Nghiên cứu điều kiện tiền xử lý và chiết tách collagen từ da cá lóc (Channa striata) bằng pepsin
,
,
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
The study on the pre-treatment and collagen extraction conditions from snakehead fish skin by using pepsin was performed. The results showed that treating snakehead fish skin with 10% butyl alcohol solution for 72 hours gave the lowest lipid content of 15.3%. Extracting samples with 0.45% pepsin for 24 hours gave the highest yield of 13.7% and maximum solubility at pH 1 - 4 and NaCl concentration from 0.2 - 0.6 M. As mentioned above, FTIR spectral analysis demonstrated that a close relationship between the number of wavelengths in the amide I and amide III regions, especially the stability of the triple helix structure, so that the obtained collagen from snakehead fish skin had the full functional group of type I collagen. Collagen had bright color with L* value of 62.4 and imino acid content was 204 (residue/1000 total amino acid residues). Results showed that pepsin can be used to replace chemicals to reduce the amount of chemicals released into the environment, taking advantage of snakehead fish skin as a raw material for collagen production.
Tóm tắt
Nghiên cứu điều kiện tiền xử lý và chiết tách collagen từ da cá lóc bằng pepsin đã được thực hiện. Kết quả cho thấy da cá lóc được xử lý với 10% butyl alcohol trong 72 giờ thì hàm lượng lipid còn lại thấp nhất là 15,3%. Collagen từ da cá lóc được chiết tách với 0,45% pepsin trong 24 giờ cho hiệu suất thu hồi 13,7% và độ hòa tan cực đại ở pH 1 - 4 và nồng độ NaCl từ 0,2 - 0,6 M. Bên cạnh đó, phổ FTIR cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa số bước sóng trong vùng amide I và vùng amide III đặc biệt là sự ổn định của cấu trúc xoắn ba, cho thấy collagen từ da cá lóc có đầy đủ nhóm chức năng của collagen loại I. Collagen có màu sáng với giá trị L* là 62,4 và hàm lượng imino acid là 204 (đơn vị/1000 đơn vị). Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng pepsin để thay thế hoá chất nhằm giảm thiểu lượng hoá chất thải ra môi trường, tận dụng da cá lóc như nguồn nguyên liệu để sản xuất collagen.
Article Details
Tài liệu tham khảo
AOAC. (2016). The official methods of analysis of AOAC International (20th ed.). George W. Latimer. http:// www.eoma.aoac.org.
Bae, I., Osatomi, K., Yoshida, A., Osako, K., Yamaguchi, A., & Hara, K. (2008). Biochemical properties of acid – soluble collagen extracted from the skins of underutilised fishes. Food Chemistry, 108(1), 49–54. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.10.039
Damodaran, S., & Parkin, K. L. (2017). Amino acids, peptides, and proteins. In Fennema’s food chemistry (pp. 235-356). CRC Press.
Duan, R., Zhang, J., Du, X., Yao, X., & Konno, K. (2009). Properties of collagen from skin, scale and bone of carp (Cyprinus carpio). Food Chemistry, 112(3), 702–706. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.06.020
Hadfi, N. H., & Sarbon, N. M. (2019). Physicochemical properties of silver catfish (Pangasius sp.) skin collagen as influenced by acetic acid concentration. Food Research, 3(6), 783-790. https://doi.org/10.26656/fr.2017.3(6).130
He, L., Lan, W., Wang, Y., Ahmed, S., & Liu, Y. (2019). Extraction and characterization of self-assembled collagen isolated from grass carp and crucian carp. Foods, 8(9), 396. https://doi.org/10.3390/foods8090396
Huang, R. Y., Shiau, Y. C., Chen, H. H. & Huang, C. B. (2011). Isolation and characterization of acid and pepsin-solubilized collagens from the skin of balloon fish (Diodon holocanthus). Food Hydrocolloids, 25(6), 1507-1513. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.02.011
Jia, Y., Wang, H., Wang, H., Li, Y., Wang, M., & Zhou, J. (2012). Biochemical properties of skin collagens isolated from black carp (Mylopharyngodon piceus). Food Science and Biotechnology, 21, 1585– 1592. https://doi.org/10.1007/s10068-012-0211-1
Jongjareonrak, A., Benjakul, S., Visessanguan, W., Nagai, T. & Tanaka, M. (2005). Isolation and characterization of acid and pepsin-solubilised collagens from the skin of Brownstripe red snapper (Lutjanus vitta). Food Chemistry, 93, 475-484. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.10.026
Karami, A., Tebyanian, H., Soufdoost, R. S., Motavallian, E., Barkhordari, A., & Nourani, M. R. (2019). Extraction and characterization of collagen with cost-effective method from human placenta for biomedical applications. World Journal of Plastic Surgery, 8(3), 352.
Kittiphattanabawon, P., Benjakul, S., Visessanguan, W., Nagai, T., & Tanaka, M. (2005). Characterisation of acid-soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus). Food Chemistry, 89(3), 363-372. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.02.042
Kittiphattanabawon, P., Benjakul, S., Visessaguan, W., Nagai, T., & Tanaka, H. (2015). Characteristics of collagen from the skin of clown featherback (Chitala ornata). International Journal of Food Science & Technology, 50(9), 1972-1978. https://doi.org/10.1111/ijfs.12864
Lê Phan Thùy Hạnh & Trần Quyết Thắng. (2017). Chiết collagen từ da cá hồi (Oncorhynchus mykiss) bằng phương pháp hóa học. Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm, 12(1), 108-117.
Lê Thị Minh Thủy & Trương Thị Mộng Thu. (2020). Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp xử lí đến chất lượng và hiệu suất thu hồi collagen từ da cá thát lát còm (Chitala ornata). Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 383(2), 65 – 73.
Lê Thị Thu Hương, Nguyễn Hoàng Dũng & Phan Đình Tuấn. (2017). Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến hiệu suất trích ly collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus). Tạp chí Khoa học Lạc Hồng, số đặc biệt, 153-158.
Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., & Randall, R.J. (1951). Protein measure – ment with Folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, 193, 256–275. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)52451-6
Muyonga, J. H., Cole, C. G. & Duodu, K. D. (2004). Extraction and physico-chemical characterisation of Nile perch (Lates niloticus) skin and bone gelatin. Food Hydrocolloids, 18(4), 581-592. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2003.08.009
Nguyễn Thị Hoàng Lan, Nguyễn Thị Quyên & Nguyễn Ngọc Cường. (2016). Ảnh hưởng của một số điều kiện công nghệ đến hiệu suất trích ly dầu ngô. Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam – Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. HCM, 14(11), 1825-1834.
Nurilmala, M., Pertiwi, R. M., Nurhayati, T., Fauzi, S., Batubara, I., & Ochiai, Y. (2019). Characterization of collagen and its hydrolysate from yellowfin tuna Thunnus albacares skin and their potencies as antioxidant and antiglycation agents. Fisheries science, 85(3), 591-599. https://doi.org/10.1007/s12562-019-01303-5
Nurubhasha, R., Kumar, N. S., Thirumalasetti, S. K., Simhachalam, G., & Dirisala, V. R. (2019). Extraction and characterization of collagen from the skin of Pterygoplichthys pardalis and its potential application in food industries. Food science and biotechnology, 28(6), 1811-1817. https://doi.org/10.1007/s10068-019-00601-z
Ogawa, M., Moody, M. W., Portier, R. J., Bell, J., Schexnayder, M. A., & Losso, J. N. (2003). Biochemical properties of black drum and sheepshead seabream skin collagen. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(27), 8088–8092. https://doi.org/10.1021/jf034350r
Regenstein, J. M., & Zhou, P. (2007). Collagen and Gelatin from Marine By-Products. In: Shahidi, F. (Ed.). Mazimising the Value of Marine By-Products, 1 st. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, pp. 279–303. https://doi.org/10.1533/9781845692087.2.279
Sae-leaw, T., Benjakul, S., & O’Brien, N. M. (2016). Effects of defatting and tannic acid incorporation during extraction on properties and fishy odour of gelatin from seabass skin. LWT-Food Science and Technology, 65, 661-667. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.08.060
Skierka, E., & Sadowska, M. (2007). The influence of different acids and pepsin on the extractability of collagen from the skin of Baltic cod (Gadus morhua). Food Chemistry, 105(3), 1302-1306. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.04.030
Singh, P., Benjakul, S., Maqsood, S. & Kishimura, H. (2011). Isolation and characterisation of collagen extracted from the skin of striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus). Food Chemistry, 124(1), 97–105. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.05.111
Sinthusamran, S., Benjakul, S., & Kishimura., H. (2013). Comparative study on molecular characteristics of acid soluble collagens from skin and swim bladder of seabass (Lates calcarifer). Food Chemistry, 138, 2435–2441. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.11.136
Thuy, L. T. M., Okazaki., E. & Osako, K. (2014). Isolation and characterization of acid – soluble collagen from the scales of marine fishes from Japan and Viet Nam. Food Chemistry, 149, 264 – 270. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.094
Trần Minh Phú, Đào Thị Mộng Trinh, Lê Thị Minh Thủy & Nguyễn Quốc Thịnh. (2018). Bảo quản lạnh cá lóc phi lê (Channa striata) kết hợp xử lí acid acetic. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 54(3B), 147-155. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2018.051
Trần Thị Huyền, Nguyễn Anh Tuấn, Hoàng Ngọc Anh & Vũ Lệ Quyên. (2012). tách chiết collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp hóa học. Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang, 2, 31-36.
Wang, L., An, X., Yang, F., Xin, Z., Zhao, L. & Hu, Q. (2008). Isolation and characterisation of collagen from the skin, scale and bone of deep – Sea redfish (Sebates mentella). Food Chemistry, 108(2), 616–623. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.11.017
Xu, S., Yang, H., Shen, L., & Li, G. (2017). Purity and yield of collagen extracted from southern catfish (Silurus meridionalis Chen) skin through improved pretreatment methods. International Journal of Food Properties, 20(sup1), S141-S153. https://doi.org/10.1080/10942912.2017.1291677
Zhang, J., Duan, R., Wang, Y., Yan, B. & Xue, W. (2012). Seasonal differences in the properties of gelatin extracted from skin of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). Food Hydrocolloids, 29(1), 100-105. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.02.005