Thông tin chung:

Ngày nhận bài: 13/11/2018
Ngày nhận bài sửa: 23/02/2019

Ngày duyệt đăng: 12/04/2019

Title:

Research on the process of producing xylooligosaccharides (XOS) and evaluation of bioactivity of XOS from sugarcane bagasse

Từ khóa:

Bã mía, DPPH, enzyme endo-1,4-β-xylanase, Lactobacillus plantarum, xylooligosaccharide (XOS)

Keywords:

DPPH, enzyme endo-1,4-β-xylanase, Lactobacillus plantarum, sugarcane bagasse, xylooligosaccharide (XOS)

ABSTRACT

This study is aimed to investigate the hydrolysis of xylooligosccharide from sugar cane bagasse using endo-1,4-β-xylanase enzyme. Sugarcane bagasse was pre-treated to remove lignin, then investigated to receive xylan. The hydrolysis of xylan was carried out with 2 investigated factors: enzyme concentration and hydrolysis time. XOS solution was then concentrated at 65°C and freezed dried under condition: frozen temperature of -80^oC, vacuum pressure of 3.5 Pa, drying time of 14 h. XOS powder was used to evaluate radical scavenging activities by 2, 2, diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay and the effect on the growth of Lactobacillus plantarum (L.  plantarum). Results showed that, sugarcane bagasse, pretreated with H₂O₂ 6%, KOH 15%, was suitable for the collecting of xylan with the recovery yield of 36.73%. The highest XOS concentration of 1148.92 mg/L was obtained under favorable conditions (enzyme dose 75 U/g, reaction time of 8 h). After evaporation, the XOS content in the fluid increased to 13.6 times. At XOS concentration of 4 mg/mL, DPPH radical scavenging activity reached 50 %. In additions, other experiments proved that, L. plantarum used XOS as a source of carbon for growth.

TÓM TẮT

Nghiên cứu này nhằm mục đích khảo sát quy trình thu nhận XOS từ bã mía bằng enzyme endo-1,4-β-xylanase. Bã mía được tiền xử lý nhằm loại bỏ lignin và thu nhận hemicellulose giàu xylan. Quá trình thủy phân xylan được thực hiện với 2 yếu tố khảo sát là nồng độ enzyme và thời gian. Dịch XOS sau đó được cô đặc ở nhiệt độ 65^oC và sấy thăng hoa ở nhiệt độ -80^oC, áp suất 3,5 Pa, thời gian sấy 14 giờ. Bột XOS được đánh giá khả năng kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH và đánh giá tác động đối với sự tăng trưởng của Lactobacillus plantarum (L.  plantarum). Kết quả nghiên cứu cho thấy, bã mía được tiền xử lý bằng H₂O₂ 6%, KOH 15% thích hợp để thu hemicellulose giàu xylan với hiệu suất thu hồi là 36,73%. Hàm lượng XOS cao nhất đạt 1148,92 mg/L ở điều kiện thủy phân tương ứng với tỉ lệ enzyme bổ sung 6% (v/v) (ứng với lượng enzyme 75 U/g) trong thời gian thủy phân 8 giờ. Sau khi cô đặc, hàm lượng XOS trong dịch tăng lên 13,6 lần. Bột XOS thể hiện khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH đạt 50% tại nồng độ XOS 4 mg/mL và được lợi khuẩn L.  plantarum sử dụng như nguồn carbon để tăng trưởng.

Trích dẫn: Nguyễn Thị Quỳnh Mai, Võ Thị Kim Viên, Lê Thị Khánh Hồng, Huỳnh Thị Quế Anh, Nguyễn Hồng Đào và Đào Thị Mỹ Linh, 2019. Nghiên cứu quá trình thu nhận và đánh giá hoạt tính sinh học của xylooligosaccharide (XOS) từ bã mía. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 55(Số chuyên đề: Công nghệ Sinh học)(2): 250-257.