Nghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan và alginate từ hai loài rong nâu sargassum henslowianum và sargassum swartzii của việt nam

LUẬN ÁN TIẾN SỸNĂM 2014ĐẶT VẤN ĐỀ Polysaccharide là các polymer sinh học tìm thấy trong tự nhiên trên cả thựcvật và động vật, cả trên cạn và dưới nước, trong đó rong biển được xem là mộtnguồn cung cấp polysaccharide rất phong phú và đa dạng. Trong phân tử củapolysaccharide từ rong biển thường có chứa các nhóm chức như carboxyl, sulfatehoặc amino nên phân tử của chúng mang điện và được gọi là các ionicpolysaccharide. Nhiều ionic polysaccharide từ rong biển như fucoidan, alginate haycarrageenan có hoạt tính sinh học quí báu như chống ung thư, chống HIV, chốngđông máu hay có các tính chất lý thú như khả năng tồn tại ở trạng thái gel trong môitrường nước. Chính vì vậy mà chúng được sử dụng nhiều trong công nghiệp dượcphẩm, hóa mỹ phẩm và thực phẩm 24. Trên thế giới có khoảng 6.000 loài rong biển đã được xác định và chia làm03 ngành rong chính dựa trên sắc tố của chúng là rong lục (Chlorophytes), rong nâu(Pheophytes) và rong đỏ (Rhodophytes). Bên cạnh khả năng cung cấp các hợp chấtcó hoạt tính sinh học quý báu như các polymer sinh học (fucoidan, laminaran,alginate), rong biển còn cung cấp các chất chuyển hóa thứ cấp như alkaloid,phlorotannin, acetogenin và terpene 19. Hoạt tính sinh học của ionic polysaccharide phụ thuộc nhiều vào trọng lượngphân tử, sự phân bố trọng lượng phân tử, cấu trúc và thành phần hóa học, đặc biệtphụ thuộc vào vị trí và hàm lượng của các nhóm chức trong phân tử của chúng 45.Các ionic polysaccharide có khả năng tạo thành các dạng cấu trúc khác nhau. Từmột monosaccharide có thể tạo nên nhiều loại polysaccharide bởi các kiểu liên kếtglycoside khác nhau dẫn tới tính chất của các polysaccharide khác nhau và tạonhiều hoạt tính sinh học, ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, cellulose vàamylose là 2 loại polysaccharide đều tạo thành từ Dglucose, nhưng kiểu liên kếtcủa chúng khác nhau nên dẫn tới tính chất của chúng khác nhau, cellulose không tantrong nước, nhưng amylose lại tan tốt trong nước. Curdlan có cấu trúc không gian làchuỗi xoắn 3, không có hoạt tính sinh học, nhưng khi bị sulfate hóa thành curdlansulfate lại có hoạt tính chống HIV và cấu trúc không gian của nó là dạng sợi 141.Như vậy, cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian đều ảnh hưởng đến tính chất vàhoạt tính sinh học của polysaccharide 92. Hoạt tính sinh học của polysaccharide còn phụ thuộc vào nguồn gốc địa lýcủa rong biển. Cùng một loại rong biển nhưng thu thập ở các vị trí địa lý khác nhau sẽcho các polysaccharide có các tính chất và hoạt tính sinh học khác nhau 113. So với các nước vùng Đông Nam Á, Việt Nam với tổng chiều dài bờ biểnhơn 3.600km làm ranh giới phía tây của biển Đông có diện tích trên 3,5 triệu km, làmột trong những biển quan trọng của thế giới, có nguồn rong biển đa dạng và phong phú, có khả năng cung cấp các ionic polysaccharide với nhiều hoạt tính sinh họcđáng quan tâm 24. Trong các năm gần đây, các nghiên cứu khoa học công nghệ theo hướng Hoásinh biển, nhằm quản lý, khai thác một cách hiệu quả tài nguyên biển ở nước tađang là vấn đề được nhà nước đặc biệt quan tâm và khuyến khích. Việc nghiên cứuqui trình chiết tách, xác định cấu trúc và hoạt tính của polysaccharide nói chung vàcác ionic polysaccharide nói riêng từ các loài rong thu thập ở biển Việt Nam có ýnghĩa khoa học và thực tiễn to lớn, từ đó định hướng và nâng cao hiệu quả khaithác, nuôi trồng rong biển, chủ động thu hoạch nguồn nguyên liệu, tạo ra sản phẩmcó giá trị cao từ nguồn nguyên liệu rong phong phú ở ven biển nước ta. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về polysaccharide từ rong biển đã được một sốnhà khoa học tiến hành 17, 21, 23. Các nghiên cứu này tập trung theo hướngkhai thác rong, chiết tách các polysaccharide từ các rong thu được, xác định thànhphần, cấu trúc hóa học và đánh giá hoạt tính sinh học của chúng. Tuy vậy, cácnghiên cứu về cấu trúc bao gồm cả cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của cácionic polysaccharide có hoạt tính sinh học chiết tách từ nguồn rong biển Việt Namvẫn còn chưa nhiều. Nhằm góp phần đi sâu vào việc nghiên cứu về thành phần hóahọc, cấu trúc và hoạt tính sinh học của các ionic polysaccharide để mở rộng khảnăng ứng dụng của nguồn rong biển Việt Nam, chúng tôi chọn đề tài luận án làNghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan và alginate từ hai loài rong nâu Sargassum henslowianum và Sargassum swartzii của Việt Nam1. Chiết tách, xác định cấu trúc bao gồm cả cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của fucoidan và alginate có nguồn gốc từ hai oài rong n u argassum hens owianum và argassum swartzii của i t am. 2. Khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan ph n ập được. Với mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: Thu thập hai loài rong nâu Sargassum henslowianum và Sargassum swartzii ở các vùng biển của Việt Nam. Xây dựng quy trình chiết tách fucoidan và alginate từ các loài rong này. Xác định thành phần hóa học của các fucoidan và alginate. Xác định cấu trúc bao gồm cả cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của fucoidan và alginate. Khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan phân lập được từ hai loài rong này.

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Polysaccharide là các polymer sinh học tìm thấy trong tự nhiên trên cả thực vật và Ďộng vật, cả trên cạn và dưới nước, trong Ďó rong biển Ďược xem là một nguồn cung cấp polysaccharide rất phong phú và Ďa dạng. Trong phân tử của polysaccharide từ rong biển thường có chứa các nhóm chức như carboxyl, sulfate hoặc amino nên phân tử của chúng mang Ďiện và Ďược gọi là các ionic polysaccharide. Nhiều ionic polysaccharide từ rong biển như fucoidan, alginate hay carrageenan có hoạt tính sinh học quí báu như chống ung thư, chống HIV, chống Ďông máu hay có các tính chất lý thú như khả năng tồn tại ở trạng thái gel trong môi trường nước. Chính vì vậy mà chúng Ďược sử dụng nhiều trong công nghiệp dược phẩm, hóa mỹ phẩm và thực phẩm [24]. Trên thế giới có khoảng 6.000 loài rong biển Ďã Ďược xác Ďịnh và chia làm 03 ngành rong chính dựa trên sắc tố của chúng là rong lục (Chlorophytes), rong nâu (Pheophytes) và rong Ďỏ (Rhodophytes). Bên cạnh khả năng cung cấp các hợp chất có hoạt tính sinh học quý báu như các polymer sinh học (fucoidan, laminaran, alginate), rong biển còn cung cấp các chất chuyển hóa thứ cấp như alkaloid, phlorotannin, acetogenin và terpene [19]. Hoạt tính sinh học của ionic polysaccharide phụ thuộc nhiều vào trọng lượng phân tử, sự phân bố trọng lượng phân tử, cấu trúc và thành phần hóa học, Ďặc biệt phụ thuộc vào vị trí và hàm lượng của các nhóm chức trong phân tử của chúng [45]. Các ionic polysaccharide có khả năng tạo thành các dạng cấu trúc khác nhau. Từ một monosaccharide có thể tạo nên nhiều loại polysaccharide bởi các kiểu liên kết glycoside khác nhau dẫn tới tính chất của các polysaccharide khác nhau và tạo nhiều hoạt tính sinh học, ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, cellulose và amylose là 2 loại polysaccharide Ďều tạo thành từ D-glucose, nhưng kiểu liên kết của chúng khác nhau nên dẫn tới tính chất của chúng khác nhau, cellulose không tan trong nước, nhưng amylose lại tan tốt trong nước. Curdlan có cấu trúc không gian là chuỗi xoắn 3, không có hoạt tính sinh học, nhưng khi bị sulfate hóa thành curdlan sulfate lại có hoạt tính chống HIV và cấu trúc không gian của nó là dạng sợi [141]. Như vậy, cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian Ďều ảnh hưởng Ďến tính chất và hoạt tính sinh học của polysaccharide [92]. Hoạt tính sinh học của polysaccharide còn phụ thuộc vào nguồn gốc Ďịa lý của rong biển. Cùng một loại rong biển nhưng thu thập ở các vị trí Ďịa lý khác nhau sẽ cho các polysaccharide có các tính chất và hoạt tính sinh học khác nhau [113]. So với các nước vùng Đông Nam Á, Việt Nam với tổng chiều dài bờ biển hơn 3.600km làm ranh giới phía tây của biển Đông có diện tích trên 3,5 triệu km 2 , là một trong những biển quan trọng của thế giới, có nguồn rong biển Ďa dạng và phong 2 phú, có khả năng cung cấp các ionic polysaccharide với nhiều hoạt tính sinh học Ďáng quan tâm [24]. Trong các năm gần Ďây, các nghiên cứu khoa học công nghệ theo hướng Hoá sinh biển, nhằm quản lý, khai thác một cách hiệu quả tài nguyên biển ở nước ta Ďang là vấn Ďề Ďược nhà nước Ďặc biệt quan tâm và khuyến khích. Việc nghiên cứu qui trình chiết tách, xác Ďịnh cấu trúc và hoạt tính của polysaccharide nói chung và các ionic polysaccharide nói riêng từ các loài rong thu thập ở biển Việt Nam có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn, từ Ďó Ďịnh hướng và nâng cao hiệu quả khai thác, nuôi trồng rong biển, chủ Ďộng thu hoạch nguồn nguyên liệu, tạo ra sản phẩm có giá trị cao từ nguồn nguyên liệu rong phong phú ở ven biển nước ta. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về polysaccharide từ rong biển Ďã Ďược một số nhà khoa học tiến hành [17], [21], [23]. Các nghiên cứu này tập trung theo hướng khai thác rong, chiết tách các polysaccharide từ các rong thu Ďược, xác Ďịnh thành phần, cấu trúc hóa học và Ďánh giá hoạt tính sinh học của chúng. Tuy vậy, các nghiên cứu về cấu trúc bao gồm cả cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của các ionic polysaccharide có hoạt tính sinh học chiết tách từ nguồn rong biển Việt Nam vẫn còn chưa nhiều. Nhằm góp phần Ďi sâu vào việc nghiên cứu về thành phần hóa học, cấu trúc và hoạt tính sinh học của các ionic polysaccharide Ďể mở rộng khả năng ứng dụng của nguồn rong biển Việt Nam, chúng tôi chọn Ďề tài luận án là  hai           Nam  : 1.  không gian fucoidan và alginate  . 2.  fucoidan . Với mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: - Thu thập hai loài rong nâu Sargassum henslowianum và Sargassum swartzii ở các vùng biển của Việt Nam. - Xây dựng quy trình chiết tách fucoidan và alginate từ các loài rong này. - Xác Ďịnh thành phần hóa học của các fucoidan và alginate. - Xác Ďịnh cấu trúc bao gồm cả cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của fucoidan và alginate. - Khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan phân lập Ďược từ hai loài rong này. 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về rong biển 1.1.1. Phân loài Việc nghiên cứu rong biển Việt Nam trước năm 1954 hoàn toàn do người nước ngoài thực hiện. Các nghiên cứu Ďã Ďề cập tới thành phần loài và phân bố rong biển Việt Nam trong vùng nhiệt Ďới ở mức Ďộ lẻ tẻ, tản mạn, trong Ďó có nhiều loài cho tới nay không còn nữa [5], [24], [75]. Sau năm 1954, cùng với việc Ďẩy mạnh công tác Ďiều tra nghiên cứu biển, Nhà nước Ďã quan tâm Ďến việc Ďiều tra nghiên cứu nguồn lợi từ rong biển. Viện nghiên cứu Biển (nay là Viện Hải Dương học) và Viện nuôi trồng Nước lợ (nay là Viện nghiên cứu Hải sản) là những cơ quan Ďầu tiên Ďược Nhà nước giao nhiệm vụ theo hướng này. Bên cạnh Ďó có những công trình Ďiều tra về nguồn lợi rong biển Ďã Ďược công bố [2], [3]. Nguyễn Hữu Dinh [2] Ďã công bố Việt Nam có tổng số 794 loài trong Ďó 488 loài ở miền Nam và 247 loài ở miền Bắc. Trong Ďó 309 loài rong Ďỏ Rhodophyta, 124 loài rong nâu Phaeophyta và 152 loài rong lục Chlorophyta. So với các nước vùng Đông Nam Á, nước ta thuộc vào nước có nguồn rong biển Ďa dạng và phong phú [5]. Các khảo sát Ďiều tra cho thấy số lượng các loài rong biển tại các vùng biển như sau: Phú Quốc có 108 loài; Trường Sa 66 loài; Vịnh Hạ Long 99 loài; Cồn Cỏ 48 loài; Bạch Long Vĩ 46 loài. Riêng vùng Nha Trang có 210 loài [17]. Năm 2003, tác giả Đàm Văn Tiến [23] cho biết riêng vùng ven biển Bắc Bộ Ďã có 259 loài. Với tổng số gần 800 loài rong tìm thấy ở vùng biển Việt Nam, các tác giả Việt Nam Ďều thống nhất quan Ďiểm xếp chúng vào 3 ngành trong hệ thống phân loại 10 ngành của Gollerbakh năm 1977 [24]: rong Ďỏ (Rhodophyta); rong nâu (Phaeophyta) và rong lục (Chlorophyta). 10 ngành rong theo phân loại của Gollerbakh là:  Ngành rong Lục (Chlorophyta) 4  Ngành rong Trần (Englenophyta)  Ngành rong Giáp (Pyrophyta)  Ngành rong Khuê (Bacillareonphyta)  Ngành rong Vàng ánh (Chrysophyta)  Ngành rong Vàng (Xantophyta)  Ngành rong Nâu (Phacophyta)  Ngành rong Đỏ (Rhodophyta)  Ngành rong Lam (Cyanophyta)  Ngành rong Vòng (Charophyta) Sargassum swartzii (rong nâu) Eucheuma denticulatum  Ulva lactuca (rong xanh) Hình 1.1. Hình nh ca mt s loài rong bin  Vit Nam [5] 5 Sản lượng rong hàng năm còn phụ thuộc vào Ďiều kiện thời tiết, Ďặc biệt là các bãi rong gần cửa biển. Nếu thời tiết thay Ďổi, mưa nhiều và mưa sớm, khi rong chưa Ďạt mức tăng trưởng cao nhất, Ďộ mặn vùng biển giảm xuống rong sẽ tàn lụi nhanh chóng. Tỷ lệ của các loài rong trong quần thể cũng có sự dịch chuyển trong sự phân bố các loài một vùng từ năm này sang năm khác [4]. Rong nâu (Phaeophyta) là nhóm sinh vật Ďa bào, tự dưỡng, thuộc lớp Phaeophyceae của phân giới Chromophyta. Hiện nay, trên thế giới Ďã tìm thấy khoảng 1.500 – 2.000 loài rong nâu. Chúng chứa sắc tố xanthophyll-fucoxanthin cùng với chlorophyll a và c nên cá thể của rong nâu Ďều thể hiện màu nâu lục Ďặc trưng. Sắc tố màu nâu rất quan trọng giúp rong nâu thích nghi với môi trường sống trong các biển sâu và Ďại dương. Rong nâu thường sống trong môi trường biển, chỉ một số ít loài sống trong nước ngọt [8]. Rong nâu là nhóm sinh vật phức tạp nhất của giới rong, có cấu tạo nhiều tế bào, dạng màng giả (pseudoparenchyma), dạng phiến, dạng sợi Ďơn giản một hàng tế bào chia nhánh, dạng ống hoặc phân hóa phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân và lá. Trong chu kì sống có sự chuyển tiếp giữa giai Ďoạn cây bào tử với cây phối tử khác nhau rõ rệt về hình thái cấu tạo. Thành tế bào rong nâu chứa cellulose và acid alginic. Không như rong lục, rong nâu không chứa tinh bột thực sự. Trong rong chứa các loại Ďường, các alcol bậc cao và hỗn hợp các polysaccharide. Các loài rong nâu Ďược khai thác thương mại bao gồm các loài thuộc các bộ Laminarales và Fucales. Trước Ďây, rong nâu Ďược sử dụng Ďể tách iod và kali. Trong thời gian gần Ďây, rong nâu Ďược khai thác rộng rãi Ďể chiết tách alginate và fucoidan. Đa số rong nâu sống ở vùng biển Ďá, chúng không chỉ mọc trên Ďá mà còn trên các chân Ďập, cầu cảng, san hô, Ďộng vật thân mềm và ngay cả trên các loài rong khác [8]. Kết quả Ďiều tra Ďã chỉ ra một số nguồn lợi rong biển Ďáng kể ở Việt Nam trong Ďó bao gồm rong mơ (Sargassum), rong câu (Gracilaria) và rong sụn (Carrageenophytes) là những nguyên liệu chính cho sản xuất polysaccharide [4]. Các loài rong này phân bố tại các thủy vực khác nhau dọc theo hơn 3.600 km bờ biển và có thể tái tạo lại bằng các phương pháp trồng và phát triển tự nhiên. 6 Trữ lượng rong mơ mọc ở ven biển nước ta tính khoảng 30.000-35.000 tấn. Qua Ďiều tra khảo sát các nhà khoa học thấy rằng ở ven biển phía Bắc, khu vực Quảng Ninh có trữ lượng rong mơ lớn nhất (12.200 tấn), còn các vùng từ vĩ tuyến 17 trở vào ven biển miền Trung thì khu vực từ Đà Nẵng tới Bình Thuận có nguồn lợi rong mơ cao hơn cả (khoảng 21.500 tấn). Các vùng có khả năng khai thác lớn nguồn lợi rong mơ ở các tỉnh phía Nam theo thứ tự là: Khánh Hòa, Bình Định, Ninh Thuận, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Quảng Nam và Phú Yên [4].   [24] Stt Tên vùng (tỉnh) Trữ lƣợng (tấn tƣơi)/2004 1 Quảng Ninh 12.200 2 Hải Phòng 270 3 Thanh Hóa 100 4 Nghệ An - Hà Tĩnh 370 5 Quảng Bình 480 6 Vĩnh Linh 80 7 Quảng Nam - Đà Nẵng 2.000 8 Quảng Ngải - Bình Định 4.500 9 Phú Yên 15.000 Tổng cộng 35.000 Rong Ďỏ là những loài rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng tím hay hồng nâu. Khi khô tùy theo phương pháp sơ chế mà có thể chuyển sang màu nâu hay nâu vàng Ďến vàng. Ngành rong Ďỏ có 2.500 loài, gồm 400 chi thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển, có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ một số ít thuộc dạng một tế bào hay quần thể. Rong có dạng hình trụ dẹp dài, phiến chia hoặc không chia nhánh. Phần lớn chia nhánh kiểu một trục, một số ít theo kiểu hợp trục [8]. Trên thế giới, rong Ďỏ Ďược sử dụng với khối lượng lớn Ďể phục vụ cuộc sống con người, một số loài có hàm lượng cao về agar, carageenan, furcellaran Ďược sử dụng Ďể chế biến keo rong biển. Các loài rong Ďỏ Ďược chia thành hai nhóm chính [8]: 7 - Nhóm rong cho agar (Agarophit): Bao gồm các loại như Gelidium, Gracilaria và Acanthopeltis. Trong Ďó Gelidium và Gracilaria Ďược dùng nhiều trên thế giới Ďể sản xuất agar. - Nhóm rong cho carrageenan (Carrageenophit): Bao gồm các loại như Gigartina, Eucheuma, Chondrus, Iridaea và Furcellaria. Vào năm 2005, loài Eucheuma denticulatum thuộc họ Solieriaceae có nguồn gốc từ Philippines Ďã Ďược Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang di nhập vào Việt Nam. Rong lục có nhiều loài khác nhau như: Ulva lactuca, Ulva pertusa, Ulva rigida, U. rotundata, U. spinulosa, Enteromorpha intestinalis, E. compressa [30]. Rong lục Ulva, loài rong phân bố rộng và mọc tự nhiên ven biển, Ďược Ďánh giá là giàu ulvan - một loại sulfate polysaccharide có nhiều hoạt tính như chống Ďông máu, chống oxy hóa, hạ mỡ máu, chống ung thư, kháng nấm… Ulvan là sulfate polysaccharide hòa tan Ďược trong nước và tạo bởi các thành phần chủ yếu là rhamnose, glucuronic, iduronic acid, xylose và nhóm sulfate Ďể tạo thành mạch polymer sinh học với disaccharide chính là ulvanobiuronic acid 3- sulfate dạng A (  -D-GlcA (1 4)  -L-Rha 3S 1) và ulvanobiuronic acid 3- sulfate dạng B (  -L-IdoA (1 4)  -L-Rha 3S 1)Hình 1.2 [80], [83]. Cấu trúc hóa học này tương tự như các glycosaminoglycans (GAGs) của Ďộng vật có vú, có hoạt tính chống Ďông máu như heparin. Hình 1.2. polysaccharide trong rong xanh chi Ulvan Ở nước ta trong dân gian nhiều loài rong lục thuộc chi Ulva Ďược sử dụng làm rau ăn và chữa bệnh như Ulva lactuca , U. fenestrata, U. conglobata Trên thế giới, chi Ulvan từ rong lục Ďã Ďược các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ những năm 1950. Thời gian Ďầu, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc chiết tách và xác Ďịnh thành phần Ďường trong ulvan từ các loài rong lục 8 khác nhau. Percival [97] Ďã xác Ďịnh sulfate, rhamnose, xylose và glucuronic acid là các thành phần hóa học có trong ulvan. Tuy nhiên, phải Ďến năm 1997, Quemener và cộng sự [102], nhờ vào phương pháp cắt mạch hóa học kèm enzyme, mới phát hiện ra iduronic acid (1,1-9,1%) cũng là một Ďơn vị Ďường trong ulvan. Gần Ďây, nhóm nghiên cứu của Anabela Alves [29], [30] Ďã nghiên cứu hoạt tính chống khối u của ulvan từ Ulva lactuca và Ďã tổng quan về tình hình nghiên cứu và các khả năng ứng dụng của chúng. 1.1.2. Thành phần có trong rong biển và các ứng dụng Hàm lượng các thành phần trong rong phụ thuộc vào sự biến Ďổi theo các loài khác nhau, nơi thu mẫu và các Ďiều kiện sống khác nhau. Theo kết quả phân tích ở các loài rong Ďã Ďược nghiên cứu, thành phần trong rong ngoài nước (80-90%), protein (khoảng 5 – 20,5% trọng lượng khô), 17 loại amino acid, trong Ďó có mặt tất cả các amino acid thiết yếu, lipid (hàm lượng trong rong tương Ďối, chiếm từ 0,2 - 0,6%), sắc tố: fucoxanthin, các sắc tố xanthophyll khác là violaxanthin, antheraxanthin, neoxanthin, diainoxanthin và diatoxanthin (làm cho rong có mầu nâu), chất khoáng và các nguyên tố vi lượng trong rong: bao gồm các nguyên tố Ďa lượng (K, Na, Mg, S, P….) và Ďặc biệt là các nguyên tố vi lượng (Sr, Fe, Cu, Zn, Mn, Mo…) [26]. Hàm lượng iod rất cao trong rong nâu (0,05 - 0,34%) là nguồn cung cấp quí báu cho nhu cầu iod của Ďời sống. Hàm lượng iod ở các loài rong nâu có thành phần cao hơn so với các loài rong Ďỏ và hàm lượng iod trong rong nâu ở vùng biển phía Bắc thấp hơn phía Nam Việt Nam. Hàm lượng iod trong rong về mùa Ďông cao hơn mùa hè từ 2 - 4 lần, cao hơn trong nước biển hàng nghìn lần [1], [2]. Thành phần hóa học quan trọng của rong nâu là các glucid, chúng Ďược chia làm 2 nhóm: monosaccharide và polysaccharide. Nhóm monosaccharide gồm các Ďường Ďơn như: mannitol, fucose, galactose, mannose, xylose…Trong Ďó quan trọng nhất là mannitol, hàm lượng của nó trong một số loại rong mơ nằm trong khoảng 19 - 44% khối lượng rong khô [26]. Mannitol thuộc nhóm Ďường kép của rong nâu, Ďược phát hiện Ďầu tiên vào năm 1884 và nghiên cứu sâu hơn vào năm 1913. 9 Mannitol cũng là một thành phần Ďáng chú ý trong rong mơ. Ở trong rong Việt Nam hàm lượng này nằm trong khoảng 3,20 - 17,68% (trọng lượng rong khô). Trong Ďó rong Sargassum mcclurei có hàm lượng cao nhất (7,66 - 17,68%). Cũng như các hợp chất khác trong rong, mannitol tích lũy trong rong thay Ďổi theo mùa và nơi sống. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rong ở vùng biển phía Nam có hàm lượng mannitol cao hơn ở phía Bắc [17]. Hàm lượng này thường cao vào các tháng mùa hè và có xu hướng tăng dần theo thời gian sinh trưởng của rong. Một số tác giả cũng Ďã nghiên cứu và Ďề xuất quy trình chiết tách mannitol ở quy mô phòng thí nghiệm dựa trên nguyên tắc: làm lạnh dung dịch mannitol sau khi Ďã Ďược chiết bằng cồn nóng Ďể thu các tinh thể mannitol [17]. Mannitol Ďược sử dụng nhiều trong dược phẩm, trong công nghiệp Ďể làm nguyên liệu tổng hợp một số chất hữu cơ, làm thuốc nổ, diêm và trong công nghiệp thực phẩm Ďặc biệt là trong công nghiệp bánh kẹo Ďể sản xuất các loại bánh gato có Ďộ ngọt cao nhưng Ďảm bảo Ďộ mềm và xốp của bánh. Nhóm polysaccharide gồm có: agar, alginate, fucoidan, laminaran và carrageenan. Agar và alginate Ďược sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm: Ďược sử dụng làm chất ổn Ďịnh trong bánh kẹo, kem, nước ngọt…hay làm chất làm Ďông Ďặc và tạo gel trong sản xuất thịt Ďông lạnh; trong công nghệ sinh học: môi trường nuôi cấy; trong y học: làm vải băng bó vết thương truyền thống, lấy dấu răng, pha thuốc, pha huyết thanh, trong một số công thức chống chảy máu dạ dày, trong việc cấy ghép tế bào, tác Ďộng vào các tế bào sản xuất insulin Ďể Ďiều trị bệnh tiểu Ďường Typ I, tơ Ďược tạo từ alginate dùng Ďể khâu vết thương. Vỏ nang bằng alginate không bị dịch tiêu hóa phân hủy và chỉ tan trong ruột. Màng Ďược tạo thành từ alginate và gelatin kết hợp với một số chất như tinh dầu tràm, rau má, nghệ, dầu mù u có tác dụng trong Ďiều trị vết thương như vết bỏng, làm giảm sự nhiễm khuẩn, viêm làm nhanh lành vết thương; trong công nghiệp giấy: alginate Ďược trộn lẫn với bột giấy rồi xử lý, sẽ cho bề mặt giấy nhẵn, mịn không xù xì; trong công nghiệp dệt và tơ nhân tạo: alginate cho nhũ tương mịn và bền nên Ďược dùng trong kỹ nghệ sơn, xà phòng, cao su, phim ảnh, vải lợp nhuộm vecni và sơn Ďể tăng Ďộ bền của màu. Màu vẽ có alginate dễ tan Ďều trong nước [6], [13]. 10 Laminaran Ďóng vai trò như chất dự trữ trong rong nâu. Laminaran không tạo thành tế bào nhưng nó dự trữ 1 lượng lớn -glucans. Laminaran là chất tạo hệ miễn dịch ở Ďộng vật có vú, laminaran sunfate hóa Ďã Ďược chứng minh là có Ďặc tính giống heparin. Laminaran Ďược hòa tan, nhưng mức Ďộ hòa tan phụ thuộc vào mức Ďộ phân nhánh, Ďộ phân nhánh càng cao thì mức Ďộ hòa tan càng cao, do Ďó nếu Ďộ phân nhánh nhỏ thì chỉ có thể hòa tan trong nước ấm (60-80 0 C), chúng có hoạt tính kháng Ďông tụ máu và ung thư [84]. Fucoidan là hợp chất Ďược Ďặc biệt quan tâm nghiên cứu nhờ các tính chất sinh học Ďa dạng và Ďặc thù của nó như khả năng tăng cường miễn dịch, kháng Ďông tụ máu, chống viêm nhiễm, kháng virus, Ďiều trị rối loạn Ďường huyết và hỗ trợ trong Ďiều trị ung thư [16], [25]. Do Ďặc tính tạo gel quý báu, carrageenan Ďược sử dụng ngày càng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, phổ biến là công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa mỹ phẩm. Chúng có những tính chất quý báu mà không loại keo nào có thể thay thế Ďược. Cùng với agar, carrageenan là sản phẩm từ rong biển Ďược sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới hiện nay. Trong lĩnh vực thực phẩm, carrageenan Ďược xếp vào danh sách các chất an toàn và Ďược sử dụng rộng rãi Ďể tạo gel, là chất ổn Ďịnh, làm Ďặc và làm tăng Ďộ nhớt của dung dịch… Bên cạnh Ďó, carrageenan còn có ưu Ďiểm là tăng khẩu vị và cảm quan cho thực phẩm. Nhờ vào khả năng tạo gel ở nồng Ďộ tương Ďối thấp nên carrageenan Ďược biết Ďến là tác nhân làm Ďông rất có giá trị, Ďặc biệt là khi kết hợp với các sản phẩm từ sữa như socola sữa, thức ăn cho trẻ em, kẹo sữa, kem, bánh… Các nhà khoa học Ďã khám phá ra rằng carrageenan ở nồng Ďộ vô cùng loãng hoạt Ďộng như một chất chống Ďông máu. Trong các loại carrageenan thì  - carrageenan là tác nhân chống Ďông máu tốt nhất ở nồng Ďộ thấp [59]. Nhiều tác giả cho thấy khả năng chống các loài virus của carrageenan: iota-carrageenan có hoạt tính chống virus HSV-1;  -carrageenan ức chế hoạt tính enzyme phiên mã ngược của virus HIV, ức chế Ďối với nhiều loài virus có vỏ bọc; sulfate oligosaccharide từ [...]... loài rong biển thuộc 3 ngành rong biển chính là rong Ďỏ, rong nâu và rong lục [24] Rong nâu ở nước ta 29 chủ yếu thuộc bộ Fucales là nguồn lợi rong biển tự nhiên lớn nhất với trữ lượng ước tính lên tới 10.000 tấn khô/năm chủ yếu thuộc 04 chi: Sargassum, Turbinaria, Padina, Dictyota [24] Ở Việt Nam, các nghiên cứu về polysaccharide từ rong biển Ďã Ďược một số nhà khoa học tiến hành Tuy nhiên các nghiên. .. Chile: Sargassum và Turbinaria là 10.000 tấn khô Ďến từ Ấn Độ, Indonexia, Philipine và Việt Nam [21] Alginate Ďược sản xuất chủ yếu bằng cách chiết chúng từ rong nâu khai thác tự nhiên Trị giá thu Ďược từ alginate hàng năm có giá trị khoảng 213 triệu USD [21] Nguồn cung cấp nguyên liệu alginate cho những ứng dụng công nghiệp hiện nay vẫn là khai thác từ nguồn rong nâu tự nhiên Các loài rong nâu chủ... natri alginate trong nước; khả năng tạo màng natri hay calci alginate và sợi calci alginate [11] Ngày nay các alginate Ďang Ďược sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, các ngành công nghiệp dệt may và các lĩnh vực bao gồm cả giấy mạ, dược phẩm và hàn Ví dụ trong kỹ nghệ thức ăn, người ta dùng rất nhiều alginate Ďể làm kem, socola, bánh, món tráng miệng Trong công nghiệp, alginate Ďược sử dụng rất nhiều trong... 0,047 mg/ml [114] Fucoidan thúc Ďẩy tăng cường integrinα2β1 biểu hiện trên bề mặt nguyên bào sợi và do Ďó có thể Ďẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương [143] Fucoidan tìm thấy trong rong nâu làm tăng Ďáng kế việc sản xuất một chất Ďược gọi IT-IGF hoặc HGF [61] Phòng thí nghiệm nghiên cứu Công nghệ sinh học ở Nhật, Ďã nghiên cứu cấu tạo xơ của một vài loại rong, trong khi tiến hành các nghiên cứu này... Ďiều kiện sinh thái, khai thác rong, quy trình chiết tách các polysaccharide từ các rong thu Ďược Trong khi các nghiên cứu sâu về thành phần, cấu trúc hóa học, hoạt tính, của các chất có hoạt tính sinh học từ rong biển nói chung không nhiều Nhóm nghiên cứu về vật liệu biển ở Nha Trang (Viện nghiên cứu khoa học & ứng dụng Công nghệ Nha Trang) với lợi thế Ďịa lý gần vùng biển, tập trung nhiều loại rong biển... Ďịnh cấu trúc của 2 phân Ďoạn fucoidan có và không có hoạt tính kháng ung thư chiết tách từ rong nâu Sargassum swartzii và Sargassum polycystum, bước Ďầu Ďã Ďề xuất mối quan hệ cấu trúc – hoạt tính kháng ung thư của fucoidan Bằng phương pháp phổ khối nhiều lần kết hợp với phần mềm Pascal, lần Ďầu tiên cấu trúc hóa học của phân Ďoạn F-20 chiết tách từ rong nâu Sargassum swartzii có tác dụng gây Ďộc tế... chiết từ rong nâu Sargassum mcclurei ở Việt Nam cũng như khảo sát hoạt tính kháng ung thư của fucoidan thu Ďược Fucoidan thu Ďược có cấu trúc phân nhánh với thành phần chính là fucose, galactose, mannose, xylose và glucose Kết quả thử hoạt tính cho thấy fucoidan không có Ďộc tính Ďáng kể sau khi Ďiều trị trong vòng 24 và 48 giờ với liều 1 Ďến 200 μg/mL Fucoidan từ Sargassum mcclurei ở Việt Nam cả ba... ung thư Ďại tràng DLD-1 Khi khảo sát Ďặc Ďiểm cấu trúc của 5 loài rong nâu phổ biến ở Miền Trung, nhóm tác giả Nguyễn Duy Nhứt và cộng sự [16] cho thấy: hàm lượng Dgalactose chiếm tỷ lệ gần bằng của L-fucose trong bốn loài Sargassum polycystum, Sargassum swartzii, Sargassum oligocystum và Sargassum denticarpum trừ mẫu fucoidan từ rong Sargassum mcclurei Các Ďường D-xylose và D-glucose chiếm tỷ lệ nhỏ... Tác giả Trần Thị Thanh Vân và cộng sự [12], [22] Ďã có nhiều nghiên cứu về thành phần, cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học của các polysaccharide như agar, carrageenan và fucoidan từ rong Ďỏ và rong nâu Tác giả Thành Thị Thu Thủy và cộng sự [119] Ďã nghiên cứu cấu trúc của fucoidan từ rong nâu Turbinaria ornate thu thập ở Nha Trang – Việt Nam bằng phương pháp ion hóa phun mù Ďiện tử (ESI-MS) và kỹ... 1.2.2.1 T p ầ v u tr ó Alginate Ďược khám phá Ďầu tiên ở Anh vào năm 1883 và Ďến năm 1896 mới tách Ďược ở dạng tinh khiết [1] Alginate tồn tại khá phong phú trong tự nhiên, trong thành phần cấu trúc trong rong nâu lên Ďến 40% khối lượng khô và dưới dạng các polysaccharide vỏ ngoài của vi khuẩn Ďất Gần Ďây Ďã có một số kết quả nghiên cứu theo hướng sản xuất alginate bằng phương pháp vi sinh cũng như bằng . Fucales. Trước Ďây, rong nâu Ďược sử dụng Ďể tách iod và kali. Trong thời gian gần Ďây, rong nâu Ďược khai thác rộng rãi Ďể chiết tách alginate và fucoidan. Đa số rong nâu sống ở vùng biển. cũng là một thành phần Ďáng chú ý trong rong mơ. Ở trong rong Việt Nam hàm lượng này nằm trong khoảng 3,20 - 17,68% (trọng lượng rong khô). Trong Ďó rong Sargassum mcclurei có hàm lượng cao.  fucoidan . Với mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: - Thu thập hai loài rong nâu Sargassum henslowianum và Sargassum swartzii ở các vùng