Hình 3.2 Carrageenan chiết tự nhiên
1.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LECTIN TỪ RONG
BIỂN TRÊN THẾ GIỚI
1.2.1. Giới thiệu chung về tính chất của lectin từ rong biển
Lectin là các protein hoặc glycoprotein có khả năng liên kết thuận nghịch với carbohydrate nhưng không làm thay đổi cấu trúc cộng hóa trị của carbohydrate [8]. Liên kết giữa lectin và carbohydrate bao gồm các liên kết như tương tác kỵ nước, liên kết hydro và liên kết Val der Waal [23]. Lectin cịn có khả năng ngưng kết các dạng hồng cầu của người và các loài động vật
khác [24], đặc tính ngưng kết hồng cầu của lectin là yếu tố đặc trưng để phân biệt lectin với các protein khác.
Trong tự nhiên, lectin có mặt trong nhiều loại các sinh vật như động vật, thực vật bậc cao, tảo, nấm, động vật nguyên sinh, nấm men, nấm, san hô [25]. Do có khả năng liên kết đặc hiệu với các cấu trúc carbohydrate khác nhau trên bề mặt tế bào ung thư hoặc trên lớp vỏ vi khuẩn và virus, lectin không chỉ được dùng như thuốc thử trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu mà còn hứa hẹn trong các liệu pháp chữa bệnh ung thư và kháng virus [26].
Trong vài thập niên qua, đã có nhiều cơng bố về kết quả sàng lọc lectin từ rong biển ở các khu vực khác nhau trên thế giới như ở Anh [27, 28], Nhật bản [29], Tây Ban Nha [30], Hoa Kỳ [31], Brazil [32, 33, 34], Pakistan [35], Trung Quốc [36], Việt Nam [37, 38], Ấn độ [39], Nam cực [40] và hơn 800 mẫu rong biển đã được sàng lọc hoạt tính ngưng kết hồng cầu, trong số đó khoảng 60 % mẫu được thơng báo có chứa lectin, tuy nhiên số lượng lectin được tinh chế vẫn cịn ít so với lectin từ thực vật bậc cao. Các nghiên cứu về đặc tính cho thấy rằng lectin từ rong biển khác với lectin từ thực vật bậc cao trong các tính chất hóa-lý và hóa sinh. Hầu hết lectin từ rong biển có một số đặc tính chung như tồn tại ở dạng monomer, có khối lượng phân tử nhỏ hơn lectin từ các nguồn khác, bền nhiệt và hoạt tính khơng bị ảnh hưởng bởi các kim loại hóa trị 2, có ái lực cao với các glycoprotein nhưng không với các monosaccharide [41, 42]. Do có khối lượng phân tử thấp, vì vậy khi sử dụng lectin từ rong biển trong y học ít tạo ra kháng nguyên so với lectin từ các nguồn khác [43].
1.2.2. Khả năng ứng dụng của lectin
Lectin từ rong biển đã được chứng minh sở hữu một số hoạt tính sinh học như: lectin GRFT từ rong đỏ Griffithsia sp., đã chứng minh có hoạt tính mạnh kháng virus HIV với các giá trị ức chế trong phạm vi picomole [44] hoặc lectin từ rong Eucheuma serra (ESA-2) và K. alvarezii (KAA-2) cũng
đã cho thấy hoạt tính mạnh kháng virus HIV ở giá trị IC50 từ 7,3 đến 12,9 nM [45, 46] kháng virus cúm với EC50 ở mức độ nano [45], kháng ung thư như
lectin ESA gây chết tế bào ung thư ruột kết ở người (Colo201) và ung thư cổ tử cung ở người (tế bào HeLa) [47], lectin từ rong Sagittaria filiformis đặc hiệu đối với oligosacaride dạng high-mannose đã ức chế sự phát triển của tế bào ung thư vú MCF-7 với giá trị IC50 = 125 µg/ml [48]. Các kết quả chỉ ra rằng lectin từ rong biển hứa hẹn trở thành thuốc kháng virus trong tương lai.
Hàm lượng protein trong rong biển đã được chứng minh có sự thay đổi theo các tháng trong năm, thường có hàm lượng cao hơn vào các tháng mùa đông và thấp hơn vào các tháng mùa hè như Gracilaria gracilis ở Ý [49], Grateloupia turuturu ở Pháp [50, 51], Agarophyton vermiculophyllum ờ Bồ Đào Nha [52], K. alvarezii và K. striatus ở Việt Nam [53, 54].