40 ngày
60 ngày
cholesterol tốt nhất sau 40 ngày thử
25
nghiệm và ngang với chỉ số
5
cholesterol của chuột thường.ước có
-15
Mw~25 kDa cho chỉ số cholesterol
thấp nhất và gần bằng so với chuột -35
thường. Kết quả hình 3.18 và bảng -55 ĐC1 ĐC2 >64 48 25 11
Mw, kDa
3.14 cũng cho thấy NT sử dụng βHình 3.18. Mức thay đổi chỉ số cholesterol
glucan có Mw~25 kDa vẫn cho kết trong máu chuột so với trước khi cho uống bổ
quả giảm cholesterol tốt nhất sau 40 sung β-glucan có Mw khác nhau. ĐC1: Chuột
thường không cho uống β-glucan, ĐC2: Chuột
ngày thử nghiệm và ngang với chỉ số
béo phì không cho uống β-glucan.
cholesterol của chuột thường.
Bảng 3.15. Các chỉ số lipid và glucose trong máu chuột sau 60 ngày cho uống bổ sung β-glucan có
Mw khác nhau
Sau 60 ngày thử nghiệm
Mw β-glucan
(kDa)
Cholesterol (mg/dL) Triglyceride (mg/dL) LDL (mg/dL) Glucose (mg/dL)
a
ĐC1
93,83 ± 3,87
98,61b ± 2,94
24,55b ± 2,49
135,24b ± 3,04
c
c
c
ĐC2
212,92 ± 7,71
195,43 ± 8,66
41,38 ± 1,03
245,39c ± 9,07
> 64
122,79b ± 3,80
82,79a ± 2,91
24,04ab ± 2,61
137,54b ± 3,68
48
99,78a ± 3,53
77,73a ± 3,74
19,76ab ± 1,46
110,81a ± 4,12
18
25
11
89,67a ± 3,18
103,95a±5,14
70,59a ± 3,17
79,52a ± 3,96
18,85a ± 0,92
21,82ab ± 1,16
105,90a ± 2,71
119,81a ± 3,01
Mức thay đổi chỉ số LDL, %
Mức thay đổi chỉ số triglyceride, %
Sau 20 ngày tiếp theo, ngừng cho uống β-glucan (chỉ cho uống nước
cất) kết quả từ hình 3.18 và bảng 3.15 cũng cho thấy sau 60 ngày, NT
cho uống β-glucan tan nước có Mw~25 kDa vẫn cho hiệu quả tốt nhất,
cholesterol chỉ còn 89,67 mg/dL. Bảng 3.13 và hình 3.19 cho thấy, sau
20 ngày, chỉ số triglyceride ở các NT cho uống β- glucan giảm 25,2733,14%, trong khi các nghiệm thức ĐC uống nước cất vẫn tăng18,62%
ở lô chuột thường và 35,84% ở lô chuột béo phì. Sau 40 ngày, chỉ số
triglyceride vẫn giảm đáng kể. Chuột chỉ uống nước cất, chỉ số
cholesterol cao hơn 3 lần so với các NT cho uống β- glucan. Sau 60
ngày, chỉ số triglyceride là 70,59-82,79 mg/dL ở các NT đã thử nghiệm
với β-glucan. Qua đó cho thấy dù ngưng cho uống β-glucan thì hiệu quả
hạ triglyceride vẫn được duy trì. Trong các giai đoạn thử nghiệm, chỉ số
triglyceride giảm nhiều nhất ở NT cho uống β-glucan tan nước có Mw~25
kDa. Đối với chỉ số LDL, sau 20 ngày, NT cho uống β-glucan có Mw~48
và 25 kDa cho khả
năng giảm chỉ số LDL tốt nhất. Chỉ số
20 ngày
40 ngày
60 ngày
60
LDL ở các NT thử nghiệm với glucan
40
chỉ còn 18,9-28,9 md/dL, trong khi NT
20
0
ĐC2 chỉ số này tăng tới 38,53 mg/dL.
-20
Sau 40 ngày, chỉ số LDL tại các NT
-40
cho uống β-glucan tiếp tục giảm gần
-60
bằng so với chuột thường. Khi ngừng
ĐC1
ĐC2
>64
48
25
11
Mw, kDa
cho uống β-glucan 20 ngày tiếp theo thì Hình 3.19. Mức thay đổi chỉ số triglyceride
kết quả thu được vẫn còn hiệu quả trong máu chuột so với trước khi cho uống bổ
sung β-glucan có Mw khác nhau.
(bảng 3.15). Mức giảm LDL tốt nhất
40
20 ngày
40 ngày
60 ngày
quan sát được ở 2 nghiệm thức cho
20
uống β-glucan với Mw~48 và 25 kDa
0
(hình 3.20). Kết quả bảng 3.13 và hình
3.21 còn chỉ ra rằng ở các nhóm cho
-20
uống bổ sung β-glucan, nồng độ
-40
glucose trong máu chuột giảm15,62-60
ĐC1
ĐC2
>64
48
25
11
34,12% so với trước khi thử nghiệm.
Mw, kDa
Trong đó, NT sử dụng β-glucan tan Hình 3.20. Mức thay đổi chỉ số LDL trong
19
Mức thay đổi chỉ số glucose, %
máu chuột so với trước khi cho uống bổ
nước có Mw~25 kDa cho khả năng
sung β-glucan có Mw khác nhau.
giảm chỉ số glucose máu cao nhất
80
20 ngày
40 ngày
60 ngày
(34,12%) nhưng không khác biệt so với
60
NT sử dụng β-glucan có Mw~11 và 48
40
20
kDa. Sau 40 ngày sau thử nghiệm, chỉ
0
số này tiếp tục giảm ở các lô cho uống
-20
β-glucan, trong khi NT ĐC2, chỉ số này
-40
tăng cao đạt 239,74 mg/dL. Ở giai đoạn
-60
ĐC1
ĐC2
>64
48
25
11
60 ngày sau thử nghiệm, chỉ số glucose
Mw, kDa
tăng nhẹ so với 40 ngày và đạt 105,9 - Hình 3.21. Mức thay đổi chỉ số glucose trong
máu chuột so với trước khi cho uống bổ sung β137,54 mg/dL tại các nghiệm thức cho
glucan có Mw khác nhau
uống β-glucan có Mw khác nhau.
3.3.5. Hiệu ứng của β-glucan chiếu xạ lên sự tăng trưởng và miễn
dịch ở gà Lương phượng
Bảng 3.16 cho thấy TLBQ của lô có bổ sung β-glucan tan nước có
Mw~11-25 kDa đạt cao nhất (1260 & 1256 g/con) và lô ĐC thấp nhất
với chỉ 1013 g/con. Mức tăng trọng tuyệt đối ở gà nuôi có bổ sung βglucan tan nước có Mw~11-25 kDa vẫn đạt cao nhất. Lượng thức ăn
tiêu thụ và hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR) ở lô bổ sung β-glucan tan nước
có Mw~25 kDa là thấp nhất nhưng chất lượng thịt lại đạt cao nhất (hình
3.22)..
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của β-glucan có Mw khác nhau lên sự tăng trọng và chất lượng thịt ở gà sau
8 tuần cho ăn bổ sung
Chỉ số
ĐC
> 64 kDa
49 kDa
25 kDa
11 kDa
Tỷ lệ sống (%)
61,1b ± 3,2
66,7b±6,4 72,2b ± 5,5 94,4a ± 5,6
94,4a ± 5,6
Mức tăng trọng tuyệt đối
16,3d±0,5
17,8cd±0,3
18,8bc±0,2
20,6ab±0,7
20,7± 0,9
Lượng thức ăn sử dụng
491,1a±5,4
508,3a±1,7 480,4ab±9,2 453,3b±4,4 479ab±15,7
FCR (kg thức ăn/kg tăng trọng)
4,8b±0,7
3,8ab±0,4
3,7ab±0,2
3,1a±0,2
3,4a±0,2
Thể trọng (g/con)
1012,7d±10,3 1096c±6,7 1152,3b±17,1 1255,7a±5,7 1259,7a±21,1
Trong cùng 1 hàng, các chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê với P<0,05.
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của Mw β-glucan có Mw khác nhau lên các chỉ số miễn dịch ở gà sau 8
tuần cho ăn bổ sung
Chỉ số
ĐC
> 64 kDa
49 kDa
25 kDa
11 kDa
BCTS (103/mm3)
29,3 ± 0,3
30,4 ± 0,1
30,4 ± 0,5
30,9 ± 0,3 31,1 ± 0,5
BCTT (%)
62,3 ± 1,2
61,0 ± 1,2
63,0 ± 1,2
63,7 ± 1
63 ± 1,2
Lymphocyte (%)
25 ± 1,2
28,7 ± 2
25,3 ± 3
30,7 ± 3,7
29,7 ± 2,2
HGKT Gumboro (Unit)
7980±12
13366±14
11903±35
14770±35
5613±22
HGKT viêm thanh khí quản
131,5±33,6
151,7±33,3
175,8±56,5 181,9 ± 7,3 156 ± 47,9
truyền nhiễm (Unit)
HGKT Newcastle (Unit)
13,3 ± 2,7
21,3 ± 5,3
21,3 ± 5,3
26,7 ± 5,3 21,3 ± 5,3
- Xem thêm -