Tp chi khoa hc va cong ngh bin tp 1

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển; Tập 13, Số 3; 2013: 257-262 ISSN: 1859-3097 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst KHẢO SÁT THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT TRONG LIPIT TỔNG CỦA MỘT SỐ LỒI SAN HƠ VIỆT NAM Đặng Thị Phương Ly1*, Phạm Quốc Long1, Hà Việt Hải1, Nguyễn Văn Sơn1, Imbs A B.2 Viện Hóa học Hợp chất thiên nhiên-Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam * E-mail: phuongly1412@gmail.com Viện Sinh vật biển A V Zhirmunsky, Phân viện Viễn đông, Liên bang Nga Ngày nhận bài: 8-6-2013 TĨM TẮT: San hơ nguồn hoạt chất vô quý báu ngành công nghiệp y dược, lipit có vai trị kho dự trữ dinh dưỡng nguồn lượng san hô Trong báo này, tập trung nghiên cứu thành phần, hàm lượng lipit, axit béo mẫu san hô Việt Nam Hàm lượng lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu dao động từ 10,1 đến 20,4%, axit béo thiết yếu không bão hòa dãy (n-3), (n-6) chiếm ưu với tỉ lệ cao lồi chứa zooxanthellae khơng chứa zooxanthellae, mẫu san hơ có zooxanthellae lớp chất lipit phân cực có mặt lipit phân cực điển hình PC, PE, PI, PS, LPC, LPE, LPS, DPG, CAEP Thành phần, hàm lượng lipit tổng lớp chất lipit tổng, lipit phân cực phân tích TLC sử dụng chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV, thành phần hàm lượng axit béo khảo sát, phân tích máy sắc ký GC Từ khóa: lipit, axit béo, san hô, hàm lượng lipit tổng, zooxanthellae MỞ ĐẦU Việt Nam đất nước có đường bờ biển kéo dài 3.260km Biển Việt Nam bao phủ 1.100km2 rạn san hơ với tính đa dạng cao tham gia hình thành bảo vệ hàng ngàn hịn đảo, bảo vệ bờ biển góp phần trì cân sinh thái mơi trường … Các rạn san hô đánh “cánh rừng” biển Nhiều hợp chất có hoạt tính cao chiết xuất từ nhiều đối tượng san hô sinh vật sống rạn, số sử dụng y học, dược học công nghiệp thực phẩm phục vụ cho người Ở Việt Nam trước có số tài liệu khảo sát ban đầu thành phần hàm lượng lipit, phospholipit, axit béo số lồi san hơ vùng biển Khánh Hịa tác giả Lâm Ngọc Trâm cs., nhiên cịn tản mạn Trên lĩnh vực nghiên cứu tách chiết chất có hoạt tính sinh học lipit axit béo từ san hơ Việt Nam có số đề tài nghiên cứu nhóm tác giả Phạm Quốc Long cs., kết nghiên cứu tập hợp sách tham khảo (2008, 2012) [1, 2] vùng số liệu khoa học nhiều khoảng trống, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu tạo đồng với phần khác môi trường sống, đặc điểm sinh thái san hơ Do đó, tiến hành nghiên cứu “Khảo sát thành phần hàm lượng lớp chất lipit tổng số lồi san hơ Việt Nam” Các nghiên cứu tập trung vào lipit san hơ lớp chất san hơ chúng có chứa nhiều hoạt tính sinh học q, có nhiều ứng dụng y, dược ngành công nghiệp khác [3] TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu: 257 Đặng Thị Phương Ly, Phạm Quốc Long, … Nguyên liệu để tiến hành nghiên cứu mẫu san hô thu thập sau chuyến khảo sát tàu “Akademik Oparin”, Liên bang Nga vùng biển Việt Nam vào tháng 4/2010 khuôn khổ hợp tác quốc tế Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam với Viện Hàn lâm Khoa học Liên bang Nga (bảng 1) Các mẫu xác định tên loài TS Đỗ Công Thung - Viện Tài nguyên mơi trường Biển Hải Phịng, TSKH Latypov YY - Viện IBM Phân viện Viễn Đông, Liên bang Nga, lưu giữ tiêu bảo quản theo điều kiện tiêu chuẩn Các phân tích hố sinh thực phịng thí nghiệm chun ngành thuộc Viện Hố học Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam Viện Sinh vật biển A.V Zhirmunsky, Phân viện Viễn Đông, Viện Hàn lâm Khoa học Liên bang Nga Bảng Danh sách mẫu san hô nghiên cứu STT Họ Giống Alcyoniidae Lobophytum Sarcophytom Sinularia Nephtheidae Dendronephthya Địa điểm thu mẫu Loài L cf detectum S cinereum S notanda S cf muralis Sinularia sp D crystallina* D gigantea* D aurea* Vịnh Vân Phong, tọa độ 12°33′N, 109°24′E Vịnh Vân Phong, tọa độ 15°23' N, 109°06' E Vịnh Vân Phong, tọa độ 12º35’N, 109º18’E Vịnh Vân Phong, tọa độ 12º35’N, 109º18’E Vịnh Vân Phong, tọa độ 15°23' N, 109°06' E Vịnh Vân Phong, tọa độ 12º36N, 109º19E Vịnh Vân Phong, tọa độ 12º34N, 109º25E Vịnh Vân Phong, tọa độ 12º36N, 109º19E *: mẫu khơng có zooxanthellae Phương pháp Tách chiết lipit tổng Mẫu chiết phương pháp Blight EG Dyer DJ [4] Mẫu san hô (300g) rửa nhiều lần để loại muối vô cơ, sau nghiền nhỏ được khuấy trộn với 300ml CHCl3 600ml CH3OH, sau 15 phút bổ sung tiếp 300ml CHCl3 300ml H2O Cho bình đựng mẫu vào siêu âm 30 phút tiến hành lọc giấy lọc Bổ sung tiếp 300ml H2O để phân thành lớp, lớp gồm CH3OH, H2O tạp chất khác, lớp gồm CHCl3 lipit tách Cô cất chân không áp suất thấp thu lipit tổng Xác định thành phần hàm lượng lớp chất lipit tổng Chấm lên mỏng silicagel (6  6cm) vệt lipit với cấp độ 5l; 10l 15l, chạy hệ dung môi C6H12 : (CH3CH2)2O : AcOH, 80:20:1 (v:v:v) (hoặc C6H6 : (CH3CH2)2O : AcOH, 70:30:1 (v:v:v)) hình H2SO4/MeOH 5% Sấy mỏng nhiệt độ 80-1000C thời gian 10 phút, scan máy Epson Perfection 2400 PHOTO (Nagano, Japan) Phần trăm lớp chất lipit tổng xác định dựa đo diện tích cường độ màu chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Liên bang Nga) [5, 6] Đơn 258 vị tính tốn đơn vị tiêu chuẩn phân tích lớp chất lipit Xác định thành phần axit béo Phương pháp phân tích axit béo theo tiêu chuẩn ISO/FDIS 5590:1998, Liên bang Đức Phân tích máy sắc ký khí HP-6890, ghép nối với Mass Selective Detector Agilent 5973 Cột: HP-5MS (0,25m*30m*0,25mm); Khí mang He; Chương trình nhiệt độ: 80°C(1 min.), 40°C / min., 150°C (1min.), 10°C /min., 260°C (10min.) Sử dụng thư viện phổ khối: WILEY275.L NIST 98.L [7] KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Hàm lượng lipit tổng loài san hô nghiên cứu Hàm lượng lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu thể bảng Hàm lượng lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu cao, dao động từ 10,1 đến 20,4% Các mẫu có zooxanthellae có hàm lượng lipit tổng trung bình 16,8%, cao hàm lượng lipit tổng trung bình mẫu không chứa zooxanthellae 11,0% Trong mẫu thuộc họ Alcyoniidae, lồi S cinereum có hàm lượng lipit tổng thấp nhất, chiếm 11,8%, cao loài S cf Muralis, đạt tới 20,4% Chỉ số mẫu không chứa zooxanthellae thuộc họ Nephtheidae đồng nhau, nằm khoảng 10-12% Khảo sát thành phần loài hàm lượng … Bảng Hàm lượng lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu TT Mẫu Hàm lượng lipit tổng (% trọng lượng ẩm) L cf detectum S cinereum S notanda S cf muralis Sinularia sp D crystallina* D gigantea* D aurea* 14,5 11,8 18,4 20,4 19,0 12,3 10,7 10,1 *: mẫu khơng có zooxanthellae Hàm lượng lớp chất lipit tổng loài san hô nghiên cứu Thành phần hàm lượng lớp chất lipit mẫu san hô nghiên cứu trình bày bảng Có biến động thành phần loài, nhiên lớp chất lipit phân cực ln lớp chất lipit lipit tổng san hô Trong thành phần lớp chất lipit san hô thấy rằng, lớp lipit phân cực lớp chất lipit san hô, lớp chất chứa axit béo quan trọng hình thành nên lớp màng tế bào hầu hết sinh vật sống, đặc biệt màng tế bào động vật Hàm lượng lipit phân cực lipit tổng chiếm trung bình 38,19% (bảng 2), khơng có khác biệt lớn mẫu chứa zooxanthellae mẫu khơng chứa zooxanthellae Lồi S notanda có hàm lượng lipit phân cực cao 46,55%, thấp loài S cf muralis 30,9% Bảng Thành phần hàm lượng lớp chất lipit lipit tổng san hô STT Loài L cf delectum S cinereum S notanda S cf muralis Sinularia sp D crystallina* D gigantea* D aurea* Trung bình PL ST FA TG MADG HC+W Khác 46,35 36,94 46,55 30,9 30,58 40,07 32,38 40,11 38,19 13,59 7,24 12,22 6,88 5,0 15,03 12,27 18,18 10,99 9,84 4,86 4,28 3,74 1,67 2,31 4,7 8,59 5,0 7,47 9,28 5,38 4,75 16,28 14,14 12,23 7,02 10,28 12,54 12,39 17,14 11,26 7,16 9,45 6,11 11,88 12,17 19,09 11,7 27,16 16,58 8,1 26,46 17,55 16,09 10,58 9,43 7,48 9,43 12,48 13,19 2,51 2,44 *: mẫu khơng có zooxanthellae Trong đó: PL: lipit phân cực, ST: sterol, FA: axit béo tự do, TG: triacylglycerol, MADG: monoalkyldiacylglycerol, HC: hydrocacbon, W: sáp Dendronephthya aurea Sinularia cf muralis Hình Bản mỏng phân tích định lượng lớp chất lipit san hô Lớp chất chiếm tỉ lệ đáng kể lipit tổng san hô sáp hydrocacbon, dao động từ 7,24% đến 27,16% Ở mẫu nghiên cứu họ Alcyoniidae, hàm lượng thấp S notanda 259 Đặng Thị Phương Ly, Phạm Quốc Long, … 11,7% cao S cf muralis 27,16%, mẫu thuộc họ Nephtheidae, hàm lượng không đồng nhau, 8,1%, 26,46% 17,55% MADG lớp chất lipit có nhiều hoạt tính sinh học, mẫu chứa zooxanthellae lớp chất lipit tổng chứa khoảng 12% MADG, cịn mẫu khơng chứa zooxanthellae hàm lượng thấp hơn, chiếm khoảng 7-9% lipit tổng Ngược lại, lớp chất steroit chiếm tỉ lệ cao lipit tổng mẫu khơng chứa zooxanthalle, trung bình 15,16%, mẫu chứa zooxanthellae số 9% Hàm lượng TG mẫu nghiên cứu cao loài Sinularia sp 16,28% thấp loài S cf muralis 4,75% Hàm lượng TG trung bình mẫu họ Alcyoniidae 8,63%, thấp hàm lượng TG trung bình mẫu họ Nephtheidae 11,13% Các axit béo tự mẫu san hô chiếm tỉ lệ nhỏ, thấp 10%, điển lồi Dendronephthya crystallina chiếm có 2,31% Hình minh họa số kết chạy sắc kí mỏng phân tích định lượng lớp chất lipit mẫu Dendronephthya aurea Sinularia cf muralis Thành phần axit béo lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu Bảng Thành phần (%) axit béo lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu Mẫu Axit béo 14:0 16:0 16:1 16:2n-7 16:4 18:0 18:1n-9 18:1n-7 18:2 18:2n-7 18:2n-6 18:3n-6 18:4n-3 20:0 20:1 20:3n-6 20:4n-3 20:4n-6 20:5n-3 22:0 22:4n-6 22:5n-6 22:5n-3 22:6n-3 24:5n-6 24:6n-3 Khác Tổng axit béo no Tổng axit béo không no 6* 7* 8* 2,3 30,0 2,0 4,9 0,6 6,3 1,6 0,5 0,3 3,7 0,1 1,9 0,5 0,1 0,1 0,6 22,2 1,0 0,3 0,4 1,5 5,5 1,4 10,4 39,4 43,6 3,4 22,9 4,5 14,0 6,0 8,5 2,4 1,0 1,0 0,3 0,5 4,4 0,3 1,9 0,2 11,1 1,4 0,2 0,5 0,3 2,1 2,1 0,6 8,7 32,6 39,7 3,9 25,4 4,6 0,9 0,8 6,4 2,4 0,9 0,7 0,6 1,5 14,1 2,8 0,6 0,1 0,9 1,1 12,7 3,3 0,5 0,3 7,9 4,1 2,0 1,5 36,8 52,9 5,8 19,0 3,8 0,4 1,7 3,3 2,8 0,3 0,6 1,8 8,4 3,3 0,5 0,2 1,1 0,4 17,1 3,9 0,3 8,2 5,9 3,0 7,6 28,9 54,1 5,7 24,1 4,2 0,3 1,2 3,5 4,0 0,4 0,7 0,1 1,8 9,2 2,1 0,9 1,3 0,5 13,0 3,1 0,4 0,2 11,8 4,2 2,8 4,2 34,6 51,1 1,3 11,2 1,3 1,1 0,9 7,7 3,9 1,8 0,5 1,4 0,3 0,6 1,0 0,4 0,6 0,3 23,4 2,5 0,4 0,8 1,8 3,7 16,5 2,8 7,9 21,6 56,3 1,0 10,0 0,9 0,6 0,9 5,7 3,0 1,1 0,8 0,4 0,5 0,4 0,6 34,7 3,4 1,5 1,2 2,5 13,0 4,1 9,9 17,2 63,2 1,7 12,7 1,5 1,6 1,7 6,4 3,3 1,6 1,1 0,8 0,4 0,5 28,3 3,7 1,1 1,1 2,5 11,8 2,4 10,8 21,2 54,9 *: mẫu khơng có zooxanthellae Trong thành phần axit béo mẫu san hô nghiên cứu, hàm lượng axit béo khơng bão hịa có giá trị trung bình 51,9%, chiếm ưu hàm lượng trung bình axit béo bão hịa Trong 260 mẫu thuộc họ Alcyoniidae có chứa zooxanthellae hàm lượng axit béo khơng bão hịa trung bình 48,3% Ở mẫu thuộc họ Nephtheidae không chứa zooxanthellae, hàm lượng Khảo sát thành phần loài hàm lượng … axit béo khơng bão hịa 58,2%, lồi D gigantea hàm lượng đạt tới 63,2% Các axit béo 16:0 18:0 chiếm chủ yếu thành phần axit béo bão hịa Trong axit béo khơng bão hịa, chênh lệch hàm lượng axit dãy (n-6) dãy (n-3) khác tùy loài, hầu hết mẫu hàm lượng axit béo dãy (n-6) cao vượt trội so với axit béo dãy (n-3); chênh lệch nhỏ loài Sinularia sp (29,7% 20,3%) Ở mẫu họ Alcyoniidae nghiên cứu, hàm lượng axit béo (n-6) trung bình 28,1% (n-3) 14,3% chênh lệch mẫu họ Nephtheidae với giá trị tương ứng 46,6% 10,3% Axit béo arachidonic 20:4n-6 chiếm hàm lượng cao, dao dộng từ 11,1% đến 34,7% mẫu san hô nghiên cứu Hàm lượng axit béo mạch dài 24:5n-6 đặc biệt lưu ý hàm lượng chúng lipit tổng mẫu san hô không chứa zooxanthellae cao hẳn mẫu chứa zooxanthallae Axit béo dãy (n-9) có mặt thành phần axit béo chiếm hàm lượng không đáng kể, hầu hết vào khoảng 2-3%, trừ loài S cinereum có hàm lượng axit béo dãy (n-9) chiếm tới 8,9% tổng axit béo Thành phần, hàm lượng lipit phân cực mẫu san hơ có chứa zooxanthellae Hàm lượng PC, PE mẫu loài L cf delectum S notanda cao, đạt 20% tổng lipit phân cực, thấp mẫu Sinularia Ngược lại, hàm lượng LPC CAEP mẫu Sinularia cao mẫu lại Hàm lượng PS đồng mẫu san hô họ Alcyoniidae này, dao động khoảng từ 12,5% đến 17,6% LPE LPS có mặt khơng đồng mẫu, chiếm tỉ lệ cao loài S cf muralis (14,1% 10,9%), thấp loài S notanda (LPE 1,8%, khơng có mặt PLS) Các thành phần khác PI, DPG, PA có mặt với tỉ lệ nhỏ tất mẫu nghiên cứu Bảng Thành phần, hàm lượng lipit phân cực mẫu san hơ có chứa zooxanthellae STT PC 27,1 29,9 3,6 9,1 8,5 LPC 7,9 9,1 18,7 13,4 16,0 PE 20,5 21,3 6,5 4,1 13,9 LPE 6,5 1,8 7,1 14,1 5,5 PS 14,5 17,4 17,6 12,5 17,6 LPS 3,7 8,8 10,9 2,6 PI 3,4 5,6 3,1 2,0 3,1 DPG 1,5 2,5 1,0 1,1 0,9 CAEP 9,6 8,4 20,3 19,6 23,1 PA 0,9 2,2 1,9 0,9 0,6 Khác 4,4 1,8 11,4 12,3 8,2 PC: phosphatidylcholin, LPC: lisophosphatidylcholine, PE: phospatidyletanolamin, LPE: lisophospatidyletanolamine, PS: phosphatidylserine, PI: phosphatidylinositol, DPG: diphosphatidylglycerol, CAEP: ceramide aminoetylphosphonate, PA: axit phosphatidic KẾT LUẬN Đã khảo sát hàm lượng lipit tổng lồi san hơ Việt Nam (5 lồi san hơ có chứa zooxanthellae, lồi khơng chứa zooxanthelle) Hàm lượng lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu dao động từ 10,1% đến 20,4% Các mẫu có zooxanthellae có hàm lượng lipit tổng trung bình 16,8%, cao hàm lượng lipit tổng trung bình mẫu khơng chứa zooxanthellae 11,0% Đã phân tích thành phần axit béo lipit tổng mẫu san hô nghiên cứu, axit béo thiết yếu khơng bão hịa dãy (n-3), (n-6) chiếm ưu với tỉ lệ cao lồi chứa zooxanthellae khơng chứa zooxanthellae Khảo sát lipit phân cực mẫu san hô có zooxanthellae cho thấy lớp chất mẫu san hơ nghiên cứu có mặt lipit phân cực điển hình PC, PE, PI, PS, LPC, LPE, LPS, DPG, CAEP, PA Lời cảm ơn: Cơng trình thực hỗ trợ kinh phí từ đề tài hợp tác quốc tế cấp Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, mã số VAST.HTQT.Nga.02/2012-2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Quốc Long, Lưu Văn Huyền, Imbs AB, Dautova TN, 2008 Lipit axit béo rạn san hơ Việt Nam - Đa dạng sinh hóa học Nxb Khoa học Kỹ thuật Tr 12-13 Phạm Quốc Long, Imbs AB, 2012 Lipit, axit béo oxylipin san hô Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ Tr 4-5 Phạm Quốc Long, Châu Văn Minh, 2005 Lipit axit béo hoạt tính sinh học có nguồn gốc thiên nhiên Nxb Khoa học kỹ thuật Tr 109 261 Đặng Thị Phương Ly, Phạm Quốc Long, … Bligh EG, Dyer WJ., 1959 A rapid method of total lipit extraction and purification Can J Biochem Physiol.; 37: 911-918 Svetashev VI, Vaskovsky VE, 1972 A simplified technique for thin-layer microchromatography of lipits J Chromatogr 67: 376-378 Imbs AB, Latyshev NA, Dautova NA, Latypov YY, 1983 Distribbution of lipits and fatty acids in corals by their taxonomic position and presence of zooxanthellae Marine ecology progress series 409: 65-75 Carreau JP, Dubacq JP, 1979 Adaptation of macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipit extracts J Chromatogr.; 151: 384-390 STUDY ON THE COMPOSITION AND CONTENT OF LIPIT IN VIETNAM CORAL Dang Thi Phuong Ly1, Pham Quoc Long1, Ha Viet Hai1, Nguyen Van Son1, Imbs A B.2 Institute of Natural Products Chemistry-VAST A.V Zhirmunsky Institute of Marine Biology, FEB, RAS ABSTRACT: Coral is an invaluable source in the medical and pharmaceutical industries, in which lipids play a role as a major nutrient reserves and the energy for coral In this paper, we focus on researching the content and composition of lipid and fatty acids of coral species from Vietnam The total lipid of studied samples ranged from 10.1 to 20.4%; The content of essential polyunsaturated fatty acid (n-3), (n-6) dominated in both species contain zooxanthellae and not contain zooxanthellae In species that contain zooxanthellae, the polar lipid layer includes these following popular classes: PC, PE, PI, PS, LPC, LPE, LPS, DPG, CAEP The total lipid content and composition, the different layers in total lipid and polar lipids were analized using TLC and image analysis program Sorbfil TLC Videodensitometer DV The content and composition of fatty acids were also investigated using GC chromatography Keywords: lipid, fatty acid, coral, total lipid content, zooxanthellae 262