trimethyl-beta-alanine
Trong lớp lipid phân cực của lồi rong Nâu Lobophora sp. chúng tơi xác định được 37 dạng phân tử diaclyglycerylhydroxymethyl-N,N,N-trimethyl-beta- alanine (DGTA) trong đĩ 8 dạng phân tử cĩ đồng phân (bảng 4.16).
Cơng thức cấu tạo của các diaclyglycerylhydroxymethyl-N,N,N-trimethyl- beta-alanine (DGTA) cĩ dạng:
Bảng 4.16. Các dạng phân tử diaclyglycerylhydroxymethyl-trimethylalanine (DGTA) Rt (phút) Betaine lipid (C:N)* Diacyl [M+H] + CTPT Diện tích % trong DGTA 6,71 DGTA 28:0 14:0/14:0 656,5454 C38H73NO7 10175485 1,73 6,50 DGTA 30:1 14:0/16:1 682,5651 C40H75NO7 17958209 3,06 6,59 DGTA 32:3 14:0/18:3 706,5612 C42H75NO7 15249130 2,60 6,32 DGTA 32:2 14:0/18:2 708,5813 C42H77NO7 58094063 9,89 5,96 DGTA 32:1 14:0/18:1 710,5983 C42H79NO7 59437419 10,12 16:0/16:1 6,89 DGTA 34:6 14:0/20:6 728,5457 C44H73NO7 3339092 0,57 6,53 DGTA 34:5 14:0/20:5 730,5541 C44H75NO7 21578710 3,67 6,20 DGTA 34:4 14:0/20:4 732,5674 C44H77NO7 52974067 9,02 6,05 DGTA 34:3 14:0/20:3 734,5828 C44H79NO7 29584145 5,04 16:0/18:3 5,81 DGTA 34:2 16:0/18:2 736,6094 C44H81NO7 43894585 7,47 14:0/20:2 5,48 DGTA 34:1 16:0/18:1 738,6298 C44H83NO7 59932518 10,20 5,27 DGTA 35:1 16:0/19:1 752,6434 C45H85NO7 2789161 0,47 17:0/18:1 6,38 DGTA 36:6 16:0/20:6 756,5699 C46H77NO7 5142212 0,88 6,02 DGTA 36:5 16:0/20:5 758,5821 C46H79NO7 10732704 1,83 5,72 DGTA 36:4 16:0/20:4 760,6001 C46H81NO7 36266067 6,17 5,51 DGTA 36:3 16:0/20:3 762,6193 C46H83NO7 43440528 7,39 18:1/18:2 5,18 DGTA 36:1 18:0/18:1 766,6548 C46H87NO7 8208336 1,40 16:0/20:1 5,84 DGTA 38:6 18:2/20:4 784,6011 C48H81NO7 9580557 1,63 5,54 DGTA 38:5 18:1/20:4 786,6138 C48H83NO7 12498868 2,13 5,33 DGTA 38:4 18:1/20:3 788,6306 C48H85NO7 6063595 1,03 5,21 DGTA 38:3 18:0/20:3 790,6501 C48H87NO7 3986984 0,68 18:1/20:2 4,82 DGTA 38:1 18:1/20:0 794,6813 C48H91NO7 1164930 0,20 6,56 DGTA 40:10 20:4/20:6 804,5707 C50H77NO7 2882372 0,49 6,23 DGTA 40:9 20:4/20:5 806,5888 C50H79NO7 3062280 0,52 5,81 DGTA 40:8 20:4/20:4 808,6031 C50H81NO7 8527976 1,45 5,69 DGTA 40:7 20:3/20:4 810,6170 C50H83NO7 10091238 1,72 5,39 DGTA 40:6 20:2/20:4 812,6332 C50H85NO7 5742829 0,98 20:3/20:3 5,21 DGTA 40:5 20:1/20:4 814,6478 C50H87NO7 2562459 0,44 20:2/20:3 Chưa xác định 40923128 5,90 Tổng 587461557 100,00
Các phân đoạn lipid của 2 lồi rong này cĩ thể cĩ tác dụng chống ung thư nhưng theo cơ chế khác, chẳng hạn như một sulfolipid (R-12) thuộc nhĩm SQDG (SQDG 16:0/20:5) đã được Ohta và cộng sự phân lập [62], hợp chất này cũng cĩ trong lipid phân cực của 2 lồi Lobophora sp. và H.incrassata Lamx. với hàm
lượng tương ứng 2,3 và 2,1% cĩ tác dụng ức chế hoạt động của enzim polymerase và terminal deoxynycleoridyl transferase (TdT) với IC50 1-2 µg/ml và 7,5 µg/ml.
4.4.4. Hoạt tính kháng viêm
Tác dụng kháng viêm của các phân đoạn lipid từ hai lồi Lobophora sp. và
Halimeda incrassata Lamx. được đánh giá qua tác dụng ức chế sự sản sinh NO trên
tế bào RAW 264.7 bị kích thích bởi LPS được thực hiện theo phản ứng Griess đã trình bày ở mục 2.2.5.1. Nitơ oxit (NO) là tác nhân tham gia điều chỉnh các quá trình sinh lý khác nhau trong cơ thể động vật cĩ vú và sự sản sinh NO quá mức sẽ gây ra các bệnh lý viêm, ung thư.
Bảng 4.26. Kết quả xác định hoạt tính kháng viêm
Nồng độ (µg/mL) TL (1KT PoL (1KT) NPL (1KT) % ức chế NO % tế bào sống % ức chế NO % tế bào sống % ức chế NO % tế bào sống 100 80,93 96,06 69,07 97,29 84,75 98,24 20 15,25 99,47 18,47 98,00 20,76 102,00 4 5,86 4,66 7,20 0,8 -2,82 -1,29 -3,61 IC50 61,09±6,06 - 66,21±6,24 - 52,10±4,43 - TL (TSL) PoL (TSL) NPL (TSL) 100 74,68 94,96 79,22 98,99 76,30 97,93 20 35,06 102,75 37,99 101,55 39,61 100,90 4 12,66 23,05 24,03 0,8 1,61 5,04 10,75 IC50 41,66±1,95 - 32,57±3,75 - 33,59±3,86 L-NMMA 100 99,74 89,90 20 72,44 97,54 4 28,18 0,8 9,74 IC50 8,90±0,82
Kết quả thử nghiệm được trình bày ở bảng 4.26 cho thấy các phân đoạn lipid của Lobophora sp. (1KT) và Halimeda incrassata Lamx. (TSL) đều ức chế tốt sự
sản sinh NO với giá trị IC50 tương ứng là 52,1- 66,21 µg/mL và 32,57- 41,66 µg/mL (chất đối chứng dương L-NMMA cĩ giá trị IC50 là 8,90 µg/mL). Thí nghiệm đánh giá khả năng sống của tế bào được thực hiện song song ở các nồng độ từ 0,8 đến 100 µg/mL bằng phản ứng so màu MTT. Kết quả cụ thể ở mẫu đối chứng dương, tế bào cĩ khả năng sống là 89,90% trong khi với các mẫu lipid khả năng tế bào sống cao hơn 94,96% - 98,99% ở nồng độ tương đương 100µg/ml. Điều này cho thấy khả năng sống của tế bào khơng bị ảnh hưởng bởi các mẫu lipid.
Hoạt tính kháng viêm của các phân đoạn lipid từ hai lồi trên cĩ thể lý giải bằng hàm lượng axit béo omega3 (n-3) cao của chúng. Từ những năm 70 của thế kỷ trước, các nhà khoa học Dyerberg và Bang đã khởi xướng cơng trình nghiên cứu về tác dụng của axit béo omega3 với bệnh xơ vữa động mạch và huyết khối [136].
Tiếp sau đĩ n-3 PUFA được chứng minh cĩ vai trị quan trọng ở mức độ tế bào trong việc duy trì cân bằng nội mơ màng, như các ligand cho các yếu tố phiên mã do đĩ ảnh hưởng tới sự biểu hiện gen và ở đây là sự ức chế biểu hiện gen iNOS dẫn đến tác dụng ức chế sự sản sinh NO. Nghiên cứu của Alvin Berger năm 2014 cho thấy SQDG và MGDG 28:0 (14:0/14:0) cĩ tác dụng ức chế protein gây viêm, đã được kết hợp với omega3 để điều trị và phục hồi tế bào sụn khớp [137], SQDG (14:0/14:0) cũng cĩ mặt trong phân lớp glycolipid của Lobophora sp. và Halimeda
incrassata với hàm lượng tương ứng là <1,63% và 2,54%. Khi xem xét các axit béo
trong thành phần dạng phân từ của MGDG chúng tơi nhận thấy cĩ nhiều PUFA đã được chứng minh cĩ hoạt tính sinh học cao như C18:2, C18:3, C20:4 [127,128,132] cĩ mặt trong các dạng phân tử với hàm lượng cao như MGDG 34:5 (18,83%), MGDG 34:6 (9,86%), MGDG 32:2 (9,12%) hay MGDG 36:4 (7,69%), các axit béo C18:2, 18:3 là các axit béo khởi đầu của quá trình sinh tổng hợp các các dãy omega3 và omega6 [42], axit béo C20:4 là tiền chất sinh tổng hợp các hợp chất prostaglandin nhĩm 2 trong cơ thể [130,131], vì vậy chúng tham gia vào quá trình cân bằng các omega3/omega6 và điều biến quá trình viêm trong cơ thể.
Hầu hết các nghiên cứu lâm sàng sử dụng các axit béo omega3 và omega6 nằm trong lớp chất triglyceride hoặc etyl este. Tuy nhiên gần đây, các sản phẩm cĩ nguồn gốc từ sinh vật biển giàu axit béo omega3 và omega6 nằm trong các phân lớp lipid phân cực cĩ tính bền oxy hĩa hơn nên tốt hơn hẳn dạng axit béo tự do, vì vậy lipid phân cực trong sinh vật biển ngày càng thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu do lợi ích nổi bật của chúng với sức khỏe.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
1. Đây là cơng trình đầu tiên sàng lọc tồn diện lipid và axit béo của 60 mẫu thuộc 50 lồi rong biển ở Việt Nam.
1.1. Hàm lượng lipid tổng phần lớn dao động trong khoảng 0,35 - 0,58% (tính theo khối lượng tươi). Một số mẫu cĩ hàm lượng cao vượt trội như Sargassum
paniculatum J. Ag. (1,7%), Gracilaria tenuistipitata Chang & Xia. (1,6%),
Turbinaria ornata (Turn.) J. Ag. (1,49%), Chnoospora implexa (Hering) J. Ag. (9A) (1,34%), Hypnea fragelliformis Grev. (1,1%) và Lobophora sp. (1,06%).
1.2. Kết quả phân tích lipid bằng Sorbfil TLC Videodensitometer cho thấy phần lớn lipid rong biển gồm 5 lớp chất: lipid phân cực (Pol), sterol (ST), axit béo tự do (FFA), triacylglycerol (TG), hydrocacbon và sáp (HW), trong đĩ Pol và TG cĩ hàm lượng cao nhất.
1.3. Hàm lượng, thành phần lipid tổng và axit béo phụ thuộc vào bản chất sinh học của lồi, điều kiện sinh trưởng và thời gian thu mẫu. Lồi Hypnea panosa J. Ag. cĩ hiện tượng bất thường ở mẫu thu tại Cơn Đảo với hàm lượng DHA lên tới 43,69% lipid tổng.
1.4. Hàm lượng tổng axit béo no (∑SFA) phần lớn dao động trong khoảng 38 - 55%, axit béo khơng no một nối đơi (∑MUFA) 20 - 28%, axit béo khơng no đa nối đơi (∑PUFA) 12 - 25%. Một số mẫu cĩ hàm lượng PUFA cao vượt trội như
Palisada parvipapillata (C. K. Tseng) K. W. Nam (63,89%, trong đĩ EPA 33,58%
và AA 23,4%), Lobophora sp. (59,98% trong đĩ DHA 14,26%, EPA 11,56% và AA 12,14%). 90% các mẫu rong biển (53/60) cĩ lipid vượt tiêu chuẩn của WHO về chỉ số omega-3/omega-6tốt cho sức khỏe (>0,1).
2. Bằng phép phân tích PCA dữ liệu axit béo đã xác định được 8 axit béo như chỉ dấu hố học trong phân loại rong biển theo ngành. Các axit béo C16:1n-7, C18:1n-9 và C20:4n-6 đặc trưng cho ngành rong Nâu; C15:0, C16:0 và C18:0 đặc trưng cho ngành rong Đỏ và axit béo C18:3n-6 và C18:1n-7 đặc trưng cho ngành rong Lục.
3. Lipid phân cực của Lobophora sp. chiếm khoảng 27,5% lipid tổng. Đã xác định được 158 dạng phân tử bao gồm 48 dạng phân tử phospholipid thuộc các nhĩm
PI (11), PC (14), PG (22) và PA (1); 46 dạng phân tử glycolipid thuộc các nhĩm MGDG (9), DGDG (1) và SQDG (36); 64 dạng phân tử betaine lipid thuộc các nhĩm DGTA (37) và DGTS (27). Trong phân lớp glycolipid hàm lượng axit béo khơng no giảm dần theo trật tự MGDG > DGDG > SQDG. Ngoại trừ các hợp chất SQDG 14:0/16:0, 16:0/16:0 và 16:0/18:1n-9, các dạng phân tử lipid phân cực cịn lại lần đầu tiên được cơng bố ở chi Lobophora.
4. Lipid phân cực của lồi Halimeda incrassata Lamx. chiếm khoảng 33,7% lipid tổng. Đã xác định được 64 dạng phân tử bao gồm 07 dạng phân tử phospholipid thuộc các nhĩm PI (3) và PG (4); 40 dạng phân tử glycolipid thuộc các nhĩm MGDG (12), DGDG (11) và SQDG (17) và 17 dạng phân tử betaine lipid thuộc nhĩm DGTS. Đây là nghiên cứu đầu tiên về các dạng phân tử lipid phân cực của rong biển thuộc chi Halimeda. Các dạng phân tử SQDG 20:5/22:6 và SQDG
20:4/22:6 lần đầu tiên được phát hiện ở rong biển.
5. Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy tất cả các phân đoạn lipid của
Lobophora sp. và Halimeda incrassata Lamx. đều ức chế tốt sự sản sinh NO trên
dịng tế bào RAW 264.7 bị kích thích bởi LPS với các giá trị IC50 tương ứng là 52,1- 66,22 g/ml và 32,57 - 41,66 g/mL. Kết hợp với tính bền oxy hĩa cao và tác dụng kháng một số chủng vi sinh vật kiểm định, lipid của hai lồi rong biển này cĩ thể được dùng cho các sản phẩm dinh dưỡng, dược và mỹ phẩm.
Các kết quả của luận án khơng chỉ là dữ liệu điều tra cơ bản về rong biển Việt Nam, trợ giúp cho lĩnh vực phân loại rong biển, mối tương quan giữa đa dạng lồi và đa dạng hĩa học mà cịn là cơ sở khoa học để định hướng bảo tồn, nuơi trồng và sử dụng hiệu quả nguồn lợi này.
2. KIẾN NGHỊ
1. Nghiên cứu sử dụng lipid của Lobophora sp. và Halimeda incrassata
Lamx. tạo các sản phẩm dinh dưỡng, dược và mỹ phẩm.
2. Cần nghiên cứu tiếp một số lồi cĩ triển vọng như Sargassum paniculatum J. Ag., Palisada parvipapillata (C. K. Tseng) K. W. Nam và tìm hiểu nguyên nhân hàm lượng DHA cao vượt trội của mẫu thuộc lồi Hypnea panosa J.Ag. thu ở Cơn Đảo.
3. Tiếp tục nghiên cứu lipid phân cực của các lồi cĩ hàm lượng lipid phân cực cao và giàu omega-3, omega-6.
NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Đây là cơng trình đầu tiên sàng lọc tồn diện lipid và axit béo của 50 lồi rong Đỏ, rong Nâu và rong Lục ở các vùng biển đảo Việt Nam. Đã phát hiện lồi
Hypnea panosa J.Ag. thu tại Cơn Đảo cĩ hàm lượng DHA lên tới 43,69% lipid tổng
trong khi các mẫu thu ở Nha Trang hầu như khơng cĩ hoạt chất này.
2. Đã xác định được 8 axit béo cĩ thể sử dụng như chỉ dấu hĩa học trong phân loại rong biển theo ngành.
3. Là cơng trình đầu tiên nghiên cứu các dạng phân tử lipid phân cực của các lồi rong biển thuộc chi Lobophora. Đã xác định được 158 dạng phân tử lipid phân cực của lồi Lobophora sp. trong đĩ cĩ 155 dạng phân tử lần đầu tiên được cơng bố ở các lồi rong biển thuộc chi Lobophora.
4. Là cơng trình đầu tiên nghiên cứu các dạng phân tử lipid phân cực của các lồi rong biển thuộc chi Halimeda. Các dạng phân tử SQDG 20:5/22:6 và SQDG
20:4/22:6 lần đầu tiên được phát hiện ở rong biển.
5. Các phân đoạn lipid của 2 lồi Lobophora sp. và Halimeda incrassata
Lamx. lần đầu tiên được đánh giá tác dụng ức chế sự sản sinh NO trên dịng tế bào RAW 264.7 bị kích thích bởi LPS.
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CƠNG BỐ
1. Pham Thu Hue, Nguyen Van Tuyen Anh, Nguyen Thi Cam Binh, Dam Duc
Tien, Le Tat Thanh, Pham Quoc Long, Research on the content of lipid classes
and fatty acids from Sargassum seaweed, the 6th Asian Symposium on
Advanced Materials: Chemistry, Physics and Biomedicine of Functional and Novel Materials, Hanoi-Vietnam, September 27-30th, 2017, pp 577-582.
2. Thu Hue Pham, Van Tuyen Anh Nguyen, Thi Thanh Trung Do, Anh Duy Do,
Duc Tien Dam, Thi Thanh Van Tran, Quoc Long Pham and Tat Thanh Le,
Lipidomics and anti-inflammation activity of the brown algae Lobophora sp. in Vietnam, Journal of Chemistry, 2020, 10 pages, ISSN: 2090-9063 (SCI-E,Q2),
DOI:http://doi.org/10.1155/2020/8829054.
3. Pham Thu Hue, Nguyen Van Tuyen Anh, Do Thi Thanh Trung, Pham Quoc
Long, Dam Duc Tien, Tran Thi Thanh Van, Le Tat Thanh, Lipid, fatty acid composition and molecular species of betaine lipid in the green algae Halimeda incrassata Lamx. collected from Truong Sa archipelago, Vietnam J. Chem.,
2021, 59(3), 369-375, (Scopus), DOI: 10.1002/vjch.202000201.
4. Le Tat Thanh, Nguyen Van Tuyen Anh, Pham Thu Hue, 2021, Molecular species of glycolipid and anti- inflamation activity of lipid fractions in the green algae Halimeda incrassata Lamx. collected from Truong Sa, Viet Nam,
Vietnam J. Chem., 2021, 59(5), 640-648, (Scopus), DOI: 10.1002/vjch.202100027.
5. Thu Hue Pham, Van Tuyen Anh Nguyen, Thi Hoang Yen Kieu, Le My Anh
Nguyen, Hai Nam Hoang, Quoc Long Pham, Duc Tien Dam, Thi Thanh Van Tran, Tat Thanh Le, Content and composition of lipid classes, fatty acid from Sargassum seaweed collected at Con Dao and Van Phong bay, Vietnam Journal
of Marine Science and Technology, 2021, 21(2), 1–8, ISSN 1859-3097, DOI:
https://doi.org/10.15625/1859-3097/15942.
6. Pham Thu Hue, Nguyen Van Tuyen Anh, Pham Quoc Long, Le Tat Thanh,
Studying on phospholipid molecular species of the green seaweed Halimeda incrassata Lamx. from Truong Sa in Vietnam, Vietnam Journal of Marine
Science and Technology, 2021, Vol. 21(1),1–8, ISSN 1859-3097, DOI:
https://doi.org/10.15625/1859-3097/15939.
7. Le Tat Thanh, Pham Thu Hue, Nguyen Van Tuyen Anh, Dam Duc Tien, Study
on using fatty acid data in the botanical chemotaxonomy for Vietnamese seaweed species, Viet Nam Journal of Biotechnology, 2021, 19(2), 371-379.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đinh Ngọc Chất, Hồ Hữu Nhượng, Rong câu chỉ vàng, Nxb Nơng nghiệp,
1986, Hà Nội, 110tr.
2. Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, Trần Ngọc Bút, Nguyễn Văn Tiến,
Rong biển Việt Nam (phần phía Bắc), Nhà xuất bản Khoa học & Kĩ thuật,
1993, Hà Nội, 364tr.
3. Phạm Hồng Hộ, Rong biển Việt Nam (phần phía Nam), Trung tâm học liệu,
1969, Sài Gịn, 558tr.
4. Trần Đình Toại, Châu Văn Minh, Rong biển dược liệu Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học & Kĩ thuật, 2005, Hà Nội, 189tr.
5. Loban C. S., Harrison P. J., Seaweed Ecology and Physiology, UK, Cambridge Univ. Press, 1994, London, 1-10p.
6. Chapman V.J., Chapman D.J., Seaweeds and their uses, New York, 1980,
324p.
7. Nguyễn Nghĩa Thìn, Đặng Thị Sy, Hệ thống học thực vật, Nhà xuất bản Đại
học Quốc gia, 2004, Hà Nội, 270tr.
8. Tu Van Nguyen, Nhu Hau Le, Showe-Mei Lin, Frederique Steen and Olivier De Clerck, Checklist of the marine macroalgae of Vietnam, Botanica Marina, 2013, 56(3): 207–227p.
9. Guiry M D, Guiry G M., Algaebase. Worldwide electronic publication,
National University, 2019, Ireland.
10. Đàm Đức Tiến, Nghiên cứu khu hệ rong biển quần đảo Trường Sa, Luận án
Tiến sỹ Sinh học, 2002, Hà nội.
11. Titlyanova E. A., Titlyanovaa T. V., Belousa O. S., Thu Hue Pham and Duc Tien Dam, An Inventory and Decadal Changes of the Benthic Marine Flora on the Con Dao Islands, South China Sea, Vietnam, Russian Journal of
Marine, 2020, Vol. 46, p. 390. ISSN 1063-0740.
12. Đàm Đức Tiến, Bước đầu nghiên cứu về phân bố và độ phủ của một số lồi rong vơi ở quần đảo Trường Sa, Biển Việt Nam, Hội Khoa học kỹ thuật biển
13. Dam Duc Tien, Do Huy Cuong, Species composition and distribution of seaweeds from some small islands (nam yet, son ca, song tu tay, sinh ton) of Truong Sa archipelago, Vietnam Journal of Marine Science and Technology,
2016, 16 (3), 297-305p.
14. Dam Duc Tien, Nguyen Thi Thu Hang, Pham Thu Hue, Tran Dinh Lan,
Species diversity, taxon structure and distribution of the Chlorophytes on Truong Sa archipelago, Vietnam Journal of Marine Science and
Technology, 2020, Vol. 20, No. 4, p427–436. ISSN 1859-3097.
15. Hồ Đức Cường, Nghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính sinh học của fucoidan và alginate từ hai lồi rong nâu Sargassum henslowianun và