S. mcclurei bằng các phương pháp chiết khác nhau
Khả năng bắt gốc DPPH của dung dịch fucoidan 5mg/ml Phương pháp chiết Chiết bằng nước nóng Chiết bằng HCl (pH=2-3) Chiết bằng CaCl2 2% Chiết có hỗ trợ enzyme Chiết bằng chất lỏng ion (%SC) 58,54 31,40 46,89 35,37 50,80
Gốc DPPH bị bắt bới tính oxy hóa của hợp chất đem thử thơng qua khả năng nhận gốc hydrogen để thành phân tử DPPH-H bền. Đặc điểm cấu trúc của DPPH tương tự như nhóm -OH và -OSO3H. Trong phân tử fucoidan một phần các nhóm OH đã được thay thế bởi nhóm –OSO3H, nên ảnh hưởng của nhóm OH được loại bỏ. Vì lý do trên mà sự có mặt nhóm sulfate hemiester có liên quan đến hoạt tính bắt gốc DPPH của fucoidan. Đây cũng là kết quả nghiên cứu của các tác giả Zhang, Q và CS và nhóm tác giả Yoshizawa, Y., khi nghiên cứu mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính chống oxy hóa của polysaccharide từ 02 loài rong Porphyra haitanesis và Prophyra yezoensis[68][69].
chiết nước nóng và chiết bằng nhựa lỏng ion cao hơn các mẫu cịn lại được giải thích bởi trong thành phần của chúng có hàm lượng các chất chống oxy hóa cao như protein, polyphenol và sulfate hemiester (cường độ vân phổ 1250 cm-1) mạnh. Mẫu fucoidan chiết bằng dung dịch axit HCl pH=2, mặc dù có hàm lượng sulfate cao lên đến 44,36%, tuy nhiên hoạt tính bắt gốc DPPH thấp nhất có thể do khi sử dụng dung dịch axit không chỉ cắt liên kết hemiester – OSO3H mà còn cắt mạch liên kết glycosite làm khối lượng phân tử thấp hơn (Hình 3.2) làm ảnh hưởng đến hoạt tính bắt gốc của chúng.
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN
Qua thời gian nghiên cứu các kết quả chính của đề tài đạt được như sau: 1. Phương pháp chiết có ảnh hưởng đến hiệu suất chiết Fucoidan từ rong nâu S. mcclurei theo thứ tăng dần như sau: chiết bằng dung dịch CaCl2 (2,8%); chiết bằng dung dịch axit (3,4%); chiết bằng nước nóng (3,8%); chiết bằng chất lỏng ion (13,1%); chiết có hỗ trợ của enzyme (13,4%).
2. Phương pháp chiết có ảnh hưởng đến thành phần hóa học của dịch chiết fucoidan từ rong nâu S. mcclurei làm cho hàm lượng các thành phần của dịch chiết thay đổi nhiều lần như manitol (0,28 - 0,91%), fucose (0,49 - 5,25%), glucose (1,27 - 6,40%), axit manuronic (0,49 - 18,70%), axit guluronic (0,12 - 0,21%),...
3. Phương pháp chiết có ảnh hưởng đến vị trí khơng gian của nhóm sulfate trên phân tử đường thường gắn ở vị trí equatorial (C4) và axial (C2). Phương pháp chiết bằng dung dịch axit ảnh hưởng vị trí của nhóm sulfate.
4. Phương pháp chiết có ảnh hưởng lên hoạt tính chống oxy hóa của fucoidan, cao nhất là chiết bằng nước nóng và thấp nhất là chiết có hỗ trợ enzyme. Khả năng bắt gốc DPPH cao nhất là chiết bằng nước nóng và thấp nhất là chiết bằng axit.
4.2. KIẾN NGHỊ
Tiếp tục nghiên cứu phân tích chi tiết cấu trúc hóa học và các hoạt tính sinh học khác của Fucoidan được phân lập từ rong nâu S. mcclurei nhằm đánh giá thêm ảnh hưởng của phương pháp chiết đến cấu trúc và các hoạt tính sinh học khác, từ đó làm cơ sở cho việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên rong nâu của Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Usov A.I., Bilan M.I., 2009, Fucoidans - sulfated polysaccharides of brown algae, Russian Chemical Reveiws, 78(8), 785–799.
[2] Micheline R.S., Cybelle M., Celina G.D., Fernando F.S., Hugo O.R., Edda L., 2007, Antioxidant activities of sulfated polysaccharides from brown and red seaweeds, J. Appl. Phycol, 19, 153–160.
[3] Nguyễn Hữu Đại, 1997, Rong Mơ (Sargassaceae) Việt Nam: Nguồn
lợi và sử dụng, NXB Nơng nghiệp TP Hồ Chí Minh.
[4] Trần Đình Toại, Châu Văn Minh, 2004, Tiềm năng rong biển Việt Nam, NXB KHKT Hà Nội.
[5] Usoltseva R.V., 2018, Structural characteristics and anticancer activity in vitro of fucoidan from brown alga Padina boryana, Carbohydr.
Polym., 184, 260-268.
[6] Surits S.P., Usoltseva R.V., Shevchenko N.M., Thinh P.D., Ermakova, 2020, Structural characteristics and anticancer activity in vitro of
fucoidans from brown seaweeds Sargassum miyabei and S. oligocystum,
Chem. Nat. Compd, 56, 34-38.
[7] Cho S.C., Lee M.L., You B.Y., 2011, Relationship between oversulfation and conformation of low and high molecular weight fucoidans and evaluation of their in vitro anticancer activity, Molecules, 16, 291-297.
[8] Atashrazm J.L., Lowenthal F., Woods R.M., Holloway G.M., Dickinson A.F., 2015, Fucoidan and cancer: A multifunctional molecule with
anti-tumor potential, Mar. Drugs, 2327-2346.
[9] Kylin H., 1913, Zur biochemie der Meersalgen, Z. Physiol, Chem,
83, 171-197.
[10] Ahmad T.B.S., 2015, Methods for quantification and extraction of
fucoidan, and quantification of the release of total carbohydrate and fucoidan from the brown algae Laminaria hyperborea.
bổ sung cho Việt Nam - Phần II, Tuyển tập Nghiên cứu biển, 13, 95-114.
[12] Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, Trần Ngọc Bút, Nguyễn Văn Tiến, 1993, Rong biển miền Bắc Việt Nam, NXB KHKT Hà Nội.
[13] Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Một số loài rong biển mới bổ sung cho khu hệ rong biển Việt Nam - Phần I, 2002, Tuyển tập Nghiên cứu
biển, 12, 149-158.
[14] Phạm Hoàng Hộ, 1969, Rong biển Việt Nam - Phần III. Phaeophyceae, NXB Trung tâm học liệu Sài Gòn.
[15] Võ Thị Như Trim, 2020, Sử dụng amin bậc 4 (quaternary ammonium) để xác định hàm lượng fucoidan trong polysaccharide tách chiết từ rong nâu, Luận văn thạc sĩ hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[16] Lê Đỗ Thùy Vi, 2019, Nghiên cứu tinh chế và phân tích đặc điểm
cấu trúc của fucoidan từ rong nâu Sargassum oligocystum, Luận văn thạc sĩ
hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[17] Nguyễn Văn Tú, Lê Như Hậu, 2013, Góp phần nghiên cứu thành
phần lồi ngành rong nâu (Ochrophyta-phaeophyceae) ở Việt Nam, Kỷ yếu
Hội nghị Quốc tế “Biển Đông 2012", 119–129.
[18] Nguyễn Duy Nhứt, 2008, Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt
tính sinh học của polysaccharide từ một số lồi rong nâu ở tỉnh Khánh Hịa,
Luận án tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[19] Phạm Đức Thịnh, 2015, Nghiên cứu phân tích thành phần, cấu trúc hóa học của fucoidan có hoạt tính sinh học từ một số lồi rong nâu ở vịnh Nha Trang, Luận án tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[20] Bùi Văn Nguyên, 2018, Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và hoạt tính
sinh học của Fucoidan từ mọt số lồi rong nâu Việt Nam, Luận án tiến sĩ Hóa
học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[21] Bùi Minh Lý, Lê Như Hậu, 2010, Đánh giá hiện trạng và nghiên cứu giải pháp bảo vệ nguồn lợi rong Mơ (Sargassum) tại Khánh Hòa, Đề tài
[22] Hồ Đức Cường, 2014, Nghiên cứu cấu trúc và khảo sát hoạt tính
sinh học của Fucoidan và alginate từ hai loài rong nâu Sargassum henslowianun và Sargassum swartzii của Việt Nam, Luận án tiến sĩ Hóa học,
Đại học Bách Khoa, Hà Nội.
[23] Tôn Nữ Ngọc Minh, 2020, Xác định thành phần hóa học và đặc điểm cấu trúc của Polysaccharide Sulfate được phân lập từ rong nâu Sargassum microcystum, Luận văn thạc sĩ hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội.
[24] Nguyễn Duy Nhứt, Bùi Minh Lý, Thành Thị Thu Thủy, Nguyễn Mạnh Cường, Trần Văn Sung, 2009, Nghiên cứu Fucoidan có hoạt tính gây
độc tế bào tách từ rong nâu Sargasum swartzii bằng phương pháp phổ khối nhiều lần, Tạp chí Hóa học, 47(3), 300–307.
[25] Li B., Lu F., Wei X., Zhao R., 2008, Fucoidan: Structure and bioactivity, Molecules, 13(8), 1671–1695.
[26] Bilan M.I., Grachev A.A., Ustyuzhanina N.E., 2002, Structure of a
Fucoidan from the brown seaweed Fucus evanescens C. Ag, Carbohydr. Res.,
337, 238–245.
[27] Bilan M.I., Grachev A.A., Shashkov A.S., Nifantiev N.E., Usov A.I., 2006, Structure of a Fucoidan from the brown seaweed Fucus serratus
L., Carbohydr. Res., 341, 238–245.
[28] Percival E., McDowell R., 1967, Chemistry and enzymology of marine algal polysaccharides, Acad. Press. London New York, 6–28 & 73–
96 &157–174.
[29] Percival E., Ross A., 1950, Fucoidin Part I: The isolation and purification of fucoidin from brown seaweeds, J. Chem. Soc., 717–720.
[30] Nishino T., Aizu Y., Nagumo T., 1991, The influence of sulfate content and molecular weight of a fucan sulfate from the brown seaweed Ecklonia kurome on its antithrombin activity, Thromb. Res., 64, 723–731.
[31] Bilan M.I., Grachev A.A., Ustyuzhanina N.E., Shashkov A.S., Nifantiev N.E., Usov A.I., 2004, A Highly regular fraction of a Fucoidan
from the brown seaweed Fucus distichus L, Carbohydr. Res., 339, 511–517.
[32] Dohura K., Kuge T., Uomoto M., Nishizawa K., Kawasaki Y., Iha M., 2007, Prophylactic effect of dietary seaweed Fucoidan against enteral prion infection, Antimicrob. Agents Chemother, 51, 2274–2277.
[33] Nishino T., Yokoyama G., Dobahi K., 1989, Isolation, purification
and characterization of fucose-containing sunphated polysaccharides from the brown seaweed Ecklonia kurome and their blood-anticoagulant activities,
Carbohydr. Res., 186, 119–129.
[34] Zhang Q.B., Yu P.Z., Zhou G.F., Li Z.E., Xu Z.H., 2003, Studies on antioxidant activities of fucoidan from Laminaria japonica, Chin. Trad.
Herb. Drugs, 34, 824–826.
[35] Noda H., Amano H., Arashima K., Nisizawa K., 1990, Antitumor
activity of marine algae, Hydrobiologia, 204, 577–584.
[36] Hiroko I., Hiroyuki N., Amano H., Zhuaug C., Mizuno T., Ito H., 1993, Antitumor activity and immunological properties of marine algal polysaccharides, especially fucoidan, prepared from Sargassum thunbergii of Phaeophyceae, Anticancer Res, 13(6A), 2045–2052.
[37] Kobayashi T., Honke K., Miyazaki T., Matsumoto K., Nakamura T., Ishizuka I., Makita A., 1994, Hepatocyte growth factor (HGF) specifically
binds to sulfoglycolipids, J.Biol chem, 269(13), 9817–9821.
[38] Administration Washington DC, 2000, Public Heath service Food
and drug, 14.
[39] Sharmila G., Anna Sheba L., Ilakkia A., 2018, Determination of in
vitro antioxidant activity of crude fucoidan extracted from Sargassum wightii by different methods, Int. J. Res. Pharm. Sci., 9(3), 984–989.
[40] Bilan M.I., Klochkova N.G., Shashkov A.S., Usov A.I., 2018,
Polysaccharides of Algae 71*. Polysaccharides of the Pacific brown alga Alaria marginata, Russ. Chem. Bull., 67(1), 137–143.
in physical chemistry, Endres F. S.Z.E. Abedin, 8, 2101–2116.
[42] Seddon K.R., 1997, Ionic Liquids for Clean Technology, J. Chem. Technol. Biotechnol., 68, 351–356.
[43] Stark A., 2011, Ionic liquids in the biorefinery: a critical assessment of their potential., Energy Environ. Sci., 4, 19–32.
[44] Passos H., Freire M.G., Coutinho J.A.P., 2014, Ionic liquid solutions as extractive solvents for value-added compounds from biomass.,
Green Chem., 16, 4786–4815.
[45] Canales R.I., Brennecke J.F., 2016, Comparison of Ionic Liquids to Conventional Organic Solvents for Extraction of Aromatics from Aliphatics., J. Chem. Engeneering data, 81, 1685–1699.
[46] Teixeira R.E., 2012, Energy-Efficient Extraction of Fuel and Chemical Feedstocks from Algae., Green Chem., 14, 419–427.
[47] Kim Y.H., Choi Y.K., Park J., Lee S., Yang Y.H., Kim H.J., Park T.J., Kim Y.H., Lee S.H., 2012, Ionic Liquid-Mediated Extraction of Lipids from Algal Biomass., Bioresour. Technol., 109, 312–315.
[48] Fujita K., Kobayanshi D., Nakamura N., Ohno H., 2013, Direct Dissolution of Wet and Saliferous Marine Mi-croalgae by Polar Ionic Liquids without Heating., Enzyme Microbial Technology, 52, 199-202.
[49] Tushar J., Trivedi A.K., 2014, Efficient Extraction of Agarose from Red Algae Using Ionic Liquids, Green Sustain. Chem., 4, 190–201.
[50] Pezoa-Conte R., Leyton A., Anugwom I., von Schoultz S., Paranko J., Mäki-Arvela P., Willför S., Muszyński M., Nowicki J., Lienqueo M.E.,. Mikkola J.P, 2015, Deconstruction of the green alga Ulva rigida in ionic liquids: Closing the mass balance, Algal Res., 12, 265–273.
[51] Thuy T.T.T., Van T.T.T., Yuguchi Y., Bui L.M., Nguyen T.T., 2013, Structure of fucoidan from brown seaweed Turbinaria ornata as Studied by Electrospray ionization Mass spectrometry (MSIMS) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS) Techniques, Mar.Drugs, 11, 2431–2443.
[52] Maria I. Bilan, Nadezhda E. Ustyuzhanina, Alexander S. Shashkov, Thi Thu Thuy Thanh, Minh Ly Bui, Thi Thanh Van Tran, Van Nguyen Bui, Anatolii I. Usov, 2017, Sulfated polysaccharides of the Vietnamese brown alga Sargassum aquifolium (Fucales, Sargassaceae),
Carbohydr. Res., 449, 23–31.
[53] Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, 2001, Năm loài mới thuộc chi rong Mơ - Sargassum ở ven biển Việt Nam., Tạp chí Sinh học,
23(1), 1–10.
[54] Maria I. Bilan, Nadezhda E. Ustyuzhanina, Alexander S. Shashkov, Thi Thu Thuy Thanh, Minh Ly Bui, Thi Thanh Van Tran, Van Nguyen Bui, Nikolay E. Nifantiev, Anatolii I. Usov, 2018, A sulfated galactofucan from the brown alga Hormophysa cuneiformis (Fucales, Sargassaceae), Carbohydr. Res., 469, 48–54.
[55] Thuan Thi Nguyen, Mikkelsen Maria Dalgaard, Vy Ha Nguyen Tran, Dieu Trang Vo Thi, Rhein-Knudsen Nanna, Holck Jesper, Rasin Anton B., Thuy Cao Hang Thi, Thanh Van Tran Thi, Meyer Anne S., 2020, Enzyme-
assisted fucoidan extraction from brown macroalgae fucus distichus subsp. Evanescens and saccharina latissima, Mar. Drugs, 18, 296.
[56] Pinker A., Marsh K.N., Pang S., Staiger M.P., 2009, Ionic Liquids
and Their Interaction with Cellulose., Chem. Rev., 109, 6712–6728.
[57] Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.A., Smith F., 1956, Colorimetric method for determination of sugars and related substances., Anal. Chem, 28, 350–356.
[58] Vishchuk O.S., Ermakova S.P., Zvyagintseva T.N., 2011, Sulfated
polysaccharides from brown seaweeds Saccharina japonica and Undaria pinnatifida: isolation, structural characteristics, and antitumor activity.,
Carbohydr. Res., 346, 2769–2776.
[59] Dodgson K.S., Price R.G., 1962, A Note on the Determination of the Ester Sulfate Content of Sulfated Polysaccharides., Biochem. J., 84, 106–
[60] Bitter T., Muir H.M., 1962, A modified uronic acid carbazole reaction., Anal. Biochem, 4, 330–334.
[61] Velioglu Y.S., Mazza G., Gao L., Oomah B. D., 1998, Antioxidant
activity and total phenolics in selected fruits, vegetables and grain products.,
J. Agric. Food Chem., 46(10), 4113–4117.
[62] Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J., 1951,
Protein measurement with the Folin phenol reagent., J. biol. Chem., 193,
265–275.
[63] Chizhov A.O., Dell A., Morris H.R., 1999, A study of fucoidan from the brown seaweed Chorda filum., Carbohydr. Res., 320, 108–119.
[64] Hang T. T. Cao, Maria D. Mikkelsen, Mateusz J. Lezyk, Ly M. Bui, Van T. T. Tran, Artem S. Silchenko, Mikhail I. Kusaykin, Thinh D. Pham, Bang H. Truong, Jesper Holck and Anne S. Meyer, 2018, Novel Enzyme Actions for Sulphated Galactofucan Depolymerisation and a New Engineering Strategy for Molecular Stabilisation of Fucoidan Degrading Enzymes, Mar.Drugs, 16, 422.
[65] Prieto P., Pineda M., Aguilar M., 1999, Spectrophotometric quantitation of antioxidant capacity through the formation of a phosphomolybdenum complex: Specifi c application to the determination of vitamin E., Anal. Biochem., 269, 337–341.
[66] Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Công Thùy Trâm, Đỗ Thị Phương, Vũ Thị Thu Phương, Thị Nguyễn Nga, Truan Gilles, Đỗ Thị Thảo, 2017, Nghiên
cứu hoạt tính chống oxy hóa và bảo vệ gan in vitro của các dịch chiết từ cây phèn đen (phyllanthus reticulates poir.), Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 15,
251–258.
[67] Deniaud-Bouët E., Kervarec N., Michel G., Tonon T., Kloareg B., Hervé C., 2014, Chemical and enzymatic fractionation of cell walls from Fucales: Insights into the structure of the extracellular matrix of brown algae., Ann. Bot., 114(6), 1203–1216.
activities of sulfated polysaccharide fractions from Porphyra haitanesis., J.
Appl. Phycol., 15, 305–310.
[69] Yoshizawa Y., Ametani A., Tsunehiro J., Nomura K., Itoh M., 1995, Macrophage stimulation activity of the polysaccharide fraction from a
marine alga (Prophyra yezoensis): Structure-function relationships and improved solubility., Biosci. Biotechnol. Biochem., 59, 1933–1937.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Đường chuẩn carbohydrate tổng số
Bảng: Giá trị mật độ quang OD tương ứng với nồng độ D-glucose
Nồng độ D-glucose (µg/ml) OD 490nm Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 20 0,175 0,173 0,178 0,175 ± 0,003 40 0,338 0,331 0,344 0,338 ± 0,007 80 0,665 0,656 0,671 0,664 ± 0,008 120 0,902 0,887 0,904 0,898 ± 0,009 160 1,170 1,183 1,164 1,172 ± 0,010 200 1,513 1,502 1,501 1,505 ± 0,007 y = 0.0073x + 0.0294 R² = 0.9975 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 -50 0 50 100 150 200 250 OD 49 0 Nồng độ D-glucose (µg/ml)
Đồ thị đường chuẩn xác định hàm lượng carbohydrate tổng số
Phương trình: D = 0,0073C + 0,0294 tuyến tính trong khoảng 0-200µg/ml Với giá trị R2= 0,9975 1 Có thể áp dụng