Nghiên cứu chiết rút fucoidan từ rong mơ sargassum olygocystum thu mẫu tại ninh thuận

11 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum .... 16 Ảnh hưởng của pH dung môi đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch c

VÕ THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU CHIẾT RÚT FUCOIDAN TỪ RONG MƠ

SARGASSUM OLYGOCYSTUM THU MẪU TẠI NINH THUẬN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (Ngành: Công nghệ thực phẩm)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình do tôi nghiên cứu Các tài liệu trích dẫn theo các nguồn công bố Kết quả nêu trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ ĐỒ ÁN

Võ Thị Ngọc

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin kính gửi lời chúc sức khỏe đến Ban giám hiệu nhà trường,

quý thầy cô thuộc Khoa Công nghệ thực phẩm của Trường Đại Học Nha Trang

Để hoàn thành đồ án này em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy

PGS.TS Vũ Ngọc Bội, trưởng Khoa Công Nghệ Thực phẩm, Cô Th.S Nguyễn Thị

Mỹ Trang giảng viên bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học Nha Trang và

TS Đặng Xuân Cường, Viện nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang đã tận

tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đề tài

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô thuộc Khoa

Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tâm giảng dạy trong suốt thời gian được học tập tại

trường và đặc biệt là các thầy cô thuộc trung tâm thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận

lợi để em thực hiện đồ án này

Xin cám ơn các thầy cô phản biện đã cho em những lời khuyên quý báu để đề

tài nghiên cứu hoàn thành có chất lượng

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn

bè đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên em trong quá trình học tập và

thực hiện đề tài

Võ Thị Ngọc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Võ Thị Ngọc Lớp: 55TP-2

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết rút fucoidan từ rong mơ Sargassum olygocystum

thu mẫu tại Ninh Thuận”

Số trang: 94 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 54

Hiện vật: Quyển đề tài tốt nghiệp; đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:……

Nha Trang, ngày … tháng…… năm 2017

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

Trang bìa phụ Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH x

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN 3

1.1.1 Phân loại rong biển 3

1.1.2 Sản lượng rong biển trên thế giới 5

1.1.3 Ứng dụng của rong biển 5

1.2 TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ 7

1.2.1 Sự phân bố của rong mơ 7

1.2.2 Thành phần hóa học của rong mơ 10

1.2.3 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của rong mơ 11

1.2.4 Giới thiệu Rong mơ Sargassum olygocystum 12

1.3 FUCOIDAN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 12

1.3.1 Khái niệm về fucoidan 12

1.3.2 Cấu trúc của fucoidan 13

1.3.3 Thành phần của fucoidan trong rong mơ 16

1.3.4 Hoạt tính sinh học của fucoidan 18

1.3.5 Một số ứng dụng của fucoidan 24

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU FUCOIDAN TRÊN THẾ GIỚI 25

1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU FUCOIDAN TRONG NƯỚC 26

1.6 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT FUCOIDAN 28

1.7 KHÁI NIỆM VỀ KỸ THUẬT KHUẾCH TÁN LÀM GIÀU 31

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 NGUYÊN LIỆU 32

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.2.1 Phương pháp phân tích 32

2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 33

2.3 HÓA CHẤT VÀ CÁC THIẾT BỊ CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG 51

2.3.1 Hóa chất 51

2.3.2 Thiết bị chủ yếu đã sử dụng 51

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 51

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHIẾT RÚT FUCOIDAN TỪ RONG MƠ S OLIGOCYSTUM THU MẪU TẠI NINH THUẬN 52

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH CHIẾT RÚT FUCOIDAN TỪ RONG MƠ S OLIGOCYSTUM THU MẪU TẠI NINH THUẬN 56

3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S oligocystum 56

3.2.2 Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S oligocystum 60

3.2.3 Ảnh hưởng của pH dung môi đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S.olygocystum 63

3.2.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ DM/NL đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S.olygocystum 67

3.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S.olygocystum 71

3.2.6 Ảnh hưởng của mẫu rong đến khả năng chiết rút fucoidan từ rong mơ S.olygocystum 75

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHIẾT RÚT FUCOIDAN TỪ RONG MƠ S.OLYGOCYSTUM THU MẪU TẠI NINH THUẬN VÀ THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG FUCOIDAN HƯƠNG NHO 79

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

PHỤ LỤC 95

FDA: Food and Drug Administration

HIV: Human Immunodeficiency Virus

HGF: Hepatocyte Growth Factor

DNA: Acid Deoxyribo Nucleic

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Các giống loài rong mơ tìm thấy và phân bố 8Bảng 1 2 Thành phần hóa học của một số Fucoidan 17

Bảng 4 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai phương pháp chiết khác nhau 96

Bảng 4 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai phương pháp chiết khác nhau 97

Bảng 4 3 Kết quả xác định hàm lượng Fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai phương pháp chiết khác nhau 97

Bảng 5 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các thời gian chiết khác nhau 97

Bảng 5 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các thời gian chiết khác nhau 98

Bảng 5 3 Kết quả xác định hàm lượng Fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các thời gian chiết khác nhau 98

Bảng 6 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở số lần chiết khác nhau 99

Bảng 6 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở số lần chiết khác nhau 99

Bảng 6 3 Kết quả xác định hàm lượng Fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum nâu ở số lần chiết khác nhau 100

Bảng 7 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở pH dung môi chiết khác nhau 100

Bảng 7 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở pH dung môi chiết khác nhau 101

Bảng 7 3 Kết quả xác định hàm lượng fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở pH dung môi chiết khác nhau 101

Bảng 8 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các tỉ lệ DM/NL khác nhau 102

Bảng 8 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các tỉ lệ DM/NL khác nhau 102

Bảng 8 3 Kết quả xác định hàm lượng fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các tỉ lệ DM/NL khác nhau 103

Bảng 9 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các nhiệt độ chiết khác nhau 103

Bảng 9 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các nhiệt độ chiết khác nhau 104

Bảng 9 3 Kết quả xác định hàm lượng Fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở các nhiệt độ chiết khác nhau 104

Bảng 10 1 Kết quả xác định hoạt tính oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai mẫu rong khác nhau 105

Bảng 10 2 Kết quả xác định hoạt tính khử sắt của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai mẫu rong khác nhau 105

Bảng 10 3 Kết quả xác định hàm lượng fucoidan của dịch chiết rong mơ Sargassum

oligocystum ở hai mẫu rong khác nhau 105

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Cấu trúc fucoidan từ Fucus vesiculosus mô tả vào năm 1950 [33] 15

Hình 1 2 Cấu trúc từ Fucus anescens [13] 15

Hình 1 3 Cấu trúc fucoidan từ Fucus distichus L [14] 15

Hình 1 4 Cấu trúc fucoidan từ Fucus serratus [13] 16

Hình 1 5 Cấu trúc fucoidan từ Ascophyllum nodosum [30] 16

Hình 2.1 Hình ảnh rong mơ S oligocystum Ninh Thuận 32

Hình 2.2 Hình ảnh rong mơ S.olygocystum sấy khô 32

Hình 2 3 Sơ đồ tách chiết fucoidan từ rong mơ Sargassum thu mẫu tại Ninh Thuận 34

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định phương pháp chiết 38

Hình 2 5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết 40

Hình 2 6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết 42

Hình 2 7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định pH cho dung môi 44

Hình 2 8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ DM/NL 46

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chiết 48

Hình 2 10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định mẫu rong chiết 50

Hình 3 1 Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S oligocystum 52

Hình 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S oligocystum 53

Hình 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 53

Hình 3.4 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa tổng 54

Hình 3 5 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 55

Hình 3 6 Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S oligocystum 56

Hình 3 7 Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan

thu nhận từ rong mơ S oligocystum 57

Hình 3 8 Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong

mơ S oligocystum 57

Hình 3 9 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa tổng 58 Hình 3 10 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 59 Hình 3 11 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết

fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 60

Hình 3 12 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan

thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 61

Hình 3 13 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong mơ

S.olygocystum 61

Hình 3 14 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa tổng 62 Hình 3 15 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 63 Hình 3 16 Ảnh hưởng của pH dung môi đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết

fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 64

Hình 3 17 Ảnh hưởng của pH dung môi đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan

thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 64

Hình 3 18 Ảnh hưởng của pH dung môi đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong

mơ S.olygocystum 65

Hình 3 19 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa 66 Hình 3 20 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 66 Hình 3 21 Ảnh hưởng của tỉ lệ DM/NL đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết

fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 68

Hình 3 22 Ảnh hưởng của tỉ lệ DM/NL đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan

thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 68

Hình 3 23 Ảnh hưởng của tỉ lệ DM/NL đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong

mơ S.olygocystum 69

Hình 3 24 Sự tương quan giữa hàm lượng Fucoidan và hoạt tính oxy hóa 70

Hình 3 25 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 71

Hình 3 26 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 72

Hình 3 27 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 72

Hình 3 28 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 73

Hình 3 29 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa tổng 74

Hình 3 30 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 74

Hình 3 31 Ảnh hưởng của mẫu rong đến hoạt tính oxy hóa tổng của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 75

Hình 3 32 Ảnh hưởng của mẫu rong đến hoạt tính khử sắt của dịch chiết fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 76

Hình 3 33 Ảnh hưởng của mẫu rong đến hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong mơ S.olygocystum 76

Hình 3 34 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính oxy hóa tổng 77

Hình 3 35 Sự tương quan giữa hàm lượng fucoidan và hoạt tính khử sắt 78

Hình 3 36 Sơ đồ tách chiết fucoidan từ rong mơ S.olygocystum thu mẫu tại 79

Hình 3 37: Sơ đồ thử nghiệm sản xuất nước uống fucoidan hương nho 83

Hình 3 38 Bột fucoidan sấy khô (mẫu rong sau chiết phlorotanin) 87

Hình 3 39 Bột fucoidan sấy khô (mẫu rong sấy khô ban đầu) 87

Hình 3 40 Fucoidan trước khi sấy 87

Hình 3 41 Rong sấy khô nghiền nhỏ 88

Hình 3 42 Kết tủa fucoidan 88

Hình 3 43 Sản phẩm nước fucoidan hương nho 88

LỜI MỞ ĐẦU

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với hơn 3.200 km bờ biển trải dài từ Bắc xuống Nam và diện tích mặt nước rộng hơn 1.000.000 km2 là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển khai thác chế biến thủy sản, trong đó có rong biển Biển Việt Nam

có nguồn tài nguyên rong biển, trong đó có rong nâu rất đa dạng và phong phú Theo

số liệu điều tra chưa đầy đủ, hiện biển nước ta có khoảng 147 loài rong nâu Rong nâu được coi là loại rong có giá trị cao bởi chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học quý giá đối với sức khỏe con người và có khả năng ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, chẳng hạn như alginate, laminaran, phlorotanin, fucoidan,… Trong

số chất kể trên thì fucoidan được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhiều nhất

do có nhiều hoạt tính sinh học tốt cho sức khỏe con người

Fucoidan với hoạt tính chống huyết khối, kháng khuẩn, kháng virus (kể cả HIV), chống nghẽn tĩnh mạch, chống ung thư, chống viêm khớp, chống viêm nhiễm, giảm

mỡ máu, hạ cholesterol, ức chế miễn dịch có thể sử dụng cho ghép phủ tạng… Fucoidan không gây độc cho người, đã được FDA cho phép sử dụng làm thực phẩm chức năng vào năm 2001

Hiện trong nước đã có một số nghiên cứu về rong nâu và fucoidan Tuy nhiên các nghiên cứu tách chiết fucoidan từ rong nâu chủ yếu được thực hiện ở rong nâu thu mẫu ở Nha Trang Hiện hầu như chưa có công trình nào công bố nghiên cứu về rong nâu thu mẫu tại Ninh Thuận Để đánh giá giá trị của rong mơ Ninh Thuận, làm

cơ sở cho việc sử dụng rong mơ Ninh Thuận, em được giao thực hiện đề tài: “Nghiên

cứu chiết rút fucoidan từ rong mơ S oligocystum thu mẫu tại Ninh Thuận”

Mục tiêu của đề tài:

Thu nhận được fucoidan từ rong mơ Sargassum oligocystum thu mẫu tại Ninh

Thuận

Nội dung nghiên cứu:

1) Nghiên cứu lựa chọn phương pháp chiết rút fucoidan từ rong mơ S oligocystum thu mẫu tại Ninh Thuận

2) Nghiên cứu xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình chiết rút fucoidan

từ rong mơ S oligocystum thu mẫu tại Ninh Thuận

3) Đề xuất quy trình tách chiết fucoidan từ rong mơ S oligocystum thu mẫu tại Ninh Thuận

Do bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học và kiến thức của bản thân còn rất hạn chế, nên báo cáo này chắc hẳn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được các góp ý của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để báo cáo thêm hoàn chỉnh Em xin chân thành cám ơn các ý kiến góp ý cho đề tài

Chương I: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN

Rong biển tên khoa học là marine-alage, marine plant hay seaweed Rong biển

là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước Chúng có thể đơn bào, đa bào sống thành quần thể, có kích thước hiển vi hoặc có thể dài hàng chục mét Hình dạng

có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt

Rong biển là loại thực vật biển quý giá được dùng làm nguyên liệu chế biến thành các sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và thực phẩm Từ lâu rong biển được

đã được coi là đối tượng nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới Ở nước ta trữ lượng rong biển rất lớn, là nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, rong biển chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực kinh tế biển Việt Nam

Rong biển đã được sử dụng từ rất sớm, khoảng 2700 năm trước công nguyên ở Trung Quốc, 600 năm trước công nguyên, rong biển đã được chế biến thành một món

ăn quý chủ yếu được sử dụng trong triều đình và chỉ hoàng tộc, khách của hoàng thân mới được thưởng thức Ngoài ra, rong biển cũng đã được sử dụng để điều chế các chất như Iod, xà phòng, KCl, than hoạt tính, Agar, Alginate, Carageenan…[5]

Rong biển đúng là một thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao Người ta có thể dùng rong biển như là thực phẩm chức năng, giúp chữa bệnh: người bị bướu giáp đơn thuần

do rong biển có nhiều i-ốt, người béo phì, đái tháo đường vì thành phần alga alkane mannitol cho rất ít calo năng lượng, làm thực phẩm cho người tăng huyết áp, xơ vữa động mạch do rong biển có tác dụng chống vón tiểu cầu, cho trẻ còi xương nhờ rong chứa nhiều can-xi và gần đây nhiều nhà khoa học Nhật Bản cho rằng rong biển có khả năng thải độc và chống nhiễm phóng xạ Rong biển còn được sử dụng chữa trị ung thư theo các bài thuốc gia truyền kết hợp với các thuốc khác và polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà chống lão hóa

1.1.1 Phân loại rong biển

Nước ta có trữ lượng rong biển lớn và phong phú, trong đó rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống

Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành sau:

1, Ngành rong Lục (Chlorophyta)

2, Ngành rong Trần (Englenophyta)

3, Ngành rong Giáp (Pyrophyta)

4, Ngành rong Khuê (Bacillareonphyta)

5, Ngành rong Kim (Chrysophyta)

6, Ngành rong Vàng (Xantophyta)

7, Ngành rong Nâu (Phaecophyta)

8, Ngành rong Đỏ (Rhodophyta)

9, Ngành rong Lam (Cyanophyta)

Trong đó, ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ

Ngành rong Lục (Chlorophyta) : có trên dưới 360 chi và hơn 5700 loài, phần

lớn sống trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục Rong Lục trên thế giới chủ yếu phân bố tập trung tại Philippin, tiếp theo là Hàn Quốc, kế tiếp là

Indonesia, Nhật Bản và ít hơn là ở Việt Nam với các loài Caulerpa racemosa, Ulva

reticulata, Ulva lactuca

Ngành rong Nâu (Phaecophyta): có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở

biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm Rong Nâu phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ireland, Mỹ, Pháp, ấn Độ, kế tiếp là Chile, Achentina, Brazil, Hawaii, Malaysia, Mexico,

Myanmar, Bồ Đào Nha Trong đó bộ Fucales, đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong Nâu đại diện là họ Sargassaceae với hai giống Sargassum và Turbinaria phân

bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới

Ngành rong Đỏ: rong Đỏ là những loại rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu Khi khô tùy theo phương pháp chế biến chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng Rong Đỏ có 2500 loài, gồm 400 chi, thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển[5] Rong Đỏ phân bố nhiều ở Việt Nam Sau đó cùng với số lượng loài tương đương nhau ở Nhật Bản, Chile, Indonesia, Philippin, Canada, Hàn Quốc

tiếp theo sau là Thái Lan, Brazil, Pháp, Bồ Đào Nha, Trung Quốc, Hawaii, Myanmar, Nam Phi, ít hơn nữa là Anh, Bangladesh, Caribbe, Ireland, Peru, Tây Ban Nha, Achentina, Ấn Độ, Italy, Malaysia, Mexico, New Zealand, Mỹ sau hết là rải rác có mặt ở Iceland, Alaska, Kenya, Madagascar, Kiribati, Ai Cập, Israel, Ma rốc, Namibia, Tanzania

1.1.2 Sản lượng rong biển trên thế giới

Rong Lục chủ yếu là của Nhật Bản khoảng 4.000 tấn khô với các chi như Enteromorpha, Monostroma, Ulva, trong đó nuôi trồng khoảng 2.500 tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn chi Enteromorpha, Philippines khoảng 800 tấn chi Caulerpa, gần như toàn bộ do nuôi trồng

Rong Đỏ chủ yếu là ở Pháp khoảng 600.000 tấn, chi Maerl, tiếp theo là Anh khoảng 200.000 tấn, chi Maerl, ít hơn là Chile khoảng 75.000 tấn gồm các chi Gracilaria, Gigatina, Gelidium Nhật Bản khoảng 65.000 tấn, trong đó khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng, gồm các chi Porphyra và Gelidium Philippines khoảng 40.000 tấn do nuôi trồng bao gồm chi Euchuema và Kapaphycus Hàn Quốc cũng có sản lượng tương đương với chi Porphyra, tiếp đến là Trung Quốc với khoảng 31.000 tấn chủ yếu là Porphyra, Indonesia khoảng 26.000 tấn chi Euchuema và Gracilaria…Việt Nam khoảng 2.000 tấn chi Gracilaria

Sản lượng rong Nâu lớn nhất thế giới tập trung tại Trung Quốc với trên 667.000 tấn khô, tập trung vào 3 chi Laminaria, Udaria, Ascophyllum Hàn Quốc khoảng 96.000 tấn với 3 chi Udaria, Hizakia, Laminaria Nhật Bản khoảng 1.000 tấn Laminaria, Udaria, Cladosiphon, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng 27.000

tấn…

1.1.3 Ứng dụng của rong biển

Rong biển ngày càng được sử dụng nhiều trên thế giới và được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau

 Trong thực phẩm:

Đối với ngành công nghiệp thực phẩm thì rong biển được sử dụng rất nhiều như dùng để sản xuất agar, carageenan, alginate… [3] các chất này được dùng để tạo ra

sản phẩm trực tiếp hoặc dùng làm các chất phụ gia không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm Rong biển còn được chế biến thành các sản phẩm rong đông lạnh, rong khô để xuất khẩu hay đồ hộp rong biển, mứt rong, nước giải khát rong biển, trà hòa tan và trà túi lọc rong biển

Công trình nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí “Công nghệ thời đại và khoa học thực phẩm đổi mới" Việc sử dụng rong biển và dịch chiết rong biển trong thực phẩm sẽ hạn chế được chất bảo quản trong thực phẩm, đồng thời đáp ứng được nhu cầu của ngành thực phẩm và người tiêu dùng về các sản phẩm “xanh” (sản phẩm không sử dụng hóa chất độc hại) Một lĩnh vực tiềm năng khác có thể sử dụng rong biển là bảo quản thực phẩm Nguồn iôt và chất xơ phong phú trong rong biển có thể giúp cải thiện chất lượng thực phẩm [48]

Ngoài ra rong biển còn được sử dụng trực tiếp trong các bữa ăn hàng ngày, chúng được chế biến thành các món ăn ngon phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của con người như: chè rong biển, canh rong biển, gỏi rong biển …

 Trong công nghiệp:

Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghệ mỹ phẩm

Hợp chất alginate trong rong biển được ứng dụng trong công nghiệp dệt vì chúng có độ nhớt cao, có tính đàn hồi tốt, bóng nên khi người ta dùng hồ vải cho sợi bền, giảm bớt tỉ lệ đứt, nâng cao hiệu suất dệt Alginate hồ lên giấy cho giấy bong, không gãy, khô nhanh…Hợp chất carageenan trong rong biển là môi trường cố định enzyme, là chất xúc tác trong công nghệ tổng hợp và chuyển hóa các chất khác Hợp chất này được bổ sung vào dung dịch sơn nước để tạo độ đồng nhất, khả năng nhũ hóa tốt hơn cho sơn; bổ sung vào kem đánh răng để chống lại sự tách lỏng, tạo các đặc tính tốt cho sản phẩm Ngoài ra chúng còn được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh, sản xuất giấy[5]

Tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã chứng minh rong biển cũng là một nguyên liệu dùng để sản xuất cồn Từ rong biển người ta có thể sản

xuất ra 19.000 lít cồn, tức là gấp 5 lần năng xuất sản xuất cồn từ ngô, và gấp 2 lần năng xuất sản xuất cồn từ mía đường Trong khi ngô hay mía đường đều đòi hỏi những diện tích canh tác và lượng nước ngọt lớn, cạnh tranh với các nguồn lực trong công nghiệp Riêng rong biển lại có thể sinh trưởng trong nước mặn, có hàm lượng đường cao, chỉ cần sử dụng một ít diện tích mặt nước ở các vùng ven biển là có thể nuôi trồng được rong để sản xuất cồn [50]

 Trong y học:

Rong biển có nhiều chủng loại và là thực phẩm rất tốt cho sức khỏe, có thể dự trữ được trong nhiều năm Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên thế giới

Trong y học, alginate trong rong biển được dùng làm chất trị bệnh nhiễm phóng

xạ Trong công nghệ bào chế thuốc thì alginate natri được sử dụng làm chất ổn định, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế tạo các loại thức ăn kiêng Trong nha khoa thì dùng acid alginic thay thạch cao để làm khuôn răng, nó giúp giữ hình răng chính xác Dựa vào tính chất là carrageenan mang điện tích âm nên được ứng dụng trong việc điều chế thuốc loét dạ dày và đường ruột

Hiện nay với hoạt chất đang được nghiên cứu chiết xuất tại Việt Nam có tác dụng rất lớn trong y học là fucoidan Fucoidan là một hợp chất có nhiều trong rong Nâu Các nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra rằng fucoidan có trong rong Nâu chính là chìa khóa lý giải bí mật về sự khỏe mạnh và trường thọ Từ lâu cộng đồng dân cư các vùng biển đảo khắp nơi trên thế giới đã được thụ hưởng khi sử dụng rong biển trong ẩm thực truyền thống và chăm sóc sức khỏe Fucoidan đã được giới y học chú ý và trở thành hợp chất được xem là giá trị nhất của đại dương bởi các tác dụng thần kỳ của

nó Theo các sản phẩm trên thị trường thế giới thì fucoidan có thể hỗ trợ điều trị được rất nhiều chứng bệnh như chống ung thư, kháng khuẩn và kháng virut, giảm cholesterol và trị huyết áp, ổn định đường huyết và điều trị viêm loét dạ dày…

1.2 TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ

1.2.1 Sự phân bố của rong mơ

Các loài rong mơ tìm thấy ở vùng biển của một số địa phương miền Trung Việt Nam cho thấy trên các bảng sau:

Bảng 1 1 Các giống loài rong mơ tìm thấy và phân bố [5]

Khánh Hòa

Ninh Thuận

3 Sargassum phamhoangii (một loài

rong mới tìm thấy ở VN) -

Theo số liệu nghiên cứu nguồn lợi rong mơ có giá trị ở vùng biển Quảng Nam,

Đà Nẵng, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Định cho thấy khu vực miền Trung và Nam

Trung Bộ trữ lượng rong lớn nhất và cho chất lượng cao Rong mơ phân bố ở vùng biển Quảng Nam - Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận Diện tích rong Nâu tại vùng biển Quảng Nam- Đà Nẵng khoảng 190000m2 Trữ lượng rong mọc tại chỗ có thể thu được vào tháng 4 khoảng hơn 800 tấn rong tươi

Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tổng diện tích rong lên tới 2.000.000 m2, trữ lượng khai thác được hàng năm

có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi

Theo kết quả điều tra trước đây của Viện Hải Dương học Nha Trang về nguồn lợi thủy sản thì vùng biển Ninh Thuận có 188 loài rong biển Trong đó rong mơ

Sargassum khoảng 18 loài, có trữ lượng lớn nhất Các loài phổ biến ở Ninh Thuận

như S oligocystum, S polycystum, S mcclurei, S crassifolium, S microcystum…

Mùa vụ khai thác tự nhiên từ tháng 2 đến tháng 5 hàng năm, trữ lượng ước tính hơn

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

thực hiện trên tàu “La Bonite”, Gaudichaud đã thu được một loài Turbinaria và 4 loài

Sargassum, sau đó Busseuil thu thêm 4 loài nữa Mãi đến năm 1954 Dawson đến làm

việc tại Viện Hải Dương Học Nha Trang có mô tả thêm 2 loài Toàn bộ các mẫu vật

đó hiện nay đều không còn lưu giữ tại Việt Nam Giáo sư Phạm Hoàng Hộ năm 1961 trong luận án đã mô tả 15 loài, đến năm 1967 mô tả được 41 loài Ở miền bắc, Nguyễn Hữu 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 Nguyễn Hữu Đại trong luận án đã mô tả 52 loài và trong “Rong mơ Việt Nam nguồn lợi và sử dụng” 1997

b Gluxit

- Monosaccharide

Monosaccharide quan trọng của rong nâu là đường mannitol được Stenhouds phát hiện ra năm 1884 sau đó được Kylin chứng minh thêm (1913) [28] Monosaccharide tan được trong alcol, dễ 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:

 Alginic: là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu tạo nên tầng phía ngoài của màng tế bào rong nâu Hàm lượng alginic trong các loại rong nâu khoảng 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 biển miền Trung Việt Nam là cao hơn cả, dao động từ 12,3 – 35,9% [3]

 Fucoidan: là sulfate polysaccharide dị hợp Hàm lượng khoảng 8-10% rong khô tuyệt đối Fucoidan có tính chất gần giống với acid alginic, nhưng hàm lượng thấp hơn

 Laminaran: là tinh bột của rong nâu Laminaran thường ở dạng bột không

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 của rong nâu Thường thì vào mùa hè hàm lượng laminaran giảm do phải tiêu hao cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rong

 Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong Hàm lượng này của rong nâu nhiều hơn so với rong đỏ

c Protein

Protein của rong nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo, do vậy rong nâu có thể sử dụng làm thực phẩm, hàm lượng protein chiếm từ 8,05 đến 21,11% so với trọng lượng rong khô

d Chất khoáng

Tổng lượng khoáng thay đổi rất lớn tùy theo loài Hàm lượng khoáng dao động

từ 15,51 đến 46,30% phụ thuộc vào mùa vụ và thời kỳ sinh trưởng [3]

1.2.3 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của rong mơ

Rong mơ là một trong các loài rong biển sinh sống ở biển là chủ yếu Rong mơ

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 mơ đều có phao, tuy nhiên số lượng và kích thước của các phao khác nhau Phao có dạng hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao nhỏ khoảng 0,5-0,8 mm, phao lớn khoảng 5-10 mm [3]

Rong mơ là 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 Trên các bờ dốc đứng, chúng phân bố thành các đai hẹp ở các mức thủy triều thấp đến sâu khoảng 0,5 m Đa số chúng thích mọc ở những nơi sóng mạnh, ở các đảo, bờ phía đông chúng mọc dày hơn bờ phía tây Ở các bãi đá hướng ra biển khơi chúng phát triển mạnh và sinh lượng nhiều hơn Chúng sinh trưởng mạnh vào các tháng 2 - 3, đa số các loài có kích thước

tối đa vào tháng 3 đến tháng 4 và hình thành cơ quan sinh sản, sau đó bị sóng biển nhổ, đánh tấp vào bờ và tàn lụi Đến tháng 7 các bãi rong đều trơ

1.2.4 Giới thiệu Rong mơ Sargassum olygocystum

Rong mơ Sargassum oligocystum được phân loại như sau:

Loài: Sargassum oligocystum

Rong mơ Sargassum oligocystum dài 40-60 cm Đĩa bám rộng khoảng 1 cm,

thường mọc liên kết 2-3 đĩa bám chung Đĩa bám có xẻ thùy nhưng không sâu Trục chính hình trụ ngắn khoảng 0,2-0,5 cm Nhánh chính hình trụ không có gai, to khoảng 0,3-0,7 cm, các nhánh bên mọc cách nhau 1-3 cm, dài 5-10 cm, lá hơi dài và dai chắc

có hình bầu dục kéo dài, dài 3-5.5 cm, mép lá có răng cưa nhọn Gân giữa không rõ, cuống lá ngắn Phao nhiều, hình elip, to 0,3-0,4 cm thường nằm trong 1 lá hình dạng rất biến thiên Khi rong còn non hay ở phần gốc, phao có cánh bao quanh, hình dạng

giống như lá S.oligcystum thích nghi rộng với các dạng vật bám và điều kiện môi

trường khác nhau Chúng có thể mọc trên vách đá dốc đứng hay bãi san hô bằng

phẳng Chu kỳ sống của rong mơ S.oligocystum là một năm kể từ khi bắt đầu mọc S

oligocystum có xu hướng tăng trưởng rất chậm về chiều dài, giai đoạn này tương ứng

với việc rong hoàn thành giai đoạn phát triển trục chính Từ tháng 1 trở đi, các nhánh chính của rong phát triển nhanh về chiều dài và đạt kích thước tối đa vào tháng 4, giai đoạn này tương ứng với thời kỳ rong phát triển nhanh chóng các nhánh thứ cấp Sau khi đạt kích thước tối đa, rong sẽ dần tàn lụi vào tháng sau đó

1.3 FUCOIDAN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

1.3.1 Khái niệm về fucoidan

Fucoidan là thành phần tự nhiên được chiết xuất từ chất nhờn của rong nâu, fucoidan có màu nâu đậm, chứa nhiều chất dinh dưỡng quý giá, nhiều nguyên tố vi

lượng, khoáng chất, và giàu polysaccharide[51] Fucoidan là một trong 3 loại polysaccharide có hoạt tính sinh học đáng lưu ý nhất

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

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

thấy rằng methyl pentose có mặt trong dung dịch thuỷ phân fucoidin[28] Fucoidan gần đây đã được giới y học chú ý đến vì không những giúp nâng cao khả năng miễn dịch cho cơ thể mà còn có khả năng chống ung thư

Hơn 40 năm sau Kylin, McNeely đổi tên fucoidin thành fucoidan vào năm 1959 Năm 1948 Vasseur tìm thấy methyl pentose sulfat cũng có trong các loài động vật nhuyễn thể dưới biển, mặc dù vậy cho mãi đến năm 1987 không có nghiên cứu cấu trúc nào cho dạng fucan sulfat của động vật này Theo IUPAC định nghĩa: tên của polysaccharide là tên của đường đơn được thay ‘-ose’ bằng ‘-an’ Vậy fucan sulfat là polymer của fucose sulfat, và thường chỉ dùng cho polysaccharide có fucose trong động vật, còn fucoidan dùng để mô tả polysaccharide sulfat tách chiết từ rong nâu, trong đó fucose khoảng chừng 20-60% [28]

1.3.2 Cấu trúc của fucoidan

Cấu trúc Fucoidan bao gồm một chuỗi đa đường phân tử có một số thành tố như đường glucose, galactose, xylose, mannose, và đặc biệt, thành phần chính là các phân

tử đường fucose Fucose là loại đường rất quan trọng đối với cơ thể người, cần cho

sự giao tiếp giữa các tế bào, kích thích sự phát triển của não bộ, làn da, cơ quan sinh sản…, có nhiều trong nấm, men bia, hạt lanh, rong biển, đặc biệt là sữa mẹ [53] Kể

từ khi Kylin phân lập fucoidan lần đầu tiên vào năm 1913, các cấu trúc của fucoidan

khác nhau từ rong nâu khác nhau Fucoidan từ một số loài rong nâu, ví dụ fucus

vesiculosus, có thành phần hóa học đơn giản, chủ yếu được cấu tạo của fucose và

sulfate Nhưng các thành phần hoá học của hầu hết các fucoidan đều phức tạp Ngoài fucose và sulfate, chúng còn chứa các monosaccharide khác (mannose, galactose, glucose, xylose, vv) và các axit uronic, thậm chí các axit acetyl và protein Hơn nữa, cấu trúc của fucoidan từ các loài rong nâu khác nhau thì khác nhau Mặc dù vậy, một

số cấu trúc của fucoidans đã được làm sáng tỏ.[28]

Một số nghiên cứu gần đây cho các dạng khác của fucoidan đã được công bố, nói chung các cấu trúc đó bao gồm mạch chính có L-fucose liên kết ở các vị trí 1-2, 1-3, 1-4, và nhóm sulfat ở các vị trí C-2, C-3, C-4, thay đổi theo các loài khác nhau Với các fucan sulfat ở động vật nhuyễn thể, cấu trúc cũng được tiếp tục nghiên cứu 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 fucan sulfat

từ động vật là fucan sulfat có dạng mạch thẳng được tạo thành do những đơn vị cấu trúc lặp đi lặp lại, có thể được xác định chính xác bởi phổ cộng hưởng từ hạt nhân,

và quan hệ hoạt tính cấu trúc có thể được thành lập Fucoidan của rong biển có thể là mạch nhánh, trong phân tử có thể có sự hiện diện của một số các gốc đường khác nhau và có thể có các gốc acetyl cũng như sulfat phân bố không theo một qui luật nào Kết quả của phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân cũng chỉ cho biết một phần thông tin về cấu trúc của chúng mà thôi Do đó, cho đến nay việc mô tả hoàn chỉnh cấu trúc của fucoidan rong biển là việc vô cùng khó khăn.[20]

Fucoidan chế biến từ fucus vesiculosus gồm 44,11% fucose, 26,3% sulfat và

31,1% tro, cộng thêm một ít aminoglucose Trên cơ sở các kết quả của việc xử lý methyl hóa và kiềm, Conchie và O'Neill đã tìm ra đơn vị thành phần chính là 1,2-α-fucose và hầu hết các nhóm sulfate được đặt tại vị trí C-4 của các đơn vị Fucose.[28] Năm 1937 Lunde, Heen và Oy phát hiện được fucoidin kết tủa trong alcohol và

họ xác định được công thức phân tử của fucoidin là: (R.R1.O.SO2.OM)n Trong đó

R là fucose, M có thể là Na, K, Ca, Mg, R1 không rõ là gì.[18]

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

Hình 1 2 Cấu trúc từ Fucus anescens [13]

Hình 1 3 Cấu trúc fucoidan từ Fucus distichus L [14]

Hình 1 1 Cấu trúc fucoidan từ Fucus vesiculosus mô tả vào năm 1950 [33]

Hình 1 4 Cấu trúc fucoidan từ Fucus serratus [13]

Hình 1 5 Cấu trúc fucoidan từ Ascophyllum nodosum [30]

1.3.3 Thành phần của fucoidan trong rong mơ

Hàm lượng của fucoidan phụ thuộc vào loài rong, địa điểm và thời gian thu hái Năm 1997, Park và cộng sự đã công bố hàm lượng Fucoidan từ 1-20% rong khô và phụ thuộc vào loài rong Trước đó, Stewart và cộng sự (1961) cho rằng hàm lượng Fucoidan của rong nâu không thay đổi nhiều khi thu hoạch rong ở các mùa vụ khác nhau Nhưng công bố này đã được hiệu chỉnh lại trong các nghiên cứu Năm 1994,

Koo đã công bố hàm lượng Fucoidan được phân lập từ các loài rong L religiosa, U

pinnatifida, H fusiforme và S.fulvellum lần lượt là 2.7%; 6.7%; 2.5%; 1.6%.[8]

Các thành phần hóa học của fucoidan từ F vesiculosus là tương đối đơn giản

hơn, nhưng hầu hết các fucoidans có một thành phần phức tạp Năm 1962 Schweiger

cô lập một polysaccharide từ Macrocytis pyrifera và tỷ lệ fucose để galactose là 18:

3)-α-L-Fucp(2R1,4R2)-(1 4)-a-L-Fucp(2SO3-)-(1

Trong đó: R1 = SO3-, R2 = H chiếm 50% và

R1 = H, R2 = a-L-fucp-(1 4)-a-L-fucp(2SO3-)-(1 3)a-L-fucp(2SO3-)-(1

chiếm 50%

1, sau đó ông lần đầu tiên báo cáo rằng fucoidan không phải là một sulfate fucan tinh khiết Cho đến nay, các loại đường khác như mannose, glucose, xylose và glucuronic acid (GlcA) đã được tìm thấy trong fucoidan từ rong nâu khác nhau, làm tăng sự khó khăn trong việc phân tích cấu trúc [28]

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của một số fucoidan [28]

F evanescens C.Ag Fucose / sulfate / acetate (1 / 1,23 / 0,36)

F distichus Fucose / sulfate / acetate (1 / 1,21 / 0,08)

F serratus L Fucose / sulfate / acetate (1/1 / 0,1)

Lessonia vadosa Fucose / sulfate (1 / 1,12)

Macrocytis pyrifera Fucose / galactose (18/1), sulfat

Pelvetia wrightii Fucose / galactose (10/1), sulfate

Undaria

pinnatifida (Mekabu)

Fucose / galactose (1 / 1.1), sulfat

Ascophyllum nodosum Fucose (49%), xylose (10%), GlcA (11%), sulfat

Himanthalia

Lorea và Bifurcaria chia

hai đường

Fucose, xylose, GlcA, sulfate

Pavonia Padina Fucose, xylose, mannose, glucose, galactose,

sulfate

Laminaria angustata Fucose / galactose / sulfate (9/1/9)

Ecklonia kurome Fucose, galactose, mannose, xylose, GlcA, sulfate

Sargassum stenophyllum Fucose, galactose, mannose, GlcA, glucose,

xylose, sulfate

Adenocytis utricularis Fucose, galactose, mannose, sulfate

Hizikia fusiforme Fucose, galactose, mannose, xylose, GlcA, sulfate

Dictyota menstrualis Fucose / xylose / acid uronic / galactose / sulfate (1

/ 0,8 / 0,7 / 0,8 / 0,4) và (1 / 0,3 / 0,4 / 1,5 / 1,3)

Spatoglossum schroederi Fucose / xylose / galactose / sulfat (1 / 0.5 / 2/2)

1.3.4 Hoạt tính sinh học của fucoidan

a Hoạt tính kháng đông tụ máu và kháng huyết khối

Fucoidan có rất nhiều hoạt tính sinh học, nhưng hoạt tính chống đông máu được nghiên cứu sớm nhất Theo Nishino và cộng sự, đã thử nghiệm hoạt tính chống đông

máu của fucoidan được phân lập từ các loài rong E Kurome, H.fusiforme, L.angustata

var longissima kết quả cho thấy chúng có hoạt tính kháng đông tụ máu cao hơn so

với Heparin Hàm lượng sulfate có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính kháng đông tụ máu

của fucoidan từ một số loài rong (E.kurome, H.fusiforme, vv…), hàm lượng sulfate

càng cao thì hoạt tính kháng đông tụ càng lớn[28] Vị trí của các nhóm sulfate trên các gốc đường cũng rất quan trọng với hoạt tính kháng đông tụ của fucoidan Fucoidan sulfate hóa ở vị trí C-2 hoặc C-2, C-3 thể hiện hoạt tính kháng đông tụ, trong khi đó nhóm sulfate ở vị trí C-4 không thể hiện hoạt tính này[7]

Trọng lượng phân tử fucoidan cũng có ảnh hưởng lên hoạt tính kháng đông tụ

máu của chúng Fucoidan tự nhiên từ Lessonia vadosa (Phaeophyta) có khối lượng

phân tử (320.000 Da MW) có hoạt tính chống đông máu tốt hơn, trong khi các fucoidan đề polymer hóa có khối lượng phân tử (32.000 MW) thể hiện hoạt động chống đông tụ máu yếu [28]

Một số nghiên cứu cho thấy rằng thành phần đường (fucose, galactose, vv) của fucoidan có thể liên quan đến hoạt tính chống đông máu Còn acid uronic không cần thiết cho hoạt tính chống đông máu, nhưng nó có thể tăng cường hoạt tính chống đông máu thông qua việc cải thiện sự linh hoạt của chuỗi đường [28]

Hoạt tính chống huyết khối của fucoidan cũng đã được thử nghiệm in vivo theo

mô hình nghẽn tĩnh mạch và động mạch ở động vật thí nghiệm[32] Một sulfate

galactofucan được phân lập từ tảo nâu Schroederi Spatoglossum cho thấy không có

hoạt tính chống đông máu trên một số thử nghiệm in vitro Tuy nhiên, nó đã có hoạt

tính chống huyết khối mạnh trên mô hình huyết khối động thực nghiệm của động vật Điều này có thể được giải thích do ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến hoạt tính kháng huyết khối của fucoidan, đạt tối đa 8 giờ sau khi dùng thuốc so với hoạt tính tạm thời của heparin Tác dụng này không được quan sát thấy với phân tử khử Hơn nữa, sulfate galactofucan có khả năng mạnh hơn gấp 2 lần so với heparin trong việc kích thích sự tổng hợp của một Sulfat heparan chống huyết khối bằng các tế bào nội mạc[16]

Như vậy, fucoidan có thể có nhiều ứng dụng tiềm năng như thuốc chống đông máu, thuốc chống huyết khối hoặc thực phẩm chức năng và nguyên liệu sinh học, y học ít có tác dụng phụ[28]

b Hoạt tính chống ung thư và điều hòa miễn dịch

Hoạt tính chống khối u của nhiều polysaccharides đã được báo cáo trong những

năm gần đây Fucoidan từ Eisenia bicyclics và L japonica có hiệu quả chống lại sarcoma 180 [42] Fucoidan của L japonica có thể ức chế tế bào gan QGY7703 vào

giai đoạn logarit, phù hợp kiềm chế tăng trưởng của khối u [28] Fucoidan được phát hiện có khả năng ức chế sự phát triển và gây chết tế bào trong dòng tế bào u lympho

HS-Sultan của người[11] Fucoidan từ các loài rong L saccharina, L digitata, F

serratus, F distichus và F vesiculosus có tác dụng khóa chặt tế bào ung thư vú

MDA-MB-231 ngăn kết dính với các tiểu cầu, tác dụng này có ý nghĩa quan trọng trong quá trình di căn khối u [1]

Fucoidan từ rong L japonica có khả năng thúc đẩy sự phục hồi chức năng miễn

dịch trên các con chuột bị chiếu xạ [9] Fucoidan có thể làm tăng khả năng sản xuất interleukin-1 (IL-1) và interferon-γ (IFN-γ) trong các thử nghiệm in vitro, tăng cường các chức năng của tế bào lympho T, tế bào B, đại thực bào, tế bào giết tự nhiên (NK

tế bào) và thúc đẩy các kháng thể chính phản ứng lại với tế bào hồng cầu máu cừu (SRBC) trong thí nghiệm in vivo Fucoidan trọng lượng phân tử cao được điều chế

từ Okinawa Mozuku (Cladosiphon okamuranus) thúc đẩy sự gia tăng tỷ lệ gây độc tế bào T ở chuột [40] Fucoidan từ rong F.vesiculosus có các tác dụng lên sự trưởng

thành và điều hòa miễn dịch trên các tế bào đuôi gai (DCs), đây là các tế bào có kháng nguyên mạnh mẽ, thông qua con đường liên quan ít nhất đến yếu tố nhân tế bào (Nuclear factor - κB (NF- κB) [25]

Bên cạnh trực tiếp ức chế sự tăng trưởng của tế bào ung thư, fucoidan cũng có thể kiềm chế sự phát triển và sự khuếch tán của các tế bào khối u thông qua tăng cường hoạt động miễn dịch của cơ thể[28] Fucoidan có thể trực tiếp giết chết các tế bào khối u, nó có tác dụng chống ung thư trực tiếp lên nhân tế bào HS-Sultan qua caspase và con đường ERK[11] Fucoidan tăng số lượng đại thực bào, và làm trung gian khối u phá hủy thông qua tế bào T-helper loại 1 (Th1) và tế bào NK[31]

Ba cơ chế chống ung thư của fucoidan

- Các hợp chất fucoidan trên thực tế thúc đẩy các tế bào ung thư tự phá hủy Những nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các hợp chất fucoidan thực sự ngăn chặn

sự phát triển của tế bào lạ thường Ung thư thực ra là hiện tượng các tế bào tự sinh sản nhưng không kiểm soát được Một nghiên cứu của người Nhật đã phát hiện ra rằng khi U-fucoidan được đưa vào các tế bào ung thư trong ống nghiệm chúng sẽ bị chết trong vòng 72 giờ Cách mà trong đó các tế bào này bị phá hủy hoàn toàn là quan trọng không kém Dường như fucoidan bật công tắc tế bào loại bỏ sự sao chép ác tính Nói cách khác DNA được tìm thấy bên trong các tế bào ung thư cá thể này bị bẽ gãy bởi các enzym sống trong bản thân các tế bào đó Về phương diện kỹ thuật, đây là một quá trình được gọi là giáng hóa (tế bào tự chết) một cơ chế bảo vệ giúp chúng ta không bị ung thư[17]

- Những nghiên cứu thêm ở phòng thí nghiệm chỉ ra rằng fucoidan có thể ngăn chặn sự phân chia tế bào nguy hiểm Trong các thử nghiệm sử dụng các tế bào ung thư biểu bì tĩnh mạch phế quản của người (tế bào ung thư phổi) fucoidan phong bế pha phân chia tế bào G1, làm suy giảm sự phát triển của các u ác tính Fucoidan tác dụng thẳng lên tế bào ung thư ngăn chặn không cho chúng phát triển[26],[36]

- Các tính chất tăng cường hệ miễn dịch của fucoidan có thể kiềm hãm sự phát triển của tế bào ung thư Các tế bào ung thư được phép tái tạo do hệ miễn dịch không còn nhận biết và tiêu diệt chúng Fucoidan sản xuất ra các hợp chất interleukin và

interferon trong hệ miễn dịch ngăn chặn sự phát triển tế bào ác tính, nhờ vậy nó có tác dụng kháng ung thư Với cách làm như vậy, hiệu quả của tế bào giết tự nhiên được tăng lên cho phép hệ miễn dịch hủy diệt các tế bào ác tính một cách có hiệu quả hơn

Vì những tác dụng này, fucoidan có thể đóng một vai trò then chốt trong phản ứng miễn dịch của chúng với ung thư và nhiễm trùng Thực ra, hiện nay nó được sử dụng cho ung thư dạ dày Và trong điều trị của người Nhật nó được sử dụng để điều trị ung thư phổi và ruột kết cũng như ung thư máu Các bác sĩ sử dụng bổ sung fucoidan trên các bệnh nhân là có hiệu quả và không có tác dụng phụ

Sự suy yếu trong hệ thống kiểm soát miễn dịch của chúng ta dẫn đến các tế bào ung thư phát triển không nhận biết được Fucoidan phục hồi lại các tế bào phòng vệ miễn dịch và trong cách làm như vậy, chúng có thể trở nên cảnh giác hơn trong việc nhằm vào các tế bào khác thường để phá hủy

Để ung thư xuất hiện và sau đó liên tục phát triển, nó phải vượt qua nhiều binh chủng dài của hàng rào bảo vệ Hệ miễn dịch vừa là hàng rào phòng thủ đầu tiên và vừa là cuối cùng chống lại ung thư[26]

c Hoạt tính chống virus

Trong những năm gần đây, các thử nghiệm về hoạt tính kháng virus của fucoidan đã được thực hiện bằng cả “in vitro” và “in vivo” yếu tố gây độc tế bào thấp của chúng so với các thuốc kháng virus khác đang được quan tâm xem xét sử dụng

trong y học lâm sàng [28] Fucoidan từ các loài rong Adenocytis

marginatum[10], Undaria pinnatifida [22], Cystoseira indica [29] và Undaria pinnatifida [21] cho thấy hoạt tính kháng virus HSV-1 và HSV-2 mà không gây độc

cho tế bào Vero[29] Hơn nữa, fucoidan còn cho thấy hoạt tính ức chế chống lại sự tái tạo nhiều loại virus màng bao gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch của người và cytomegalovirus[35]

Không có sự tương quan giữa virus và các đặc tính chống đông máu[28] Một

số fucoidans có hoạt tính chống virus nhưng không có hoạt động chống đông máu [35,27]

d Hoạt tính chống oxy hóa

Rất nhiều công bố cho thấy rằng fucoidan thể hiện hoạt tính chống oxy hóa quan trọng trong các thí nghiệm in vitro Nó là một chất chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời

để ngăn ngừa các bệnh gây ra bởi các gốc tự do[28] Tác dụng ức chế sự hình thành

các gốc tự do hydroxyl và gốc peoxit của fucoidan (homofucan) từ F.vesiculosus và

fucan (heterofucans) từ Padina gymnospora đã được nghiên cứu bởi Micheline và cộng sự, kết quả cho thấy fucan có hoạt tính chống oxy hóa thấp so với fucoidan[37] Hoạt tính chống oxy hóa liên quan đến trọng lượng phân tử và hàm lượng sulfate của

fucoidan Các phân đoạn fucoidan từ L japonica có khả năng làm mất gốc peoxit và

axít hypochlorous tuyệt vời[28] Cả khối lượng phân tử và hàm lượng sulfate của fucoidan đều đóng vai trò rất quan trọng trong việc tác động lên các gốc azo 2-2'-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) gây ra quá trình oxy hóa LDL [7,28]

e Chống viêm

Năm 2007, Cumashi và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm của fucoidan thu nhận được từ chín loài rong nâu Kết quả cho thấy tất cả fucoidan của 9 loài rong đều có khả năng ức chế sự tăng số lượng bạch cầu trên mô hình chuột bị viêm, hiệu quả chống viêm của fucoidan trong mô hình này không bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm lượng của gốc fucose và sulfate cũng như các đặc tính cấu trúc khác của bộ khung mạch polysacarit của chúng[15] Ngoài ra hoạt tính kháng viêm của fucoidan cũng đã được nghiên cứu bởi[31],[45]

f Giảm lipid trong máu

Fucoidan là hợp chất có hoạt tính tương tự như axít sialic, nó có thể làm tăng các điện tích âm của bề mặt tế bào đến mức có hiệu lực với sự tích tụ của cholesterol trong máu, kết quả làm giảm lượng cholesterol trong huyết thanh Các nghiên cứu

cho thấy fucoidan từ rong L japonica giảm đáng kể cholesterol toàn phần,

triglyceride và LDL-C mà không có tác dụng phụ gây tổn hại cho gan và thận Hoạt tính giảm lipid máu của fucoidan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử của chúng, trọng lượng phân tử càng thấp thì hoạt tính càng cao[8]

g Bảo vệ gan

Fucoidan ngăn chặn tổn thương gan gây ra bởi concanavalin A bằng việc gián tiếp sinh ra interleukin (IL)-10 nội sinh và ức chế yếu tố tiền viêm (proinflammatory cytokine) ở chuột[38] Một số nghiên cứu [21] [24] [12] cho thấy fucoidan có thể là một chất chống xơ rất tốt nhờ sở hữu chức năng kép, cụ thể là: bảo vệ tế bào gan và

ức chế sự tăng sinh tế bào gan hình sao

h Bảo vệ dạ dày

Fucoidan từ Cladosiphon okamuranus tokida là một chất an toàn với khả năng

bảo vệ dạ dày[39] Fucoidan như là một tác nhân chống viêm loét và ức chế kết dính với vi khuẩn Helicobacter pyroli (một loại vi khuẩn gây viêm loét dạ dày)[28]

Fucoidan từ rong Cladosiphon okamuranus có khả năng ức chế sự tăng trưởng của tế

bào ung thư dạ dày nhưng không cho thấy bất kỳ ảnh hưởng nào lên tế bào bình thường[23]

i Tiềm năng điều trị trong phẫu thuật

Các đặc điểm về cấu trúc và anion của fucoidan là tương tự như của heparin heparin kích thích sản xuất các yếu tố tăng trưởng tế bào gan (HGF), trong đó có vai trò quan trọng trong việc tái tạo mô Fucoidan và oligosaccharide fucoidan có khả năng tương tự để kích thích sản xuất HGF như heparin và oligosaccharide heparin

Do đó Fucoidan có thể hữu ích để bảo vệ các mô và nội tạng từ chấn thương khác nhau và các bệnh, thông qua cơ chế liên quan đến HGF[19]

Fucoidan đã được chứng minh để điều chỉnh những tác động của một loạt các yếu tố tăng trưởng thông qua các cơ chế được cho là tương tự như tác dụng của heparin Nó có các tính chất mà có thể mang lại lợi ích trong việc điều trị chữa lành vết thương [34]

k Bảo vệ thận

Oxalate, một trong những thành phần chủ yếu gây sỏi thận, được biết là gây ra

các gốc tự do làm hỏng màng thận Fucoidan từ F vesiculosus có thể làm giảm

oxalat[43] Fucoidan có thể cải thiện quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô và xơ hóa thận trong adenine gây ra ở chuột suy thận mãn tính Các cao niệu bài tiết protein

và plasma creatinine do cảm ứng của Heymann viêm thận đã được giảm đáng kể bởi

fucoidan từ L japonica bằng cách đặt nội khí quản Điều này chỉ ra rằng fucoidan có

tác dụng bảo vệ thận về hoạt động Heymann viêm thận và là một tác nhân điều trị đầy hứa hẹn cho viêm thận[46]

l Fucoidan với bệnh khớp

Trong năm 1995, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng fucoidan giúp đẩy 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 động Nghiên cứu phát hiện ra rằng sự có mặt của fucoidan

đã góp phần cho việc sản xuất bình thường chất này gợi ý rằng việc bổ sung fucoidan

có thể có tác dụng hữu ích trong việc tái tạo sụn cho các khớp đau [44]

1.3.5 Một số ứng dụng của fucoidan

Những nghiên cứu trong suốt thập niên vừa qua đã đưa ra số lượng lớn bằng chứng khoa học về những lợi ích sức khỏe của fucoidan, một loại polysacarit sulfat hóa giàu fucose từ rong nâu Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của fucoidan chiết xuất

từ rong nâu đã mở ra những cơ hội tiềm năng cho ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm dinh dưỡng, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng Hiện nay, trên thị trường

đã xuất hiện nhiều loại fucoidan với thành phần, tác dụng và nhãn mác khác nhau như: LCR fucoidan của Larson Century Ranch, INC, Mỹ có tác dụng điều trị các bệnh ung thư vú, ruột kết, buồng trứng, cũng như tác dụng chống dị ứng, chống lão hóa, chống đái tháo đường, giảm cholesterol, loét dạ dày,… Fucoidan Tongan Limu Moui của công ty AHD International, LLC, Mỹ có tác dụng trị tim mạch, chống lão hóa, tăng cường miễn dịch, … U-Fucoidan sản phẩm của tập đoàn Pharmaceutical Grade Nutritional & Dietary Anti-aging Supplements, Mỹ gây ra sự giáng hóa các tế bào ung thư,… Fucoidan của tập đoàn Qingdao Yijia Huayi Import & Export Co.,Ltd., Trung Quốc được sử dụng để phục hồi khả năng kháng ung thư, sản phẩm thuốc kháng virut, điều trị ung thư và tim mạch,…[7] Sản phẩm Best fucoidan 70% của công ty Doctor’best INC., Mỹ có tác dụng hỗ trợ điều trị ung thư, ngăn ngừa lão hóa, tăng cường hệ miễn dịch,…[52]

Ở nước ta hiện nay, các sản phẩm fucoidan từ rong nâu Việt Nam đã xuất hiện

trên thị trường dưới dạng thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư và viêm loét dạ dày do Công ty Cổ phần Fucoidan Việt Nam sản xuất là: FucoUmi, FucoAntiK

và Fucogastro Ngoài ra, fucoidan cũng được sử dụng như một thành phần chức năng trong sản phẩm sữa chua fucoidan và nước yến fucoidan của Công ty Sannet Khánh Hòa Như vậy có thể thấy, fucoidan với rất nhiều hoạt tính sinh học thú vị cũng như tiềm năng ứng dụng hết sức rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống đang ngày càng thu hút sự quan tâm nghiên cứu mạnh mẽ của các nhà khoa học trên toàn thế giới.[8]

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU FUCOIDAN TRÊN THẾ GIỚI

Qua tham khảo các tài liệu đã công bố về nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của fucoidan trên thế giới, chúng tôi nhận thấy fucoidan từ rong nâu là một polymer sinh học có cấu trúc rất phức tạp bởi tính đa dạng và sự không đồng nhất về thành phần đường cũng như vị trí nhóm sulfate trên các gốc đường[28] Vì vậy, dù

đã có rất nhiều công trình công bố về cấu trúc của fucoidan, nhưng chỉ có một số công

bố đưa ra được cấu trúc một cách rõ ràng mà phần lớn chỉ đưa ra cấu trúc của một phân đoạn có độ lặp lại cao của chúng Cho đến nay những công bố về cấu trúc của fucoidan một cách rõ ràng nhất là fucoidan được phân lập từ các loài rong nâu sinh

trưởng ở vùng ôn đới như Fucus evnescens C.Ag, Fucus vesiculosus, Fucus distichus,

Ascophyllum nodosum,… trong thành phần đường của fucoidan từ những loài rong

này hầu như chỉ có 01 gốc đường là fucose và một lượng rất nhỏ các gốc đường pyranose khác Trong khi đó các công trình nghiên cứu về cấu trúc fucoidan từ các loài rong nâu sinh trưởng ở vùng nhiệt đới không nhiều và phần lớn chỉ dừng lại ở việc đưa ra thành phần hóa học và vị trí của nhóm sulfate trên các gốc đường, thành phần hóa học của chúng tương đối phức tạp ngoài fucose và sulfate, còn có các gốc đường khác như galactose, xylose, mannose, rhamnose, glucose,… và cả gốc acetyl [14]

Do sự đa dạng về cấu trúc và hoạt tính sinh học với khả năng ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực công nghiệp dược liệu Nên mặc dù đã được bắt đầu nghiên cứu từ hơn

100 năm trước, hiện nay fucoidan vẫn luôn thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của

nhiều nhà khoa học trên thế giới nhằm tìm kiếm các loại thuốc mới Cho đến nay, phần lớn các công bố về hoạt tính sinh học của fucoidan được thực hiện trên các sản phẩm fucoidan thương mại hoặc chiết thô nên mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học của fucoidan thực tế vẫn chưa được nghiên cứu một cách rõ ràng Vì vậy, để

có thể sử dụng fucoidan làm thuốc thì yếu tố tiên quyết và quan trọng nhất là phải xác định được cấu trúc chi tiết của chúng[7]

Nghiên cứu tài liệu về các phương pháp tách chiết fucoidan từ rong nâu đã được công bố cho đến nay cho thấy các quá trình tách chiết này thường bao gồm một số công đoạn như sau: [9]

- Loại bỏ các hợp chất có trọng lượng phân tử (TLPT) thấp bằng các dung môi

khác nhau [41]

- Chiết bột rong nâu với dung dịch nước nóng (nhiều khi ở nhiệt độ khác nhau:

20 - 250C và 60 – 900C) [41] hoặc nước có pha thêm CaCl2, hoặc dung dịch axit loãng có thêm formaldehyd để loại bỏ polyphenol

- Tách laminaran ra khỏi fucoidan bằng cách tạo phức kết tủa giữa fucoidan với cetavlon, hoặc tách trên cột sắc ký trao đổi anion trong đó fucoidan được giữ lại trên cột trong khi laminaran đi qua[9]

Ở Nhật Bản, người ta đã sản xuất viên nang fucoidan oligosaccharide Viên nang Fucoidan này có tác dụng như là chất ức chế di căn u mới sinh và chống nấm Trên thị trường Châu Âu, đã xuất hiện Modifilan Đây là sản phẩm của các nhà khoa học Nga sản xuất, do nhu cầu bức bách của việc khắc phục các hậu quả của tai nạn nhà máy điện nguyên tử Chemobyl để làm thuốc có tác dụng hạn chế ung thư Trong

thành phần của modifilan thì fucoidan là chính, chiết từ rong Nâu Laminaria

Japonica, ngoài ra còn có laminaran, alginate và Iod Một lọ Moddifilan chứa 500

mg Fucoidan cùng tá dược được bán với giá 29 USD [4]

1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU FUCOIDAN TRONG NƯỚC

Ở trong nước, fucoidan mới chỉ được biết đến và nghiên cứu trong khoảng hơn

10 năm trở lại đây bởi các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Năm 2006, lần

đầu tiên tại Việt Nam, Phân viện Khoa học Vật liệu tại Nha Trang (nay là Viện Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang) đã đưa ra quy trình công nghệ chiết xuất và phân lập fucoidan từ rong nâu Việt Nam Đây là một quy trình công nghệ cao, sử dụng màng siêu lọc cho phép đồng thời cô đặc và loại bỏ tạp chất khỏi dung dịch fucoidan tại nhiệt độ phòng, nhờ vậy giữ nguyên được hoạt tính sinh học tự nhiên vốn có của chúng[6]

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

kết quả cho thấy fucoidan từ Sargassum ở Việt Nam có hoạt tính kháng tế bào ung

nhỏ hơn (2-9 %) so với đường D-rhamnose và D-manose với khoảng 9-17% Hàm

lượng đường D-xylose lớn nhất ở loài S denticarpum (9,24 %), nhỏ nhất ở loài S

mcclurei (2,53%) Đường D-rhamnose lớn nhất ở S mcclurei (25,25%), nhỏ nhất ở

loài S polycystum (9,71%) Đường D-manose nhiều nhất ở loài S oligocystum (17,76

%), và ít nhất ở loài S polycystum (9,71%) Hàm lượng đường D-glucose dao động không nhiều, lớn nhất ở S denticarpum (9,83%), nhỏ nhất ở S mcclurei (4,04%)

Hàm lượng sulfat dao động trong khoảng 20 - 33% (w/w) so với tổng lượng mẫu phân

tích, lớn nhất ở S mcclurei (33%), nhỏ nhất ở S swartzii (20,4%) Hàm lượng uronic

axit dao động trong khoảng 14 - 23% [43, 32]

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

ung thư của các phân đoạn fucoidan từ rong nâu Sargassum swartzii trên kết tủa với