Tài liệu Khảo sát hàm lượng fucoidan từ một số loài rong nâu phổ biến ở khánh hòa

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 C2 Da DNA F. FDA F-GX Fuc Gal GC Glc Gr HGF HIV HPLC IT-IGF Man MWCO NK PLC Rha S. Tế bào B Tế bào T TFA UV-VIS WHO Xyl : Acquired immune deficiency syndrome. : Vị trí cacbon số 2 : Dalton : Acid Deoxyribo Nucleic : Fucus : Food and Drug Administration : FUCOIDAN-GLYCALYX : L-Fucose : D-Galactose : Gas chromatography : D-Glucose : Gram : Hepatocyte growth factor : Human immunodeficiency virus : High Performance Liquid Chromatography : Insulin – Like Growth Factor I Treament : D-Mannose : Molecular weight cut off : Natural killer : Performance Liquid Chromatography : D-Rhamnose : Sargassum : Lympho bào B : Lympho bào T : Trifluoroacetic : Utralviolet- Visible : World Health Organization : 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 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) trên thế giới chủ yếu phân bố tập trung tại Philippin, tiếp theo là Hàn Quốc, kế tiếp là Indonesia, Nhật Bản và ít hơn là ở Việt Nam với các loài Caulerpa racemosa, Ulva reticulata, Ulva lactuca. Ngoài ra, rong Lục còn phân bố rải rác ở các nước bao gồm: Achentina, Bangladesh, Canada, Chile, Pháp, Hawaii, Israel, Italy, Kenya, Malaysia, Myanmar, Bồ Đào Nha, Thái Lan…. Rong Đỏ (Rhodophyta) phân bố nhiều ở Việt Nam. Sau đó cùng với số lượng loài tương đương nhau ở Nhật Bản, Chile, Indonesia, Philippin, Canada, Hàn Quốc tiếp theo sau là Thái Lan, Brazil, Pháp, Bồ Đào Nha, Trung Quốc, Hawaii, Myanmar, Nam Phi, ít hơn nữa là Anh, Bangladesh, Caribbe, Ireland, Peru, Tây Ban Nha, Achentina, Ấn Độ, Italy, Malaysia, Mexico, New Zealand, Mỹ sau hết là rải rác có mặt ở Iceland, Alaska, Kenya, Madagascar, Kiribati, Ai Cập, Israel, Ma rốc, Namibia, Tanzania. 6 Rong Nâu (Phaeophyta) phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ireland, Mỹ, Pháp, ấn Độ, kế tiếp là Chile, Achentina, 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. [phụ lục 1.1] Hệ thống phân loại Sargassum trtên thế giới rất phức tạp, năm 1753 ba loài thuộc chi Fucus: Fucus natans, F. acinarius và F. lendigerus do Linnaeus mô tả lần đầu tiên nay được thay thế bằng chi Sargassum. Giữa những năm 1808 đến 1819, 36 loài rong thuộc chi Fucus được mô tả ngày nay cũng được chuyển sang chi Sargassum, năm 1820 J.Agardh giới thiệu chi Sargassum với số loài lúc này là 62 loài. Sau thời gian đó rất nhiều tác giả khác tiếp tục giới thiệu về Sargassum như Yendo (1907), Reinbold (1913), Grunow (1915, 1916) and Setchell (1931). Số loài Sargassum lên đến 230. Năm 1954 Womersley công bố hệ thống phân loại Sargassum của mình ở Úc, cùng với các tác giả đương thời ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới như Phạm Hoàng Hộ của Việt Nam, Chou, Chiang của Taiwan và Ang, Trono của Philippin, đến nay tổng số loài của chi Sargassum đã lên đến hơn 500. Sargassum tại Việt Nam hiện nay có khoảng 70 loài (thực vật chí Việt Nam), số lượng loài Sargassum phân bố trên các nước luôn thay đổi theo các nghiên cứu gần đây nên khó có thể kết luận hiện nay Sargassum phân bố nhiều nhất ở nước nào. Riêng tính đến 1998 thì nhiều nhất là ở Ấn Độ, Philippin và Việt Nam. [phụ lục 1.1] Phân bố về số loài rong biển tuy đã được tổng kết sơ bộ, tuy nhiên, tuỳ theo diện tích lãnh hải, điều kiện môi trường phát triển, kỹ thuật nuôi trồng khác nhau của các nước mà sản lượng rong biển trên thế giới khác với phân bố các loài rong. 7 1.1.3. Sản lượng rong biển trên thế giới Rong Lục chủ yếu là của Nhật Bản khoảng 4.000 tấn khô với các chi như Enteromorpha, Monostroma, Ulva, trong đó nuôi trồng khoảng 2.500 tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn chi Enteromorpha, Philippines khoảng 800 tấn chi Caulerpa, gần như toàn bộ do nuôi trồng. Rong Đỏ chủ yếu là Pháp khoảng 600.000 tấn, chi Maerl, tiếp theo là Anh khoảng 200.000 tấn, chi Maerl (t ww), ít hơn là Chile khoảng 75.000 tấn gồm các chi Gracilaria, Gigatina, Gelidium. Nhật Bản khoảng 65.000 tấn, trong đó khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng, gồm các chi Porphyra và Gelidium. Philippines khoảng 40.000 tấn do nuôi trồng bao gồm chi Euchuema và Kapaphycus. Hàn Quốc cũng có sản lượng tương đương với chi Porphyra, tiếp đến là Trung Quốc với khoảng 31.000 tấn chủ yếu là Porphyra, Indonesia khoảng 26.000 tấn chi Euchuema và Gracilaria…Việt Nam khoảng 2.000 tấn chi Gracilaria. 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 1.000 tấn Laminaria, Udaria, Cladosiphon, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng 27.000 tấn…[phụ lục 1.2] 1.1.4. Ứng dụng của rong biển Rong biển đã được sử dụng từ rất sớm, khoảng 2700 năm trước công nguyên ở Trung quốc. Sze Teu đã viết rằng 600 năm trước công nguyên, rong biển đã được chế biến thành một món ăn quí dành cho vua chúa [36]. Thuốc “trường sinh bất tử” được vị hoàng đế đầu tiên của Trung Hoa là Tần Thuỷ Hoàng sử dụng vào năm 200 trước công nguyên đã được khoa học hiện đại chứng minh đó chính 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], cuối năm 2001 cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm đã xem xét và cấp phép cho các sản phẩm thực phẩm chức năng của Nhật được bổ sung thêm thành phần fucoidan để tăng cường hệ miễn dịch, giảm cholesterol, giảm mỡ máu … [31] và trở thành thực phẩm hỗ trợ trị bệnh nan y phổ biến của nước Nhật. Trong mười năm gần đây, chính quyền Trung Quốc đã chi phí đến 12 triệu USD để phát triển một loại thuốc trị AIDS từ rong Nâu với tên thương phẩm là FUCOIDAN-GLYCALYX (F-GX). Loại thuốc tự nhiên này có khả năng diệt virus HIV, tăng sức chịu đựng của phân tử miễn dịch. Ngày 01 tháng 01 năm 2003 loại thuốc này đã được chính phủ Trung Quốc cấp phép cho sản xuất và đưa vào sử dụng [19]. Rong biển đã được dùng làm thực phẩm trên toàn thế giới rất quen thuộc với chúng ta (rong Đỏ: agar, carrageenan, rong Nâu: alginat), chúng cũng là nguồn bổ sung dưỡng chất (protein, vitamin, khoáng vi lượng) cho thức ăn nuôi tôm, thức ăn gia súc, được dùng trong công nghiệp dệt, nhuộm, mực in, sơn, hàn điện, lọc và hấp phụ các hợp chất, công nghiệp giấy, trong kỹ thuật nuôi cấy vi sinh, điện di, agar, nó còn là nguyên liệu không thể thiếu cũng như trong công nghiệp nước giải khát và đồ hộp, socola, mỹ phẩm cao cấp (carrageenan), ngoài ra rong biển còn dùng làm chất kích thích sinh trưởng với chất oligo alginat, laminaran (rong Nâu) cùng các hợp chất như auxin, gibberelin, cytokinin (trong hầu hết các ngành rong). Rong biển còn được sử 9 dụng chữa trị ung thư theo các bài thuốc gia truyền dưới dạng dùng kết hợp với các 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 thấy khu vực miền Trung và Nam Trung Bộ trữ lượng rong lớn nhất và cho chất lượng cao. Rong Nâu phân bố ở vùng biển Quảng Nam - Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận. Quảng Nam - Đà Nẵng tuy có nhiều triền đá dốc, bãi đá cội, bãi san hô chết nhưng có chiều ngang rất hẹp (1÷10m) nên diện tích phân bố rất nhỏ, trữ lượng không cao. Diện tích rong Mơ tại chỗ vùng biển Quảng Nam- Đà Nẵng khoảng 190000m2. Trữ lượng rong mọc tại chỗ có thể thu được vào tháng 4 khoảng hơn 800 tấn rong tươi. Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong Mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tổng diện tích rong lên tới 2.000.000 m2, trữ lượng khai thác được hàng năm có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi. Khánh Hòa có nhiều vùng rong như Hòn Chồng, Bãi Tiên, bán đảo Cam Ranh, Hòn Tre và một số đảo khác. Trong đó hai vùng Hòn Chồng và Bãi Tiên là tiếp giáp nhau có các điều kiện thuận lợi cho rong mọc với mật độ khá dày đặc, sinh lượng trung bình khá cao lên tới hơn 5,5 kg/m2. Vùng Hòn Chồng, Bãi Tiên là vùng rong lớn, dễ khai thác nhất, nó nằm ngay bên cạnh đường lộ và rong mọc tập trung gần bờ. Sinh lượng rong mọc tại chỗ đo được đều có xu hướng giảm dần từ tháng 3 đến tháng 5. Nhưng về độ trưởng thành thì ngược lại. Vào tháng 3 10 rong còn non, thể hiện ở kích thước còn bé, chưa phóng thích các bào tử, thành phần các chất tích lũy hãy còn thấp. Đa phần các loài rong trưởng thành vào tháng 4 đầu tháng 5, do vậy tốt nhất là thu hoạch rong vào tháng 4 và những tháng sau đó để rong đã trưởng thành, phóng thích các giao tử để duy trì và bảo vệ nguồn lợi rong cho những năm sau. Sở dĩ có tình trạng vào tháng 3 rong chưa trưởng thành nhưng có sinh lượng mọc tại chỗ cao nhất vì vào tháng 4 trở đi cây rong trưởng thành, kích thước khá lớn, có nhiều phao 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.  Gluxit  Monosacaride Monosacaride quan trọng trong rong Nâu là đường mannitol được Stenhuods phát hiện vào năm 1884 và được Kylin (1993) chứng minh thêm. Mannitol có công thức tổng quát: HOCH2 – (CHOH)4 – CH2OH. mannitol tan được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt. hàm lượng từ 14÷25 % trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống. Mannitol dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu; trong quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỷ lệ hỗn hợp mannitol với hyderogen và nitơ. Ngoài ra mannitol còn dùng 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 Trung Việt Nam thường cao nhất vào 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 giảm vì phải tiêu hao cho quá 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 amin cũng đáng kể và có giá trị 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 rong Nâu dao động từ 0.05÷0.16 % so với rong khô tuyệt đối. [4] 1.2.3. Đặc điểm rong Mơ Rong mơ là loại rong to mọc thành bụi, gồm vài chục chính quanh nhánh, nhánh mang phiến dạng của lá, phiến có răng mịn giống như lá mơ do đó có tên là rong lá mơ hay gọi tắt là rong Mơ. Các loài rong Mơ đều có phao, phao nhiều ít to nhỏ khác nhau, hình dạng của phao là hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao nhỏ khoảng 0,5÷0,8 mm, phao lớn khoảng 5÷10 mm. phao có thể 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 dốc đứng, các bãi đá tảng, các vùng có đá ngầm hay san hô ngầm, nhưng thích nghi nhất là trên vật bám đá san hô. Trên vùng san hô chết, chúng mọc thành quần thể dày, phân bố thành quần thể dày, phân bố tương đối đều, mật độ khi rong trưởng thành có thể đạt 10 cá thể/dm2, cho nên vào mùa phát triển của chúng rất ít các loài rong biển khác có thể mọc chen được vào trong quần thể rong này. [4] Mùa vụ rong Mơ có sự sai khác chút ít tùy thuộc từng loài, nơi phân bố, tùy các điều kiện môi trường sống… nhưng nhìn chung quy luật về mùa vụ khá rõ rệt. Chúng tăng trưởng rất mạnh từ tháng 2 đến tháng 3, đa số các loài có kích thước tối đa vào tháng 3, 4 và hình thành các cơ quan sinh sản, sau đó 13 sẽ bị sóng nhổ tấp vào bờ và tàn lụi. Đến tháng 7 các bãi rong đều trơ trụi. Một số loài như S. mcclurei, S. kjellmanianum, S. polycystum phát triển và tàn lụi sớm (tháng 4). Trong khi đó các loài ở vùng dưới triều như S. binderi, S. microcystum… mọc chậm hơn, đến tháng 6, 7 đôi nơi vẫn còn quần thể rong này. Một vài loài rong thích nghi trong các vũng, vịnh yên sóng có thể tồn tại và phát triển tốt vào tháng 7 như S. polycystum và S. longicaulis. [4] Trong đồ án này, tôi đã thu nhận năm loài rong Nâu trong địa bàn tỉnh Khánh Hòa là: S. microcystum, S. binderi, S. mcclurei, S. polycystum, S. serratum để tiến hành bố trí thí nghiệm thực hiện các nội dung của đồ án. 1.2.3.1. S. mcclurei Rong dài 1 – 2 m, có khi dài đến 4 m hay hơn khi mọc ở sâu. Đĩa bám rộng khoảng 1 cm, thường mọc liên kết 2 – 3 đĩa bám chung. Đĩa bám có xẻ thùy nhưng không sâu. Trục chính hình trụ ngắn hơn 1 cm. Nhánh chính nhiều 3 – 5, hình trụ, không gai, to 1.5 – 2 mm, các nhánh bên mọc cách 3 – 7 cm, dài 20 cm. Lá hơi dày và dai chắc, có hình bầu dục kéo dài, dài 1 – 3 cm, mép có răng cưa nhọn, đôi khi lá dày lên, mép có hai hàng răng hay có mâm nhỏ khi chúng mọc nơi sóng mạnh. Gân giữa không rõ, ổ long rãi rác, cuống lá ngắn. Phao nhiều, hình xoan hay hơi kéo dài, to 2 – 5 mm, thường nằm trong một lá nhỏ hình dạng rất biến thiên. Khi rong còn non hay ở phần gốc, phao có cánh bao quanh hình dạng giống như lá. Ở các nhánh thụ cánh này nhỏ hơn hay có khi là mũi dài ở cuối phao. Rong là cây khác gốc, cây đực và cây cái riêng. Đế cái hình ba cạnh, có gai mọc thành chùm 2 – 3 không chia nhánh. Đế đực hình trụ có u, không gai. Ở các nhánh thụ phao rất nhiều, trà trộn với các chùm đế. S. mcclurei thích nghi với các dạng vật bám, và điều kiện môi trường khác nhau. Chúng có thể mọc lên cao đến vùng triều thấp hay xuống sâu đến 4 – 5 m hay hơn tùy điều kiện môi trường và vật bám, nhưng thường bị giới 14 hạn bởi đai san hô và hoa đá mềm ở độ sâu 2 – 4 m. Ở nơi sóng mạnh, lá dày, cứng, mép có hai hàng răng cưa hay chót lá dày lên thành mâm nhỏ, ở nơi sóng yếu lá mỏng, mép không có bìa đôi. [1] Hình 1.4. Hình dạng rong S. mcclurei. 1.2.3.2. S. binderi Rong dài 30 – 60 cm hay hơn. Đĩa bám hình nón, to hơn 1 cm. Trục chính ngắn 3 – 5 mm, hình trụ, mang 2 – 4 nhánh chính dẹp, rộng 2 – 4 mm, các nhánh bên cũng dẹp, dài cỡ 10 cm, cách nhau 1 – 3 cm. Lá hơi dày và cứng, hình bầu dục, dài 3 – 5 cm, rộng 0.7 – 1 cm, mép các lá non có răng cưa thưa. Gân giữa thấy được nhưng hơi mờ về phía đỉnh, ổ lông to, rải rác. Các lá ở phía trên hẹp hơn và ổ lông nổi lên rõ rệt, sắp thành hai hàng. Phao hơi hình cầu hay hình xoan, to 3 – 6 mm, có mũi nhỏ hay không, cọng phao dẹp