Nguyen Le Anh Dao * , Nguyen Thi Cam Tien and Tran Minh Phu

* Corresponding author (nladao@ctu.edu.vn)

Abstract

The aim of this study was to investigate the antioxidant property of Spirulina (Anthrospira platensis) powder extracts which could be applied in aquatic product preservation. The extracts of Spirulina powder were prepared by two solvents such as hot water at 100C in 3 hours and 90% ethanol extraction in 12 hours. This study included two experiments: (i) to investigate the antioxidant activity of Spirulina extracts through evaluating the capacity of elimination free radicals DPPH and the total phenolic compounds presented in the extract, (ii) to assess the antioxidative efficiency of Spirulina extract supplemented in soybean oil, marine fish oil and catfish oil at 60C. Results showed that the extract obtained from ethanol had higher DPPH free radical scavenging at 67.1% (IC50 = 0,66 mg/mL) compared to hot water extracted sample, which possessed higher total phenolic compounds at 7,47 mgGAE/g of dry matter. These indicated the potential application of Spirulina extract from ethanol in preservation of soybean oil and marine fish oil.
Keywords: Antioxidant, Anthrospira platensis, Spirulina

Tóm tắt

Đề tài được thực hiện nhằm mục đích khảo sát khả năng chống oxy hóa của cao chiết từ bột tảo Spirulina (Anthrospira platensis), từ đó làm tiền đề cho các nghiên cứu ứng dụng cao chiết tảo trong việc bảo quản các sản phẩm thủy sản. Cao chiết được chuẩn bị từ dung môi chiết là nước nóng ở 100oC trong 3 giờ và ethanol 90% trong 12 giờ. Hoạt tính chống oxy hóa của cao chiết được đánh giá thông qua khả năng khử gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) và tổng hàm lượng phenolic có trong cao chiết. Cao chiết từ bột tảo được bổ sung vào dầu đậu nành, dầu cá biển và dầu cá tra nhằm đánh giá khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ 60oC được thực hiện thông qua việc xác định chỉ số peroxide (PV) và Thiobarbituric acid reactive substance (TBARS). Kết quả cho thấy, cao chiết thu được từ dung môi ethanol 90% có hoạt tính khử gốc tự do DPPH (67,1%), với giá trị nồng độ chất chống oxy hóa mà hoạt tính đạt được 50% (IC50) là 0,66 mg/mL, cao hơn so với mẫu cao chiết từ nước nóng 100oC. Tuy nhiên, tổng hàm lượng hợp chất phenolic của cao chiết từ nước nóng lại cao hơn, đạt giá trị 8,11 mg acid gallic tương đương (GAE)/ g cao chiết. Sự khác biệt về chỉ số peroxide trong suốt 6 ngày bảo quản các mẫu dầu đậu nành và dầu cá biển ở 60oC cho thấy tiềm năng của việc ứng dụng cao chiết bột tảo Spirulina từ ethanol trong quá trình bảo quản các loại dầu khác nhau.
Từ khóa: Anthrospira platensis, chống oxy hóa, tảo Spirulina

Article Details

References

Abou‐Gharbia, H. A., Shehata, A. A. Y., Youssef, M. and Shahidi, F., 1996. Oxidative stability of sesame paste(tehina). Journal of Food Lipids, 3(2), 129-137.

Abuzaid, A.A., Hammad, D.M. and Sharaf, E.M., 2015. Antioxidant and anticancer activity of Spirulina platensis water extracts. International Journal of Pharmacology. 11(7): 846-851.

Belay A., Ota Y., Miyakawa K. and Shimamatsu H., 1994. Production of high quality Spirulina at Earthrise Farms. In: Phang et al., eds. Algal Biotechnology in the Asia-Pacific Region. University of Malaya. 92-102.

Boussiba, S., and Richmond, A. E., 1979. Isolation and characterization of phycocyanins from the blue-green alga Spirulina platensis. Archives of Microbiology, 120(2), 155-159.

Brejc, K., Ficner, R., Huber, R. and Steinbacher, S., 1995. Isolation, crystallization, crystal structure analysis and refinement of allophycocyanin from the cyanobacterium Spirulina platensis at 2.3 Å resolution. Journal of molecular biology, 249(2), 424-440.

Cohen, Z., 1997. Physiology, Cell-Biology and Biotechnology, Taylor and Francis, London, pp. 175-204.

Douny, C., Razanakolona, R., Ribonnet, L., Baeten, J.V., Rogez, H., Marle-Louise, S. and Larondelle, Y., 2016. Linseed oil presents different patterns of oxidation in realtime and accelerated aging assays. Food chemistry. 208: 111-115.

Duh, P. D., Yen, D. B. and Yen, G. C., 1992. Extraction and identification of an antioxidative component from edible oils. Food Chemistry, 14, 45-51.

Evans, C. D., List, G. R., Moser, H. A., and Cowan, J. C., 1973. Long term storage of soybean and cottonseed salad oils. Journal of the American Oil Chemists Society, 50(6), 218-222.

Frankel, E. N., 2005. Lipid oxidation, Bridgwater, England, The Oily Press. Ke, P., Woyewoda, A., 1979. Microdetermination of thiobarbituric acid value in marine lipids by a direct spectrophotometric method with a monophasic reaction sytem. Analytica Chimica Acta. 106; 279-284.

Gazzani, G., Papetti, A., Massolini, G. and Daglia, M., 1998. Antioxidative and pro-oxidant activity of water soluble components of some common diet vegetables and the effect of thermal treatment. Journal of Food Chemistry, 6, 4118–4122.

Herrero, M., Ibáñez, E., Señoráns, F. J. and Cifuentes, A., 2003. Accelerated solvent extracts from Spirulina platensis microalga: determination of their antioxidant activity and analysis by Micellar Electrokinetic Chromatography. Journal of Chromatography, 1047, 195-203.

Ho, P.A. and Paul, D.R., 2009. Fatty acid profile of Tra catfish (Pangasianodon hyphohthalmus) compared to Atlantic Salmon (Salmo solar) and Asian Seabass (Lates calarifer). International Food Research Journal, 16: 501-506.

Hornero-Méndez, D., Pérez-Galvez, A., Mínguez-Mosquera, M.I., 2001. A rapid spectrophotometric method for the determination of peroxide value in food lipids with high carotenoid content. Journal of the American Oil Chemits Society. 78(11): 1151-1155.

Huỳnh Trường Giang, Dương Thị Hoàng Oanh, Vũ Ngọc Út và Trương Quốc Phú, 2012. Thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa của hỗn hợp polysaccharid ly trích từ rong mơ Sargassum microcystum. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 25: 183-191.

International IDF Standards, 1991. Section 74A, International Dairy Federation, IDF-Square Vergote 41, Brussels.

Ke, P.J. and Woyewoda, A.D., 1979. Microdetermination of thiobarbituric acid values in marine lipids by a direct spectrophotometric method with a monophasic reaction system. Analytica Chimica Acta. 106(2): 279-284.

Koru, E. (2012). Earth food Spirulina (Arthrospira): production and quality standarts. In Food additive. InTech.

Li, D. M. and Qi, Y. Z., 1997. Spirulina industry in China: Present status and future prospects. Journal of applied Phycology. 9(1): 25-28.

Manoj, G.; Venkataraman, L.V. and Srinivas, L., 1992. In ETTA National Symposium on Spirulina, (Sheshadri, C.V.; Jeejibai, N.; Eds.), MCRC Publishers, pp. 148-154.

Michotte, D., Rogez, H., Chirinos, R., Mignolet, E., Campos, D. and Larondelle, Y., 2011. Linseed oil stabilisation with pure natural phenolic compounds. Food chemistry, 129(3), 1228-1231.

Miranda, M.S., Cintra, R.G., Barros, S.B.M. and Mancini-Filho, J., 1998. Antioxidant activity of the microalga Spirulina maxima. Bazilian Journal of Medical and Biological Research. 31: 1075-1079.

Miyake, T. and Shibamoto, T., 1997. Antioxidative activities of natural compounds found in plants. Journal of Agricultural Food Chemistry, 45, 1819–1822.

Ötleş, S., and Pire, R., 2001. Fatty acid composition of Chlorella and Spirulina microalgae species. Journal of AOAC international, 84(6), 1708-1714.

Ravi, M., De, S. L., Azharuddin, S. and Paul, S. F., 2010. The beneficial effects of Spirulina focusing on its immunomodulatory and antioxidant properties. Nutr Diet Suppl, 2, 73-83.

Semb, T.N., 2012. Analytical methods for determination of the oxidative status in oil. Master thesis. Norwehian University of Science and Technology, Trondheim, Norway.

Singleton, V.L. and Rossi, J.A., 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphmdybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal and Viticulture. 16: 144-158.

Thiangthum, S., Dejaegher, B., Goodarzi, M., Tistaert, C., Gordien, A.Y., Hoai, N.N, Van, M.C., Quetin-Leclercq, J., Suntornsuk, L. and Vander Heyden, Y., 2012. Potentially antioxidant compounds indicated from Mallotus and Phyllanthus species finger prints. Journal of Chromatography B. 910: 114-121.Tiêu chuẩn Việt Nam về dầu mỡ động vật và thực vật năm 2007. (TCVN 6121:2007).

Wu, L.C., Ho, J.A., Shieh, M.C. and Lu, I.W., 2005. Antioxidant and antiproliferative activities of Spirulina and Chlorella water extracts. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53: 4207-4212.Zacheo, G., Cappello, A.R., Perrone, L.M. and Gnoni, G.V., 1998. Analysic of factor influencing lipid oxidation of almond seeds during accelerated ageing. LWT-Food Science and Technology. 31: 6-9.

Yen, G.C., Chen, H.W. and Duh, P.D., 1998. Extraction and identificaion of an antioxidative component from Jue Ming Zi (Cassia tora L.). Journal of Agricultural Food Chemistry, 46, 820–824.

Yen, G.C., Wu, S.C. and Duh, P.D., 1996. Extraction and identification of antioxidant components from the leaves of mulberry. Journal of Agricultural Food Chemistry, 44, 1687–1690.