Đang tải... (xem toàn văn)
Chất Alginat dùng để sản xuất lớp màng chống chất phóng xạ cao, do vậy nó thường dùng để chỉ thị độ ô nhiễm phóng xạ của vùng biển, cũng do khả năng hấp thụ cao mà một số muối có tính [r]
(1)UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG CĐSP
-O0O -TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN PLHTV
ĐỀ TÀI
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực ThS Nguyễn Bá Tư Nguyễn Minh Thuận Sp Sinh học k4
Thủ Dầu Một, tháng 05/2009
MỤC LỤC
(2)A Đặt vấn đề
B Tổng quan nghiên cứu
I Trên giới
II Việt Nam
III Mục đích nghiên cứu
IV Phương pháp nghiên cứu
Phần II Kết Quả Nghiên Cứu 7
I Khái niệm chung tảo đại tảo
I.1 Khái niệm chung tảo
I.2 Các nhóm đại tảo
I.3 Một số ứng dụng đại tảo sản phẩm chiết rút từ tảo
I.3.1 Ứng dụng tảo
a Tảo Đỏ (Rhodophyta)
a.1 Một số tính chất hóa học thuộc tính Agar 10
a.2 Ứng dụng Agar 15
a.3 Quy trình chết rút Agar 18
b Tảo nâu (Phaeophyta) 20
b.1 Một số tính chất Alginat 21
b.2 Ứng dụng Alginat 23
b.3 Chiết rút Alginat 25
II Kỹ thuật ni trồng 27
II.1 Tình hình nuôi trồng sản xuất giới nước ta 27
II.2 Nuôi trồng biển bể chứa 28
(3)II.4 Kỹ thuật thu hoạch 29
Phần III Kết luận đề nghị 30
I Kết Luận 30
II Đề nghị 30
Tài liệu tham khảo 32
PHẦN I MỞ ĐẦU
(4)Tảo đựơc ứng dụng rộng rãi nhiều giới nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng mang lại giá trị kinh tế cao, ứng dụng quy mô công nghiệp với nhiều sản phẩm chiết xuất từ tảo phục vụ nhiều lĩnh vực như: Trong y học, công nghệ mỹ phẩm, sản xuất thực phẩm…
Trong sản xuất thực phẩm : Như mì sợi vi tảo, bánh mì vi tảo, đồ uống vi tảo (bia vi tảo, trà xanh vi tảo…) hay kẹo vi tảo
Trong lĩnh vực y dược: Nhiều loại thuốc chế tạo có nhiều ứng dụng hữu ích tăng cường thể lực, giúp giảm cân, tránh tiểu đường, chống ung thư, bệnh dày, tim mạch…
Trong sản xuất mỹ phẩm: Các sản phẩm mặt nạ, dưỡng da,…chống lão hoá hữu hiệu
Một số sản phẩm từ tảo giúp nâng cao hệ thống miễn dịch, bảo vệ chất chống oxy hóa loại bỏ gốc tự do, ngăn ngừa lão hóa tế bào
Giảm Cholesterol, giúp thể đào thải độc tố thuốc, hóa chất Một số lồi tảo có chứa số chất phóng xạ có khả làm nước sinh vật thị độ ô nhiễm chất phóng xạ nước
Tảo có tác dụng nhiều sống mang lại nguồn lợi vô to lớn phong phú nhiều lĩnh vực tương lai Vì việc sử dụng tảo khai thác tảo để phục vụ lợi ích cho người cần phải quan tâm
Tuy nhiên vấn đề chưa đựơc quan tâm mức như: Nóng lên tồn cầu ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ảnh hưỡng đến đời sống sinh vật đặc biệt tảo dẫn đến nguy diệt chủng số loài tảo Gây nguy hại đến đời sống người
(5)Vì vây, chúng tơi chọn đề tài "Tìm hiểu số ứng dụng Tảo" Để tìm hiểu tảo số hoạt chất quan trọng từ tảo như: Agar-Agar, Alginat Cũng tính chất ứng dụng đời sống số nghành cơng nghiệp Từ có định hướng công tác nuôi trồng, khai thác nguồn lợi từ tảo
B Tổng quan nghiên cứu
I Trên giới
Kizevetle 1973 phát số rong biển có khả tích lũy lượng lớn nguyên tố vi lượng
Baraknov 1963 nghiên cứu tác dụng Iot Rong mơ dùng để chữa bệnh bướu cổ, số Saccharid rong biển mang tính đặt trưng lồi như: Agar caragen tảo đỏ Acid algimic, Mannitol rong nâu
Moore R.E sâu nghiên cứu hợp chất Nonisoprenoids rong (Algea nonisoprenoids) với chất Acetylene, hợp phần Halogen, Sunfur Lipit không phổ biến trao đổi chất acid béo rong nâu
J.D.Martin J Darias nghiên cứu vế hợp chất Sesquiterpenoid rong Khotrimchenko 1983 nghiên cứu acid béo 155 loài rong biển.[4]
II. Việt Nam
Từ 1970 đến nghiên cứu thành phần hóa học Protein, khoáng, nguyên tố vi lượng thành phần đặt trưng rong như: Agar, Acid alginic, Mannitol rong biển miền Bắc Do Hoàng Cường, Lâm Ngọc Trâm, Phan Phương Lan, Nguyễn Quang Hiếu 1973, 1974, 1976, 1980 [4]
Từ năm 1972 nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo GS.TS Nguyễn Hữu Thước chủ trì
(6)Năm 1985, Sở Y Tế thành phố Hồ Chí Minh tiếp nhận giống tảo ông bà R.D.Fox tặng
III Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu cấu trúc tính chất Agar Tảo Đỏ (Rhodophyta) Alginates Tảo Nâu (Phaeophyta), ứng dụng chúng đời sống phương pháp chiết rút nuôi trồng
IV Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp lý thuyết tổng hợp tài liệu
PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TẢO VÀ ĐẠI TẢO
(7)Tảo sinh vật có nhân chuẩn, tế bào ln có chất diệp lục, nên chúng chủ yếu sống tự dưỡng Một số cộng sinh với Nấm tạo thành Địa Y Tảo sống chủ yếu nước, số sống đất ẩm hay
Trong hệ thống phân loại sinh giới gồm giới Tảo tách khỏi giới Thực Vật xếp vào giới Nguyên Sinh (Protista)
Tảo nghành thực vật phong phú đa dạng chiếm phần lớn diện tích đại dương.Với nhiều nghành tảo nhiều loài khác
Trong thủy vực nước tảo cung cấp ôxy hầu hết thức ăn sơ cấp cho cá động vật thủy sinh khác Tảo góp phần bảo vệ mơi trường ni thủy sản cách tiêu thụ bớt lượng muối khoáng dư thừa
Các yếu tố tạo nên tảo gồm 75% chất hữu (Lipid, Protid, Glucid, Vitamin) 25% khoáng chất, nguyên tố vi lượng Iốt, Magiê, Moliden, Fluo, Kali nên có giá trị lĩnh vực làm đẹp, sức khỏe, dinh dưỡng
Tảo chứa nhiều chất dinh dưỡng như: Protein, Vitamin khống chất Các Protein lồi rong có chứa tất Amino acid cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng người động vật Rất nhiều Vitamin: Vitamin C, Tiền vitamin A (b
caroten), Riboflavin (B2), Pyridoxine (B6), Niacin (vitamin PP), Axit panthothenic (vitamin B3), Axit folic (vitamin B9), Vitamin B12, Biotin (vitamin H), Choline, Vitamin K, Axit lipoic Inositol Các nguyên tố khoáng: Photpho, Canxi, Kẽm, Iod, Magie, sắt đồng
Thành phần dinh dưỡng Tảo Lục phong phú đáng ý hàm lượng Canxi tự nhiên cao sữa bò tươi gấp 1,5 lần lượng Vitamin B12 cao ln dạng có hoạt tính sinh học cao
(8)lần gan lợn tươi gấp 45 lần nho chín Tảo Lục có hàm lượng Canxi hữu cao sữa bò tươi tới mức 1,6 lần (theo TS Nguyễn Văn Rư Trường ĐH y dược Hà Nội)
I.2 Các nhóm đại tảo
Gồm có nhóm đại tảo: Tảo Đỏ (Rhodophyta) Tảo Nâu (Phaeophyta) Tảo Lục (Chlorophyta)
I.3 Một số ứng dụng đại tảo sản phẩm chiết rút từ tảo
I.3.1 Ứng dụng tảo a Tảo Đỏ (Rhodophyta)
Tảo đỏ sinh vật quang tự dưỡng thuộc ngành Rhodophyta Phần lớn lồi rong thuộc nhóm
Ngày giới phát khoảng 5000 loài thuộc 400 chi phân vào Việt Nam phát khoảng 350 loài, thuộc 95 chi Tảo đỏ đơn bào hay sống tập đoàn dạng sợi đơn giản gập chi Prophyridium.[3]
[2]Tảo Đỏ sinh sản sinh dưỡng khúc tản
Sinh sản vơ tính bất động bào tử, số tảo túi bào tử hình thành bào tử (Monospore), cịn đa số hình thành bào tử tức tứ bào tử (Tetraspore)
Sinh sản hữu tính theo hình thức nỗn giao
Cơ quan sinh sản nỗn cầu hình chai chứa noãn
Cơ quan sinh sản đực túi tinh thường tụ lại thành khóm đầu tản, tinh tử hình cầu khơng roi
(9)+Hợp tử phân chia giảm nhiễm túi noãn thành nhiều bào tử hợp lại thành nhiều bào Sau bào tử phát triển thành tản đơn bội
+Hợp tử không phân chia giảm nhiễm mà phát triển thành bào tử 2n sau bào tử phát triển thành tản 2n (Thể bào tử) mang túi bào tử bào tử hình thành túi phân chia giảm nhiễm tế bào mẹ bào tử phát triển thành tản đơn tính, đơn bội n
Chu trình sống gồm hay kỳ đơn lưỡng tướng sinh Tảo Đỏ thể giao tử chiếm ưu trình sống.[2]
Trong vách tế bào tảo đỏ có chứa chất Agar-agar Caragheen ứng dụng nhiều đời sống dùng làm nguồn thực phẩm có giá trị kinh tế cao.[6]
Ngày người ta chiết rút Agar từ vài giống tảo đỏ Chi Gracilaria để làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn nhiều sinh vật khác Bên cạnh nguồn Iode quan trọng [6]
Chi Gracilaria (Rau câu) nhóm tảo sống nước ấm thuộc họ Gracilariaceae Gigartinales, lớp Florideophyceae.[3] Hiện có 150 lồi giới, phổ biến số nước Chi Lê, Đai Loan, Thái Lan, Việt Nam…trong có số có giá trị kinh tế quan trọng Gracilaria sử dụng thực phẩm nguyên liệu quan trọng để xản suất Agar-agar.[6]
Với phát triển ngành công nghiệp Agar-agar, nên việc nuôi trồng Gracilaria nhiều Việc thử nghiệm nuôi trồng Gracilaria thực nhiều nước năm gần đây.[6]
Ví dụ:
Ren Guozhong (Viện Oceanology, học viện Sinica, 1984) Ở Canada thực T Mclachlan
(10)Trung Quốc quốc gia việc trồng Gracilaria, với thành tích đạt quan trọng, đặc biệt dọc theo bờ biển phía nam đại lục bờ biển phía Tây Đài Loan Hiện giới hàng năm tổng sản lượng Gracilaria khoảng 30000 tấn, trọng lượng khô (theo thống kê 1990 sở thủy sản Trung Quốc) [6]
Ví Dụ: Sản xuất tự nhiên Chile, Argentina, Brazil Với gia tăng nhu cầu Rau câu (Gracilaria) nên việc sữ dụng, chế biến xản xuất Gracilaria trọng tập trung xản xuất nhiều đặc biệt nước khu vực Đông Nam Á vùng khu vực Nam Trung Quốc trồng khoảng 2000 ha, sản xuất 3000 nguyên liệu khô năm Đài Loan sản xuất 1000 khô Gracilaria hàng năm từ 400 canh tác.[6]
a.1 Một số tính chất hóa học thuộc tính Agar a.1.1 Một số tính chất hóa học agar
Từ 1940 đến 1950 việc nghiên cứu sản phẩm thay Galactose Methylated, Sulfated Pyruvated galactoses minh chứng cấu trúc phân tử Agar [6]
Thạch (Agar-agar xu xoa hay Gelose) chất khơng định hình, cho với nước nóng thạch dạng dung dịch nhầy đặt lại nguội người ta tìm 40 lồi chứa nhiều xu xoa: Gracilaria, Gracilariopsis, Euchema, Gelidium, Gediliella [1]
(11)Hình 1: Cơng thức cấu tạo Agar-agar
Araki (1956) cung cấp chứng chứng minh tính khác thể Agar, Agar tách thành hai tên khác Polysaccharides Agarose Aparopectin cách sử dụng phương pháp Acetylation.[6]
Agarose có cấu tạo mạch thẳng, trung tính, từ gốc Beta D- galactopyranose 3-6- alhidro-L- galactose Cả hai gốc có xấp xếp xen kẻ độ bền liên kết khác Liên kết Alpha 1-3 dễ phân hủy Enzim tạo thành Neoagarobiose Liên kết Beta 1-4 dễ thủy phân với xúc tác Acid tạo thành gốc agarobiose Agar-agarobiose làm cho Agar-agar mơi trường nước có khả tạo gel
Agaropectin có khả tạo gel thấp nước cấu trúc đến chưa xác định rõ Chỉ biết tạo nên xấp xếp xen kẻ D-galactose L-galactose chúng chứa tất nhóm phân cực Agar.[4]
(12)Hình 2. Disacharitde lập lại đơn vị cấu trúc Agar
Các Agaropectin dường hồn tồn Agarose, có chứa lượng Axit nhóm Sulfate, Pyruvate Glucuronate nhóm
Từ 1960 đến 1980, áp dụng kỹ thuật việc nghiên cứu Agar Fractionation, trao đổi Chromatography, Enzymic thoái biến đặc biệt 13
C-NMR quang phổ cho phép xác định xác việc nghiên cứu cấu trúc hóa học xấp xếp đơn vị lặp lặp lại phân tử Agar
Nghiên cứu gần Yaphe et al (1971) DEAE-Sephadex Agar tính chất trung tính mà cịn có tính chất Polysaccharide lại gồm loạt chuỗi phức tạp liên quan đến Polysaccharides từ phạm vi mà vô phân tử xuất phát từ muối Sulfated hidratcacbon Các Polysaccharide vơ gelling có khả tiếp cận cấu trúc Agarose, mà chứa đựng lượng nhỏ Sulfate (0,1 đến 0,5%) Pyruvic acid (0,02%)
Gần đây, 13C-NMR quang phổ xác nhận công cụ mạnh để làm
sáng tỏ Disaccharide lặp lặp lại đơn vị khác Agarose diện phân tử Agar khác
Bên cạnh nhiệm vụ chất hóa học sụ thay đổi vị trí 13C-NMR quang
(13)Gracilaria, cấu trúc tính của-rious hình thái xen qua lại Disaccharides dễ dàng xát định (Hình 2) minh hoạ cấu trúc Agarobiose dấu Agarobiose lặp lặp lại, đơn vị tiền thân Agarobiose cô lập từ nhiều lồi Gracilaria, xác nhận hóa chất phương pháp kính quang phổ 13 C-NMR.[6]
a.1.2 Thuộc tính Agar [6] Tính đơng đặt
Agar có tính chất gels sau làm mát nhiệt độ khoảng 30 - 40°C dạng sols dung nóng đến 90 - 95°C.(hình 3)
Trong agar Sự diện sulfate C6 liên kết 1,4-L-galactose lại
chẳng hạn tiền thân Agarose, thực tế 'Kink' để ngăn ngừa việc hình thành từ hai helix Kết thúc vành đai để tạo thành 3, 6-anhydrode, loại bỏ C-6 sulfate nhóm làm cho chuỗi thẳng dẫn đến trạng thái đặn Polymer, dẫn đến tăng cường sức mạnh gel tăng khả hình thành đôi helix (Rees, 1969)
(14)Nói chung, mạnh gel agar điều chứa đựng agarose
Cơ chế chuyển thể alkali agar
Trong 1961 Rees thừa nhận Alkali (chất kiềm) loại bỏ chổ xoắn (sulfation C-6 1, 4-liên kết-L-galactose lại) có phân tử Agar, 3, 6-anhydro vịng hình thành Sau đó, tăng 3, 6-AG giảm sulfate cho dạng Agar có tính gel mạnh Đều thay đổi theo từ C1 đến 1C diễn cách thức vivo enzyme, 'dekinkase' với trưởng thành khúc tản.(hình 4)
Hình : Chuyển đổi tiền thân Agarose vào Agarose
Gel mạnh
Các mạnh gel Agar xác định cho 1% gel cách sử dụng thử nghiệm gel Thông thường 1% Gelidium (Tảo thạch) Agars gel cho sức mạnh khác nhau, từ 300 -500g/cm
(15)Geling nhiệt độ tan
Agar từ loại tảo khác tính chất gel sol chịu ảnh hưởng nhiệt độ khác
Vd : Agar từ Gelidium spp (Tảo thạch) đông đặt khoảng từ 28 đến 31°C nhiệt độ tan từ 80°C đến 90°C, Agars từ Gracilaria (Rau câu) spp đông đặt nhiệt độ khoảng từ 29 - 42°C và tan nhiệt độ từ 76-92°C
Tính dẻo trọng lượng phân tử
Các tính dẻo Agar trạng thái hịa tan khơng đổi nhiệt độ tập trung chức trực tiếp trọng lượng phân tử Tính dẻo vượt 10-15 cp 1% tập trung 60-90°C Trung bình Molecular agar trọng lượng khoảng từ 8000 đến lớn 100000
Tính tương thích
Agar thường tương thích với hầu hết Polysaccharides khác với Protein gần vô điều kiện mà khơng có kết tủa hay dẫn đến thối biến
a.2 Ứng dụng Agar
(16)Rau câu Agar VN sử dụng phổ biến dạng bột mịn Nhưng chất lượng thành phẩm có đạt u cầu kết đơng cứng giịn đẹp hay không tùy kỹ thuật chế biến, chất lượng vật liệu thương hiệu Đây khuyết điểm chung rau câu dạng bột bán thị trường thị trường có loại bột Rau câu thương hiệu Hạ Long VN, cơng ty sản xuất thực phẩm đóng hộp quốc gia VN khơng phải tư nhân nói riêng thương hiệu bột Rau câu Agar - agar VN xuất khẩu, xếp hạng hàng VN chất lượng cao mà có thấy bày bán vài chợ Á châu Cali USA
Rau câu bán thị trường có dạng sợi dẹp mảnh vụn Loại sợi dài cọng bún dai có giá cao Loại mảnh vụn thường lẫn tạp chất Rau câu Algin hỗn hợp Alginic Alginat (theo CVGC Cẩm Tuyết)
Agar sử dụng làm thực phẩm ăn ngày hè hay làm kẹo
Ở xứ ta có hai cách làm thạch; dùng rong khô (rau câu) để nấu, sau ngâm nước lại phơi nắng cho trắng: người ta nấu với nước có chứa chút Acid (giấm hay chanh) mua Agar chế biến sẵn.[1]
[7]Agar thường bán dạng đóng gói dang sấy khơ hay bột Để làm mứt từ Agar, ta đun sôi agar bột nước tập trung khoảng 0,7-1 phần trăm trọng lượng cho khối lượng (ví dụ, gói gram bột vào lít nước 0,7 phần trăm) chất rắn hòa tan, sau cho thiêm chất làm ngọt, hương vị, màu, miếng trái thêm vào Các Agar-agar đổ vào khn hay kết hợp khác, chẳng hạn lớp mức trái
(17)Agar chất cần thiết cho viện vi trùng học Đăc biệt Agar sữ dụng rộng rãi cần thiết cho viện nghiên cứu vi sinh vật việc chuẩn bị môi trường nuôi cấy Chất dinh dưỡng từ Agar sử dụng toàn giới môi trường cần cho phát triển vi khuẩn nấm Nó khơng sử dụng cho
các loại vi-rút, nhiên, loại vi-rút-bacteriophages-thường phát triển
phương pháp nuôi cấy mơi trường Agar
Một Petri vơ trùng có chứa chất dinh dưỡng cộng với Agar (Tốc độ tăng trưởng môi trường), dùng để nuôi số loài vi sinh vật vi sinh Muốn làm tăng tốc độ tăng trưởng thêm vào mơi trường nuôi cấy, chẳng hạn
thuốc kháng sinh (Madigan Martinko2005)
Cá thể vi sinh đặt mơi trường ni cấy có Agar cá thể phát triển thành tập đồn, có cấu trúc DNA giống với cá thể ban đầu (Trừ việc thấp, khó tránh khỏi tỷ lệ đột biến) Agar đĩa tạo thành dùng để nuôi cấy hai cho phép phát triển sinh vật có mặt hạn chế chọn lựa, với định lựa chọn cho tốc độ tăng trưởng nhóm vi sinh vật (Ryan Ray 2004) Agar máu, mà thường kết hợp với máu ngựa, sử dụng để phát diện vi sinh vật Hemorrhagic E. coli Vi khuẩn tiêu máu, tạo mảng, chổ ngoặc dễ dàng nhận thấy Được dùng để chuẩn đoán nhiễm trùng [8]
Bên Nhật lúc chiến tranh, người ta dùng Agar để cấy vi khuẩn đồng hóa chất đạm phát cho nơng dân làm phân bón.[1]
(18)Scott, Ericson 1955 Tsuruga, Takeochi 1960 cho thấy số lồi rong đỏ tích lũy nguyên tố phóng xạ như: Co60 Ru106, Rh106 chúng có tác dụng tích cực việc
làm nước biển dùng làm thị cho nhiễm chất phóng xạ nước.[4] Ngồi Agar dùng kỹ nghệ đồ hộp, mức, bánh kẹo, chế hồ dùng công nghiệp, vỏ bọc để bọc thuốc kháng sinh [6]
a.3 Quy trình chiết rút Agar
Trước 1930 Agar chết rút sản xuất quy mô công nghiệp
Giống Agar chiết rút từ loại Rong kì lân (Eucheuma, Kappaphycus) Rau câu (Gracilaria)
Hàm lượng Agar biến đổi theo tuổi, vào tháng rong trưởng thành cường độ quang hợp cực đại dẫn đến hàm lượng Agar rong tăng cao, ngược lại vào tháng rong già quang hợp giảm dẫn đến hàm lượng Agar rong thấp.[4]
Ở nước khác khai thác Agar từ nguồn rong đỏ khác Nhật Mỹ lấy từ loài giống Galdium có hàm lượng Agar khoảng 25-30% Nga giống Phyllophora Ahnfeltia hàm lượng Agar khoản 25% Nam Phi giống Suhria (Baraskov 1963).[4]
+Sản xuất agar từ rau câu (Gracilaria)[6] Sơ đồ sản xuất Agar từ rau câu
Gracilaria spp. Sun bleaching Alkalitreatment Washing Hot extraction Filtration
Gelling Freezing chamber Thawing Sun drying
Hydraulicpress Drying chamber Milling Agar powder
(19)pháp kiềm hóa phụ thuộc váo chất lượng tảo thu thập Tùy theo loại tảo thu thập đâu mà có lượng NAOH, nhiệt độ thời gian điều chế khác
Sau số liệu cụ thể số quốc gia
Bảng điều chế tảo Gracilaria
Địa điểm thu mẩu tảo NaOH tập trung sử dụng (%)
Nhiệt độ điều chế (°C)
Thời gian điều chế (hr)
Argentina 6.0 50–60 1.0
Chile 6.0–7.0 88–90 2.0
Mehico 6.0 90 0.5–1.0
Africa (Châu Phi) 6.0 70 1.0–1.5
India (Ấn Độ) 20.0 70 1.0
Taiwan (Đài Loan) 10.0 85–90 1.0
Portugal (Bồ Đào Nha) 4.0–5.0 60 1.0
Giặt: Được rửa kỹ nước để loại bỏ kiềm tính Một số lượng phù hợp với axit thêm vào để thúc đẩy q trình trung hịa
Tẩy trắng: Những tảo đưa vào giỏ có chứa kim loại treo lơ lững bồn chứa nước, Sodium hypochlorite, giải pháp bổ sung với có mặt Chlorine ca 0,05% 15 phút pH 5-6 Sau đó, khoảng 2% (trọng lượng tảo khô) Thiosulfate natri thêm vào làm giảm giảm bớt tính hóa học Hypochlorite Các tảo đem lên sau rửa nước
(20)Lọc: Các nóng rượu gửi đến lọc có 20 lưới nylon vải lọc để sử dụng tốt với lọc chân không bấm lọc
Làm đông: Các phần nước lọc làm nguội hộp nhiệt độ phòng cắt thạch thành dạng que với cách thức thạch Agar
Đông cứng: thạch dạng que đặt phịng đơng -15°C đến -18°C 24 giờ
Đánh tan làm khô: Các thạch đông lạnh đánh tan rữa với nước khử nước với li tâm sấy khô cạn
Ép thủy lực: việc cắt nhỏ dạng gậy hay dạng phim đóng gói vào túi nilon đem ép thủy lực khoản 10-12 khử nước cần thiết áp lực khác từ 0.1 đến 6-10 kg/cm2
Sấy xay: đưa đến phịng làm khơ 70°C sau tạo thành bột agar (80-100 lưới)
+Rong biển dùng để chế Rau câu( Agar agar) Sau rửa nước nhiều lần ngâm vôi, người ta cắt miếng nhỏ đun nước nóng Một lát sau chất nhày tan vào nước, nước ngày đặc quánh Vớt bỏ bã, lọc tạo màng hay sợi: rau câu hay Agar agar
b Tảo Nâu (Phaeophyta)
(21)[2]Dạng sống tản đa bào hình sợi hay hình bám vào đá nước nhờ rễ giả hay sống trơi nhớ túi khí Một số lồi có tổ chức cao, tản phân hóa dạng với thân lá, rễ, giả, đa số có mơ
Tảo nâu có hình thức sinh sản
Sinh sản sinh dưỡng hình thức "rễ" bị lan phát triển thành cá thể khúc tản
Sinh sản vơ tính động bào tử có roi khơng hay bào tử bất động, hình thành túi hay nhiều ngăn
Sinh sản hữu tính theo hình thức : đẳng giao, dị giao, nỗn giao Hình thức đẳng giao thường gập dạng nguyên thủy dạng tiến hóa sinh sản hữu tính dị giao nỗn giao.[2]
Tảo Nâu có chất Alginat ứng dụng nhiều sống như: công nghiệp thực phẩm, số nghành kỹ nghệ, y dược, nghành công nghiệp ứng dụng quan trọng (Phần ứng dụng Alginat)
b.1 Một số Tính chất Alginate.
Acid alginic loại Polisaccharid đặt biệt có nhiều lồi tảo nâu Acid alginic , Mannitol hợp chất đặt trưng tảo nâu.[4]
(22)Acid alginic hay gọi Alginat, rong Alginic thường dạng muối Alginat Ca, Fe, Mg, tham gia vào cấu trúc thành màng tế bào (Baraskov 1963) Là Copolymer mạch thẳng cấu tạo từ gốc Uronat Alpha L- gluronat Beta D-mannuromat thông qua liên kết 1-4 glucosit
Hai gốc Uronate điều vịng Pyraose có cấu hình khác Gluronat có cấu hình 1C4 cịn Mannuromat có cấu hình 4C1 (hình 6)
Beta D- Mannuromat Alpha L- gluronat
Hình 6: Cấu trúc gốc Uronat phân đoạn
Hai gốc Uronat phân bố mạch Alginat theo block Có loại block là: Block homopolygluronat G-G-G-G
Block homopolymannuromat M-M-M-M Block luân phiên (alternating) M-G-M-G.[4]
Trong ý nghĩa rộng hơn, Alginate đề cập đến tất hợp chất Alginic Alginates bao gồm muối kim loại Alginats, Mg-alginate dẫn xuất Alginic acid, chẳng hạn Propilene glycol alginate Các axit muối, bao gồm việc khơng hịa tan Alginic acid hợp chất hóa học có nhiều hóa trị Alginates
Tỉ lệ Axit manuronic cao vách tế bào non phần linh hoạt thực vật túi tảo bẹ
(23)gốc bám liền tảo bẹ digitata có 35% quan bám độc lập non, gel Alginat khơng hình thành mùa lạnh gel lớn mạnh giàu Alginat Axit guluronic có liên quan đến hiệu ứng
Axit alginic Axit Polyumic chiết từ Tảo nâu (Phaeophyta) cách ngâm dung dịch kiềm Nó điều chế cách kết tủa phần chiết xuất với axít khống cách xử lý phần chiết để thu Canxi alginat chưa tinh khiết, q trình xử lý tiếp axít khống, chuyển thành Axít alginic có độ tinh khiết cao.[6]
b.2 Ứng dụng Alginat
Axit alginic không tan nước muối kim loại kiềm chúng muối hịa tan hoàn toàn nước lạnh để tạo thành dung dịch nhớt, tính chất dung dịch nhớt tạo thành thay đổi tùy theo xuất xứ muối Alginat ban đầu độ tinh khiết muối Alginat muối Alginat tan nước sử dụng chất làm đặc, chất bình ổn tác nhân tạo màng ngành, ví dụ ngành công nghiệp dược, thực phẩm, dệt công nghiệp giấy [6]
Ngày Alginates sử dụng rộng rãi thực phẩm, ngành công nghiệp dệt may lĩnh vực bao gồm giấy mạ, dược phẩm hàn
Acid alginic cấu thể quan trọng vách tế bào chất nhầy tế bào Tảo nâu, chiếm từ 15 đến 40% trọng lượng khô đến 3% trọng lượng tươi Alginat điều chế từ Acid alginic có nhiều cơng dụng tính nhầy, tính nhũ tương hóa tính làm bền nhũ tương.[1] Acid alginic cho nhũ tương mịn bền nên dùng kỹ nghệ sơn, xà phòng, cao su, phim ảnh, vải lợp nhuộm vecni sơn để tăng độ bền màu[6] Màu vẽ có Alginat dễ tan điều nước tốt màu xưa.[1]
(24)người ta dùng nhiều Alginat để làm kem, socola, mayonnaise, bánh, tráng miệng pha với phèn, Algiant làm cho nước mau lắng trong,[1]
Trong kỹ nghệ son phấn, Alginat quan trọng, dùng thuốc nhuộm, thuốc thoa tốc, kem, thuốc gọi, xà bơng có Alginat magnesium dùng với nước lợ biển
Trong công nghiệp ứng dụng Các đặt tính Alginat quý kỹ nghệ giấy, dệt, kỹ nghệ cao su sữ dụng nhiều, vải hồ với Alginat tan, ngâm vào muối Al khơng thấm nước phương pháp tạo vải bố không thắm nước Tẩm vào gỗ, Alginat làm chúng lâu mục, Alginat khảo cứu làm sợi dệt (với formol), sợi may mổ xẻ
Trong y học Alginat ứng dụng rộng rãi Nhất tơ tạo từ Alginat dùng để khâu vết thương Người ta dùng Alginat để lấy dấu răng, pha thuốc, pha huyết thanh.[6] Alginat thường dùng làm chất nhũ tương hóa bền vững hóa Pilluele, Pastille, nhũ tương, Suppositorie Penicilin bao Alginat khơng bị dịch bao tử tiêu hóa tan ruột: quý cho thuốc kị với dịch bao tử.[1]
Chất Alginat dùng để sản xuất lớp màng chống chất phóng xạ cao, thường dùng để thị độ nhiễm phóng xạ vùng biển, khả hấp thụ cao mà số muối có tính chất vi lượng Tảo nâu cao nên dùng làm thức ăn bổ sung để phòng bệnh thiếu số chất sắt, iod…[6]
(25)có thể sản xuất công nghiệp ứng dụng điều trị tổn thương bỏng, đặc biệt có hiệu dạng bỏng khơ.[5]
b.3 Chiết rút Alginates
b.3.1 Tình hình sản xuất giới
Alginat chiết rút chủ yếu từ chi Sargassum với 150 loài thuộc họ Sargassaceae, Fucales.[3]
Trong 1927 Thornley thiết lập công ty sản xuất Alginate San Diego, Mỹ năm 1929 sản xuất công ty kelco
Sản xuất Vương quốc Anh khởi xướng Công ty TNHH Công nghiệp Alginate khoảng thời gian 1934-1939
Gần hai công ty lớn nhất, Kelco Alginate Công nghiệp, mua lại Merk & Co Ind Mỹ Họ sản xuất khoảng 70% sản lượng Alginate giới
Tiếp theo sản xuất sản phẩm lớn Protan A / S Na Uy, theo sau công ty Nhật Bản Pháp
Ở Trung Quốc, Algin sản xuất 1957 khởi xướng Thanh Đảo từ Sargassum pallidum
Hàng năm sản xuất Alginates nhiều quốc gia dự kiến nhiều 20000 tấn, năm 1980
Bằng cách thêm ước tính gần đây, hàng năm sản xuất Alginates vào khoảng 30000 tấn, có 6000 Trung Quốc.[6]
b.3.2 Quy trình chiết rút Alginates
(26)Alginic axit tảo nâu chủ yếu dạng canxi, magiê natri salts Bước việc sản xuất chất Alginate để chuyển đổi Insoluble canxi Magiê alginate vào tan Natri alginate ion trao đổi điều kiện kiềm
M: Polyvalent cations Ca2+, Mg2+,…
Alg: Alginate
Để tạo điều kiện thuận lợi cho trình trao đổi ion tốt cho trình xử lý Alginophyte dilute với axit loãn trước kiềm hóa
Các giải pháp thơ Natri alginate trích xuất lọc kết tủa Ca2+ để
tạo thành Insoluble calci muối Sau đó, ngăn cách va chuyển đổi sang dạng axit hóa insoluble alginic acid sau loại bỏ ion can xi
2NaAlg + Ca2+ → Ca (Alg)
2 + 2Na+
Ca(Alg)2 + 2H+ → 2HAlg + Ca2+
Sau Alginicacid gels, sau Dehydration, trộn với alkali (NA2CO3) bột chuyển đổi để tan muối natri lại
HAlg + Na+ → NaAlg
Cuối hình thành chất bột Natri alginate sấy khơ nghiền cho Natri alginate bột.[6]
Rong ngâm vào HCl để làm tan muối kim khí, xong cho vào Na2CO3 hay
(27)Thành phần acid Alginic rong cao hay thấp tùy loài, tùy mùa tùy trạng thái sinh lý cây.[1]
I.4 Kỹ thuật ni trồng
I.4.1 Tình hình ni trồng sản xuất giới nước ta a Trên giới
Tảo trồng đại trà nước giới từ năm 1972, nước sản xuất vi tảo chủ yếu tập trung Châu Á vành đai Thái Bình Dương Những khu vực vùng lãnh thổ có sản lượng vi tảo lớn Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Mexico Nhiều Mexico Mỹ, nơi sản xuất tảo lớn Hawaii (khoảng 25 ha) Trung Quốc (16 ha) giới cịn có trang trại ni trồng tảo với quy mô lớn, chất lượng cao như: Trang trại Twin Tauong (Myanmar)
Trang trại Sosa Texcoco (Mehico) - Công ty tảo Siam (Thái Lan) - Trang trại Chenhai (Trung Quốc) - Nông trại Hawai (Hoa Kỳ)…
Tảo sử dụng thực phẩm dinh dưỡng 70 quốc gia giới.[6] b Trong nước
Nước ta nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm thuận lợi cho phát triển vi sinh vật Đó lợi to lớn giúp ngành công nghiệp sản xuất sinh khối tảo ngày cành phát triển
Từ năm 1972 nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo GS.TS Nguyễn Hữu Thước chủ trì
Năm 1976, việc thử nghiêm nuôi trồng tảo tiến hành thời gian 4-5 tháng Nghĩa Đô, Hà Nội thu kết khả quan
(28)Hiện có nơi ni trồng tảo nước ta, là:
Cơng ty cổ phần nước khống Vĩnh Hảo (Bình Thuận) Và sở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh
I.4.2 Ni trồng biển bể chứa a Ở biển
Ưu điểm: vùng đầm phá ven biển, cửa sơng có nhiều chất dinh dưỡng, không tốn cho vấn đề nguồn giống
Nhược điểm: ô nhiễm nước vùng đầm phá ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển, suất chất lượng rong biển thu
Trên sở kỹ thuật truyền thống người ta cải tiến kỹ thuật ni trồng, kỹ thuật “Nuôi trồng bắt buộc”
Ở Nhật Bản, kỹ thuật nuôi trồng tảo biển dựa nguyên liệu gốc lấy từ tự nhiên để thu sản phẩm cần thiết Phương pháp ni trồng thành cơng lồi Laminaria, Conchocelis
Ở Philippine, người ta nuôi trồng tảo biển cách dựa vào phát tán sinh dưỡng Những tản tảo lớn chia thành mẫu nhỏ Sau chúng cột riêng biệt đỉnh lưới ngang vùng triều thấp
b Trong bể chứa
cần phải có kỹ thuật cao ni trồng rong biển
Đây hình thức ni rong biển bể lớn Áp dụng biện pháp kỹ thuật đại tạo điều kiện tốt cho rong biển phát triển
(29)Bằng kỹ thuật tách dòng riêng biệt để tạo dòng thích hợp với điều kiện sinh trưởng khơng tự nhiên bể: sinh trưởng nhanh, sức đề kháng tốt, hình thành bào tử
Bể chứa đặt nhà kính để điều khiển nhiệt độ ni trồng Dinh dưỡng nước cung cấp nhánh sơng có nước thải
Ưu điểm: Cho suất cao (năng xuất tháng nuôi trồng tương đương suất tốt tự nhiên)
Cung cấp hệ thống xử lí nước thải hiệu nhờ sử dụng nguồn nước từ sông để cung cấp dinh dưỡng cho rong
Nhược điểm: Các dự án ni trồng phương pháp cịn giai đoạn trồng thử nghiệm, chi phí xây dựng cao, kỹ thuật phức tạp phải có dự án kinh tế làm liệu suất trì hỗ trợ nên khả phổ biến đại trà khó đặc biệt nước phát triển nước ta
I.4.3 phương pháp thu hoạch Thu hoạch tay máy I.4.4 Kỹ thuật thu hoạch
Khi thu hoạch người ta cắt cách gốc 10cm (phần lại tương ứng với 2% thể), sau việc tái sinh xảy ra, mật độ quần thể gia tăng thu hoạch lại sau 3-4 năm Thu hoạch bắng máy cho ta thấy tỉ lệ bị bứt khỏi đĩa bám cao so với thu hoạch tay Kết tái sinh chậm, việc thiết lập lại suất cho vụ sau vùng thu hoạch máy giảm xuống
Các máy thu hoạch thành cơng việc thu hoạch lồi tảo biển sống độ sâu 10-15m sinh trưởng lên đến bề mặt biển.
Năng suất loài tảo biển phụ thuộc vào:
(30)PHẦN III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
I Kết luận.
Nhìn chung tảo biển ứng dụng phổ biến Thế Giới Việt Nam đặc biệt Agar Alginates ứng dụng nhiều đời sống nhiều nghành công nghiệp quan trọng
Hầu hết chất Agar chiết rút chủ yếu từ Rau câu (Chi Gracilaria)và Alginates từ Rong mơ (Chi Sagassum)
Agar có tính chất dạng sol gel, hỗn hợp phức tạp Polysaccharid gồm hai thành phần - Agarose Agaropectin Cấu tạo Agar gồm đơn vị D-galactose L-galactose Chúng liên kết với theo kiểu beta- 1.3 D-galactose beta-1.4 L- galactose
Axit alginic hay muối Aginate chuổi không nhánh dài axit D-mannuronic axit L-guluronic
Hầu hết hợp chất từ Agar Alginate sản xuất chủ yếu nước có trình độ kỹ thuật cao cịn nước phát triển trình độ khoa học kỹ thuật thấp cịn nhiều hạn chế sức cạnh tranh khơng hàng nhập ngoại có chất lương cao
II Đề nghị
Qua trình nghiên cứu thấy tầm quan tảo đời sống Vì cần phải áp dụng rộng rãi sản phẩm từ tảo vào đời sống
Với thuận lợi điều kiện khí hậu địa hình nước ta cần phải đẩy mạnh cơng nghiệp nuôi trồng chế biến tảo
(31)(32)TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu nước
1 Phạm Hoàng Hộ, 1972 Tảo Học. Trung Tâm Học Liệu Bộ Giáo Dục tr 43, 73, 274-281
2 Hoàng Thị Sản, Hoàng Thị Bé, 1998 Phân Loại Học Thực Vật NXB Giáo Dục tr 41-44
3 Đặng Thị Sy, 2005 Tảo Học NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội tr 37, 43,99,102
4 Lâm Ngọc Trâm- Đỗ Tuyết Nga- Nguyễn Phi Đính- Phạm Quốc Long- Ngơ Đăng Nghĩa 1999 Các Hợp Chất Tự Nhiên Trong Sinh Vật Biển Việt Nam NXB Khoa Học Kỹ Thuật tr 5-50
5 Tạp chí phát triển KHCN tập số 2006
"Thiết kế màng Galetin Alginat cố định thuốc nam ứng dụng điều trị tổn thương bỏng" Võ Huy Dâng, Trần Lê Bảo Hà, Phan Kim Ngọc, Nguyễn Thị Lệ Thủy, Nguyễn Huỳnh Trang Thi, Vũ Tuấn Trung, Võ Thị Bích Phượng
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Tài liệu nước ngoài
6 Wu, C., M Ji, R Li, et al (eds.) (eds.).1990 In C Wu et al., eds., Training Manual on Gracilaria Culture and Seaweed Processing in China Food and Agriculatural Organization of the United Nations
7 Maeda, H., R Yamamoto, K Hirao, O Tochikubo 2005 “Effects of agar (kanten) diet on obese patients with impaired glucose tolerance and type diabetes.”
Diabetes, Obesity and Metabolism (1): 40-46 2005
quang tự dưỡng Rhodophyta rong nguồn Iode vi khuẩn nấm. các loại vi-rút, vi sinh thuốc kháng sinh ( “Effects of agar ISBN 0131443291