Để lựa chọn mẫu Fucoidan cho các nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi tiến hành phân tích sơ bộ thành phần hóa học của 02 mẫu Fucoidan chiết từ loài rong
S.microcystum thu tại 02 địa điểm khác nhau.
2Bảng 3.4. Hàm lượng thu nhận và thành phần hóa học Fucoidan từ hai khu vực biển khác nhau
Các kết quả thu nhận
Nơi thu hái rong
Hòn Rùa Bãi Trù - Vinpearland
Hàm lượng carbohydrate tổng(%)(**) 36,06 24,4 Hàmlượng sulfate (%)(**) 19,16 25,54 Hàm lượng uronic axit(%)(**) 9,00 10,98
** Hàm lượng tính theo khối lượng mẫu Fucoidan thô phân tích
Theo kết quả phân tích bảng 3.4 , mẫu Fucoidan thu nhận tại Hòn Rùa có hàm lượng carbohydrate cao hơn gần 1,5 lần so với mẫu rong thu hái tại Bãi Trù. Tuy nhiên hàm lượng sulfate của mẫu rong này lại thấp hơn so với mẫu Fucoidan được chiết tách với mẫu rong thu hái tại Bãi Trù. Sự khác biệt này rất đáng kể. Hàm lượng uronic axit của cả 2 mẫu Fucoidan cũng có sự khác nhau tuy nhiên không đáng kể. Theo các nghiên cứu của các nhà khoa học trước đây cho thấy sulfate và uronic axit là hai trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính sinh
pháp chiết Fucoidan bằng dung môi axit loãng cũng là phương pháp được lựa chọn trong nhiều nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính sinh học của Fucoidan đã được công bố.
Sau khi lựa chọn được Fucoidan chiết tách từ rong nâu S.microcystum thu hái tại Bãi Trù, chúng tôi tiến hành phân tích thành phần polysaccharide , kết quả dẫn ra trên bảng 3.5.
Các kết quả phân tích trong bảng 3.5 cho thấy hàm lượng carbohydrate, sulfate và uronic axit của mẫu Fucoidan được chiết tách từ rong S.microc stum lần l ợt tương ứng là 24,40 %; 25,54 % và 10,98%.
Kết quả bảng 3.5 cho thấy mẫu Fucoidan thô được thu nhận từ rong nâu
Sargassum microcystum trước khi chạy sắc kí phân đoạn ngoài ba thành phần chính là fucose (36,10%) và galactose (22,40%), glucose (40,80%), còn có thêm các đường đơn khác với hàm lượng rất nhỏ Arabinose (0,6%), không chứa N- Acetyl-galactosamine.
3Bảng 3.5. Thành phần hóa học mẫu Fucoidan chiết từ rong S.microcystum
Kí hiệu mẫu
Thành phần đường đơn của Fucoidan (mol %) Cacbo hydrate % w/w** SO42- % w/w* * Uronic axit % w/w**
Fuc Gal Glu N-Acetyl
galactosamine Arabinose PS- S.micro cystum 36,10 22,04 40,80 nd 0,60 24,40 25,54 10,98
Fucoidan phân lập từ 6 loài cùng chi với S.microcystum rong nâu Việt Nam [67]. Tên loài HS (%) Thành phần đường trung bình (% mol) Gluc A (%) Sulfate (%)
Fuc Man Gal Xyl Glc
S. polycystum 2,70 32,4 2,7 36,3 11,1 10,2 6,8 25,7 S. mcclurei 2,10 40,0 2,1 33,1 6,2 20,6 5,2 26,5 S. oligocystum 1,60 37,6 1,6 37,0 10,7 7,1 6,5 24,9 S. denticarpum 2,20 42,1 2,2 38,9 15,9 2,0 5,8 25,2 S. swatzii 0,68 37,0 0,68 34,8 15,5 6,5 7,4 23,4 S.binderi 1,13 42,2 10,3 38,0 9,5 0
Các kết quả phân tích trong bảng 3.5 và 3.6 cho thấy mẫu Fucoidan thu nhận từ rong Sargassum microcystum do chúng tôi tiến hành khảo sát so với kết quả đã được công bố về Fucoidan của các loài rong trong cùng chi do tác giả Bùi Văn Nguyên, Phạm Đức Thịnh và các cộng sự [65,66,67] thu nhận chúng ta có thể nhận thấy, tỉ lệ giữa các gốc đường giữa các loài rong trong cùng chi khác nhau rất nhiều. Theo nhóm tác giả này, thành phần đường của mẫu Fucoidan được chiết tách từ các loài rong cùng chi Sargassum chứa chủ yếu đường fucose và galactose với tỉ lệ 1:1, gốc đường glucose chiếm 1 tỉ lệ rất nhỏ. Trong khi đó, thành phần đường đơn từ mẫu Fucoidan của loài rong Sargassum microcystum tôi đã thu nhận và nghiên cứu ngoài hai thành phần chính đường Fucose (36,1%) và Galactose (22,4%) giống như các tác giả trước đó đã nghiên cứu với tỉ lệ 3:2 thì điểm khác
7,1%,S. denticarpum với hàm lượng glucose 2%,S. swatzii với hàm lượng glucozo 6,5%, S.binderi kh ng chứa glucose...) . Như vậy, hàm lượng các gốc đường này biến đổi theo từng thời điểm, vị trí địa lí thu rong, trong từng chi rong và từng loài rong khác nhau. Các kết quả này cũng hoàn toàn phù hợp với các công bố trước đó về sự đa dạng của thành phần hóa học của Fucoidan. Kết quả phân tích thành phần đường chỉ ra rằng Fucoidan của các loài rong thuộc các chi rong khác nhau là khác nhau, các loài rong thuộc cùng một chi rong hay trong cùng một loài rong cũng khác nhau về thành phần và tỉ lệ mol giữa các gốc đường đơn. Những đặc điểm này tạo ra sự đa dạng cấu trúc cũng như hoạt tính sinh học của Fucoidan, nhưng đồng thời cũng làm cho việc phân tích chi tiết cấu trúc của Fucoidan trở nên vô cùng phức tạp. Đó chính là lý do tại sao cho đến nay trên thế giới mới chỉ có một vài công bố về cấu trúc hoàn chỉnh của Fucoidan, nhưng không một công bố nào đưa ra được mối liên hệ có tính quy luật cho cấu trúc Fucoidan với các bộ rong.
Sự khác nhau này có thể được giải thích do sự khác nhau về vị trí và thời gian thu mẫu. Điều này cho thấy thành phần cũng như đặc điểm cấu trúc của Fucoidan vô cùng phức tạp.
Theo các công bố [63,64,65,66,67] thì các Fucoidan của các loài rong tại các vùng biển Việt Nam đều có một đặc điểm chung là bên cạnh hàm lượng sulfate cao, hai gốc đường fucose và galactose luôn chiếm hàm lượng lớn hơn so với các gốc đường khác, với đặc điểm này chúng được gọi là các galactofucan sulfate hóa.
So với Fucoidan chiết từ các loài rong nâu khác trên thế giới như Nga, Nhật Bản, Hàn Quốc,... thì Fucoidan chiết từ rong nâu Việt Nam có sự khác biệt lớn về thành phần các đường đơn. Đó là hàm lượng fucose thấp hơn. Fucoidan phân lập từ một số loài rong nâu của vùng Viễn Đông, L.B.Nga có hàm lượng fucose cao hơn rất nhiều như Fucoidan chiết tách từ rong Fucus evanescens, Laminaria japonica
và Laminaria cichorioides có hàm lượng fucose (tính theo carbohydrate) lần lượt là 88%, 86% và 100% [37,53], hay Fucoidan chiết từ rong Hizikia fusiformis
(Nhật Bản) hàm lượng fucose chiếm 80%, Fucoidan của từ rong Sargassum stenophyllum (Brazil) hàm lượng fucose chiếm 67,8%, hiện nay loại Fucoidan duy
Fucus vesiculosus có hàm lượng fucose chiếm 100%. Điều này cho thấy sự đa dạng về thành phần hóa học của Fucoidan trong các loài rong khác nhau, thậm chí là trong cùng một chi rong Sargassum của Việt Nam và của Brazil cũng có thành phần rất khác nhau. Nhìn chung Fucoidan của rong nâu sinh trưởng ở vùng biển ôn đới thường có thành phần đường tương đối đơn giản, chúng hầu như chỉ có một gốc đường fucose và một lượng rất nhỏ các đường đơn khác. Trong khi đó Fucoidan của rong nâu ở biển nhiệt đới nói chung và biển Việt Nam nói riêng phần lớn thuộc nhóm galactofucan, trong thành phần chủ yếu chứa hai gốc đường fucose và galactose cùng với một lượng nhỏ các gốc đường khác như rhamnose, xylose, mannose, glucose. Sự khác nhau về thành phần và hàm lượng các đường đơn của Fucoidan từ các loài rong khác nhau một lần nữa khẳng định rằng điều kiện môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh tổng hợp polysaccharide của rong nâu.