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
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
HÀ NỘI – 2018
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
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS. TS.
Bùi Minh Lý và PGS.TS. Nguyễn Quyết Chiến, những người thầy bằng cả tâm
huyết của mình đã hướng dẫn tôi về khoa học, gợi mở cho tôi các ý tưởng nghiên
cứu và chia sẻ nhiều vấn đề của cuộc sống trong suốt thời gian tôi làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới GS. TS. Phạm Quốc Long - Viện trưởng Viện Hóa
học các Hợp chất thiên nhiên, cùng ban lãnh đạo Viện, bộ phận đào tạo của Viện đã
tạo điều kiện rất nhiều cho tôi hoàn thành luận án của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, các anh chị phụ trách của Học Viện
Khoa học Công nghệ, đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận án của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới UBND tỉnh Khánh Hòa, ban giám hiệu trường
Đại học Khánh Hòa, Khoa KHTN và Công nghệ, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để
tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo viện, các nhà khoa học, anh chị em và bạn
bè đang công tác tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng và Công nghệ Nha Trang, Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi
làm thực nghiệm và luôn động viên giúp đỡ để tôi hoàn thành đề tài luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới các nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu
PGS.TS. Trần Thị Thanh Vân, PGS.TS. Thành Thị Thu Thủy, GS.TSKH.
Anatolii I. Usov và PGS.TS. Yoshiaki Yuguchi đã tạo điều kiện giúp đỡ và hướng
dẫn tôi trong quá trình hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các đề tài hợp tác quốc tế với Liên Bang Nga mã
số VAST.HTQT.Nga.02.15-16 và VAST.HTQT.Nga.06.13-14, với Nhật Bản mã
số VAST.HTQT.NHATBAN.02.13-15 đã tài trợ kinh phí giúp hoàn thành luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Lê Như Hậu, Viện Nghiên cứu Ứng dụng và
Công nghệ Nha Trang đã giúp đở tôi trong quá trình thu thập mẫu rong nâu và
giám định tên khoa học.
Tôi xin gửi lời tri ân của mình tới gia đình, bạn bè, những người thân luôn
động viên tôi hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học này.
Xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
1.2. Tổng quan về Sulfated polysaccharide (Fucoidan) ................................. 26
1.2.1. Giới thiệu chung về Fucoidan ............................................................ 26
1.2.2. Thành phần hóa học của fucoidan trong một số loài rong nâu ........ 26
1.2.3. Cấu trúc hóa học của fucoidan .......................................................... 28
1.2.4. Tính chất hóa lý của fucoidan ........................................................... 29
1.2.5. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của fucoidan .................................. 30
1.2.5.1. Hoạt tính chống đông tụ máu và chống huyết khối ........................ 30
1.2.5.2. Hoạt tính chống virus .................................................................... 32
1.2.5.3. Hoạt tính kháng u và điều hòa miễn dịch....................................... 33
1.2.5.4. Hoạt tính chống oxy hóa................................................................ 35
1.2.5.5. Giảm lipid máu ............................................................................. 36
iv
1.2.5.6.
Kháng viêm ................................................................................ 36
1.2.5.7. Chống lại các bệnh về gan .......................................................... 37
1.2.5.8. Hoạt tính kháng khuẩn ................................................................ 37
1.2.5.9. Tác dụng giảm lượng đường huyết trong máu. ............................ 37
1.2.5.10. Các ứng dụng của fucoidan......................................................... 38
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam liên quan đến nội
dung nghiên cứu của luận án .......................................................................... 39
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................... 39
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................... 44
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 49
2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 49
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 50
3.3.9. Phổ IR ................................................................................................. 80
3.3.10. Phổ NMR .......................................................................................... 80
3.3.11. Phổ ESI-MS/MS ............................................................................... 80
3.3.12. Phương pháp tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS) ..................................... 80
3.4. Đánh giá hoạt tính sinh học ...................................................................... 81
3.4.1. Hoạt tính gây độc tế bào .................................................................... 81
3.4.2. Thử nghiệm hoạt tính ức chế hình thành khối u ba chiều trên thạch
mềm .............................................................................................................. 82
3.4.3. Thử nghiệm hoạt tính chống đông tụ máu ........................................ 83
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 85
4.1. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp chiết tách fucoidan.......................... 85
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. ........................................................................................... 86
4.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các fucoidan từ hai loài rong nâu S.
binderi và S. duplicatum ................................................................................ 90
4.3.1. Nội dung và kết quả nghiên cứu loài Sargassum binderi ................. 90
4.3.2. Nội dung và kết quả nghiên cứu loài Sargassum duplicatum .......... 92
4.4. Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của fucoidan phân lập từ rong
nâu Sargassum aquifolium .............................................................................. 96
4.4.1. Chiết xuất và làm sạch fucoidan........................................................ 96
4.4.2. Xác định cấu trúc của fucoidan ...................................................... 100
4.4.2.1. Tách loại các nhóm sulfat (Desulfation) ...................................... 100
vi
4.4.2.2. Phổ NMR của FSA và các phân đoạn sắc ký anion của FSA ....... 101
4.4.2.3. Phân tích liên kết bằng methyl hóa (Methylation analysis) .......... 104
4.4.2.4. Tách 1,0M-deS trên cột sắc ký trao đổi anion.............................. 106
vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Các phương pháp sắc ký
CC
Column Chromatography
GC
Gas Chromatography
GC-MS
Gas Chromatography - Mass
Spectrometry
GLC
Gas Liquid Chromatography
GPC
Gel permeation chromatography
HPLC
High Performance Liquid
Chromatography
LC-MS
Liquid Chromatography - Mass
Spectrometry
GC - FID
Gas Chromatography – Flame
Ionization Detector
Các phương pháp phổ
13
C-NMR
Carbon-13 NMR Spectroscopy
1
Spectroscopy
Radius of gyration
SAXS
TOCSY
Small-angle X-ray Scattering
Total correlation spectroscopy
Sắc ký cột thường
Sắc ký khí
Sắc ký khí - Phổ khối
Sắc ký khí, pha tĩnh lỏng
Sắc ký lọc gel
Sắc ký lỏng cao áp
Sắc ký lỏng cao áp - Phổ
khối
Sắc ký khí – Đầu dò ion
hóa ngọn lửa
Phổ CHTHN carbon 13
Phổ CHTHN proton
Phổ tương tác hai chiều 1H1
H
Phổ khối ion hóa phun mù
điện tử
Phổ tương tác dị hạt nhân
qua nhiều liên kết
Phổ khối ion hóa phun mù
điện tử
LU-1
RD
Human lung adenocarcinoma
Human Rhabdomyosarcoma
Monosaccharide
Fuc
Fucose
Fucf
Fucofuranose
Fucp
Fucopyranose
Gal
Galactose
Gluc
Glucose
GlucA
Glucuronic Acid
Man
Mannose
Xyl
Xylose
Hóa chất
Cetavlon
DMSO
EtOAc
EtOH
MeOH
Hexadecyl trimethyl
ammonium bromid
Dimethylsulfoxid
Ethyl acetat
Ethanol
Methanol
Axit trifluoroacetic
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần loài và phân bố rong nâu Khánh Hòa ................................. 12
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số fucoidan .............................................. 27
Bảng 1.3. Sự phân bố trọng lượng phân tử của fucoidan ........................................ 30
Bảng 1.4. Cấu trúc hóa học của các fucoidan từ một số loài rong nâu .................... 39
Bảng 2.1. Các đỉnh phổ đặc trưng của fucoidan trên phổ hồng ngoại ..................... 54
Bảng 2.2. Độ dịch chuyển hóa học của C và H trong một số gốc đường ................ 56
Bảng 2.3: Các mảnh đặc trưng cho các sulfate fucose có nhóm sulfate .................. 61
ở các vị trí khác nhau trong phổ khối dạng ion âm ................................................. 61
Bảng 2.4. Fucoidan phân đoạn SmF3 của rong S. mcclurei ................................... 62
Bảng 2.5. Thông số đối với một số dạng cấu trúc polymer ................................. 65
Bảng 4.1. Thành phần polysaccharid tan trong nước từ một số loài rong nâu (% trên
trọng lượng rong khô) ............................................................................................ 87
Bảng 4.2. Thành phần hóa học của các fucoidan phân lập được từ 06 loài rong nâu
thu ở Nha Trang. ................................................................................................... 88
Bảng 4.3. Thành phần hóa học của các phân đoạn fucoidan từ Sargassum binderi 91
Bảng 4.4. Thành phần hóa học của các phân đoạn fucoidan từ S. duplicatum ........ 93
Bảng 4.5. Hiệu suất và thành phần (%) của FSA và các phân đoạn fucoidan thu
mẫu fucoidan. ...................................................................................................... 153
Bảng 4.22. Liên hệ giữa hoạt tính với bán kính hồi chuyển Rgc của các mẫu
fucoidan. ............................................................................................................. 154
xi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Bản đồ vị trí khu vực điều tra phân bố một số chi rong nâu tỉnh Khánh
Hòa........................................................................................................................ 11
Hình.1.2. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan đặc trưng tách và phân lập từ rong
nâu ........................................................................................................................ 46
Hình 2.1. Hình dạng rong Sargassum aquifolium và Turbinaria decurrens............ 50
Hình 2.2. Quy trình methyl hóa phân tích liên kết glycoside trong polysaccharide. 52
Hình 2.3. Nguyên lý hoạt động của kỹ thuật ion hóa ESI-MS ................................ 59
Hình 2.4. Cơ chế phân mảnh của carbohydrate ...................................................... 60
Hình 2.5. Cơ chế phân mảnh của carbohydrate ...................................................... 61
Hình 2.6. Cơ chế phân mảnh oligosacaride với sự có mặt của ion kim loại ............ 62
Hình 2.7. Phổ MS và cơ chế phân mảnh của fucoidan ........................................... 62
Hình 3.1. Vị trí địa lý nơi thu thập mẫu rong nâu và ảnh rong Sargassum aquifolium
.............................................................................................................................. 70
Hình 3.2. Rong nâu Sargassum aquifolium và Turbinaria decurrens ..................... 71
Hình 3.3. Sơ đồ chiết tách và phân đoạn fucoidan rừ rong nâu Sargassum
aquifolium ............................................................................................................. 73
Hình 3.4. Sơ đồ chiết tách và phân đoạn fucoidan rừ rong nâu Turbinaria decurrens
.............................................................................................................................. 74
Hình 3.5. Sơ đồ chiết tách và phân đoạn fucoidan rừ các loài rong nâu Sargassum
polycystum (Fsp), Sargassum mcclurei (Fsm), Sargassum oligocystum (Fso),
Sargassum denticarpum (Fsd), Sargassum swatzii (Fsw) và Tubinaria ornata (Fto)
.............................................................................................................................. 75
Hình 4.24. Phổ ESI-MS của FSA-1,5M trong vùng m/z 320 đến m/z 610 ........... 120
Hình 4.25. Phổ ESIMS/MS của ion [FucSO3]- với m/z 243 .................................. 121
Hình 4.26. Phổ ESIMS/MS của ion [Fuc2SO3]- với m/z 389 ................................ 122
Hình 4.27. Phổ ESIMS/MS thức âm của ion [FucGalSO3]- (m/z 405) .................. 123
Hình 4.28. Hình ảnh dưới kính hiển vi ngược của các quần thể tế bào Hep-G2 nuôi
cấy trên thạch mềm dưới tác dụng của cácchất thử .............................................. 126
Hình 4.29. Hoạt tính chống đông máu của các fucoidan từ S. aliqualium đo được
bằng phương pháp APTT..................................................................................... 127
Hình 4.30. Sơ đồ chiết tách và phân đoạn các fucoidan từ rong nâu Turbinaria
decurrens ............................................................................................................ 132
Hình 4.31. Sắc ký đồ của GPC của fucoidan FTD từ rong nâu Turbinaria decurrens
............................................................................................................................ 133
xiii
Hình 4.32. Các phân đoạn của fucoidan từ rong nâu Turbinaria decurrens .......... 134
Hình 4.33. Phổ IR của FTD-2,0N ........................................................................ 135
Hình 4.34. Các đoạn trích từ phổ 1H-NMR của FTD-2,0N .................................. 136
Hình 4.35. Các đoạn trích từ phổ 13C-NMR của FTD-2,0N ................................ 137
Hình 4.36. Một đoạn trích từ phổ HSQC của FTD-2,0N ...................................... 138
Hình 4.37. Một đoạn trích từ phổ HMBC của FTD-2,0N ..................................... 138
Hình 4.38. Phổ ESI-MS/MS của ion [FucSO3]- (m/z 243) ................................... 139
Hình 4.39 : Phổ ESI-MS/MS của ion [FucGalSO3]- (m/z 405) ............................. 140
Hình 4.40. Sơ đồ phân mảnh của Fucoidan FTD-2,0N......................................... 141
Hình 4.41. Hình ảnh hiển vi của các khối u dưới tác dụng của chất thử ............... 142
Hình 4.42. Vùng tán xạ góc nhỏ so sánh với vùng góc lớn thường được dùng trong
các phương pháp phân tích nhiễu xạ (diffraction analysis). .................................. 144
Hình 4.43. Sơ đồ nguyên lý của một máy đo tán xạ tia X góc nhỏ ....................... 145
Hình 4.44. Đồ thị Kratky cho các kết quả đo SAXS của 6 mẫu fucoidan trong nước
và trong dung dịch NaCl 0,5M............................................................................. 147
liệu chính để chiết tách các hợp chất có hoạt tính sinh học như polysaccharide bao
gồm fucoidan, laminaran, alginate và hợp chất khác như phlorotannin, mannitol,…
với khả năng ứng dụng hết sức rộng lớn [1,2,3,4,5,6].
Trong số các polysaccharide từ rong nâu, fucoidan là hợp chất được đặc biệt
quan tâm nghiên cứu do có nhiều hoạt tính sinh học quý như chống đông tụ máu,
kháng khuẩn, chống virus kể cả HIV, chống ung thư, chống nghẽn tĩnh mạch, điều
biến miễn dịch, giảm lipid máu, chống oxy hóa, hạ cholesteron, các đặc 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
2
bao gồm chủ yếu fucose và sulfate cùng một số các gốc đường khác như galactose,
glucose, manose, xylose..., đôi khi còn có uronic acid [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
polysaccharide 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
Tổng quan về rong nâu
1.1.1. Giới thiệu về rong biển
Rong biển hay còn được gọi là tảo kích thước lớn, rong biển là thực vật bậc
thấp sống tự dưỡng bằng cách quang hợp, hình thái dạng tản. Rong biển sinh trưởng
phát triển nhanh, có vòng đời sinh trưởng không quá 1 năm, tốc độ tăng trọng nhanh
và tạo ra sinh khối lớn [1,4]. Tổng số loài rong biển trên thế giới được báo cáo chủ
yếu thuộc 3 ngành chính, có 900 loài thuộc ngành rong lục (Chlorophyta), 1500 loài
thuộc ngành rong nâu (Phaeophyta) và 4000 loài thuộc ngành rong đỏ
(Rhodophyta) và hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu phát hiện loài mới bổ
sung vào tổng số loài rong biển phân bố trên toàn thế giới.
Tổng số loài rong biển ở Việt Nam ước tính khoảng 1.000 loài, trong đó có
khoảng 639 loài: 151 loài thuộc ngành rong lục (Chlorophyta), 143 loài thuộc
ngành rong nâu (Phaeophyta), 269 loài thuộc ngành rong đỏ (Rhodophyta) và 76
loài thuộc ngành rong lam (Cyanophyta) [1]. Trong tất cả các loài này, 310 loài
phân bố ở vùng ven biển các tỉnh phía Bắc và 484 hiện diện ở các tỉnh phía Nam,
156 loài phân bố ở cả hai vùng [15].
Đại dương cung cấp cho trái đất khoảng 200 tỷ tấn rong biển hàng năm. Các
nhà khoa học cho rằng trên 90% cacbon trên trái đất được tổng hợp nhờ quang hợp,
trong đó 20% có nguồn ngốc từ rong biển. Việc sử dụng các sản phẩm từ rong biển
đã trải qua thời kì lịch sử rất lâu dài. Các dấu vết khảo cổ học cho thấy, người Nhật
đã dùng rong biển từ hơn 10.000 năm trước. Trong nền văn hoá Trung Quốc cổ đại,
rong biển được coi là đặc sản dùng trong các món ăn của triều đình và chỉ hoàng tộc
hay khách của hoàng thân, quốc thích mới được thưởng thức. Dù rong biển được
coi là món ăn đặc trưng của châu Á, nhưng trên thực tế các quốc gia có bờ biển trên
thế giới như Scotland, Ireland, Newzealand, quần đảo nam Thái Bình Dương và các
nước Nam Mỹ ven biển cũng đã sử dụng rong biển từ rất lâu. Rong biển cũng được
sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác, chúng là nguồn nguyên liệu tự nhiên cho công
nghiệp thực phẩm (Cải biển Ulva lactuca, bột rong biển, chất tạo gel E400, E401
cứu cho thấy hàm lượng mannitol của rong biển ở vùng biển phía Nam cao hơn phía
Bắc. Hàm lượng mannitol trong rong biển thường cao vào các tháng mùa hè và có
xu hướng tăng dần theo thời gian sinh trưởng của rong. Quy trình chiết tách
mannitol ở quy mô phòng thí nghiệm dựa trên nguyên tắc : làm lạnh dung dịch
mannitol sau khi đã được chiết bằng cồn nóng để thu được các tinh thể mannitol.
Mannitol được sử dụng nhiều trong dược phẩm, trong công nghiệp để làm nguyên
6
liệu tổng hợp một số hợp chất hữu cơ, làm thuốc nổ, diêm và trong công nghiệp
thực phẩm đặc biệt là trong công nghiệp bánh kẹo để sản xuất các loại bánh gato có
độ ngọt cao nhưng đảm bảo độ mềm và xốp của bánh [1,2,3,4,5,6]. Nhóm
polysaccharides gồm có : fucoidan, laminaran, alginate, agar và carrageenan.
Fucoidan là hợp chất được đặc biệt quan tâm nghiên cứu nhờ các tính chất sinh học
đa dạng và đặc thù của nó như khả năng tăng cường miễn dịch, chống đông tụ máu,
chống viêm nhiễm, kháng virus, điều trị rối loạn đường huyết và hỗ trợ trong điều
trị ung thư. Laminaran đóng vai trò như chất dự trữ trong rong nâu. Laminaran là
chất tạo hệ miễn dịch ở động vật có vú, laminaran sulfate hóa đã được chứng minh
là có đặc tính giống heparin. Laminaran bị hòa tan, nhưng mức độ hòa tan phụ
thuộc vào mức độ phân nhánh, độ phân nhánh càng cao thì mức độ hòa tan càng
cao, do đó nếu độ phân nhánh nhỏ thì chỉ có thể hòa tan trong nước ấm ( 60 –
800C). Laminaran có hoạt tính chống đông tụ máu và chống ung thư. Agar và
alginate được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm : được sử dụng làm
chất ổn định trong bánh kẹo, kem, nước ngọt hay làm chất làm đông đặc và tạo gel
trong sản xuất thịt đông lạnh; trong công nghệ sinh học được dùng làm môi trường
nuôi cấy, trong y học dùng làm vải băng bó vết thương truyền thống, lấy dấu răng,
pha thuốc, pha huyết thanh, trong một số công thức chống chảy máu dạ dày, trong
việc cấy ghép tế bào, tác động vào các tế bào sản xuất insulin để điều trị bệnh tiểu
đường loại 1. Vỏ nang bằng alginate không bị dịch tiêu hóa phân hủy và chỉ tan
trong ruột. Màng được tạo thành từ alginate và gelatin kết hợp với một số chất như
1.1.2. Giới thiệu về Rong Nâu
Rong nâu là nhóm rong có kích thước lớn (macroalgae), chủ yếu gồm 4 chi
Sargassum, chi Turbinaria, chi Dictyota, chi Padina, sản lượng tự nhiên cao nhất so
với các nhóm rong biển khác. Đặc biệt chi rong Sargassum, chúng hình thành các
thảm rong biển rộng từ vài hecta cho đến cả vài chục hecta, các chi còn lại mật độ
vừa phải, chúng mọc trên các bãi triều và rạn ngầm có nền đáy đá hoặc san hô.
Chúng phân bố rộng, chiếm ưu thế trong các bãi triều ven biển ở vùng biển nhiệt
đới và cận nhiệt đới. Rong nâu nơi sâu phát triển muộn hơn nơi cạn; sinh lượng cao
vào tháng 3 và kéo dài đến tháng 6. Sự phát triển ở những vùng có nền đáy cứng,
nước trong, sóng mạnh, những bãi triều có độ đốc 5-25% ở đó rong phát triển tốt
nhất [1,2,3,4,5,6].
1.1.2.1.
Phân loại và phân bố rong nâu trên thế giới
Việc phân loại tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, đặc điểm hình thái, đặc điểm
sinh sản, giải phẫu, sinh lý sinh hoá, phôi sinh học...người ta chia rong thành một số
8
ngành riêng biệt. Con số các ngành rong hiện nay vẫn chưa thống nhất tùy theo các
tác giả khác nhau.
Một trong những tác giả có các công trình nghiên cứu quan trọng về bộ rong
nâu này là J. Agardh. Năm 1820, ông đã lập ra một hệ thống phân loại về chi rong
Mơ và đã mô tả 62 loài. Ông chia chi này thành 7 nhóm và sắp xếp vào một bộ
Fucoideae. Năm 1824, ông bổ sung thêm số lượng lên 67 loài. Sau đó một số tác giả
khác như Greville, Gaudichaud, Montagne… có mô tả thêm loài nhưng vẫn sắp xếp
vào hệ thống J. Agardh. Năm 1889, ông đã bổ sung thêm vào hệ thống phân loại với
nhiều chi, nhóm… trong đó có 180 loài. Hệ thống phân loại của J. Agardh đưa ra
năm 1889 đã được nhiều tác giả đồng tình và sử dụng. Quan trọng nhất là Grunow
Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ai-len, Mỹ, Pháp, Ấn Độ, kế tiếp là Chi lê,
Argentina, Brazil, Hawaii, Malaysia, Mexico, Myanmar, Bồ Đào Nha. Trong đó bộ
Fucales, đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong nâu đại diện là họ
Sargassaceae với hai giống Sargassum và Turbinaria phân bố chủ yếu ở vùng cận
nhiệt đới.
Sản lượng rong nâu lớn nhất thế giới tập trung tại Trung Quốc với trên
667.000 tấn khô, tập trung vào 3 chi Laminaria, Udaria, Ascophyllum . Hàn Quốc
khoảng 96.000 tấn với 3 chi Udaria, Hizakia, Laminaria. Nhật Bản khoảng 51.000
tấn Laminaria, Udaria, Cladosiphon, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng
27.000 tấn
1.1.2.2. Phân loại và phân bố rong nâu ở Việt Nam
Riêng việc kiểm tra danh mục cập nhật ngành rong biển Việt Nam đang tiến
hành bởi các nhà phân loại, con số thành phần loài hiện có thể dự báo khoảng 800
loài. So với các nước trong khu vực thành phần loài rong biển Việt Nam đa dạng
phong phú giữa tự nhiên và nuôi trồng, có nhiều tiềm năng, góp phần về sản lượng
khai thác nguồn lợi rong biển khu vực Đông Nam Á.
Đối với rong nâu Việt Nam, các tác giả trong nước và ngoài nước đã nghiên
cứu tương đối đầy đủ về mặt phân loại. Việc phân loại được thực hiện theo phương
pháp hình thái so sánh, trong đó các tiêu chí phân loại là đặc điểm của cơ quan sinh
sản, là cơ quan ít biến đổi theo các điều kiện sinh thái, là phương pháp sử dụng từ
lâu nhưng vẫn còn phổ biến và vẫn đảm bảo được mức độ tin cậy trong điều kiện
Việt Nam và trên thế giới. Đến thời điểm này một số chi rong nâu thống kê được:
Chi Dictyota 14 loài, chi Padina 5 loài, chi Turbinaria 5 loài (4 loài 1 thứ), chi
Sargassum 68 loài trong đó ở Khánh Hòa có 39 loài [1,2,3,4,21].
10
Năm 2013, theo công bố của Nguyen Van Tu, Le Nhu Hau và đồng sự đã có
tổng số 827 loài được công bố, trong đó chi rong nâu Chlorophyta (180 loài). So
với các nước Philippin, Đài Loan, Thái Lan hay Malaysia, rong biển Việt Nam rất