Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Nông - Lâm - Ngư Nông nghiệp Ứng dụng sóng siêu âm cho trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ rong Mơ Việt N...

Tài liệu Ứng dụng sóng siêu âm cho trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ rong Mơ Việt Nam

.PDF
85
162
78

Mô tả:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƢƠNG THU LAN Tên đề tài: ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM CHO TRÍCH LY CÁC HOẠT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ RONG MƠ VIỆT NAM KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chuyên ngành: Khoa: Khóa học: Chính quy Công nghệ sau thu hoạch Khoa CNSH - CNTP 2011-2015 Giáo viên hƣớng dẫn: 1. ThS. TRẦN THỊ LÝ Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch - Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông lâm - Thái Nguyên 2. ThS. NGUYỄN ĐỨC TIẾN Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Thái Nguyên – 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƢƠNG THU LAN Tên đề tài: ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM CHO TRÍCH LY CÁC HOẠT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ RONG MƠ VIỆT NAM KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch Khoa : Khoa CNSH & CNTP Khóa học : 2011-2015 Thái Nguyên – 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cám ơn và các thông tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 29 tháng 5 năm 2015 Sinh viên Dƣơng Thu Lan i LỜI CẢM ƠN Có được kết quả nghiên cứu này, tôi xin trình bày lòng biết ơn sâu sắc đến: ThS. Nguyễn Đức Tiến - Trưởng Bộ môn Nghiên cứu Phụ phẩm và Môi trường nông nghiệp thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ, động viên, khuyến khích tôi rất tận tình và chu đáo trong những lúc khó khăn, truyền cho tôi kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. ThS. Trần Thị Lý và các thầy cô giáo khác trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Công nghê sinh học và Công nghệ thực phẩm - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ, hỗ trợ về kiến thức và có những góp ý sâu sắc trong thời gian tôi thực hiện đề tài. Đồng thời, tôi xin được cảm ơn các anh, chị ở Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm và Môi trường nông nghiệp – Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình và những người thân đã luôn ở bên động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài này. Tôi cũng xin cảm ơn bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi, chia sẻ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu trên. Thái Nguyên, ngày 29 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Dƣơng Thu Lan ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong một số loài rong Mơ ở Hòn Chồng - Nha Trang ...................................................................................6 Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và mùa vụ rong Mơ theo vùng biển một số tỉnh của Việt Nam ...................................................................................................9 Bảng 2.3: Các dịch chiết lipid thu được từ rong biển tươi Undaria pinnatifida bằng các phương pháp khác nhau ....................................................................22 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng trích ly fucoxanthin ..............................................................................................43 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hàm lượng fucoxanthin trong dịch trích ly ......................................................................................................44 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoxanthin ....... 45 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến khả năng trích ly fucoxanthin ......46 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới nồng độ fucoidan, phlorotannin trong dịch trích ly ...............................................................47 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới lượng fucoidan và phlorotannin trong dịch trích ly.....................................................................................48 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của cường độ siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin ................................................................................. 49 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của thời gian siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin .............................................................................................50 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Rong Mơ.......................................................................................................................... 5 Hình 2.2: Cấu trúc phân tử của fucoxanthin ................................................................................ 9 Hình 2.3: Các dạng chuyển hoá của fucoxanthin ...................................................................... 10 Hình 2.4: Con đường chuyển hóa sinh học của fucoxanthin . .................................................. 11 Hình 2.5: Đơn vị cấu trúc của fucoidan; liên kết 1,3.................................................................. 15 Hình 2.6: Cấu trúc hóa học của các nhóm phlorotannin ........................................................... 20 Hình 2.7: Quá trình hình thành, phát triển và vỡ của bọt khí trong môi trường lỏng ............. 29 Hình 2.8: Sơ đồ cấu tạo thiết bị siêu âm ...................................................................................... 31 Hình 4.1: Sơ đồ quy trình trích ly fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ.... 52 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tên viết tắt Tên đầy đủ 12-DS : 12-doxyl-stearic AADH : 2,2-azo-bis-2-amidinopropane dihydrochloride CT : Công thức DME : Dimethyl ether DPPH : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl EtOH : Ethanol h MeOH : Giờ : Methanol NK : Natural killer S : Sargassum v MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề............................................................................................................1 1.2. Mục đích - yêu cầu ..............................................................................................2 1.2.1. Mục đích ............................................................................................................2 1.2.2. Yêu cầu ..............................................................................................................2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................................3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...............................................................................................3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................... 4 2.1. Giới thiệu chung về rong Mơ ...............................................................................4 2.1.1. Nguồn gốc, sự phân bố và đặc điểm phân loại rong Mơ ..................................4 2.1.2. Thành phần hóa học của rong Mơ .....................................................................6 2.1.3. Giá trị của rong Mơ ...........................................................................................7 2.1.4. Tình hình khai thác, tiêu thụ rong Mơ ở nước ta ..............................................8 2.2.Giới thiệu về các hoạt chất chống oxy hóa fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin trong rong Mơ ........................................................................................9 2.2.1. Hoạt chất fucoxanthin ......................................................................................9 2.2.2. Hoạt chất fucoidan ..........................................................................................15 2.2.3. Hoạt chất phlorotannin ....................................................................................19 2.2.4. Tình hình nghiên cứu hợp chất chống oxy hóa fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin trong nước và ngoài nước ....................................................................22 2.3. Ứng dụng sóng siêu âm trong quá trình trích ly ................................................28 2.3.1. Khái niệm trích ly............................................................................................28 2.3.2. Sóng siêu âm ...................................................................................................28 2.3.3. Cơ sở khoa học của quá trình trích ly fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ ....................................................................................................................31 PHẦN 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 33 3.1. Đối .tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................33 vi 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................33 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................33 3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................33 3.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................33 3.3. Phương pháp phân tích và đo đạc ......................................................................34 3.3.1. Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ................34 3.3.2. Xác định hàm lượng fucoxanthin [49] ............................................................35 3.3.3. Xác định hàm lượng phlorotannin [51] ...........................................................35 3.3.4. Xác định hàm lượng fucoidan [12] .................................................................36 3.3.5. Hiệu suất trích ly .............................................................................................36 3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...........................................................................37 3.4.1. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................37 3.4.2. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................42 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 43 4.1. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly fucoxanthin ...................43 4.1.1. Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khả năng trích ly fucoxanthin ................................................................................................................43 4.1.2. Xác định ảnh hưởng của thời gian trích ly tới môi đến quá trình trích ly fucoxanthin ...............................................................................................................44 4.1.3. Xác định ảnh hưởng của cường độ sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoxanthin ................................................................................................................45 4.1.4. Xác định ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến khả năng trích ly fucoxanthin .....46 4.2. Xác định các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng quá trình ly fucoidan và phlorotannin ..............................................................................................................47 4.2.1. Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến quá trình trích ly fucoidan và phlorotannin...........................................................................................47 4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hàm lượng fucoidan, phlorotannin .......48 4.2.3. Xác định ảnh hưởng của cường độ siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin ..............................................................................................................49 vii 4.2.4. Xác định ảnh hưởng của thời gian siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin ..............................................................................................................50 4.3. Bước đầu xây dựng quy trình trích ly fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Việt Nam..............................................................................................................52 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................ 54 5.1. Kết luận ..............................................................................................................54 5.2. Đề nghị ...............................................................................................................54 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 55 1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng tăng cao. Con người không chỉ quan tâm đến “ăn no, mặc ấm” như trước kia nữa. Hiện nay, thực phẩm không chỉ duy trì sự sống, cung cấp dinh dưỡng cho con người mà còn có khả năng tăng cường sức đề kháng, ngăn ngừa nguy cơ gây bệnh, giảm thiểu các bệnh mãn tính, kéo dài tuổi thọ cho người tiêu dùng…. Do đó những thực phẩm, vật dụng có hại cho sức khỏe dần bị loại bỏ thay vào đó là các sản phẩm được sản xuất từ các thành phần chiết xuất từ thiên nhiên. Nhu cầu của con người là một trong những động lực để thúc đẩy các nhà khoa học, nhà sản xuất tìm tòi, sáng tạo ra nhiều sản phẩm mới. Việc tách chiết và ứng dụng các hợp chất từ thiên nhiên có lợi cho con người đã được thực hiện trong nhiều ngành như: thực phẩm, xây dựng, dệt may… Trong đó, việc ứng dụng khoa học vào ngành công nghiệp thực phẩm đóng vai trò quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người. Hiện nay, có rất nhiều hợp chất được chiết xuất từ thiên nhiên đã được nghiên cứu và ứng dụng vào đời sống. Trong số đó không thể không kể đến các hợp chất chống oxy hóa. Các chất này có vai trò rất quan trọng trong việc hạn chế hình thành các gốc tự do từ đó làm giảm nguy cơ lão hóa, phòng ngừa các bệnh như: ung thư, béo phì, tiểu đường… Việt Nam có hệ thực vật, động vật vô cùng phong phú. Hệ sinh vật biển góp phần tạo nên sự phong phú và giàu có ấy. Với lợi thế bờ biển dài 3260km, điều kiện khí hậu thuận lợi nên rất thích hợp cho khai thác thủy hải sản. ngoài những sản phẩm động vật như: cá, tôm, cua, mực… thì các sản phẩm có nguồn gốc thực vật từ biển cũng rất có giá trị, trong đó rong Mơ là loại sản phẩm biển có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao. Rong Mơ (Sargassum) có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như các muối vô cơ (trong đó có nhiều iod, kali), protein, lipid, alginic acid, đặc biệt là trong rong Mơ có chứa nhiều hoạt chất chống oxy hóa như fucoxanthin, phlorotannin và 2 fucoidan. Việt Nam là một trong những nước có nguồn rong Mơ đa dạng và có hoạt tính mạnh nhất thế giới. Đây là nguồn tài nguyên dồi dào cho các nghiên cứu về các hợp chất chống oxy hóa phục vụ nhu cầu con người. Mặt khác, hiện nay trên thế giới cũng như trong nước đã có nhiều công trình tách chiết riêng lẻ fucoxanthin, fucoidan, phlorotannin, mannitol… nhưng chưa có công bố nào về việc xây dựng quy trình tách chiết đồng thời các chất chống oxy hóa có trong rong Mơ. Có nhiều phương pháp chiết xuất các hợp chất chống oxy hóa từ truyền thống đến hiện đại. Ngày nay, siêu âm là một lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển nhanh chóng, đặc biệt trong ngành công nghệ thực phẩm để phân tích, trích ly các sản phẩm thực phẩm. Sử dụng sóng siêu âm trong trích ly các chất là một kỹ thuật hiện đại góp phần khắc phục một số nhược điểm của phương pháp truyền thống như giảm lượng dung môi, giảm thời gian chiết, thân thiện với môi trường. Ứng dụng sóng siêu âm trong thực phẩm là một công nghệ mới, trên thế giới có nghiều công trình nghiên cứu đã áp dụng và cho kết quả cao. Tuy nhiên, ở Việt Nam các công trình nghiên cứu sử dụng sóng siêu âm chiết xuất các hoạt chất chống oxy hóa từ rong Mơ còn rất mới mẻ. Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng sóng siêu âm cho trích ly các hoạt chất chống oxy hóa từ rong Mơ Việt Nam”. 1.2. Mục đích - yêu cầu 1.2.1. Mục đích Ứng dụng sóng siêu âm cho trích ly riêng biệt các chất chống oxy hóa fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Việt Nam. 1.2.2. Yêu cầu Nội dung 1: Xây dựng được quy trình trích ly fucoxanthin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả năng trích ly fucoxanthin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định thời gian trích ly tới khả năng trích ly fucoxanthin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định ảnh hưởng của cường độ xử lý sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoxanthin từ rong Mơ Việt Nam. 3 - Xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoxanthin từ rong Mơ Việt Nam Nội dung 2: Xây dựng được quy trình trích ly fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định thời gian trích ly tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Việt Nam. - Xác định ảnh hưởng của cường độ xử lý sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannintừ rong Mơ. - Xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý sóng siêu âm tới khả năng trích ly fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ Nội dung 3: Thu nhận chế phẩm rong Mơ thô sau trích ly. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học - Đưa ra được quy trình trích riêng biệt được ba hoạt chất chống oxy hóa fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ có sử dụng sóng siêu âm. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Khảo sát được một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng trích ly ba hoạt chất fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ. - Ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin nhằm tăng hiệu suất trích ly. - Đưa ra được quy trình chung nhằm trích ly được ba hoạt chất fuccoxanthin, fucoidan và phlorotannin từ rong Mơ. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu chung về rong Mơ 2.1.1. Nguồn gốc, sự phân bố và đặc điểm phân loại rong Mơ 2.1.1.1. Phân loại thực vật của rong Mơ Giới (Regnum): Chromalveolata Ngành (Divisio): Heterokontophyta Lớp (Classis): Bộ (Ordo): Phaeophyceae Fucales Họ (Familia): Sargassaceae Chi (Genus): Sargassum 2.1.1.2. Sự phân bố của rong Mơ Rong Mơ có tên khoa học là Sargassum, được đặt bởi các thủy thủ Bồ Đào Nha khi tìm thấy trong biển Sargasso. Rong Mơ là một giống Tảo lớn của lớp rong Nâu (Phaeophyta). Rong Mơ phân bố chủ yếu ở Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin, Úc… Ở Việt Nam loại thực vật này phân bố rộng, kéo dài từ vùng biển Quảng Ninh đến Kiên Giang và các hải đảo, tập trung nhiều nhất ở vùng bờ biển của thành phố Đà Nẵng và các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Quảng Ninh. Năng suất ở các vùng tập trung đó có khi lên đến 7 kg/m2 mặt nước, bình quân trên dưới 5,5 kg/m2, tạo nên nguồn nguyên liệu bền vững cho việc khai thác chế biến và cũng điểm chỉ những môi trường nuôi trồng thuận lợi [4]. Ở khu vực miền Trung, rong Mơ là loài chiếm số lượng lớn nhất, chiếm 98% tổng trữ lượng của các bãi rong, mật độ cây trung bình 43,8 ± 20,2 cây/m2 và khối lượng trung bình đạt 456 ± 64,2 g khô /m2 [14]. 2.1.1.3. Đặc điểm thực vật học của rong Mơ Rong có kích thước lớn, dài đến 4 mét hay có khi trên 6 – 8 mét, rong dài hay ngắn tùy loài và tùy điều kiện môi trường. Chúng bám vào vật bám nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ bò phân nhánh. Thân rong gồm một trục chính rất ngắn, đa số thường dài khoảng 1 cm, hình trụ, sần sùi. Đỉnh của trục chính sẽ phân ra từ 2 đến 4 5 – 5 nhánh chính. Hai bên nhánh chính mọc ra nhiều nhánh bên. Các nhánh chính và nhánh bên sẽ tạo ra chiều dài của rong. Chiều dài này khác nhau tùy các chi, loài và trong cùng một loài kích thước này cũng thay đổi tùy điều kiện sống, nơi phân bố. Trên các nhánh có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá là các túi chứa đầy không khí gọi là phao. Nhờ có hệ thống phao luôn giữ cho rong ở vị trí thẳng đứng trong môi trường biển. Phao hin ̀ h cầ u hay hin ̀ h bầ u du ̣c , kích thước phao thay đổ i tùy theo từng loại rong : loại nhỏ nhất dài khoảng 0,2 cm, đường kính khoảng 0,1 cm; loại to nhất dài khoảng 1 cm, đường kin ́ h khoảng 0,6 cm, màu đỏ nâu đến nâu đen, trong chứa đầ y khí [11]. Các loài rong Mơ chủ yếu sinh sản theo hình thức sinh sản hữu tính để tạo thành các bãi rong. Đa số các loài rong Mơ có cơ quan sinh sản đực và cái trên hai cây khác nhau (cây khác gốc), một số khác cùng cây (cùng gốc). Khi rong đạt kích thước và chiều dài tối đa chúng sẽ mọc ra các nhánh ngắn gọi là nhánh có chứa các cơ quan sinh sản. Giao tử đực còn gọi là tinh trùng sẽ được phóng thích khỏi giao tử đực và có khả năng bơi lội. Giao tử cái gọi là trứng hay noãn cầu cũng sẽ được phóng thích khỏi giao tử cái. Sự thụ tinh chỉ xảy ra với các giao tử đã được phóng thích [11]. Hình 2.1: Rong Mơ 6 2.1.2. Thành phần hóa học của rong Mơ Thành phần chính trong rong Mơ là các polysaccharide (cellulose, alginate, laminaran, fucoidan…), ngoài ra còn có mannitol, gibberellin, cytokinin… cùng với nhiều loại vitamin khác. Trong đó, hai thành phần chủ yếu trong rong Mơ là acid alginic (chiếm khoảng 20 – 30% trọng lượng khô) và manitol (hàm lượng từ 7 – 10% trọng lượng khô). Hàm lượng protein trong rong Mơ chiếm khoảng 5 – 15%. Tổng lượng khoáng có từ 20 – 40% với đầy đủ các nguyên tố khoáng cần thiết cho cơ thể sinh vật, trong đó là iod với hàm lượng từ 0,08 – 0,34%. Ngoài ra rong Mơ còn chứa các phospholipid và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác [11]. Khi nghiên cứu về thành phần hóa học của loài Sargassum naozhouense (tính theo trọng lượng khô) các nhà khoa học đã thấy rằng hàm lượng protein 11,20%, chất khoáng 35,18%; lipid 1,06%; carbohydrate tổng số 47,73%; tổng carbohydrate tan trong nước 29,74%; polysaccharide tan trong nước 21,01% và chất xơ tổng số 4,83% [32]. Trong rong Mơ có chứa nhiều nguyên tố hóa học như: Al, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, fe, V, Mn, Ti, Co, Ni, Cr, Sn, Ag, Bi, Cu, Pb, Zn, Na, K… Rong Mơ có khả năng đặc biệt là tích lũy hàng loạt các nguyên tố hóa học, vì vậy nồng độ các nguyên tố này trong tro của chúng có thể gấp nhều lần so với trong nước biển [6]. Bảng 2.1: Hàm lƣợng các nguyên tố khoáng trong một số loài rong Mơ ở Hòn Chồng - Nha Trang [5] Hàm lượng (g/g rong mơ khô) Tên loài Mg Sr Cr Mn Fe Co Cu Ag Zn 10-3 10-3 10-6 10-6 10-4 10-6 10-5 10-6 10-6 1,29 5,5 1,59 S. mcclurei 9,45 1,30 4,59 15,3 0,21 S. kjellmanianum 6,10 1,56 5,60 2,92 6,01 0,55 7,06 S. feldmannii 2,92 1,96 8,02 1,85 5,80 1,10 6,73 S. congkinhii 8,77 1,51 6,96 3,37 7,70 1,30 4,70 7 Theo bảng kết quả trên nguyên tố Mg có hàm lượng cao nhất và biến động khá lớn từ 2,92 đến 9,45 × 10-3 g/g tùy loài. Tiếp đến là Fe có hàm lượng cỡ 10-4 g/g, còn lại Cr, Mn, Co, Ag có hàm lượng cỡ 10-6 g/g. Ngoài các nguyên tố có hàm lượng cao như Na, K, Ca, rong Mơ có nét đặc sắc ở chỗ nó tập trung khá lớn nguyên tố Strongti (cỡ 10-3 g/g) [5]. 2.1.3. Giá trị của rong Mơ 2.1.3.1. Vai trò của rong Mơ với tự nhiên Rong Mơ chiếm tỉ lệ và trữ lượng lớn nhất so với các loài khác của ngành rong Nâu. Chúng góp phần quan trọng vào việc bảo tồn nguồn đa dạng sinh học vùng biển ven bờ, mắt xích trong chuỗi thức ăn , nơi cư trú, bãi đẻ của nhiề u loài sinh vật như các loài thân mềm (ốc cối, ốc nhảy…), các loài giáp xác (cua, tôm) hay các loài cá (cá ngựa, cá sơn…). Hàm lượng Strongti (một thành phần trong chất phóng xạ) trong tro rong Mơ khoảng 10-3g/g (lớn hơn 100 lần so với nước biển ) như vậy chứng minh rằng rong Mơ có khả năng tích tụ Strongti trong cơ thể chúng. Các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra natri alginate chiết từ rong Mơ có thể chữa được bệnh nhiễm phóng xạ vì chất này uống vào sẽ hấp thu Strongti phóng xạ rồi thải ra ngoài trước khi chất phóng xạ này xâm nhập vào máu, tủy xương. Từ đó chứng minh được rằng rong Mơ có khả năng làm sạch các chất thải phóng xạ trong môi trường nước [5]. 2.1.3.2.Vai trò của rong Mơ với con người Nguồn lợi mà rong Mơ đem lại cho thế giới rất lớn. Từ lâu người Nhật Bản và Trung Quốc đã sử dụng rong Mơ như một thực phẩm quan trọng. Các sản phẩm được khai thác lâu và phổ biến nhất từ chúng là mannitol (35000 tấn/năm), alginate (hàng triệu tấn/năm) [11]. Mannitol được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Mannitol có tác dụng ngăn ngừa hoặc điều trị dư thừa nước trong cơ thể. Mannitol hiệu quả trong việc làm giảm áp suất trong mắt, giảm sưng não sau chấn thương đầu, điều trị bệnh giãn mạch vành, trị ung thư, rất có lợi cho người bị bệnh tiểu đường… 8 Thành phần được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất là acid alginic. Đây là loại nguyên liệu chính dùng để trích ly keo alginate, dùng trong nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp giấy, sơn, cao su, phim ảnh, mỹ phẩm, công nghiệp thực phẩm, hoặc làm phụ gia cho xi măng. Keo alginate còn được ứng du ̣ng sản xuấ t dụng cụ trong ngành y (băng ga ̣c, chân tay giả ,…). Gần đây, các nhà khoa học phát hiện rong Mơ có chứa một số thành phần quan trọng là fucoxanthin, phlorotannins, fucoidan,… với những hoạt tính sinh học quý như: chống ung thư, giảm mỡ nội tạng, chống cục máu đông, kháng khuẩn, kháng virut (kể cả virut HIV), chống nghẽn tĩnh mạch... tạo ra một hướng đi mới cho nghiên cứu [52]. Rong Mơ có chứa hàm lượng lớn iod (0,25 – 0,35% khối lượng khô) cao hơn hàm lượng iod của thực vật ở đất liền vài trăm lần, chính vì vậy rong Mơ được sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh bướu cổ. Không những thế chúng còn cung cấp một số vitamin như A, B, C, D, E, K và hầu hết các acid amin không thay thế. 2.1.4. Tình hình khai thác, tiêu thụ rong Mơ ở nước ta Ở Việt Nam, rong Mơ tập trung ở phía Bắc ở vịnh Bắc Bộ, ở miền Trung và ven bờ biển phía nam Việt Nam ở vịnh Thái Lan, trên vùng bãi triều nền cứng. Mùa sinh trưởng đối với hầu hết các loài rong Mơ kéo dài từ tháng 11 đến tháng 6, loài rong Mơ sống ở vùng nước sâu thì phát triển quanh năm. Thời gian thu tốt nhất là khoảng từ tháng 5 đến tháng 6. Sản lượng của rong Mơ Việt Nam trên 15000 tấn khô/năm. Hiện nay, do tăng mạnh nhu cầu đối với rong Mơ (xuất khẩu sang Trung Quốc) và sự tăng giá bán lên hơn 25 lần, toàn bộ sinh khối rong Mơ đã bị khai thác ồ ạt, không khoa học. Việc sử dụng bất hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên này dẫn đến sự giảm mạnh sản lượng rong Mơ xuống nhiều lần, nếu không có biện pháp ngăn chặn thì sau một thời gian nữa rong Mơ Việt Nam có thể hoàn toàn bị hủy diệt. Sự triệt tiêu các bãi rong Mơ sẽ gây thảm họa cho toàn bộ vùng ven bờ biển của Việt Nam: phá hủy các rạn san hô, phá hủy các hệ sinh thái, làm giảm hoặc biến mất các loài cá ven bờ ăn sinh vật đáy, cũng như những động vật hữu ích như nhím biển, một số động vật giáp xác [10, 15]. 9 Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và mùa vụ rong Mơ theo vùng biển một số tỉnh của Việt Nam [9] Tỉnh Diện tích (m2) Năng suất (kg/m2) Mùa vụ (tháng) Quảng Nam – Đà Nẵng 190000 2–7 3, 4, 5 Bình Định 42750 2,5 3, 4, 5 Khánh Hòa 2000000 5,5 3, 4, 5 Ninh Thuận 1500000 7 3, 4, 5 Vùng biển Khánh Hòa có diện tích rong Mơ cao nhất, tổng diện tích lên đến 2000000 m2, năng suất cao có thể lên tới 5,5 kg/m2, trữ lượng có thể khai thác hàng năm ước tính hơn 11000 tấn rong tươi. Diện tích phân bố rong Mơ tại Khánh Hòa ước tính là 1167,33 ha, trữ lượng 7302,12 tấn khô/năm, tập trung ở 4 khu vực chính: Vịnh Vân Phong, đầm Nha Phu, vịnh Nha Trang, vịnh Cam Ranh. Số lượng loài ưu thế tạo nên sinh lượng lớn ở các điểm khảo sát là 21 loài. Trong đó có loài Sagarssum mcclurei có tần suất xuất hiện cao trên 95%, thường thấy ở phần lớn các bãi triều ven bờ với độ sâu từ 1 đến 6 mét [9]. 2.2.Giới thiệu về các hoạt chất chống oxy hóa fucoxanthin, fucoidan và phlorotannin trong rong Mơ 2.2.1. Hoạt chất fucoxanthin 2.2.1.1. Khái quát về fucoxanthin Fucoxanthin là một carotenoid, có màu vàng nâu. Cấu trúc đầy đủ của fucoxanthin được xác định bởi Englert và cộng sự [22]. Hình 2.2: Cấu trúc phân tử của fucoxanthin [22] Fucoxanthin có công thức phân tử là C42H58O6, trọng lượng phân tử là 658,91 g/mol, bị nóng chảy ở nhiệt độ 168°C. Cũng giống như các carotenoid khác, fucoxanthin là một hydocarbon không bão hòa, có hai hệ thống vòng ở đầu và cuối mạch. Allene (C=C=C) là một cấu trúc 10 độc đáo trong các sản phẩm tự nhiên và được tìm thấy chủ yếu trong các carotenoid, đặc biệt fucoxanthin là một carotenoid allenic đầu tiên được tìm thấy trong rong Nâu. Fucoxanthin tồn tại ở cả hai cấu hình cis và trans, trong đó cấu hình dạng trans (chiếm gần 80%) là đồng phân chính của fucoxanthin [25] và hỗn hợp đồng phân dạng cis (13-cis và 9-cis) [37]. Cấu hình dạng trans của fucoxanthin nói chung là ổn định hơn so với dạng cis do tính lưỡng cực của các nhóm thế ở hai bên làm giảm sự cản trở về không gian của nó. Nakazawa và cộng sự (2009) đã nghiên cứu được dạng đồng phân trans của fucoxanthin có sự hấp thu và tích hợp vào các tế bào chất béo nhanh hơn so với dạng cis. Tuy nhiên, đồng phân cis được tìm thấy là có hiệu quả hơn trong việc ức chế các tế bào trên người bị bệnh bạch cầu so với dạng trans. Fucoxanthin cũng tồn tại ở dạng khác, được tìm thấy trong các tế bào ruột của người và chuột sau khi tiêu thụ fucoxanthin [37]. Hình 2.3: Các dạng chuyển hoá của fucoxanthin [37]
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan