BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

BÙI VĂN NGUYÊN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA
FUCOIDAN TỪ MỘT SỐ LOÀI RONG NÂU VIỆT NAM

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên
Mã số: 9440117

Hà Nội – 2018


Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Bùi Minh Lý
Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Quyết Chiến

Phản biện 1: …
Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….


tính chống bổ thể, chống lại các bệnh về gan, về đường tiết niệu, tác dụng bảo vệ dạ dày và khả năng điều trị
trong phẫu thuật,… [6]. Fucoidan là sulfated polysaccharide có nguồn gốc từ rong nâu, có cấu trúc hóa học
phức tạp bởi tính đa dạng của các liên kết glycoside cũng như nhiều gốc đường đơn khác nhau liên kết với
nhau và khả năng phân nhánh với các vị trí nhóm sulfate cũng như các nhánh khác được sắp xếp không theo
quy luật trên mạch polymer. Thành phần cấu tạo nên fucoidan thường là bao gồm chủ yếu fucose và sulfate
cùng một số các gốc đường khác như galactose, glucose, manose, xylose..., đôi khi còn có axít uronic [6,7].
Nhờ vào sự đa dạng cấu trúc hóa học và sở hữu nhiều hoạt tính sinh học thú vị, sulfated
polysaccharide (fucoidan) đã được nghiên cứu mạnh và sâu. Việc giải thích làm sáng rõ chính xác cấu trúc
hóa học của fucoidan là hết sức phức tạp, fucoidan được tách ra từ rong nâu thường là hỗn hợp của nhiều cấu
trúc sulfated polysaccharides khác nhau. Fucoidan thông thường là có cấu trúc phân nhánh và chứa nhiều
monosaccharide khác nhau cũng như có nhóm sulfate và axtate [7,8]. Fucoidan từ rong nâu thuộc chi
Sargassum, Hormophysa và Turbinaria có cấu trúc hóa học phức tạp [9,10] nhưng lại rất hấp dẫn về hoạt
tính cũng như ứng dụng của chúng và sẵn có trong tự nhiên. Mặc dù có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm
xác định cấu trúc tinh vi của fucoidan đã được công bố, nhưng chỉ có một vài kết quả nghiên cứu phát hiện
được tính quy luật trong cấu trúc của fucoidan [10,11,12] như liên kết giữa các gốc đường, sự phân nhánh, vị
trí các gốc sulfate, các phân tử đường đơn khác… Cho tới nay, phần lớn các công trình nghiên cứu về hoạt
tính sinh học được tiến hành trên các sản phẩm fucoidan thô. Vì vậy, mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính
sinh học của fucoidan thực tế cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏ [12,13,14]. Để giúp cho việc nghiên cứu cơ
chế tác dụng của fucoidan lên các tế bào sinh vật và tiến tới sử dụng fucoidan để bào chế dược liệu thì việc
xác định chính xác cấu trúc hóa học của fucoidan là điều quyết định đầu tiên và đang thu hút sự chú ý của


2

nhiều nhà khoa học trên thế giới. Chính vì vậy tôi chọn tên đề tài luận án là “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc
và hoạt tính sinh học của fucoidan từ một số loài rong nâu Việt Nam”.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là:
Nghiên cứu phân lập, xác định các đặc điểm cấu trúc và thử nghiệm hoạt tính sinh học của các
fucoidan từ một số loài rong nâu sinh trưởng ở vùng biển Việt Nam phục vụ cho việc điều tra tài nguyên hợp
chất thiên nhiên biển của Việt Nam và làm rõ bản chất hóa học của các đối tượng nghiên cứu.



3

Khi nghiên cứu tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước chúng tôi rút ra kết luận sau:
Các nghiên cứu về hàm lượng, thành phần hóa học và đặc điểm cấu trúc của fucoidan tách chiết và phân lập
từ các loài rong nâu Sargassum feldmannii, Sargassum duplicatum, Sargassum denticapum và Sargassum
binderi, chưa được nghiên cứu đầy đủ và hệ thống. Về nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính của fucoidan từ hai
loài rong nâu nghiên cứu trong luận án Sargassum aquifolium và Turbinaria decurrens chưa được nghiên
cứu ở trong và ngoài nước. Cấu tạo hóa học của fucoidan từ 6 loài rong nâu: Sargassum polycystum (Fsp),
Sargassum mcclurei (Fsm), Sargassum oligocystum (Fso), Sargassum denticarpum (Fsd), Sargassum swatzii
(Fsw) và Tubinaria ornata (Fto), đã được nghiên cứu ở các công trình trước, tuy nhiên chưa có nghiên cứu
nào nói về mối quan hệ giữa cấu tạo mạch nhánh của fucoidan với hoạt tính gây độc tế bào. Vì vậy chúng tôi
sẽ nghiên cứu mối quan hệ giữa hình dạng, kích thước với hoạt tính sinh học của fucoidan nhánh từ 6 loài
rong trên.
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là sulfated polysaccharides (fucoidan) phân lập từ một số loài
rong nâu. Rong nâu được thu thập tại các vùng biển ở vịnh Nha Trang, Khánh Hòa, Việt Nam. Đối tượng
nghiên cứu của luận án cụ thể như sau:
Fucoidan phân lập từ rong nâu Sargassum aquifolium (FSA) và Turbinaria decurrens (FTD), các
fucoidan này dùng để nghiên cứu cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học của luận án. Hai loài rong nâu này là
đối tượng chính của luận án.
Fucoidan từ 6 loài rong nâu: Sargassum polycystum (Fsp), Sargassum mcclurei (Fsm), Sargassum
oligocystum (Fso), Sargassum denticarpum (Fsd), Sargassum swatzii (Fsw) và Tubinaria ornata (Fto), các
fucoidan này đã được nghiên cứu cấu trúc, dùng để nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh
học.
Fucoidan từ các loài rong nâu Sargassum feldmannii, Sargassum duplicatum, Sargassum denticapum
và Sargassum binderi, là đối tượng nghiên cứu về thành phần hóa học và đặc điểm cấu trúc của fucoidan.
2.2. Phương pháp nghiên cứu

5

Hình 3.5. Sơ đồ chiết tách và phân đoạn fucoidan rừ các loài rong nâu S.polycystum (Fsp), S.mcclurei (Fsm),
S.oligocystum (Fso), S.denticarpum (Fsd), S.swatzii (Fsw) và T.ornata (Fto)

Hình 3.6. Qui trình chiết theo Bản quyền của Nga (Patent WO 2005/014657) [109]


6

3.3. Xác định thành phần và cấu trúc của fucoidan
3.3.1. Xác định hàm lượng tổng carbohydrate
3.3.2. Xác định thành phần monosaccharide
3.3.3. Xác định hàm lượng sulfate
3.3.4. Phương pháp khử sulfate
3.3.5. Xác định hàm lượng axít uronic
3.3.6. Phân tích liên kết bằng methyl hóa
3.3.7. Thủy phân tạo oligosaccharide
3.3.8. Sắc ký thẩm thấu gel (GPC)
3.3.9. Phổ IR
3.3.10. Phổ NMR
3.3.11. Phổ ESI-MS/MS
3.3.12. Phương pháp tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS)
3.4. Đánh giá hoạt tính sinh học
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp chiết tách fucoidan
Chúng tôi sử dụng quy trình chiết tách fucoidan của Bilan và cộng sự [87] để nghiên cứu cấu trúc và
hoạt tính sinh học của fucoidan.
4.2. Hàm lượng fucoidan và một số polysaccharide tan trong nước của 06 loài rong nâu sinh trưởng ở
biển Nha Trang, thành phần hóa học của các fucoidan thu được.




Bên cạnh thành phần là các gốc đường, trong phân tử của fucoidan còn chứa các gốc sulfate và các axít
uronic. Hàm lượng sulfate của các mẫu fucoidan khác nhau không nhiều (bảng 4.2), dao động trong
khoảng 21.9-25.6% so với lượng mẫu phân tích, trong đó lớn nhất là fucoidan của rong Sargassum
binderi (25.6%) và nhỏ nhất là fucoidan chiết từ rong Sargassum duplicatum (21.9%).
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 Brasil 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.
4.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các fucoidan từ hai loài rong nâu S. binderi và S. duplicatum
Trong nội dung này, chúng tôi nghiên cứu sơ bộ một số đặc điểm cấu trúc của các fucoidan từ hai
loài rong nâu Sargassum binderi và S. duplicatum. Quá 4.trình chiết tách, hiệu suất phân lập và các thành
phần cấu tạo của các fucoidan tổng của hai loài rong nâu này được trình bày trong nội dung 4.2. của luận án.
Các kết quả được trình bày trên Bảng 4.1 và Bảng 2.
4.3.1. Nội dung và kết quả nghiên cứu loài Sargassum binderi
Tách phân đoạn fucoidan tổng FSB của rong nâu Sargassum binderi trên cột sắc ký trao đổi anion
DEAE-cellulose rửa giải lần lượt với các dung dịch muối NaCl 0.5M, 1M, 1.5M và 2.0M cho 04
Như vậy, các phân đoạn fucoidan của rong nâu Sargassum binderi với thành phần đường chính là
fucose và galactose cùng một lượng lớn sulfat được gọi là các galactofucan sulfat hóa. Trong khi đó fucoidan
của một số loài rong nâu khác thuộc cùng bộ Fucales sống ở vùng ôn đới như Fucus evanescens, Fucus
vesiculosus trong thành phần của chúng chỉ chứa fucose và sulfat được gọi là các fucan sulfat hóa [68,35].
Phổ 13C-NMR của phân đoạn F2 tách từ rong nâu Sargassum binderi được trình bày trên Hình 4.4.

gốc β-D-galactose. Ngoài ra tín hiệu ở 2,1 - 2,3 ppm còn xác nhận sự có mặt của nhóm O-acetyl trong phân
tử của fucoidan này.
Trong một công trình nghiên cứu độc lập với luận án này, cấu trúc chính xác của fucoidan FSDu đã
được xác định bới Usoltseva và cộng sự thuộc Viện Hàn lâm khoa học Nga ở Viễn đông [113]. Theo đó
fucoidan này là một galactofucan sulfat hóa và acetyl hóa. FSDu có cấu trúc phân nhánh rất phức tạp làm
cho các phổ NMR của nó rất khó giải thích. Mạch chính của nó được cấu tạo chủ yếu bởi các gốc 4)-α-LFuc-(1 và β-D-Gal luân phiên liên kết với nhau. Mạch nhánh liên kết với O-6 của galactose và cấu tạo bởi
các gốc fucose có liên kết mạch ở O-3 và có các nhóm thế sulfat ở các vị trí O-2 và O-4. Mạch nhánh có đến
5 gốc đường hoặc có thể nhiều hơn nữa.
Kết luận chung cho các nội dung nghiên cứu 4.2. và 4.3. nhằm lựa chọn đối tượng rong nâu để nghiên
cứu sâu về cấu trúc và hoạt tính:


Kết quả phân tích fucoidan và các thành phần polysaccharid tan trong nước khác 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. Điều này
cho thấy thành phần cũng như đặc điểm cấu trúc của fucoidan vô cùng phức tạp. Tuy nhiên, fucoidan của
các loài rong trên đều có một đặc điểm chung là bên cạnh hàm lượng sulfat cao, hai 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 sulfat hóa. Theo các tài liệu đã công bố, fucoidan rong nâu nói chung và galactofucan


9

sulfat hóa nói riêng sở hữu phổ hoạt tính sinh học rất rộng và đa dạng như hoạt tính kháng ung thư,
kháng đông tụ máu, kháng vi rút,... [95].


Các fucoidan tách chiết và phân lập từ các loài rong nâu Sargassum feldmannii, Sargassum duplicatum,
Sargassum denticarpum và Sargassum binderi là các fucogalactan sulfat hóa chứa nhóm este sulfat và
nhóm axít uronic, cùng các thành phần đường chính là fucose và galactose, với một lượng nhỏ các đường


FSA là một hỗn hợp không đồng nhất của các polysaccharide có các đặc trưng về thành phần cấu tạo
khác nhau.



Hàm lượng sulfat của các phân đoạn tăng dần lên cùng với nồng độ của dung dịch muối rửa giải, trong
khi hàm lượng của axít uronic giảm dần đi.



Phân đoạn FSA-0.5M (4,7% tính theo FSA) có hàm lượng axít uronic và glucose cao có thể được giải
thích bởi sự hiện diện của các tạp chất trong mẫu là alginat và laminaran.



Phân đoạn chính là FSA-1.0M (21,9% tính theo FSA) có các thành phần đường đơn đặc biệt phức tạp
với sự có mặt đáng kể của fucose, galactose, xylose và mannose, ngoài ra còn thêm lượng lớn các nhóm
sulfat và axit uronic.



Phân đoạn FSA-1.5M (9,8% tính theo FSA) cấu tạo chủ yếu từ các thành phần chính là fucose, galactose
và sulfat. Các thành phần khác chỉ có hàm lượng nhỏ.


10





21.9b

15.9

5.9

3.5

2.2

11.3

13.6

21.8

8.1

4.0

7.8

4.3

14.0

30.6

2.8

FSA-1.5M
1.5MdeS
b

9.8b

% của FSA

4.4.2.2. Phổ NMR của FSA và các phân đoạn sắc ký anion của FSA
Phổ NMR cung cấp các thông tin quí giá về cấu trúc của các polysaccharid, nhưng việc áp dụng các
phương pháp của CHTHN trên các fucoidan chiết xuất từ tảo biển bị hạn chế bởi sự đa dạng của các thành
phần phân tử của chúng [7]. Thực tế chỉ có một số rất ít công bố về kết quả giải trực tiếp cấu trúc của
fucoidan tự nhiên chưa bị biến đổi bằng các kỹ thuật NMR [31]. Cách tiếp cận thực tế hơn là kết hợp các
phép phân tích CHTHN và hóa học để xác định các yếu tố cấu trúc của cả polysaccharid tự nhiên và
polysaccharid đã tách loại sulfat.
Riêng trong trường hợp FSA và các phân đoạn sắc ký trao đổi anion của nó, các phổ NMR quá phức
tạp (Hình 4.11, 4.12, 4.13 và phụ lục), không thể sử dụng trực tiếp để giải cấu trúc được. Ngay cả phân đoạn
FSA-2.0M (một galactofucan sulfat hóa) có thành phần đơn giản nhất, phổ 13C-NMR của nó cũng chỉ ra tối
thiểu là sáu tín hiệu trong vùng C-anomer 105-95 ppm cũng như cùng một số lượng các tín hiệu C-methyl
của các gốc fucose trong vùng 20-17 ppm (Hình 4.11). Kết hợp với việc các tín hiệu ứng với các nhóm
CH2OH tự do của galactose vắng mặt, các dữ kiện này cho thấy FSA-2.0M có cấu trúc phân nhánh không
có qui luật, mức độ phân nhánh rất cao, các nhóm sulfat gắn với nhiều vị trí khác nhau, các đường đơn gắn
kết với nhau theo nhiều kiểu khác nhau.
Phù hợp với dự đoán từ thành phần cấu tạo đa dạng, phổ 13C-NMR của phân đoạn FSA-1.5M còn
phức tạp hơn (Hình 4.12). Cụ thể trên phổ xuất hiện nhiều tín hiệu hơn ở vùng C-anomer. Một số tín hiệu
xuất hiện trong vùng CH2OH không thế ở 63-61 ppm.


11


mol%

1.5M ,

mol%

mol%
Xyl:
2,3,4

Xylp→

3

10

2

2,4

→3Xylp→

2

-

tr.

tr.



4

7

2,3

→4(5)Fucp(f)→

6

6

3

4

3,5

→2Fucf→

-

-

3

-

2,4


7***

-

4

→2,3Fucp→

-

3

+

-

Fuc

→2,3,4Fuc→

4

-

9

-

2,3,4,6-Man


-

-

Hex:


12

2,3,6

→4Hexp→

4

10

2

15

2,3,6

→4Hexp→

3

4


→3,4Hexp→

7

-

7

2

4,6

→2,3Hexp→

8

9

1

3

3

-

tr.

3,6+4,6
3,6


10

-

-

3,4+2,4
2

→3,4,6Hexp→

5

tr.

4

→2,3,6Hexp→

-

1

3

→2,4,6Hexp→

-



Các kết quả phân tích trình bày trên Bảng 4.7 cho thấy:


Có khá nhiều fucitol methyl hóa có nguồn gốc từ các gốc fucofuranose. Đây là điểm đặc biệt vì trước
đây chỉ có một trường hợp tìm thấy sự có mặt một lượng đáng kể của fucofuranose trong loài Chordaria
flagelliformis [8].



Các polysaccharid sulfat hóa bao gồm chủ yếu các gốc fucose thế hai, thậm chí đến ba lần. Như vậy, khi
nằm trong chuỗi mạch thẳng chúng sẽ phải gắn với một nhóm sulfat hoặc một mạch nhánh.



Các mẫu tách loại sulfat chứa nhiều gốc fucose đầu mạch không khử (terminal nonreducing residues).
Có khả năng là chúng liên kết với các đường đơn khác loại nằm trên mạch chính.



Hàm lượng mannose trong 1,5M-deS là không đáng kể. Vì vậy tất cả các hexitol methyl hóa bắt nguồn
từ các gốc galactose. Phần lớn các gốc này có gắn kết ở C-4 và C-6.



Phân đoạn fucoidan mẹ FSA-1,5M có một ít gốc galactose chỉ có gắn kết ở C-6, nhưng hầu hết số còn lại
có thêm các nhóm thế khác, có khả năng là fucose hoặc sulfat.





21.9 c

1.0MdeS

15.9

5.9

3.5

2.2

11.3

13.6

21.8

8.1

4.0

7.8

4.3

14.0

30.6


3.3

38.8

7.1

2.3

deS-3

15.4 c

16.4

10.1

4.5

5.1

24.1

12.1

1.9

deS-4

34.6 c


1.5

deS-6

7.6c

7.4

2.6

4.0

2.7

3.0

51.1

1.5

c

% của 1,0MdeS

4.4.2.5. Các đặc điểm cấu trúc của deS-2 và deS-3
Các tín hiệu mạnh nhất trên vùng H-anomer của phổ 1H-NMR của phân đoạn deS-2 được tìm thấy ở
δH 5,3 (d, J = 3 Hz), 4,45, 4,47 và 4,49 ppm (d, J = 8 Hz). Các phổ COSY, TOCSY và ROESY chỉ ra rằng
các tín hiệu này lần lượt thuộc về α-Galp, β-Xylp, và β-Galp. Phổ HSQC của deS-2 (Hình 4.15) cho phép
gán các tín hiệu chính trong phổ 13C của deS-2 như trình bày trên Bảng 4.9.

C-6

5.31

3.88

3.96

4.25

4.18

3.85,385

101.7

70.6

70.0

80.0

73.0

61.9

4.45

3.81


4.06,3.97

104.4

71.7

81.6

69.7

74.2

70.7

4.49

3.30

3.48

3.65

4.00,3.32

-

102.9

74.2


-

4.49

3.56

3.69

4.02

3.98

4.04,4.04

104.6

72.1

74.0

70.5

74.7

71.8

deS-2
A

B

Còn gốc β-Xylp có vị trí liên kết ở C-4 hoặc chiếm giữ vị trí đầu mút không khử của mạch nhánh.


15

ppm

1D/6C

1А/3А

70

72

1А/5А
74

76

1E/4E

1D/4E

1B/4А

78

80


Kết quả phân tích liên kết bằng methyl hóa cho thấy mạch polysaccharid của deS-3 cho thấy deS-3

có các đặc điểm cấu trúc tương tự như deS-2. Tuy nhiên nó cũng có những điểm khác biệt như sau:


Chứa nhiều Gal liên kết ở C-4 hơn Gal liên kết ở C-3.



Các gốc Gal liên kết ở C-6 gần như hoàn toàn vắng mặt.



Gốc Xyl đầu mạch chiếm ưu thế vượt trội so với Xyl liên kết ở C-4.


16
Trước đây đã có một số công bố về các fucogalactan, ví dụ từ các loại rong nâu Undaria pinnatifida
[115,116,117] và Laminaria japonica [118,119]. Các kết quả nghiên cứu nêu trên đã làm rõ được một phần
các đặc điểm cấu trúc của các fucogalactan deS-2 và deS-3 từ S. aquifolium. Tuy nhiên, cấu trúc chính xác
của các polysaccharid phân nhánh này còn là câu hỏi cho các nghiên cứu trong tương lai.
4.4.2.6. Các đặc điểm cấu trúc của deS-4
Phổ HSQC của deS-4 được trình bày trên Hình 4.18, phổ HMBC trên Hình 4.19.

Hình 4.18. Phổ HSQC của deS-4

Hình 4.19. Một phần của phổ HMBC của deS-4
Kết quả phân tích các phổ NMR hai chiều của deS-4 theo cách tương tự như trình bày ở trên cho
thấy:


Uv

UG

T

R

2)- -D-Man -(1

- -D-Man -(1

2,3)- -D-Man -(1

- -D-Gle A-(1

4)- -D-Gle A-(1

V -L-Fuc -(1

H-1

H-2

H-3

H-4

H-5


70.9

68.0

74.0

61.5

5.36

4.32

3.89

3.83

3.74

3.84,3.79

99.8

74.6

74.7

66.0

74.0


3.65

3.78

3.75

-

102.8

74.2

77.5

78.8

77.6

176.0

4.46

3.38

3.65

3.78

3.75


70.5

73.1

67.9

16.6

4.38

3.30

3.44

3.62

4.00,3.29

-


18

G -D-Xyl -(1

104.6

74.4

77.0

hóa kết hợp với phổ ESI-MS/MS
Tất cả các dữ kiện thu được cho phép ta rút ra các đặc điểm khái quát về cấu trúc như sau cho
fucoidan FSA-1,5M:


Fucoidan FSA-1,5M có hàm lượng sulfat cao (31,5%), cấu tạo chủ yếu từ α-L-fucose (19,2%) và
galatose (5,5%). Đường fucose tồn tại dưới cả hai dạng vòng pyranose và furanose. Đường galactose chỉ
có dạng pyranose.



Fucoidan FSA-1,5M có cấu trúc phân nhánh cao. Mạch chính cấu tạo chủ yếu bởi các gốc fucose liên kết
luân phiên với nhau ở vị trí O-3 và O-4. Các gốc galactose nằm ở đầu không khử và liên kết với O-3 của
fucose tạo thành các mạch nhánh.



Trong cấu trúc lõi, các nhóm sulfat chủ yếu nằm ở vị trí O-2 trên cả gốc fucose và galactose.

4.4.3. Đánh giá hoạt tính sinh học
4.4.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào
Hoạt tính gây độc tế bào của FSA và các phân đoạn tách sắc ký của nó được thử nghiệm trên các
dòng tế bào ung thư gan Hep-G2, ung thư phổi LU-1 và ung thư mô liên kết RD theo phương pháp hiện hành
của Viện nghiên cứu ung thư quốc gia USA [120,121]. Thử nghiệm sơ bộ được thực hiện ở nồng độ 100
g/ml với chứng dương là ellipticin. Hoạt tính gây độc tế bào được biểu diễn bằng tỉ lệ phần trăm các tế bào


20

sống sót khi có mặt chất thử ở nồng độ nhất định (Bảng 4.13). Các kết quả thử nghiệm cho thấy FSA-1,5M

70,21,3

2

FSA-2.0M

100

29,30,5

78,250,2

40,51,3

3

Ellipticin

5

0,50,5

1,10,2

0,030,0

4.4.3.2. Hoạt tính chống khối u in vitro
Các kết quả nêu trên cho phép đưa ra kết luận rằng cả hai mẫu thử nghiệm đều có khả năng ức chế rõ
rệt sự hình thành khối u tế bào ung thư dòng Hep-G2 ở nồng độ 100 μg/ml, trong đó mẫu 2,0M thể hiện hoạt
tính mạnh hơn mẫu 1,5M. Hoạt tính ức chế này có khả năng là do tác động của các fucoidan tới quá trình


1.5M

100

31,13  1,42

24,72

22,14  1,12

2.0M

100

27,28  0,95

34,03

41,11  0,88

Đối chứng (-)

1,5M (100 g/ml)

2,0M (100 g/ml)


21
Hình 4.28. Hình ảnh dưới kính hiển vi ngược của các quần thể tế bào Hep-G2 nuôi cấy trên thạch mềm dưới




FSA đã được tách thành 04 phân đoạn (ký hiệu lần lượt là FSA-0,5M, FSA-1,0M, FSA-1,5M, và FSA2,0M) có hàm lượng sulfat tăng dần bằng phương pháp sắc ký trao đổi anion.



Các phân đoạn chính là FSA-1,0M và FSA-1,5M (21,0 và 9,8% từ FSA) được phân tích bằng phương
pháp methyl hóa trước và sau khi tách loại sulfat.



Sản phẩm tách loại sulfat của FSA-1,0M là 1,0M-deS được tách thành 06 phân đoạn (ký hiệu lần lượt là
deS-1 tới deS-6) có hàm lượng axit uronic tăng dần bằng phương pháp sắc ký trao đổi anion. Các đặc
điểm cấu trúc của chúng được xác định bằng phép phân tích methyl hóa và bằng các dữ kiện NMR. Kết
quả đã nhận biết được 03 polysaccharid có cấu trúc cơ bản khác nhau:


22
 Polysaccharid thứ nhất có mạch chính gồm các gốc 2)-α-D-Gal-(1 và 4)-β-D-GlucA-(1
liên kết luân phiên với nhau. Khoảng một nửa gốc 2)-α-D-Gal-(1 có nhóm thế là α-L-Fucp
hoặc β-D-Xylp ở O-3.
 Polysaccharid thứ hai có mạch chính là một (13)-β-D-glucopyranuronan được thế một phần
bởi duy nhất một gốc β-D-Xylp hoặc α-L-Fucp ở O-4.
 Polysaccharid thứ ba có mạch chính là một xylo(fuco)galactan có mạch chính thẳng cấu tạo từ
các gốc 4)-α-D-Gal-(1 và 3)-α-D-Gal-(1 liên kết luân phiên với nhau. Gốc 3)-α-DGal-(1 mang nhóm thế là một gốc β-D-Xylp hoặc một mạch ngắn gồm 4)-β-D-Xylp-(1,
6)-α-D-Gal-(1 và α-L-Fuc có liên kết ở các vị trí khác nhau.
 Trong FSA các polysaccharid này mang các nhóm thế sulfat ở các vị trí khác nhau, không có qui
luật xác định.





FTD-2,0N có KLPT trung bình là 227 kDa, có hàm lượng sulfat là 34,5% và có các thành phần đường
đơn giản, chỉ gồm fucose và galactose với tỉ lệ 1:0,65.



Fucoidan FTD-2,0N có khả năng ức chế sự hình thành khối u của tế bào ung thư dòng HepG2 ở nồng
độ 100 μg/ml.


23


Các kết quả nghiên cứu phổ IR, NMR (1D và 2D) và ESI-MS/MS cho thấy FTD-2,0N là một
galactofucan tạo thành từ 2 loại đường (1→3)-α-L-Fuc với nhóm thế sulfat tại vị trí C-2 và -Dgalactose mang nhóm sulfat tại vị trí C-6. Galactose nối với fucose qua liên kết glucoside 1→4. Mảnh
cấu trúc cơ bản của FTD-2,0N được đề xuất như sau:
[→3-α-L-Fucp2(OSO3-)-(1→4)-β-D-Gal6(OSO3-)-1→]n

4.6. Nghiên cứu kích thước và hình dáng của 6 fucoidan phân lập từ rong nâu Việt Nam, phân tích liên
hệ của chúng với hoạt tính gây độc tế bào


Đã chiết xuất, phân lập, xác định các thành phần cấu tạo và khối lượng phân tử trung bình của các
fucoidan từ 06 loài rong nâu của Nha Trang là: S. polycystum (Fsp), S. mcclurei (Fsm), S. oligocystum
(Fso), S. denticarpum (Fsd), S. swatzii (Fss), và T. ornata (Fto).




Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của fucoidan từ một số loài rong nâu Việt Nam, chúng tôi

đã thu được kết quả như sau:
1. Đã khảo sát hàm lượng và thành phần hóa học của fucoidan từ 11 loài rong nâu thuộc hai chi Sargassum
và Turbinaria sinh trưởng ở vùng biển Nha Trang. Kết quả này cho thấy cái nhìn tổng thể hơn về
thành phần hóa học và đặc điểm cấu trúc của fucoidan. Dựa trên các kết quả này, các fucoidan phân