LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước tiên tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, lãnh đạo phòng Đào tạo Đại học và Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm lời cảm ơn sâu sắc, niềm tự hào vì đã được học tập tại Trường trong những năm qua. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Duy Nhứt – Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang và ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang – Bộ môn Đảm bảo chất lượng và An toàn thực phẩm đã tận tâm, tận lực giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn KS. Nguyễn Đăng Khoa - cán bộ thu nhận rong của Viện nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang đã giúp tôi phân loại năm loại rong nâu. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn làm công tác nghiên cứu tại Viện nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt quá trình làm đề tài tại Viện. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân và các bạn bè tôi, đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên để tôi hoàn thành đồ án này. Sinh viên Đỗ Thị Hồng Thắm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 3 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN 3 1.1.1. Phân loại rong biển 3 1.1.2. Phân bố của 3 ngành rong biển trên thế giới 5 1.1.3. Sản lượng rong biển trên thế giới 7 1.1.4. Ứng dụng của rong biển 7 1.2. TỔNG QUAN VỀ RONG NÂU 9 1.2.1. Tình hình phân bố rong Nâu tại Việt Nam 9 1.2.2. Thành phần hóa học của rong Nâu 10 1.2.3. Đặc điểm rong Mơ 12 1.2.3.1. S. mcclurei 13 1.2.3.2. S. binderi 14 1.2.3.3. S. microcystum (Rong Mơ phao nhỏ) 15 1.2.3.4. S. polycystum (Rong Mơ nhiều phao) 17 1.2.3.5. S. serratum (Rong Mơ gai) 18 1.3. CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH RONG BIỂN 19 1.3.1. Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển 19 1.3.2. Một số hiện tượng hư hỏng của rong 21 1.3.3. Các biện pháp bảo quản rong khô 21 1.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ FUCOIDAN 22 1.4.1. Khái quát về fucoidan 22 1.4.2. Tác dụng sinh học của fucoidan 23 1.4.2.1. Một số tác dụng chữa bệnh của fucoidan 23 1.4.2.2. Các nghiên cứu về hoạt tính của fucoidan 24 1.4.3. Một số nghiên cứu về fucoidan ở Việt Nam 33 CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 37 2.2. HÓA CHẤT VÀ MÁY MÓC THIẾT BỊ 37 2.2.1. Các hóa chất sử dụng 37 2.2.2. Máy móc thiết bị 38 iii 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.3.1. Khảo sát các phương pháp định lượng hàm lượng fucoidan 38 2.3.1.1. Bản quyền US6573250B2 38 2.3.1.2. Bản quyền EP0645143A1 41 2.3.1.3. Định lượng fucoidan theo quy trình tách chiết của Nguyễn Duy Nhứt và cộng sự 43 2.3.2. Xác định thành phần đường của fucoidan 45 2.3.3. Bố trí thí nghiệm 51 2.3.3.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát các phương pháp định lượng hàm lượng fucoidan 51 2.3.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng fucoidan trong năm loài rong Nâu tại tỉnh Khánh Hòa 52 2.3.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định thành phần đường trung tính trong fucoidan 55 2.3.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện chiết rút fucoidan ra khỏi nguyên liệu rong S. polycystum 59 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 60 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 61 3.1. ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG FUCOIDAN THU TỪ LOÀI RONG S. SERRATUM BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 61 3.2. KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG FUCOIDAN TRONG NĂM LOÀI RONG NÂU THU MẪU TẠI TỈNH KHÁNH HÒA 64 3.3. SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN ĐƯỜNG TRUNG TÍNH TRONG HAI LOÀI RONG S. MCCLUREI VÀ S. POLYCYSTUM 66 3.4. SƠ BỘ XÂY DỰNG QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH SẠCH FUCOIDAN TỪ LOÀI RONG S. POLYCYSTUM 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 1. KẾT LUẬN 78 2. KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1.1 PHỤ LỤC 1.2 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AIDS : Acquired immune deficiency syndrome. C2 : Vị trí cacbon số 2 Da : Dalton DNA : Acid Deoxyribo Nucleic F. : Fucus FDA : Food and Drug Administration F-GX : FUCOIDAN-GLYCALYX Fuc : L-Fucose Gal : D-Galactose GC : Gas chromatography Glc : D-Glucose Gr : Gram HGF : Hepatocyte growth factor HIV : Human immunodeficiency virus HPLC : High Performance Liquid Chromatography IT-IGF : Insulin – Like Growth Factor I Treament Man : D-Mannose MWCO : Molecular weight cut off NK : Natural killer PLC : Performance Liquid Chromatography Rha : D-Rhamnose S. : Sargassum Tế bào B : Lympho bào B Tế bào T : Lympho bào T TFA : Trifluoroacetic UV-VIS : Utralviolet- Visible WHO : World Health Organization Xyl : D-Xylose v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Chỉ tiêu chất lượng của muối canxi clorua 38 Bảng 3.1. Hàm lượng fucoidan chiết tách bằng các phương pháp khác nhau (% so với khối lượng rong khô) 61 Bảng 3.2. Hàm lượng fucoidan trong năm loài rong Nâu tại tỉnh Khánh Hòa (% so với trọng lượng rong khô) 64 Bảng 3.3. Thành phần đường trung tính của fucoidan 68 Bảng 3.4. Kết quả đánh giá quá trình chiết fucoidan từ rong nâu S. polycystum 71 Bảng 3.5. Kết quả đánh giá quá trình tách laminaral 74 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình thái về rong Lục 4 Hình 1.2. Hình thái về rong Nâu 4 Hình 1.3. Hình thái về rong Đỏ 5 Hình 1.4. Hình dạng rong S. mcclurei 14 Hình 1.5. Hình dạng rong S. binderi 15 Hình 1.6. Hình dạng rong S. microcystum 16 Hình 1.7. Hình dạng rong S. polycystum 17 Hình 1.8. Hình dạng rong S. serratum 18 Hình 1.9. Sơ đồ công nghệ sau thu hoạch rong biển của Việt Nam 19 Hình 1.10. Sơ đồ sơ chế rong biển lần hai 20 Hình 1.11. Đơn vị cấu trúc của fucoidan; liên kết 1,3 [9] 23 Hình 2.1. Quy trình chiết tách fucoidan theo bản quyền US6573250B2 39 Hình 2.2. Quy trình chiết fucoidan theo bản quyền EP0645143A1 41 Hình 2.3. Quy trình chiết tách fucoidan của Nguyễn Duy Nhứt và cộng sự 44 Hình 2.4. Quy trình xác định thành phần đường trung tính trong fucoidan của rong Nâu 47 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát các phương pháp xác định hàm lượng fucoidan 51 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng Fucoidan trong năm loài rong Nâu tại tỉnh Khánh Hòa 53 Hình 2.7. Sơ dồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần đường trung tính trong fucoidan của hai loài rong S. polycystum và S. mcclurei 56 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định điều kiện chiết rút fucoidan ra khỏi rong S. polycystum 59 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn hàm lượng fucoidan tách chiết được từ các phương pháp khác nhau so với cực đại 62 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn hàm lượng fucoidan trong năm loài rong Nâu tại tỉnh Khánh Hòa so với cực đại. 65 Hình 3.3. Sắc ký đồ GC của hexaacetat glucitol 67 Hình 3.4. Sắc ký đồ GC của các đường chuẩn 67 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn thành phần đường trung tính trong hai mẫu fucoidan của hai loài rong S. polycystum và S. mcclurei 68 Hình 3.6. Sơ đồ quy trình chiết xuất fucoidan cho hiệu suất chiết cao từ loài rong S. polycystum 75 1 MỞ ĐẦU Trong khoảng mười năm gần đây, số lượng các công trình nghiên cứu fucoidan trên thế giới tăng đột ngột gần như dựng đứng trên đồ thị biểu diễn số lượng công trình công bố theo thời gian. Năm 2012, cuốn sách “Sức mạnh kỳ diệu của fucoidan” đã được xuất bản thành tiếng Việt từ nguyên bản tiến Nhật và được nhập vào bán ở Việt Nam. Đồng thời tại Việt Nam, nhiều đề tài nghiên cứu khoa học và dự án sản xuất fucoidan thô, fucoidan sử dụng cho hỗ trợ điều trị chữa bệnh nan y cũng đã được nhà nước đầu tư hàng chục tỉ đồng. Tuy nhiên, chưa có phương pháp xác định hàm lượng fucoidan nào được đưa ra để sử dụng làm phương pháp kiểm chung cho khu vực hoặc cả nước. Việt Nam, là một trong 3 nước (Ấn Độ, Phillipin, Việt Nam) có phân bố số loài rong nâu lớn nhất thế giới và Khánh Hòa là một trong những tỉnh có sản lượng nâu Nâu lớn nhất Việt Nam. Trong bối cảnh đó, việc xác định hàm lượng fucoidan có trong một số loài rong phổ biến tại Khánh Hòa và vấn đề thời sự, nhằm định hướng cho việc khai thác chế biến ứng dụng fucoidan trong nghiên cứu cũng như trong sản xuất, định hướng vật liệu để có sự chọn lựa trong việc sử dụng rong nâu làm dược liệu hay làm keo rong. Cùng với việc thực hiện các đề tài nghiên cứu dược liệu từ fucoidan của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang, tôi được Khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại Học Nha Trang phân công tiến hành thực hiện đồ án: “Khảo sát hàm lượng fucoidan từ một số loài rong nâu phổ biến ở Khánh Hòa” Nhiệm vụ đặt ra của luận văn là: 1) Đánh giá hàm lượng fucoidan thu nhận bằng ba phương pháp ( bản quyền US6573250B2, Bản quyền EP0645143A1 và phương pháp của Nguyễn Duy Nhứt và cộng sự). 2 2) Xác định hàm lượng fucoidan trong năm loài rong nâu thu mẫu tại Khánh Hòa. 3) Sơ bộ đánh giá quá trình tách chiết thu nhận fucoidan từ loài rong có hàm lượng fucoidan cao. Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án này không tránh khỏi những hạn chế, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và bạn bè để đồ án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN 1.1.1. Phân loại rong biển Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine – algae, marine plant hay seaweed. Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước. Chúng có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể. Hình dạng của chúng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền sâu, vùng biển cạn… Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống. Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành sau: 1, Ngành rong Lục (Chlorophyta) 2, Ngành rong Trần (Englenophyta) 3, Ngành rong Giáp (Pyrophyta) 4, Ngành rong Khuê (Bacillareonphyta) 5, Ngành rong Kim (Chrysophyta) 6, Ngành rong Vàng (Xantophyta) 7, Ngành rong Nâu (Phaecophyta) 8, Ngành rong Đỏ (Rhodophyta) 9, Ngành rong Lam (Cyanophyta) Trong đó, ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ. 4 Ngành rong Lục: có trên dưới 360 chi và hơn 5700 loài, phần lớn sống trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục Hình 1.1. Hình thái về rong Lục Ngành rong Nâu: có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm. Hình 1.2. Hình thái về rong Nâu [...]... cao trong protein của rong biển  Chất khoáng Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong Nâu thường lớn hơn trong nước biển Chẳng hạn Iod trong rong Nâu thường lớn hơn trong nước biển từ 80 ÷ 90 lần Hàm lượng Barium lớn hơn trong nước biển gần 1800 lần 12 Hàm lượng các loại khoáng của một số loại rong Nâu dao động từ 5.51÷6.30 % phụ thuộc vào mùa vụ và thời kì sinh trưởng Hàm lượng Iod trong một số loài. .. điều chế thuốc sát trùng 11  Polysacaride Alginic: Alginic là một polysacaride tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài tế bào của rong Nâu Hàm lượng alginic trong rong Nâu khoảng 2 ÷ 4 % so với rong tươi và 13 ÷ 15 % so với rong khô Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống Hàm lượng alginic trong rong Nâu ở các tỉnh miền... trình sinh trưởng và phải tiêu hao cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rong Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong Hàm lượng cellulose trong rong Nâu nhiều hơn rong Đỏ  Protein Protein trong rong Nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo Do vậy rong Nâu có thể sử dụng làm thực phẩm Hàm lượng protein vùng biển Nha Trang dao động từ 8,05 ÷ 21,11 % so với trọng lượng rong khô Hàm lượng axit... là thành phần của rong Nâu sau hơn 2000 năm 8 Năm 1812, người ta phát hiện trong rong Nâu có chứa Iod, từ đó người ta dùng nguyên liệu rong Nâu để chế biến Iod Năm 1870 rong biển đã được quan tâm, người ta điều chế xà phòng từ các chất K2O, Na2O lấy từ rong Nâu Năm 1914 – 1915 Mỹ, Đức dùng rong Nâu để điều chế KCl, than hoạt tính [4] Tại Nhật rong Nâu đã được sử dụng làm thức ăn từ thế kỷ thứ V [36],...5 Ngành rong Đỏ: rong Đỏ là những loại rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu Khi khô tùy theo phương pháp chế biến chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng Rong Đỏ có 2500 loài, gồm 400 chi, thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển [4] Hình 1.3 Hình thái về rong Đỏ 1.1.2 Phân bố của 3 ngành rong biển trên thế giới Xét về số lượng các loài rong, thì rong Lục (Chlorophyta)... tháng 4 trong năm Fucoidin: là loại muối giữa axit fucoidinic với các kim loại hóa trị khác nhau như: Ca, Cu, Zn Fucoidin có tính chất gần giống alginic nhưng hàm lượng thấp hơn alginic Laminarin: laminarin là tinh bột của rong Nâu Laminarin có hàm lượng từ 10 ÷ 15 % trọng lượng rong khô tùy thuộc vào loại rong, vị trí địa lý và môi trường sinh sống của từng loại rong Nâu Thường thì mùa hè hàm lượng laminarin... lọc trên 46 loài rong ở dạng bột khô trong không khí (trong đó có 4 loài rong Lục, 21 loài rong Nâu, 21 loài rong Đỏ), hoạt tính chống ung thư biểu mô dạng Ehrlich có tín hiệu ở rong Nâu Scytosiphon lomentaria (ngăn chặn 69.8%), Lessonia nigrescens (60.0%), Laminaria japonica (57.6%), Sargassum ringgoldianum (46.5%), rong Đỏ Porphyra 28 yezoensis (53.2%), Eucheuma gelatinae (52.1%) và rong Lục Enteromorpha... mọc trên mình, rong bị sóng gió nhổ đứt trôi dạt vào bờ, làm trữ lượng rong mọc tại chỗ giảm đáng kể.[4] 1.2.2 Thành phần hóa học của rong Nâu  Sắc tố Sắc tố trong rong Nâu là diệp lục tố (chlorophyl), diệp hoàng tố (xantophyl), sắc tố màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (carotene) Tùy theo tỷ lệ loại sắc tố mà rong Nâu có màu nâu - vàng nâu - nâu đậm - vàng lục Nhìn chung sắc tố của rong Nâu khá bền ... thuốc khác [8] và polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà chống lão hoá Đặc biệt trong thời gian gần đây (2007) tại trung tâm đăng ký phát minh sáng chế của Mỹ đã có qui trình sản xuất biodiesel từ rong 1.2 TỔNG QUAN VỀ RONG NÂU 1.2.1 Tình hình phân bố rong Nâu tại Việt Nam Theo số liệu nghiên cứu nguồn lợi rong Nâu có giá trị ở vùng biển Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Định cho... mang cánh hoặc không Nhờ có hệ thống phao rong luôn giữ vị trí thẳng đứng trong môi trường biển [4] Rong lá mơ là những loài rong mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nền đá vôi, san hô chết, nơi sóng mạnh và nước trong nhất là ven các đảo Rong mơ là loài có kích thước cá thể lớn và trữ lượng cao nhất trong các loài rong biển Việt Nam Rong Mơ mọc trên tất cả các loài vật bám cứng, trên các thành vách đá . tiến hành thực hiện đồ án: Khảo sát hàm lượng fucoidan từ một số loài rong nâu phổ biến ở Khánh Hòa Nhiệm vụ đặt ra của luận văn là: 1) Đánh giá hàm lượng fucoidan thu nhận bằng ba phương. xác định hàm lượng fucoidan có trong một số loài rong phổ biến tại Khánh Hòa và vấn đề thời sự, nhằm định hướng cho việc khai thác chế biến ứng dụng fucoidan trong nghiên cứu cũng như trong sản. 2 2) Xác định hàm lượng fucoidan trong năm loài rong nâu thu mẫu tại Khánh Hòa. 3) Sơ bộ đánh giá quá trình tách chiết thu nhận fucoidan từ loài rong có hàm lượng fucoidan cao. Do thời