Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất fucoidan từ một số loài rong nâu phổ biến tại khánh hòa

Trong đó, có một số hoạt chất sinh học đà được nghiên cứu và ứng dụng trong san xuất thực phẩm, dược phẩm và các sản phẩm chức năng [27].Fucoidan là một polysacarit Sulfat được tách chiế

T R Ư Ờ N G DẠI HỌC NH A T R A N G

NGUYỄN THỊ MINH TÙY

NGHIÊN CỨU XÂY DỤNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT FUCOIDAN TỪ MỘT SÓ LOÀI RONG NÂU PHỐ BIẾN

TẠI KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN T H Ạ C s ĩ K Ỹ T H U Ậ T

Nha T r a n g -2013

T R Ư Ờ N G DẠI HỢC NH A T R A N G

NGUYỄN THỊ M INH TÙY

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT FUCOIDAN TÙ MỘT SÓ LOÀI RONG NÂU PHỎ BIÉN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu cùa riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác già luận văn

Nguyền Thị Minh Tùy

LỜI CẢM ƠN

Đe hoàn thành Luận văn này

Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chú nhiệm Khoa Công nghệ Thực phâm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS Vũ Ngọc Bội - Trương khoa Công nghệ Thực phẩm và TS Nguyền Duy Nhứt - Phó phòng Hóa phân tích và Triến khai Công nghệ - Viện Nghiên cứu và ứ n g dụng Công nghệ Nha Trang đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin cám ơn quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phâm và các cán bộ - phòng Hóa phân tích và Triên khai Công nghệ - Viện Nghiên cứu và ú n g dụng Công nghệ Nha Trang đà tận tình giúp đờ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian qua Xin cám ơn các thầy cô phản biện đà cho tôi những lời khuyên quí báu đc công trình nghicn cứu được hoàn thành có chất lượng

Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đờ cùa gia đình và bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu

MỤC LỤC

Trang

LỞI CAM ĐO A N i

LÒI CẢM Ơ N ii

MỤC LỤ C iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT T Ấ T V DANH MỤC CÁC B Ả N G vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

MỜ ĐÀ U 1

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN 3

1.1 GIỚI THIỆU VỀ RONG N Â U 3

1.1.1 Đặc điểm sinh học 3

1.1.2 Phân bố và trừ lượng rong nâu 4

1.1.3 Thành phần hóa học của rong nâu 6

1.2 CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH RONG BIÊN 9

1.2.1 Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biền 9

1.2.2 Một số hiện tượng hư hỏng của rong 11

1.2.3 Các biện pháp bảo quàn rong khô 11

1.3 FUCOIDAN 12

1.3.1 Khái niệm về lùcoidan 12

1.3.2 Đặc điểm, cấu trúc và các tính chắt của íùcoidan 13

1.3.3 Công dụng sinh học cua tùcoidan 15

1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT FUCOIDAN TRÊN THẾ G IỚ I 24

1.5 TÌNH HỈNH NGHIÊN CỬU FUCOIDAN Ở VIỆT N A M 27

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U 31

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 31

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 31

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa h ọ c 31

2.2.2 Phương pháp tách chiết ílicoidan 31

2.2.3 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu 35

2.3 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT CHÚ YẾU 47

2.3.1 Dụng cụ và thiết bị 47

2.3.2 Hóa chất 47

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỎ LIỆU 48

CHƯƠNG 3:KÉT ỌUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THAO LUẬN 49

3.1 ĐÁNH GIÁ KIIẢ NĂNG THU NHẬN FUCOIDAN TỪ 3 LOẠI RONG NÂU PHỔ BIẾN Ớ KHÁNH H Ò A 49

3.1.1 Thành phần hóa học cơ ban cùa 3 loại rong nâu thu mẫu ơ Khánh Hòa 49

3.1.2 Xác định phương pháp định lượng Ricoidan 50

3.2 XẢY DỤNG QUI TRÌNH CAI TIÊN THU NHẬN PUCOIDAN TỬ RONG N Â U 56

3.2.1 Tách chiết fucoidan từ rong nâu S.poíycystum theo 3 qui trình 56

3.2.2 Tách chiết íucoidan từ rong nâu s.mcclurei theo 3 qui trình 58

3.2.3 Tách chiết Ricoidan từ rong nâu S.oỉigocystum theo 3 qui trình 60

3.2.4 Xây dựng qui trình cải tiến tách chiết íiicoidan từ rong nâu 64

3.3 ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH THU NHẬN PUCOIDAN VÀ SÁN XUẤT THỬ SÀN P H À M 71

3.3.1 Đề xuất qui trình thu nhận tucoidan từ rong nâu 71

3.3.2 Sản xuất thử và dánh giá hiệu quả thu íucoidan so với các quy trình hiện hành 75 3.3.3 Xác định sự có mặt cùa íucoidan và dộ tinh sạch của íucoidan trong sản phẩm 78

KẾT LUẬN VÀ ĐÊ XUẤT Ý KIẾN 83

1 KỂT LU Ậ N : 83

2 ĐÈ X U Ẩ T Ý K IẾ N 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHŨ VIÉT TẤT

DaltonAcid Deoxyribo NucleicElectrospray Ionisation - Mass Spectroscopycon

Phân đoạn fucoidan thứ 20

Food and Drug Administration Gas Chromatography

Gram dương Gram amHepatocvte Growth Factor Human Immunodeficiency Virus Infrared spectroscopy

Khoa Học Vả Công Nghệ Liên Ban Nga

Moleculare Weight Cut O ff Natural Killer

Nuclear Magnetic ResonanceSargassum

Tiêu Chuẩn NgànhTiêu Chuẩn Việt NamLympho bào fì

TriíluoroaceticTrọng Lượng Phân TửTetrametylsilan

World Health Organization

Bảng 1.1 Các giống loài rong nâu tìm thấy và phân bố [3]

Bàng 1.2 Diện tích rong nâu mọc tự nhiên ở một số tỉnh [3] 4

Bảng 2 ỉ Anh hường cua điều kiện tách chiết đải hiệu suất tách tùcoidan theo Black (1952) 40

Bang 2.2 Ket quà phàn tích tương quan giữa điều kiện và hiệu suất chiết tìicoidan 40

Bang 2.3 Bảng biểu diễn hiệu suất liên hệ với nhiệt độ, thời gian và p H 41

Báng 2.4 Bảng biểu diễn hiệu suất liên hộ với nhiệt độ, thời gian và pH với một loài rong khác 41

Bảng 3.1 Thành phần hóa học chính cua 3 loài rong nâu nguyên liệu 49

Bảng 3.2 Hàm lượng lucose trong các mầu rong nâu và mẫu íucoidan tương ứng 53

Bảng 3.3 Hàm lượng tucoidan của các mẫu rong nâu (tính toán theo PP1) 53

Bang 3.4 Hàm lượng tucoidan thu được từ các mầu rong nâu khi tính toán theo PP2 54

Bang 3.5 Hàm lượng tucoidan thu được từ các mầu rong nâu khi tách chiết và tinh chế theo PP2 và PP3 54

Bang 3.6 Hàm lượng íiicoidan thu được từ các mẫu rong nâu s.mccỉurei, S.poỉycystum, S.oỉigocystum khi tách chiết và tinh chế theo PP3 55

Báng 3.7 Kết quá đánh giá hicoidan thu nhận từ rong nâu S.poỉycystum tách chiết theo 3 qui trinh khác nhau 57

Báng 3.8 Kêt quả đánh giá íiicoidan thu nhận từ rong nâu s.mccỉurei tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 59

Bảng 3.9 Kct qua đánh giá íùcoidan thu nhận từ rong nâu S.oligocysttơn tách chiết theo 3 phương pháp khác nhau 61

Bang 3.10 Hàm lượng lùcoidan (gHOOg rong khô) thu được ơ các chế độ xay khác nhau 64

Nhận xét: 65

Bảng 3.11 Ảnh hưởng cùa các biến dộc lập đến sản lượng lucoidan trong công đoạn xay 66

Bảng 3.12 Kết quả phân tích phương sai ANOVA sản lượng íucoidan 70

Bảng 3.13 Két quả điều kiện tối ưu cùa quá trình 71

Bâng 3.14.1 làm lượng hicoidan thô thu được từ rong nâu s.mccỉurei, S.poỉycystum, S.oligocystum khi tách chiết theo qui trình đối chứng và qui trình mới (g/1 kg rong khô) 76

Bàng 3.15 Tý lộ íùcoidan tinh khiết trong sán phẩm thô thu được khi tách chiết theo qui trình đối chứng và qui trình mới từ các mầu rong nâu s.mccỉurei, S.poĩycystum, S.oligocysíum 76

Bảng 3.16 Hiệu suất thu nhận íucoidan tinh khiết (%) khi tách chiết theo qui trình dối chửng và qui trình mới từ các mẫu rong nâu s.mcclureì, S.poỉycystum, S.oligocystum 76

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hình ánh rong n âu 3

Hình 1.2 Hình ảnh về rong s m cclurei 8

I lình 1.3 Hình ảnh về rong S.polycystum 8

Hỉnh 1.4 Hình ảnh về rong S.olygocystum 9

Hình 1.5 Ọui trình công nghệ sau thu hoạch rong biên ở Việt Nam 10

I lình 1.6 Cấu trúc íìicoidan từ Fucus vesiculosus mô tá vào năm 1950 [47] 13

Hỉnh 1.7 Cấu trúc từ Fucus anescens [43] 14

Hình 1.8 Cấu trúc fucoidan từ Fucus distichus L [4 2 ] 14

Hình 1.9 Cấu trúc fucoidan từ Fucus scrratus [4 1 ] 14

Hình 1.10 Cấu trúc fucoidan từ Ascophyllum nodosum [44] 15

Hình 1.11 Hình ảnh rong nâu và các sản phẩm fucoidan 15

Hình 1.12 Hình anh về công thức cấu trúc của fucoidan trong kết quà đo ESI-MS ion dương cùa một đoạn trong phân đoạn fucoidan F20 từ rong s swartzzii 29

Hình 2.1 Qui trình chiết fucoidan của Viện Nghiên cứu và ứ n g dụng 32

Hình 2.2 Qui trình chiết fucoidan theo bán quyền EP0645143A1 34

Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm tách chiết fucoidan theo 3 qui trình 38

Hình 2.4 Sơ đò bố trí thí nghiệm sản xuất thử và đánh giá hiệu quá thu fucoidan so với qui trình hiện hành 47

Hình 3.1 Sắc ký đồ GC của hexaacetat glucitol và sác ký dò GC của các dường chuản 51

Hình 3.2 Sắc kv đồ của các sàn phẩm thủy phân fucoidan của s.mcclurei và S.polycystum 51

Hình 3.3 Sắc ký dồ của các sàn phẩm thúy phân rong nâu s.mcclurei, S.polycystum 52 Hình 3.4 Sự biến đôi hàm lượng fucoidan thu nhận từ các mẫu rong nâu s.mcclurei, S.polycystum, S.oligocystum khi tách chiết vả tinh chế theo P P 3 55

Hình 3.5 Sự thay đổi tỷ lệ fucoidan tinh khiết trong các mẫu sản phẩm fucoidan thô thu nhận từ rong nâu s polycystum tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 57

I lình 3 6 1liệu suất thu nhận íìicoidan tinh khiết từ rong nâu S.polvcystum khi tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 58

Hình 3.7 Sự thay đôi tỳ lộ fucoidan tinh khiết trong các mẫu san phẩm fucoidan thô thu nhận từ rong nâu s.mcclurei tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 59

Hình 3.8 Hiệu suất thu nhận fucoidan tinh khiết từ rong nâu s.mcclurci khi tách 60

chiết theo 3 qui trình khác nhau 60

Hình 3.9 Sự thay đôi tỷ lệ fucoidan tinh khiết trong các mẫu san phẩm fucoidan thô thu

nhận từ rong nâu S.oligocystum tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 61

Hình 3.10 Hiệu suất thu nhận íucoidan tinh khiết từ rong nâu S.oligocystum khi 62

tách chiết theo 3 qui trình khác nhau 62

Hình 3.11 Hàm lượng íucoidan thu được theo các chế độ xay khác nhau 65

Hình 3.12 Các biểu đồ thê hiện mức độ ảnh hưởng và mối tương quan giữa các yếu tố đến hàm lượng fucoidan tinh khiết thu được 69

Hình 3.13 Qui trình sán xuất fucoidan 72

Hình 3.14 Tỷ lệ íucoidan tinh khiết (% so với sàn phẩm thô) thu dược khi tách chiết theo qui trình đối chứng và qui trình mới từ các mẫu rong nâu s.mcclurei, S.polycystum, S.oỉigocystum 77

Hình 3.15 Hiệu suất thu nhận fucoidan tinh khiết (%) khi tách chiết theo qui trình đôi chứng và qui trình mới từ các mầu rong nâu s.mcclurei, S.polycystuiTỊ S.oligocystum 77

Hình 3.16 Phô cộng hường từ hạt nhân proton của các mẫu íucoidan thu từ 3 loài rong nâu s.mcclurei, S.polycystum, S.oligocystum 81

MỎ ĐÀUViệt Nam có trừ lượng rong nâu tự nhiên khá lớn vào khoáng 10.000 tấn khô/năm, với hơn 120 loài Rong nâu là loài rong biên có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học Trong đó, có một số hoạt chất sinh học đà được nghiên cứu và ứng dụng trong san xuất thực phẩm, dược phẩm và các sản phẩm chức năng [27].

Fucoidan là một polysacarit Sulfat được tách chiết từ rong nâu, có cấu tạo gồm mạch chính chứa a-L-fucose Sulfat Ngoài ra trong câu tạo của fucoidan có thê có D- galactose, D-mannose, D-xylose, L-rhamnose, D-glucose, D-uronic axít cùng như có thế có phân bố ngẫu nhiên của các gốc acetyl [42] Fucoidan có hoạt tính chống dông máu, kháng khuân, kháng virus, chống nghèn tĩnh mạch, chống ung thư, chông viêm khớp, chống viêm nhiễm, giảm mờ máu, hạ Cholesterol, ức chế miền dịch có thê sử dụng cho ghép phủ tạng [14]

Fucoidan trong rong nâu chiếm hàm lượng rất lớn vào khoang 4-8% trọng lượng khô Do vậy trong những năm gần đây fucoidan được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm đầu tư nghiên cứu ứng dụng trong phòng và hồ trợ chừa trị các chửng bệnh nan y cũng như trong công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm Do vậy, sán xuất fucoidan dà phát triển rất mạnh ở nhiều nước như Nga, Trung Quốc, Nhật Bán, Hàn

Q uốc [17]

Nhưng năm gần đây các nhà khoa học Việt Nam đâ bắt đầu nghiên cửu về fucoidan từ rong nâu Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia đâ có chương trình nghiên cứu khoa học trọng điềm quốc gia về lĩnh vực Hóa dược trong đó có chương trình nghiên cứu về fucoidan và giao cho Viện Nghiên cứu và ú n g dụng Công nghệ Nha Trang chủ trì việc nghiên cứu này Năm 2010, Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Việt Nam dâ giao cho TS Nguyễn Duy Nhứt triến khai thực hiện dề tài:

“Nghiên cừu qui trình công nghệ sán xuất nguyên liệu ho trợ điêu trị ung thư từ rong nâu Việt Nam” Sau đó Sờ Khoa học và Công nghệ tinh Khánh Hòa cũng giao TS Nguyền Duy Nhứt thực hiện đe tài: “Nghiên cứu qui trình sản xuất fucoidan khối lượng phân từ tháp ứng dụng trong hỗ trợ điêu trị rỏi loạn chuyên hóa lipid máu”

Được sự đồng ý của chú nhiệm đề tài và Trường Đại học Nha Trang, tôi thực hiện đề

tài: "Nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất fucoidan từ một so loài rong nâu ph ổ biến tại Khánh H o à ” với mục đích nâng cao hiệu suất thu nhận fucoidan từ rong nâu

tại Khánh Hòa

Mục tiêu nghiên cứu cua đề tài

Xác định được loài rong nâu cho hàm lượng fticoidan cao

Xây dựng được qui trình phù hợp cho sản xuất fucoidan từ một số loài rong nâu phô biến tại Khánh Hòa

Nội dung cua luận văn:

ỉ) Đánh giá khá năng thu nhận fucoidan từ 3 loại rong nâu phô biên ớ Khánh Hòa 2) Xây dựng qui trình cải tiến thu nhận fucoidan từ rong nâu.

3) Sàn xuất thử và đánh giá hiệu quả thu fuco ida n.

V nghĩa khoa học của đề tài

Két quá nghiên cứu của đề tài là nguồn tài liệu mới bô sung dừ liệu phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy về rong biển nói chung và rong nâu nói riêng

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu của đề tài là cơ sở đế thu nhận fucoidan từ rong nâu tại Khánh Hòa là

cơ sờ cho việc sản xuất thực phâm chức năng chứa tiicoidan, hồ trự chữa bệnh cho con người

CHƯƠNG 1 TÓNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VÈ RONG NÂU

1.1.1 Dặc điếm sinh học

Rong nâu là một trong các loài rong biên sinh sống ờ biên là chủ yếu Rong nâu

có nhiều loài, có độ đậm nhạt của màu nâu khác nhau do sự khác nhau về các thành phần sắc tố trong cấu tạo Cây rong tùy vào từng loại mà có độ dài khác nhau nhưng đều là loài rong to, mọc thành bụi, có nhánh mang phiến có dạng lá, phiến có răng mịn Hầu như các loài rong nâu đều có phao, tuy nhiên số lượng và kích thước của các phao khác nhau Phao có dạng hình cầu hay trái xoan, dường kính của phao nhỏ khoáng 0,5-0,8 mm, phao lớn khoảng 5-10 mm

Hình 1.1 Hình ảnh rong nâu Diều kiện sinh trưỏng và phát trien của rong nâu

Rong nâu lả loài mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nền đá vôi, san hô chết, nơi sóng mạnh và nước trong, nhất là các ven đảo Chúng mọc trên tất cả các loài vật bám cứng, trên vách đá dốc cứng, trên các bãi đá tảng Trcn các bờ dốc đứng, chúng phân bố thành các đai hẹp ờ các mức thủy triều thấp đến sâu khoảng 0,5 m Đa số chúng thích mọc ờ nhừng nơi sóng mạnh, ớ các đao, bờ phía đông chúng mọc dày hơn

bờ phía tây 0 các bãi đá hướng ra biền khơi chúng phát triển mạnh và sinh lượng nhiều hơn Chúng sinh trường mạnh vào các tháng 2 - 3 , đa số các loài cỏ kích thước tối đa vào tháng 3 đến tháng 4 và hình thành cơ quan sinh sản, sau đó bị sóng biên nhô, đánh tấp vào bờ và tàn lụi Đen tháng 7 các bài rong đều trơ

í 1.2 Phân bố và trữ lượng rong nâu

Các loài rong nâu tìm thấy và trừ lượng ớ vùng biển một số địa phương miền Trung Việt Nam cho thấy trên các bang sau:

Bảng 1.1 Các giống loài rong nâu tìm thấy và phân bố [3]

K hánhHòa

Ninh

T huận

rong mới tìm tháy ở VN)

-Bảng 1.2 Diện tích rong nâu mọc tự nhicn ỏ' một số tỉnh |3|

(m2)

Năng suất sinh lượng (kg/m2)

Mùa vụ (tháng)

Hầu hết các loài rong nâu sinh trưởng và phát triên ở dạng sống bám, thích hợp với điều kiện sinh thái môi trường có độ mặn cao, nước trong và có sóng Vì vậy rong nâu phân bố phổ biến ở các băi triều đáy cứng (đá tang, đá, san hô chết, các rạn ngầm ) ven biên và các đảo Do đặc điếm của địa hình có nhiều núi ở ven biền hoặc lấn ra sát biển, tạo thành nhiều mùi và bài triều đáy dá cứng và có nhiều rạn san hô chết kéo dài, độ muối ồn định và cao quanh năm, các dòng sông ngắn và cỏ nhiều đảo, nên vùng biên Đà Nằng (chân đèo Hải Vân, bán đảo Sơn Trà), Quảng Nam (Cù Lao Chàm, Núi Thành), Quàng Ngãi (Bình Châu, đào Lý Sơn, Sa Huỳnh), Bình Định (Phù

Mỹ, Qui Nhơn), Phú Yên (vịnh Xuân Đài, Cù Mông), Khánh Hòa (vịnh Văn Phong, Hòn Khói, vịnh Nha Trang, vịnh Cam Ranh), Ninh Thuận (huyện Ninh Hải, Ninh Phước) có nhiều rong nâu Vùng bờ biền từ Bình Thuận đến Bà Rịa - Vũng Tàu, ven biến có nhiều bãi triều đáy cát, chi có một ít mùi bãi triều đáy đá ớ mũi Né, Long Hương (Bình Thuận), Long Hái, Vùng Tàu (Bà Rịa - Vùng Tàu) nên không có nhiều rong nâu

Theo dõi bàng trên chúng ta thây rong nâu phân bố tại vùng biên Quang Nam

Dà Nằng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận Quáng Nam Dà Nang tuy có nhiều triền đá dốc, bãi đá cội, bài san hô chết, nhưng có chiều ngang rất hẹp nên diện tích phân bố rất nhỏ, trừ lượng không cao

Vùng biên Khánh Hòa là vùng biển có diện tích rong mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tồng diện tích có rong lên tới 2.000.000 m2, trừ lượng có thế khai thác được hàng năm có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi Khánh Hòa có nhiều vùng rong như Hòn Chòng, Bài Tiên, bán đáo Cam Ranh, Hòn Tre và một số đảo khác

Trong đó vùng biển Hòn Chòng và Bãi Tiên là hai vùng tiếp giáp nhau có các điều kiện thuận lợi cho rong mọc với mật độ khá dày đặc, sinh lượng trung bình khá cao lên tới 5,5 kg/m2 Vùng Hòn Chồng, Bâi Tiên là vùng rong lớn, dề khai thác nhất,

nỏ nằm ngay bên cạnh đường lộ và mọc tập trung gần bờ Vì vậy việc khai thác rong nâu ơ vùng biển này là rất kha quan

Nói thêm về rong mơ Việt Nam, năm 1790 Loureiro là tác giả đầu tiên đề ý đến một số loài rong mơ nhưng chi mô tá sơ lược, không hình vỗ trong thực vật chí Đông Dương “Flora Cochinchinensis” Năm 1837 cuộc thám hiểm bờ biên Việt Nam được

thực hiện trên tàu “ La Bonite”, Gaudichaud đã thu được một loài Turbinaria và 4 loài Sargassum, sau đó Busseuil thu them 4 loài nữa Mãi đen năm 1954 Dawson đen làm

việc tại Viện Hải Dương Học Nha Trang có mô tả thêm 2 loài Toàn bộ các mẫu vật đó hiện nav đều không còn lưu giữ tại Việt Nam Giáo sư Phạm Hoàng Hộ năm 1961 trong luận án đà mô tả 15 loài, đến năm 1967 mô ta được 41 loài Ớ miền bắc, Nguyền Hừu Dinh trong luận án năm 1972 mô tả được 22 loài, nếu so với rong miền nam đã bổ sung được 9 loài cho hệ rong mơ Việt Nam Năm 1992 Nguyền Hữu Đại trong luận án đã mô

tả 52 loài và trong “Rong mơ Việt Nam nguồn lợi và sử dụng" 1997 đã mô ta 68 loài

1.1.3 T hành phần hóa học của rong nâu

Sắc tố

Sắc tố trong rong nâu là diệp lục tố (chlorophyl), sắc tố màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đò (carotcn) Tùy theo ti lộ các loại sắc tố mà rong có màu từ nâu vàng nâu nâu đậm - vàng lục, nhìn chung sắc tố của rong nâu khá bền

Gluxỉt

- M onosaccharide

Monosaccharide quan trọng của rong nâu là dường mannitol được Stenhouds phát hiện ra năm 1884 sau đó dược Kylin chứng minh thêm (1913) Monosaccharide tan được trong alcol, dỗ tan trong nước có vị ngọt, hàm lượng từ 14 đến 25% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống

- Polysaccharide

Bao gồm các hợp chất sau đây:

o Alginic: là một polvsaccharide tập trung ơ giữa vách tế bào, là thành phần chu yếu tạo nên tầng phía ngoài cùa màng tế bào rong nâu Hàm lượng alginic trong các loại rong nâu khoáng 2 - 4% so với rong tươi và 13 - 15% so với rong khô Hàm lượng này tùy thuộc vào từng loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống, trong đó hàm lượng này của các loài rong ở vùng biền miền Trung Việt Nam là cao hơn cả, dao động từ 12,3 - 35,9%

O Fucoidan: Fucoidan là một polysaccharide Sulfat được tách chiết từ rong nâu, có cấu tạo gồm mạch chính có mặt a-L-fucose Sulfat, ngoài ra có thể có D- galactose, D-mannose, D-xylose, L-rhamnose, D-glucose, D-uronic axít và có thề có phcân bố ngẫu nhiên cùa các gốc acetyl [42] Fucoidan có hoạt tính chỏng dông cục máu, kháng khuân, kháng virus (kê cả HIV), chống nghẽn tĩnh mạch, chống ung thư, chống viêm khớp, chống viêm nhiễm, giảm mỡ máu, hạ cholesterol, ức chế miền dịch

có thề sử dụng cho ghép phu tạng

màu, không mùi và có hai loại là loại hòa tan trong nước và loại không hòa tan trong nước Laminaran có hàm lượng từ 10 - 15% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào loại rong, vị trí địa lý và môi trường sinh sống cùa rong nâu Thường thì vào mùa hè hàm lượng laminaran giảm do phải tiêu hao cho quá trinh sinh trương và phát triến của cây rong.

o Ceỉlulose : là thành phần tạo nên vỏ cây rong Hàm lượng này cùa rong nâu nhiều hơn so với rong đỏ

Protein

Protcin của rong nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hao, do vậy rong nâu có thể sử dụng làm thực phẩm, hàm lượng protcin của rong tại vùng biền Nha Trang từ 8,05 đến 21,11% so với trọng lượng rong khô

C hất khoáng

Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong nâu thường lớn hơn nước biền Hàm lượng khoáng của loài rong nâu tại vùng biên Nha Trang dao động từ 15,51 đến 46,30% phụ thuộc vào mùa vụ và thời kỳ sinh trưởng

Nguyên liệu rong sừ dụng trong nghiên cứu là ba loài rong nâu s.m ccỉureì, 5 poìycystum, S.oỉigocystum đã được thu mẫu tại Vịnh Nha Trang - tinh Khánh Hòa + s.m ccỉurei: là loại rong nâu dài 1 - 2m, có khi dài đến 4 m hay hơn Dĩa bám

rộng khoáng 1 cm, thường mọc licn kết 2 - 3 đĩa bám chung Đĩa bám có xó thùy nhưng không sâu Trục chính hình trụ ngắn hơn 1 cm Nhánh chính nhiều 3 - 5 , hình trụ, không gai, to 1 , 5 - 2 mm, các nhánh bên mọc cách 3 - 7 cm, dài 20 cm Lá hơi dày và dai chắc, có hình bằu dục kéo dài, dài 1 - 3 cm, mép có răng cưa nhọn, đôi khi

lá dày lên, mép có hai hàng răng hay có mâm nhỏ khi chúng mọc nơi sóng mạnh Gân giừa không rõ, ô long rải rác, cuống lá ngắn Phao nhiều, hình xoan hay hơi kéo dài, to

2 - 5 mm, thường năm trong một lá nhỏ hình dạng rất biến thiên Khi rong còn non hay ờ phần gốc, phao cỏ cánh bao quanh hỉnh dạng giống như lá Ờ các nhánh thụ cánh này nhỏ hơn hay có khi là mùi dài ở cuối phao

Rong là cây khác gốc, cây đực và cây cái riêng Đế cái hình ba cạnh, có gai mọc thành chùm 2 - 3 klìông chia nhánh Đe đực hình trụ có u, không gai Ở các nhánh thụ

phao rất nhiều, trà trộn với các chùm đế s.m cclurei thích nghi với các dạng vật bám

và điều kiện môi trường khác nhau Chúng có thê mọc lên cao đến vùng triều thấp hay xuống sâu đến 4 - 5 m tùy điều kiện môi trường và vật bám, nhưng thường bị giới hạn bởi đai san hô và hoa đá mềm ờ độ sâu 2 - 4 m ơ nơi sóng mạnh, lá dày, cứng, mép

có hai hàng răng cưa hay chót lá dày lên thành mâm nhỏ, ờ nơi sóng yếu lá mỏng, mép không có bìa đôi [1].

Hình 1.2 Hình ảnh về rong 5 mcciurei + S.polycystum (Rong mơ nhiều phao)

Rong mọc thành bụi to có khi dài 2 m Đĩa bám hình nón to cở 1 cm, có các rễ bò phân nhánh, phát triên nhiêu Trục chính hình trụ dài 0,5 - 1 cm, mang theo 3 - 5 nhánh chính hình trụ to 1 - 2 mm có nhiều gai nhỏ, đơn hay kép, đầu thường phù ra, các nhánh bên mọc dày Lá hình bầu dục dài 2 - 4 cm, nhánh và lá rất dày Phao nhiều, hình cầu to 2 mm, phao luôn luôn có cánh nhỏ, cánh này nhiều khi chi là một mùi nhỏ

ớ đầu hay nhiều gai nhỏ

Hình 1.3 Hình ánh về rong S.poỉycystum

Đây là loài rong gặp phồ biến khắp nơi, thích nghi rộng ngoại trừ những nơi có sóng mạnh, chúng có khả năng mọc gằn cứa sông Chúng bao phù các vùng san hô chết từ phía trên mực thủy triều cho đến nhiều mét sâu hơn Các cá thê ớ vùng trên

thường bị bày khô nhiều giờ khi triều xuống Rong trưởng thành phóng thích giao từ vào tháng 4 Vào lúc phần lớn các loài rong bien hay rong mơ khác tàn lụi (tháng 9,

10), ta vẫn gặp các quần thề S.polycystum Nhờ hộ thống rề bò phát triển, chúng có thể

sinh sản sinh dường Các rề này như những nhánh có mang các lá nhó, ờ các nách lá này sẽ nảy chồi cho ra cây mầm và đĩa bám, bám vào vật bám cho ra cây mới [ 1 ]

+ Rong mơ S.oìygocystum m ontagne

Rong cao 1 , 5 - 2 m, mọc thành đám lớn trên đá ở sâu - vùng dưới triều (sâu 2 —

4 m hay hơn) Mùa trưởng thành tương đối muộn từ tháng 5 - 6 Loài này có nhiều ở ven bien Khánh Hòa và Ninh Thuận, góp phần đáng kc trong nguồn lợi rong mơ

Hình 1.4 Hình ảnh về ron gS.oỉygocystum

1.2 CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH RONG BIÉN

1.2.1 Giói thiệu công nghệ sau thu hoạch rong bicn

Hình 1.5 Qui trình công nghệ sau thu hoạch rong biển ỏ' Việt Nam

Các bưóc tiến hành

❖ Phân loại: loại bò tạp chất, xác rong chết, vỏ nhuyễn thể, rong tạp

Cằn ưu tiên sơ chế trước nlìừng lô rong âm nhiều tạp chất

♦> Rửa lần một

Thực hiện tại nơi thu hái và cần làm khô ngay sau 6 giờ thu hoạch lên khỏi mặt nước Rong được rửa sơ bộ bằng nước biển, phơi trên các giàn phơi cách mặt đất 0,5 0,8 m Độ dày của lớp rong nhỏ hơn 3cm, rong được trải đều, không vón cục, đào đều trong quá trình phơi

Yêu cầu rong phải đạt được sạch tạp chất, khô đều, cây rong dai, mềm mại

❖ Rửa lần hai

Rong dược chơ về Viện nghiên cứu hay khu vực báo quan, rửa lại bàng nước ngọt

Lý do:

s Sau khi rửa bàng nước mặn và phơi khô sơ bộ, độ ẩm của rong còn cao,

khoảng 30%, có khi lên đến 40% Rong vẫn hô hấp tế bào, sinh nhiệt phá hủy các chất hừu cơ làm hỏng rong

s Rong đưa về Viện nghiên cứu thường chưa được chế biến ngay mà cần báo

quàn, dự trừ trong kho một thời gian nào dó

Ngâm rửa nước ngọt: rong được rửa nhiều lần ( 4 - 5 lần) trong thùng nước

> Phơi khỏ

Rong cần phơi trên các nong trc hoặc các giàn phơi cách mặt đất 0,5 + 0,8 m,

độ dày lóp rong nhỏ hơn 3 cm, sau 2 -ỉ- 3 ngày rong khô Dộ ầm đạt < 25%.

Hiệu suất sơ chế lẳn hai đạt 40 -ĩ- 60% rong sơ chế lần 1 (tùy thuộc vào từng loại

và độ nhiễm bấn của rong)

Tiêu chuẩn rong thành phẩm: rong khô w < 25%, sạch bùn đất tạp chất, thân cây cứng, dai, màu vàng, nâu, đen Năm trong tay không thấy có độ âm của muối, hàm lượng muối < 0,8% Sau khi phơi cần đê rong trong mát đê cân bâng độ âm, sau đó mới bảo quán [3]

1.2.2 Một số hiện tượng hư hỏng cua rong

Trạng thái cây rong bị thay đồi: rong mún Rong mùn là do sơ ché nước ngọt không đúng kì thuật, hàm lượng muối còn nhiều Các loại vi sinh vật như

Ceììuìomonas, Aspegillus, Streptococcus, Psedomonas và Peniciỉium hoạt động mạnh

phân hùy cellulose và các chất keo rong [3]

Rong hao hụt trọng lượng do độ ấm cao

Rong hư cục bộ: do trài rong xuống sàn nhà mà không tản nhiệt, xuất hiện sự tự phát nhiệt làm nấm mốc phát triển

1.2.3 Các biện pháp bảo quản rong khô

Rong phái thông thoáng, lưu thông không khí Không khí trong kho có độ ầm < 80% Ngày khô ráo phái mớ cừa kho để giảm độ ấm của kho

Các kiện rong được để trên các giàn cách mặt dất \5 + 20 cm Giừa các giàn có

lối di lại dể thường xuyên kiềm tra

Phát hiện rong âm phải đưa đi chế biến ngay Khi rong mốc phải loại bỏ phần móc, rửa, sấy lại

Các kiện rong phải được sẳp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất, rong nhập kho trước phai đưa đi sàn xuất trước Rong khô đúng tiêu chuẩn, bao quán đúng chế độ thời gian tối đa là 1 năm [3].

1.3 FUCOIDAN

1.3.1 Khái niệm về fucoidan

Fucoidan lần đầu tiên được Kylin mô tả và đặt tên vào năm 1913 Sau dó tác giả

đã tách chiết được fucoidin vào năm 1915 từ loài rong nâu Laminaria digitata, cho

thay rằng methvl pentose cỏ mặt trong dung dịch thuỷ phân fucoidin [33] Percival và

Ross vào năm 1950 đà xác định được trong dịch thuý phân fucoidin từ Fucus vesiculosus, F.spiralis, Hìmanthaììa lorea, L.cìoustonỉ, ngoài fucosc còn có uronic

acid, galactose, xylose [22] Hơn 40 năm sau Kylin, McNeely đổi tên íucoidin thành íucoidan vào năm 1959 Năm 1948 Vasseur tìm thấy methyl pentose Sulfat cùng có trong các loài động vật nhuyền thề dưới biển, mặc dù vậy cho mãi đến năm 1987không có nghiên cứu cấu trúc nào cho dạng fucan Sulfat cùa dộng vật này TheoIUPAC định nghĩa: tên cùa polysaccharide là tên của dường don được thay ‘-ose’ bàng

‘-an’ Vậy fucan Sulfat là polymer cüa fucose Sulfat, và thường chi dùng cho polysaccharide có fucose trong động vật, còn fucoidan dùng đô mô tả polysaccharide Sulfat tách chiết từ rong nâu [50], trong đó fucose khoáng chừng 20-60% [41], 18,6- 32,8% [40], và đó cùng là từ mà nhiều tác giả khác dùng đế chi sản phầmpolysacharide Sulfat tách từ rong nâu của mình bên cạnh các tên khác nhưfucogalactan Sulfat, fucoglucuronomannan Sulfat, xylofucoglucuronan Sulfat, Howard C.Krivan có viết “fucan Sulfat, fucoidin, dextran Sulfat khối lượng thấp thì tác dụng ức chế yếu ”[26] có nghĩa fucoidan vả fucan Sulfat là hai họp chất khác nhau Vài tác gia đà dùng từ fucan Sulfat cho một dạng cùa fucoidan vì trong đó thành phần đường gằn như chi có fucose

Cấu trúc cùa fucoidan chiết từ Fucus vesicuỉosus được Percival và Ross mô ta

vào năm 1950, dó là fucan polysulfat, với liên kết 1—»2glycosit và Sulfat ở vị trí C-4, cấu trúc này được khẳng định lại một lằn nữa bởi o Neill (1954), Côte (1959) và nó tồn tại đến 40 năm sau [21] Một số nghiên cứu gần dây cho các dạng khác của

fucoidan đà được công bố, nói chung các cấu trúc đó bao gồm mạch chính có L-fucose liên kết ơ các vị trí l-»2, l-»3, l-» 4 , và nhóm Sulfat ớ các vị trí C-2, C-3, C-4 thay đồi theo các loài khác nhau Với các fucan Sulfat ơ động vật nhuyễn thổ, cấu trúc cũng

được tiếp tục nghiên círu vào năm 1987 (Mourao và Basto), 1994 (Ribeiro et al), 1997 (Alves et al), 1999, 2002 (Vilela-Silva et al) Đặc điểm phân biệt các cấu trúc của fucoidan và fiican Sulfat từ động vật là fucan Sulfat có dạng mạch thắng được tạo thành

do nhừng dơn vị cấu trúc lặp di lặp lại, có thế dược xác dịnh chính xác bới phô cộng hường từ hạt nhân, và quan hệ hoạt tính cấu trúc có thể dược thành lập Pucoidan của rong biền có thê là mạch nhánh, trong phân từ có thể có sự hiện diện cùa một số các gốc đường khác nhau và có thể có các gốc acetyl cùng như Sulfat phân bô không theo một qui luật nào [24] Ket quà của phương pháp cộng hương từ hạt nhân cùng chi cho biết một phần thông tin về cấu trúc cùa chúng mà thôi V vậy, cho đến nay việc mô tả hoàn chỉnh cấu trúc của fucoidan rong bien là việc vô cùng khó khăn

Sau gằn 100 năm kể từ khi được Kyllin phát hiện ra (1913), cấu trúc cùa íucoidan chỉ được mô tà trong từng trường hợp tách chiết riêng biệt của từng loài rong khác nhau và chỉ là cấu trúc cho nhùng đoạn mạch rất ngắn, nhiều nghiên cứu khác nhau đưa ra nhừng cấu trúc khác nhau trên cùng một loài rong

1.3.2 Dặc điếm, cấu trúc và các tính chất của fucoidan

Fucoidan là một polysaccharide Sulfat được tách chiết từ rong nâu, có cấu tạo gồm mạch chính có mặt ơ.-L-Fucose Sulfat, ngoài ra có thể có D-Galactose, D- Mannose, D-Xylose, L-Rhamnose, D-Glucose, D-Uronic axít và có thể có phân bố ngầu nhiên của các gốc acetyl [42] Fucoidan trong rong nâu chiếm hàm lượng rất lớn khoang 4 - 8% trọng lượng khô

c ấ u trúc đầu tiên của fucoidan

Năm 1937 Lunde, Fỉeen và Oy phát hiện dược fucoidin kết tua trong alcohol và

họ xác định được công thức phân tử của fucoidin là: (R R 1.0.S 02.0M )n

Trong đó R là fucose, M có the là Na, K, Ca, Mg, RI không rõ là gì [21]

Dưới đây là một số ví dụ về cấu trúc cua fucoidan được phân lập từ rong biền:

a -L -fu c p -4 (S (V )

i

3-> 2 )-a-L -fu cp -( 1 —»2)-a-L -fucp-( 1 -> 2 )-a -L -fu c p -( 1 -> 2 )-a -L -fu c p -( 1 -> 2)

so/ so/ so/ SO/

Hình 1.6 Cấu trúc fucoidan từ Fucus vesicuỉosus mô tả vào năm 1950 |47|

Hinh 1.8 Câu truc fucoidan tir Fucus distichus L |42|

->3)-a-L-fucp(2Ri,4R2)-( 1->4)-a-L-fucp(2SO.O-( 1->

(a) (-50% ): R, = S 0 3\ R2 = H

(b) (-50% ): R, = H, R2 = a-L-lucp-( l-> 4)-a-L -fucp(2S 03> ( l-> 3)a-L -fucp(2S 03> ( 1 ->

Hinh 1.9 Câu truc fucoidan tù1 Fucus serratus |411

Hình 1.10 Cấu trúc íucoidan từ Ascophyiỉum nodosum |44|

1.3.3 Công dụng sinh học của fucoỉdan

1.3.3.1 Một số tác dụng chữa bệnh của íucoidan

Từ rất lâu người dân vùng ven biên và vùng đảo đà biét sử dụng rong nâu làm thuốc đc duy trì sinh lực, tăng cường sức khoe Cùng chính vì thực tế có nhiều ngườisống thọ trên 100 tuôi ờ vùng đáo Tonga (nam Thái Bình Dương) mà các nhà khoa học đã tìm đến nghiên cứu và phát hiện ra fucoidan

Hình 1.11 Hình ảnh rong nâu và các sản phấm fucoidan

Các hoạt tính sinh học của íucoidan được tác già Rita Elkins M.II [56] tông kêt dựa trên nghiên cửu của các nhà khoa học trên thế giới, các ứng dụng chừa bệnh củafucoidan có thề kế ra như sau:

- Sự hớt da, sự mài mòn, vết da bong

- Xơ vừa động mạch

- Viêm (nhiễm trùng) bàng quang

- Bỏng

- Tuần hoàn máu kém

- Sự xung huyết (huyết khối)

- Bệnh đái tháo đường

- Viêm nhiễm đường hô hấp

- Họng loét đau phía sau miệng

- Rối loạn miền dịch

- Rối loạn gan

- Giảm chức năng tuyến giáp

- Rôi loạn thần kinh

- Bệnh táo bón

- Đau tai

1.3.3.2 Các nghiên cứu về hoạt tính của íucoidan

* Chat kích hoạt và tăng cường miễn dịch

Các hệ thống miễn dịch cùa chúng ta nằm dưới sự tấn công không ngừng và các rối loạn miễn dịch leo thang ở một mức độ lo ngại khác nhau Trong các nghiên cứu mới đây liên tục xuất hiện quan diêm cho rằng sự trục trặc miễn dịch là nguyên nhân gây ra các bệnh tim, béo phi và nhiều loại xơ cứng mô Ngăn chặn bệnh bầng diều chinh nhẹ nhàng và hồ trợ hệ thống miễn dịch là việc chúng ta cần làm đê kéo dài tuôi thọ

và tăng cường sức khỏe

Fucoidan, một hợp chắt thiên nhicn có tính chất kháng u, kháng ung thư Nó được so sánh với sữa mẹ do sự hỗ trợ chống miền dịch siêu đẳng cùa nó Fucoidan kích thích sự sản xuất tế bào miễn dịch cần cho sự sống, giúp cho cơ thể có được vũ khí tốt hơn có khá năng chông lại nliừng kẻ thù chết người như vi khuân, virut, nắm,

ký sinh trùng và ngay cả các tế bào ung thư

Fucoidan chứa các đường dặc biệt dược gọi là gluconutrients thúc đây các tế bào diệt tự nhiên (natural killer - NK) chông tất cả các bệnh Phòng tuyến bảo vệ hệ miễn dịch đầu tiên của chúng ta là các tế bào NK Nghiên cửu đà chi ra rằng khi những người sức khóc yếu nôn tăng mức sử dụng glyconutricnts, số tế bào NK tăng lên đáng

kề làm cho họ có khá năng tự báo vệ ban thân nhiều hơn khỏi sự suy nhược của các

mô mà nó đi kèm với bệnh tật, thoái hóa Tập hợp cân bàng các glvconutrients của tucoidan làm tăng sự tái tạo tế bào NK và tế bào B, nhờ vậy làm tăng tốc độ miễn dịch của CƯ thế, chống lại sự xâm nhập bên ngoài

Trong một nghiên cứu dược tiến hành ở phòng thí nghiệm nông học trường đại học Kagoshima, fucoidan chứa trong rong biển được cho chuột ăn trong 20 ngày Qua xét nghiệm, các tc bào diệt tự nhiên và các đại thực bào của động vật thử nghiệm đâ tăng lên hai lần [20, 51]

* Fucoidan kháng khuân và khủng virus

Năm 1995, các nhà khoa học Rumani đă công bố rằng fucoidan có khá năng ức chế đáng kể sự phát triển cùa các vi khuẩn gram dương (Gr(+)) và vi khuẩn gram âm (Gr(-)), trong khi dó lại khích thích hệ thống miền dịch bằng cách tăng cường thực bào (một tế bào nuốt và tiêu hóa các vi khuân và các hạt lạ)

Hơn thế nừa, fucoidan được công bố ngăn chặn loại viêm nguy hiêm xuất hiện trong vicm màng nào một biến chứng cua viêm do virut và vi khuân Phát hiện này

cùng nhừng phát hiện khác đà chi ra rang fucoidan làm được những việc mà ít thuốc nào có thế làm, đó là diệt vi khuẩn trong khi đó lại tăng cường hệ miễn dịch [37].

Tiềm năng của fucoidan chống lại các virus như HIV [16] Fucoidan được liệt

kê là một hợp chất dùng diều trị H1V [18], fucoidan làm tăng khá năng sản xuất các dạng interleukin và interferon dược tiết ra nhờ các tế bào miền dịch giống tế bào T Nói cách khác, fucoidan tăng cường việc sản xuất interleukins và interferons kích hoạt các tế bào miễn dịch khác nhau (T cells, NK cells và macrophage - đại thực bào) cằn thiết đê đê phòng nhiễm trùng và bệnh tật Nhừ hiệu ímg này, các nhà khoa học tin rang fucoidan có the cung cấp một sự điều trị rất hiệu quả chống lại các virus gây ra viêm gan, mệt mãn tính và ngay cả AIDS [51]

Các nghiên cứu còn đề xuất ràng uống fucoidan bằng đường miệng có thể hừu ích đối với những người bị nhiễm trùng virus màn tính, ví dụ như herpes và cytomegalovirus - một loại virus có thể gây ra các dị tật khi sinh và sấy thai [37] Fucoidan còn thê hiện khả năng liên kêt với các virus cản trở khả năng tấn công vào té bào chu cua chúng Nêu một virus không thê tan công vào tế bào chù, nó sẽ không thê sao chép

* Fucoidan, cholesterol và cao huyết áp

Mặc dù fucoidan được biết đến bới sự hồ trợ hệ miễn dịch cúa nó, đồng thời nó còn có tác dụng dương tính lên các hệ cơ thế khác Thực ra, số liệu từ phòng thí nghiệm cho thấy rằng, nhừng con chuột ăn rong nâu có mức mờ máu thấp hơn đáng kế

so với những con không ăn rong Sau 21 ngày thử rong biên các nhà khoa học dà kết luận rằng các hợp chất rong nâu làm thav đồi hoạt tính cua các enzym trong gan, kiểm soát cách các axit béo được chuyển hóa, dẫn đến mức cholesterol thấp hơn trong máu [53]

Các nhà nghiên cửu của Nhật Bàn đà tiến hành một nghiên cứu mà trong đó các đối tượng kiểm tra được cho ăn 5g rong biển (có chửa fucoidan)/ngày trong 3 tuần Kết quá, huyết áp và mức cholesterol cao cùa họ được cải thiện đáng kế Các két quá như vậy đã được công bố bởi tồ chức y tế thế giới (WHO) và họ khăng định rằng thành phần fucoidan cùa một số thực vật biển xúc tiến việc dốt chất béo trong gan - một tác dộng hồ trợ và bào vệ hệ tim mạch Fucoidan đồng thời còn tối ưu hóa các mức của men HGF trong gan mà ờ đó cholesterol được tạo ra và các axit béo được tông hợp Hơn nừa, fucoidan có thê ngăn chặn sự tạo thành các cục máu đông, làm

giảm rủi ro do các cơn đau tim và đột quỵ Hoạt tính này đà được khảo sát trên người

và đă được FDA cúa Mỹ cấp chửng nhận [53]

* Tác dụng chống đông máu cùa fucoidan

Một số nghiên cứu khoa học khăng định khá năng của tucoidan ngăn chặn sự tạo thành cục máu dông Các nhà khoa học kết luận íucoidan là một polysaccharide sulfat chống tăng sinh hiệu nghiệm hơn heparin Các bác sỹ Thụy Điển ở bệnh viện trường đại học Malmo còn công bố rằng íìicoidan ức chế việc tạo thành các cục máu bằng cách ngăn chặn các tô huyết kết thành nhỏm và dính vào thành động mạch [ 19, 34]

* Fucoidan điểu trị ung thư

Xét về hoạt tính kháng ung thư, năm 1990 Noda, Hiroyuki, Amano và các cộng

sự dã sàng lọc trên 46 loài rong ở dạng bột khô (trong dó có 4 loài rong lục, 21 loài rong nâu, 21 loài rong đò), hoạt tính chống ung thư biểu mô dạng Ehrlich có tín hiệu ở

rong nâu Scytosìphon ỉomentarỉa (ngăn chặn 69,8%), Lessonia nìgrescens (60,0%), Laminaria japonica (57,6%), Sargassum ringgoỉdianum (46,5%), rong dỏ Porphyra yezoensis (53,2%), Eucheuma geỉatinae (52,1%) và rong lục Enteromorpha prolifera

(51,7%) Năm loài rong nâu và bốn loài rong đo cho tín hiệu chống ung thư dạng Mctlì-A fibrosarcoma [48] Ba năm sau cùng nhóm tác giá này tiến hành chiết các hợp chất trong rong nâu theo 31 phân đoạn từ trung tính đến axít, đem thừ hoạt tính kháng ung thư và họ nhận ra rằng hai phân đoạn 13500 Da và 19000 Da có hoạt tính kháng ung thư Chúng đà tương tác trực tiếp với tế bào ung thư và tiêu diệt chúng, hai phân đoạn này không tan trong nước và phải chiết ra bàng axit nóng Bằng các phương pháp phân tích hoá học cùng như các phương pháp phố cơ bản họ dâ chứng minh được các hợp chất này chính là fucoidan [66]

Năm 1995 qua tạp chí Nghiên cứu chống ung thư (Anticanccr Research) các nhà khoa học đă công bố rằng fucoidan ức chế việc lan truyền ung thư phổi Dùng chuột thí nghiệm họ đã phát hiện ra rằng, tiêm fucoidan ngăn chặn ung thư biểu bì phối lan truyền Họ đă kết luận rằng nhừng phát hiện cua họ làm xuất hiện khá năng rõ ràng ràng íucoidan có thế cỏ giá trị lâm sàng thực sự trong việc ngăn chặn ung thư trong cơ thể Các nhà khoa học dà khám phá ra tác dụng chống ung thư tương tự và ám chi cho tiicoidan tác dụng chống sinh sôi nảy nở trong các tế bảo ung thư trong một ấn phẩm xuât bàn năm 1993 [28]

Hơn nữa, khoa học phương Tâv bây giờ ủng hộ truyền thống sir dụng fucoidan

ơ Châu Á và Natn Thái Bình Dương đế điều trị các u ung thư Các số liệu kháng định rằng lượng fucoidan từ rong nâu the hiện kha năng kháng ung thư Một cách rõ ràng cụ thể hơn, các nhà khoa học tin tưởng rang tính chất tăng cường miễn dịch của fucoidan

cỏ thề liên quan đến các tác dụng tốt cua nỏ lên các khối u

* Ba cơ chế chông ung thư cùafucoidan

- Các hợp chat fucoidan trên thực tế thúc đấy các tế bào ung thư tự phá hủy Nhưng nghiên cứu gần đây cho thay rang các hợp chat fiicoidan thực sự ngăn chặn sự phát trien te bào lạ thường Ung thư thực ra lả hiộn tượng các tế bào tự sinh sản nhưng không kiểm soát được Một nghiên cứu cua người Nhật đã phát hiện ra rằng khi Ư - fucoidan được đưa vào các tế bào ung thư trong ổng nghiệm, chúng sẽ bị chết trong vòng 72 giờ Dường như íucoidan tạo điều kiện tế bào loại bò sự sao chép ác tính Nói cách khác DNA được tìm thấy bên trong các tế bào ung thư, cá thề này bị bé gây bởi các enzvm sổng trong bán thân các tế bào dó về phương diện kỹ thuật, đây là một quá trình dược gọi là giáng hóa (tế bào tự chết) một cơ chế bảo vệ giúp chúng ta không bị ung thư [20]

- Những nghicn cứu them ơ phòng thí nghiệm chỉ ra rang fucoidan có thể ngăn chặn sự phân chia tế bào nguy hiểm Trong các thư nghiệm sử dụng các tế bào ung thư biểu bì tĩnh mạch phế quán người (tế bào ung thư phổi) fucoidan ngăn chặn pha phân chia tế bào G l làm suy giảm sự phát triển của các u ác tính Fucoidan tác dụng thăng lên tế bào ung thư ngăn chặn không cho chúng phát trien [32, 55]

- Các tính chất tăng cường hệ miền dịch cúa fucoidan có thế kiềm hãm sự phát trien của tế bào ung thư Các tế bào ung thư được phép tái tạo do hộ miền dịch không còn nhận biết và tiêu diệt chúng Fucoidan sản xuất ra các hợp chat interleukin và interferon trong hệ miễn dịch ngăn chặn sự phát triền te bào ác tính, nhờ vậy nó có tác dụng kháng ung thư Với cách làm như vậy, hiệu qua cùa tế bào giết tự nhiên được tăng lên cho phép hệ miễn dịch huy diệt các tế bào ác tính một cách có hiệu quá hơn

Vì những tác dụng này, fucoidan có thế đóng một vai trò then chốt trong phân ứng miễn dịch cua chúng với ung thư và nhiềm trùng Thực ra, hiện nay nó dược sử dụng cho ung thư dạ dày Và trong điều trị của người Nhật nó được sử dụng đô điều trị ung thư phôi và ruột kết cũng như ung thư máu Các bác sĩ sử dụng bô sung fucoidan trên các bệnh nhân có hiệu quà và không có tác dụng phụ

Sự suy yếu trong hệ thống kiểm soát miễn dịch của chúng ta dẫn đến các tế bào uns thư phát triển không nhận biết được Fucoidan phục hồi lại các tế bào plìòns vệ miễn dịch, chúng có thế trơ nên cảnh giác hơn trong việc nhằm vào các té bào khác thường đế phá húy Hệ miễn dịch vừa là hàng rào phòng thu đầu tiên và vừa là cuối cùng chống lại ung thư [45].

* Kiêm soát đường huyết với fucoidan

Fucoidan có thể giúp đờ nhừng người bị đái tháo đường Các nhà nghiên cứu đã công bố rằng các polysaccharide tìm thấy trong rong biên tác động dương tính lên phản ứng insulin và đường huyết trons các động vật thí nghiệm Viộc đưa thêm các polysaccharide này được họ mô tả như một chắt làm giảm đột ngột cân bằng hấp thụ đường Điều này già thiết rằng các hợp chat polysaccharide giống fucoidan làm chậm việc truyền glucose vào máu từ ruột, nhờ vậy giúp giữ mức dường máu ồn định và ngăn chặn phan ừng insulin quá mức [62]

* Fucoidan với viêm loét và các van để dạ dày

Fucoidan còn cỏ thể có ích cho các vấn đề về dạ dày và ruột non Trong một số nghiên cứu cũa người Nhật ơ Tokyo, fucoidan được sử dụng trong các đối tượng thử nghiệm có các vấn đề về dạ dày thường sặp Việc bô sung fucoidan thích hợp có tác dụns cài thiện hoạt động cùa đường dằn dạ dày - ruột non Hơn nừa các nhà khoa học mới đâv đá công bố rằng fucoidan ngăn chặn sự sán cùa Helicobacteria pvlori (một loại vi khuân gây loét dạ dày) lên tế bào tạo thành lớp lót dạ dày Họ đà phỏng đoán ràng hợp chất fucoidan này có thể thực chất bao phù bề mặt vi khuấn làm cho chúng khó bám vào các tế bào dạ dày [57, 58]

* Fucoidan dành cho khớp

Trong năm 1995, các nhà khoa học đà phát hiện ra răng fucoidan siúp đây mạnh việc tạo ra một chất được gọi là fibronectin có vai trò quan trọng trong việc giữ các khớp được bôi trơn và linh độns Nshiên cứu phát hiện ra rằns sự có mặt cua fucoidan đã góp phần cho việc san xuất bình thườns chất này, sợi V cho việc bồ suns fucoidan có thề có tác dụng hữu ích trong việc tái tạo sụn cho các khớp đau [63]

* Fucoidan với da

Như đà nói từ đầu, fucoidan có thê kích thích sự thay đôi mô trong da Các nhà khoa học Nhật Bản đà công bố rang thành phần tiicoidan của rong thúc đây việc sàn xuất một protein được gọi là intcgrin làm tăng sự săn chắc và sự phục hồi da [23]

sự phục hồi vết thương Các hợp chắt rong biển khác cùng giúp chống sự khô da gây

ra sự già sớm Các chất trong rong biển rất tuyệt vời bơi vì nó thường xúc tiến việc giữ

độ ấm

Thực ra, các dịch chiết keo rong biến đà thường được sử dụng trong việc làm mềm da và làm tóc Thừ nghiệm trên các động vật thí nghiệm dà chi ra ràng ứng dụng dịch chiết rong nâu (với hàm lượng fucoidan cao) trong một vài tuần làm cho da căng hơn Điều đỏ đông thời khẳng định rang các hợp chất rong nâu thực ra làm ngắn chu

kv mà trong đó các tế bào da tự thay thế Làm như vậy da SC chậm bị nhăn hơn và khôi phục nhanh hơn [23]

* Fucoidan và khá nâng điêu trị gan

Các nhà khoa học Nhật Bán khám phá ra ràng, fucoidan tìm thấy trong rong nâu làm tăng đáng kế việc sàn xuất một chất được gọi 1T-IGF hoặc HGF Flơn 10 nãm trước đây, phòng thí nghiệm nghiên cứu công nghệ sinh học ở Nhật, thực hiện việc nghiên cứu cấu tạo xơ của một vài loại rong Trong khi tiến hành các nghiên cửu này

họ đă phát hiện ra ràng F-fucoidan tìm thấy trong nhiều loài rong nâu có the làm tăng đáng kể việc sản xuất HGF [31]

HGF là một cytokin rất đặc biệt, nó không chi kích thích việc tái tạo các tế bào gan mà đồng thời còn tăng cường việc sản xuất các tế bào da, té bào cơ tim, sụn Các nghiên cứu cho thấy HGF thực hiện một tổ hợp rộng các chức năng sinh hóa và được coi là quan trọng để tạo thành sẹo và phục hồi các mô cơ thể Chúng ta còn biết ràng HGF là một protein làm chậm quá trình lão hóa Một số nghiên cứu tiền lâm sàng được tiến hành sau 1992 đà phát hiện ra rang HGF có thể ngân chặn vicm gan, diều trị xõ gan, liệt gan, xõ hóa phôi và làm chậm quá trình già hóa

Việc khcám phá ra các hợp chất fucoidan có thề tăng cường việc sản xuất HGF, không chi chứa một niềm hy vọng lớn đối với nhưng người bị đau do các bệnh gan,

mà còn cho niềm hy vọng đối với tất ca nhừng ai chịu đựng các bệnh suy thoái, bao gồm suy yếu mô xuất hiện khi có tuổi 131 ]

Cho dến nay, dã có khoảng hai trăm patent dược dăng ký tại Mỹ và Châu Âu có liên quan tới chế biến và hoạt tỉnh fucoidan Nhiều chế phẩm chứa íucoidan đă được bán ra thị trường với nhiều loại mẫu mã khác nhau

Tuy nhiên, việc xác định quan hệ hoạt tính đến cấu trúc của fucoidan đến nay vẫn chưa rõ ràng và chưa có một kết qua tương đối tồng quát nào được công bố Các nhà khoa học chỉ có the kct luận cho phần nghiên cứu riêng cua mình trong từng trường họp riêng biệt, ví dụ đối với hoạt tính chống dông cục máu (anticoagulant) trong phân tử lucoidan phãi có số nhóm Sulfat nhiều hơn hoặc bầng số nhóm đường và phải ở vị trí C2 cua gốc dường [15] Đối với hoạt tính kháng virus người ta lại nhận thấy galactoíucan có hoạt tính kháng khuân mạnh hon nhưng không có hoạt tính độc

tố tế bào, trong khi đó uronofucan không có hoạt tính kháng virus mà lại có thê kháng được ung thư [48] Đồng thời hoạt tính kháng ung thư lại tăng theo qui luật: Fucoidan desulfat < flicoidan tự nhicn< fiicoidan Sulfat hoá [46]

Do chi mới dược nghiên cứu mạnh trong vòng 10 năm lại đây, nên fucoidan chưa dược FDA của Mỹ cấp phép sử dụng làm thuốc điều trị bệnh nan y, nhưng ơ các nước khác người ta đâ sử dụng các chế phấm fucoidan rất nhiều, đặc biệt là ở Châu Á (Nhật Bán, Trung Quốc, Hàn Quốc) Đen nay sản phàm fucoidan dă có mặt trên toàn thế giới (Việt Nam chưa có trên thị trường) Do vậy việc nghiên cứu fucoidan trong rong nâu Việt Nam là việc làm rất cần thiết có ý nghĩa khoa học và thực tiền cao

1.3.3.3 Một số sán phấm fucoidan trên thế giói và Việt Nam và công dụng ghi trên bao bì

- Sản phấm Fucoidan được sản xuất bới Qingdao Yijia Huayi Import And Export Company, LTD Sản phẩm được sử dụng đế phục hồi khá năng kháng ung thư, sản phầm thuốc kháng virus, điều trị ung thư, tim mạch

- Sản phấm Arabino Fucoidan được sản xuất bởi Pharmaceutical Grade Nutritional and Dietary Antiaging Supplements Sản phâm gâv tự chết cho tố bào ung thư

- Sán pham Fucoidan Tongan Li mu Moui được sản xuất bởi Ahd International, LLC Company Sản phầm trị tim mạch, chống lào hóa, tăng cường miễn dịch, giảm cân

- Sản phầm LCR fucoidan được sản xuất bới [.arson Century Ranch, INC San phẩm điều trị các bệnh ung thư: bọng đái, xương, vú, cồ, ruột kết, buồng trứng, tuy, dạ dày, d a , các bệnh khác như: dị ứng, chống lão hoá, suyễn, đái đường, giảm cholesterol, cao huyết áp, loét dạ dày

Nhiều loại fucoidan nhãn hiệu khác với các tác dụng giới thiệu trên sản phâm tương tự như trên

Việt Nam hiện nay có 2 sản phẩm tucoidan, đều là sản phẩm của các đề tài nghiên cứu khoa học:

> FUCOGASTRO: san phấm đề tài “Nghiên cứu qui trình và thiết bị san xuất fticoidan qui mô pilot từ rong nâu Việt Nam” do TS Bùi Minh Lý làm chù nhiệm đề tài, tác dụng hồ trợ điều trị đau dạ dày, tăng cường miễn dịch và ngăn ngừa khối u

> PHYTOCOIDAN: sản phẩm cua để tài “Nghiên cứu qui trình sản xuất iucoidan khối lượng phân tử thấp ứng dụng trong hồ trợ ỗiều trị rối loạn chuyên hóa lipid máu”

do TS Nguyễn Duy Nhứt làm chủ nhiệm đề tài Sàn phàm sư dụng hỗ trợ điều trị rối loạn chuyển hóa lipid máu, tang cường miễn dịch, sứ dụng cho người đă hoặc đang hóa, xạ trị

Trong đó PHYTOCOIDAN là sản phẩm đâ được lâm sàng trên động vật thực nghiệm, và hiện đã được hội đồng đạo đức trong nghiên cứu Y sinh tinh Khánh Hòa chấp thuận cho tiến hành lâm sàng trên người, là các bệnh nhân tình nguyện, đang được tiến hành tại Bệnh Viện 87 - Hải Quân

1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT FUCOIDAN TRÊN THÉ GIỚI

Nghicn cứu tài liệu tham kháo về các phương pháp tách chiết fucoidan từ rong nâu đà được công bố cho đến nay cho thấy các quá trình tách chiết này thường bao gồm một số công đoạn như sau:

1 Loại bỏ các hợp chất có trọng lượng phân từ (TLPT) thấp bằng các dung môi khác nhau [60, 39]

2 Chiết bột rong Nâu với dung dịch nước nóng (nhiều khi ờ nhiệt dộ khác

nhau: 20 - 25°c và 60 - 90°C) [39, 22] hoặc nước có pha thêm CaCl2, hoặc dung dịch axit loãng có thêm formaldehyd đô loại bỏ polyphenol

3 Tách laminaran ra khỏi íucoidan bằng cách tạo phức kết tủa giừa fucoidan với cetavlon, hoặc tách trên cột sắc ký trao đôi anión trong đó fucoidan được giữ lại trên cột trong khi laminaran đi qua [22, 64]

Dưới đây là một số phương pháp điều che ñicoidan từ rong nâu đã được biết:

Năm 1950 Percival và Ross [22] dà điều chế fucoidan từ Fucus vesiculosus, F spiralis, băng cách:

Chiết với nước sôi trong 24 giờ Loại bỏ alginate và protein bang Pb-acetate Kết tủa fucoidan như một phức hydroxit bang cách thêm Ba(OH)2 Phức thu được sau

đó được thủy phân với dung dịch axit suníuric loãng và tiicoidan được phân lập sau một quá trình thấm tách kéo dài.

Phương pháp này rõ ràng không thích hợp cho việc sản xuất fucoidan dùng cho thực phấm chức năng và dược liệu vì sử dụng nhiều chất dộc như chì và bari

Năm 1952 Black [64] đã áp dụng 2 phương pháp chiết fucoidan trong nước nóng và trong dung dịch axit loãng và khảo sát ảnh hướng của pH, nhiệt độ, thời gian chiết, tỷ lệ giừa dưng dịch chiết và rong lên hiệu suất thu hoi fucoidan:

- Điều kiện chiết fucoidan tối ưu bao gồm khuấy huyền phù rong với dung dịch HC1 (1:10) ở pH = 2,0 - 2,5 tại nhiệt độ 70°c trong 1 giờ Theo tác giả, bằng cách xử

lý này chỉ 1 lần chiết có the thu được 50% fucoidan, còn néu chiết 3 lần - hơn 80% fucoidan

- Fucoidan thô dược tách khói dung dịch axit bằng cách trung hòa và cho bay hơi đến khô, hòa tan lại trong nước rồi kết tủa phân đoạn với cồn ớ nồng độ 30% và 60% (v/v) Phân đoạn 60% cồn là fucoidan thô chứa 30 - 36% fucose c ỏ thể điều chế fucoidan với hàm lượng fucose lớn hơn 40% từ sản phâm thô băng cách xử lý với formaldehyde và tách hợp chất không tan tạo thành

- Fucoidan còn có the thu nhận bằng cách chiết trong nước nóng theo tỷ lộ 1 phần rong khô: 10 phần nước tại 100°c trong 3 - 7,5 giờ Bằng cách tăng tí lệ nước/rong, thời gian chiết

và số lần chiết có thế đạt hiệu suất thu hồi fucoidan 55 - 60%

Nhưng nổ lực đầu tiên nhằm đưa ra một phương pháp mang tính tông quát đế chiết fucoidan dâ dược thực hiện bởi Mian và Percival (1973) [13]:

Tiến hành chiết tuần tự, bắt đầu bàng xử lý với formaldehyde Tiếp theo chiết với cồn ở nồng độ 80% đô loại bỏ mannitol, muỗi và các sản phâm khối lượng phân từ thấp Sau đó rong được khuấy trộn với dung: dịch CaCh 2% (ở nhiệt độ phòng và 70°C) đế chiết laminaran và fucoidan (khi đó alginate được cố định dưới dạng muối Canxi không tan) Fucoidan được chiết tiếp với dung dịch HC1 (pH = 2) Cuối cùng, bâ được chiết với Na2CƠ3 để thu lại alginate hòa tan Hai dung môi bô sung cuối cùng nhằm chiết tận thu các phân đoạn fucoidan

Quy trình chiết tuần tự phức tạp này hầu như không dược sử dụng về sau, nhưng đă trở thành cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo

Zvyagintseva và Duarte (1999, 2001) [59, 38] đă sử dụng các phương pháp chiết thô fucoidan tương đối đơn giản nhưng sau đó sử dụng các bước làm sạch tương

đối phức tạp và tốn nhiều công sức hơn Trước tiên, bột rong được cho chiết với cồn ở nhiệt độ phòng (24 giờ), sau đó bă rong chiết tiếp với aceton và clorofoc ở nhiệt độ phòng (24 giờ), chiết tiếp bà rong bằng dung dịch axit 0,1N HC1 cùng với một lượng nhỏ focmandehyd khuấy ở nhiệt độ phòng (4 giờ), tiếp tục chiết bằng nước nóng (60°C) Sau dó fucoidan được tách khói laminaran bàng cách cho đi qua cột polyteflon Đen năm 2005 tác giá Zvyagintseva đã đưa ra phương pháp mới chi sử dụng cồn cho công đoạn tnrớc khi chiết fucoidan.

Trong rong nâu thường có nhiều kim loại nặng trong đó có nhiều nguyên tố độc hại đối với người Chii-Fa-Lin và cs (1978), đã làm sạch polysaccharide rong nâu bằng cách ngâm chiết rong với dung dịch 3M KC1 trong 30 phút ớ nhiệt độ phòng trước khi tách chiết polysaccharide, nhờ vậy đâ loại được 80% Asenic Tuy nhiên phương pháp này không tránh khỏi sự mất mát fucoidan

Kimura và cs (1995) [30] dâ thu nhận fucoidan từ các loài rong nâu nhàm sừ dụng chừa ung thư dạ dày băng cách chiết bột rong trong dung dịch axit acetic loãng nồng độ 0,01 mol (pH = 4) với nhiệt dộ từ nhiệt độ phòng rồi nâng dần lên 100°c Sau khi loại bò bã rong bằng ly tâm, phần dung dịch được trung hòa bằng NaOH và sau đó loại bó axit alginic bang cách kết tủa nó với dung dịch CaCE Dung dịch chứa fucoidan cho lọc qua màng siêu lọc để cô đặc và loại các phân tử trọng lượng thấp cờ

5000 Da, sau đó cho thắm tách đề loại bó phân tử lượng nhỏ hơn 8000 Da Cuối cùng dung dịch fucoidan được làm sạch bằng sắc ký gel nhàm đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng chữa bệnh

Trong quy trình này các tác già chiết luôn cà axit alginic cùng với fucoidan rồi sau

đó mới loại alginat canxi, nhờ vậy độ sạch của sản phâm fucoidan có the đạt 90%, tuy nhiên các gốc suntầt của fiicoidan ket hợp với canxi tạo thành muối khó tan

Theo patent cùa Nga RF N02240816, 2003 trước tiên rong được xứ lý bằng dung dịch cồn 50%, sau đó chiết với dung dịch axit HC1 0,2M; dịch chiết được cô đặc tới 1/5 thê tích bằng hệ thống màng siêu lọc có kích thước từ 5.000 - 100,000 Da, trung hòa tới pH = 6 bàng dung dịch NaOH, sau dó cô dặc trên thiết bị cô quay và cuối cùng là kết tùa fucoidan bàng cồn và sấy dể thu nhận sàn phấm bột fucoidan

Năm 2007 trên European Patent Office có công bố đăng ký patent RU2302429: rong được cắt nhỏ cờ mm, chiết trong acid thực phâm 1%, dịch chiết được cô đặc bang màng siêu lọc 1 OOkDa, sau đó sấy phun thu sản phẩm Patent này hoàn toàn tương tự

qui trình của các tác giả Viện Nghiên cứu và ứ n g dụng công nghệ Nha Trang, đà thực hiện xong vào năm 2006 được nghiệm thu xuất sắc với đề tài " Nghicn cứu công nghệ

và thiết bị sản xuất fucoidan qui mô pilot từ một số loài rong nâu Việt Nam“

Các bài viết và đăng ký phát minh sáng chế khác về sau này cùng chiết fucoidan bàng phương pháp tương tự Cho đến nay, các phương pháp như trên cho ra íucoidan sạch, và dược coi là các phương pháp tách chiết hiện dại, tuy nhiên giá thành khá lớn và thiết bị siêu lọc công suất lớn đâu tư quá đắt Đồng thời hiệu suất chiết rat thắp (do chiết một lân chi thu được 50% fucoidan [64] nhưng nếu chiết tiếp lần nừa thì chi phí hóa chất, nước và chi phí tách loại nước về sau cao hơn giá mua rong nguyên liệu ncn buộc phải bỏ bà rong vẫn còn chứa fucoidan) và có nhiều khả năng bị nhiễm bân vi sinh vì thời gian ngâm chiết quá dài [65]

Năm 2010 Wilson, Sonsini, Goodrich & Rosati (Mỹ) dă có một đăng ký mới ờ cục quan lý phát minh sáng chế Mỹ về phương pháp mới chiết fucoidan (US patent 20100056473), hợ sử dụng sóng siêu âm có gia nhiệt dê đưa fucoidan vào dịch chiết nước pH=7, không có alginic acid tan theo dịch chiết Trong thực tê dù không cỏ siêu

âm, đun nóng rong trong nước 60°c kéo dài 4 giờ vẫn thu được dịch chiết tương tự, tất nhiên hiệu suất thấp hơn nhưng tránh được đầu tư thiết bị siêu âm cỏ gia nhiệt cho sản xuất lớn

1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN c ứ u FUCOIDAN Ỏ VIỆT NAM

Viện nghiên cứu và ứ n g dụng công nghệ Nha Trang hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm cùa Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam : "Nghiên cứu công nghệ và thiết bị sàn xuất fucoidan qui mô pilot từ một số loài rong nâu Việt Nam“ vào năm 2006 tiếp theo đó là đề tài nghiên cửu cơ bản cấp bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam "Nghiên cứu cấu trúc fucoidan trong một số loài rong nâu Việt Nam“ vào năm 2006 - 2008

Với các đề tài này các tác giá đã đưa ra được qui trình công nghệ sàn xuất fucoidan qui mô pilot đầu tiên tại Việt Nam cùng với việc thiết kể xây dựng thiết bị phục vụ cho qui trình Kết quá nghiên cứu của dề tài dà dược chuyển giao cho công ty

cồ phằn fucoidan Việt Nam Nhóm làm việc 4 nhà khoa học bao gồm: TS Bùi Minh

Lý, TS Nguyền Duv Nhứt, TS Trằn Thị Thanh Vân, KS Nguyễn Ngọc Linh đà được nhận giãi sáng tạo khoa học Việt Nam (Viíbtec) 2009 cho công trình nghiên cứu này

Năm 2005 fucoidan từ rong nâu Việt Nam được nhóm nghiên cứu trcn đưa đi kháo sát hoạt tính độc tố tế bào tại Viện sinh học và công nghệ sinh học Hàn Quốc, kết

quá cho thấy flicoidan từ Sargassum ơ Việt Nam có hoạt tính kháng tế bào ung thư vú [35].

Năm 2007, nhóm nghiên cứu này cũng có 2 công bố về đặc diêm cấu trúc cùa 5 loài rong nâu phồ biến ớ miền trung, hàm lượng D-galactose chiếm ti lệ gần bầng của L-fucose trong bòn loài s poỉycysíimi, s swartzii, s oỉigocystum và s denticarpum,

trừ mẫu fucoidan từ rong s mccỉurei Các đường D-xylose và D-glucose chiếm ti lệ

nhỏ hưn (2-9 %) so với đường D-rhamnose và D-manose với khoảng 9-17% Hàm lượng đường D-xylosc lớn nhất ơ loài s denticarpum (9,24 %), nhỏ nhất ơ loài s mccỉurei (2,53%) Dường D-rhamnosc lớn nhất ớ s mccỉurei (25,25%), nhò nhất ờ

loài s poỉycystum (9,71%) Đường D-manose nhiều nhất ờ loài s oìigocystum (17,76

%), và ít nhất ớ loài s poìycystum (9,71%) Hàm lượng dường D-glucose dao dộng

không nhiều, lớn nhất ở s denticarpum (9,83%), nhỏ nhất ờ s mccỉurei (4,04%) Hàm

lượng Sulfat dao động trong khoảng 20 - 33% (w/w) so với tông lượng mẫu phân tích, lớn nhắt ở s m cdurei (33%), nhỏ nhất ờ s swartzii (20,4%) Hàm lượng uronic axit

dao động trong khoáng 14 - 23% [36, 10]

Năm 2008, nhóm nghiên círu này cũng có công bố về hoạt tính gây độc tế bào

ung thư cùa các phân đoạn fucoidan từ rong nâu Sargassum swartzii trên kết túa với

nhựa lóng cetavlon cũng đă được kháo sát Trong các phân đoạn fucoidan, hàm lượng Sulfat cùa 2 phân đoạn F20, F25 là cao nhất, và chi có 2 phân đoạn này có hoạt tính, như vậy cùng tương tự như fucoidan từ rong nâu ở nước ngoài, hàm lượng Sulfat cao chính là một trong những yếu tổ gây nên hoạt tính gây dộc tế bào ung thư cùa fucoidan

từ rong nâu Việt Nam [4]

Cũng trong thời gian này, cấu trúc phân đoạn fucoidan từ Sargassum swartzii

có hoạt tính gây độc tế bào ung thư phổi, ung thư màng tim người, ung thư gan đã được nhóm nghiên cửu xác định [5] Kết qua cùng được báo cáo tại 2 hội nghị:

- Hội nghị khoa học sự sống lần thử nhất cua Viện sinh hóa hừu cơ Thái Bình Dương, chi nhánh Viện Hàn Lâm Nga tại Vladivostok tháng 9/2008

- Hội nghị khoa học vật liệu và kỹ thuật nano tại Nha Trang tháng 9/2008

Cấu trúc này có thể biễu diễn trên (hình 1.9) Các ký hiệu trên (hình 1.9) có ý nghĩa như sau: các đường glucose, galactose, mannose có cùng khối lượng phân tử (180) được ký hiệu chung là hcx Các đường fucose và rhamnose có cùng khối lượng

phân từ (164) được ký hiệu chung là flic, axít glucuronic (194) ký hiệu là uro; các mũi tên Bi-Yi và Ci-Zi là sơ đồ cắt mảnh của phân tử polysaccharide:

(a): cấu trúc của một đoạn trong phân đoạn fucoidan F20, (b): SO' đồ cắt

mánh của một đoạn trong phân đoạn fucoidan F20.

Bôn cạnh những công trình nghiên cứu đà được công bố trên các tạp chí, các tác già thuộc Viện Nghiên cứu và ử n g dụng công nghệ Nha Trang cũng đã và đang thực hiện một số đề tài nghiên cứu khoa học liên quan đến fucoidan và ứng dụng cùa nó Năm 2007-2009 Viện Nghiên cứu và ứ n g dụng công nghệ Nha Trang chu trì thực hiện chương trình hợp tác nghiên cứu cơ bản giừa Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam với Ọuỹ nghiên cứu cơ bản L.B.Nga với đề tài: “Nghicn cứu toàn diện các hợp chất từ rong nâu Việt Nam Nghiên círu cấu trúc, hoạt tính sinh học của các polysaccharide và nhừng sản phẩm chuyên hóa của chúng bang enzym”, cũng trong năm 2007-2009 nhóm nghiên cứu đà thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tạo một số chế phẩm từ hoạt chất chiết rút từ rong biển đề phòng bệnh đốm trắng (White spot syndrome virus)

ở tôm sú cấp bộ Thùy sản Năm 2009-2010, thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm

“Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất fucoidan và công nghệ alginat từ bã thải rong nâu” thuộc chương trình KC.02/06-10

Cùng trong năm này một dự án “Nghiên cứu qui trình tách chiết fucoidan từ rong nâu và sản xuất biofuco hồ trợ điều trị ung thư” được Bộ KH&CN duyệt cho Công ty công nghệ hóa sinh Việt Nam thực hiện với kinh phí trên 4 ti đồng Tuy nhiên, sau một năm thực hiện dự án dà bị hủy bò do chù nhiệm trả lại dự án.

Với dề tài: KC.09.15: “ Bào chế thuốc điều trị ung thư từ rong và táo biền” do GS.TS Châu Văn Minh, Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam làm chủ nhiệm đề tài, đă đưa ra sàn phẩm hồ trợ điều trị ung thư Salamin, tuy nhiên đê tài này nghiên cứu trên tông các sản phàm chiết nước của rong nâu (hải tảo), không đi sâu vào nghiên cứu thành phần fucoidan của sản phẩm

Năm 2010 Viện Nghiên cứu và ứ n g dụng công nghệ Nha Trang thực hiện đề tài cấp tỉnh: “ủ n g dụng thực phầm chức năng fucoidan trong hồ trợ điều trị rối loạn chuyển hóa lipid máu” đề tài này do Sở Y tế Khánh Hòa chủ trì, mục đích của đề tài là thử nghiệm lâm sàng sứ dụng íucoidan đã được dăng ký thành thực phấm chức nãng

để hồ trợ điêu trị bệnh nhân mắc bệnh rối loạn lipid máu và năm 2 0 1 1 triển khai đề tài nghiên cứu khoa học trọng diêm cấp nhà nước lĩnh vực hóa dược “Nưhiên cứu qui trình tạo nguycn liệu hồ trợ điều trị ung thư từ rong nâu Việt Nam”, tôi đà tham gia thực hiện nội dung các đề tài và một phần kết quả đà được lập thành dừ liệu báo cáo của luận văn này