Nghiên cứu hoàn thiện quy trình tách chiết fucoidan từ rong sargassum polycystum khánh hòa

i


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này, em xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha
Trang, phòng Đào tạo Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm lời cảm
ơn, lời tự hào được học tập tại trường trong những năm qua.
Lòng biết ơn sâu sắc nhất xin được giành cho 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 tình giúp đỡ và hướng
dẫn em suốt thời gian thực hiện đề tài vừa qua.
Xin cảm ơn gửi thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy
và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học vừa qua. Đặc biệt, xin chân thành
cảm ơn TS. Vũ Ngọc Bội – Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và
bạn bè đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên em cả về vật chất lẫn
tinh thần trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Sinh viên
Nguyễn Thị Huyền

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình do tôi nghiên cứu. Các tài liệu trích dẫn
theo các nguồn công bố. Kết quả nêu trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Sinh viên
Nguyễn Thị Huyền

iii

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG BIỂN 4
1.2. PHÂN LOẠI RONG BIỂN 5
1.3. NGUỒN LỢI RONG BIỂN 8
1.3.1. Nguồn lợi rong biển thế giới 8
1.3.2. Nguồn lợi rong biển Việt Nam 10
1.4. ỨNG DỤNG CỦA RONG BIỂN TRONG THỰC TẾ: 11
1.4.1. Trong thực phẩm 11
1.4.2. Trong công nghiệp 12
1.4.3. Trong y học 13
1.5. MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RONG VÀ CÁCH BẢO QUẢN
RONG KHÔ 14
1.6. RONG NÂU 15
1.6.1. Giới thiệu chung về rong nâu 15
16.2. Thành phần hóa học của rong nâu 17
1.6.3. Giới thiệu về rong Nâu Sargassum polycystum 18
1.7. GIỚI THIỆU VỀ FUCOIDAN 20
1.7.1. Cấu trúc của Fucoidan 20
1.7.2. Tính chất hóa lý của Fucoidan 22
1.7.4. Các tác dụng chữa bệnh của Fucoidan 22
1.8. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT FUCOIDAN TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC 26
1.8.1. Trên thế giới 26
1.8.2. Trong nước 28

1.9. NGUYÊN LÝ TÁCH CHIẾT FUCOIDAN 28
CHƯƠNG II 31
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1. ĐỐI TƯỢNG 32
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32
2.2.1. Các phương pháp phân tích, đánh giá 32
2.2.2. Phương pháp tách chiết, thu nhận fucoidan 33
2.2.3. Phương pháp xác định Fucoidan 40
2.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tách chiết Fucoidan 41
2.3. CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 46
2.3.1. Dụng cụ sử dụng: 46
2.3.2. Thiết bị sử dụng 46
2.3.3. Hóa chất 46
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 47
iv

CHƯƠNG III 48
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48
3.1. THỬ NGHIỆM TÁCH CHIẾT FUCOIDAN BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP
KHÁC NHAU 49
3.2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ YẾU TỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH THU 52
NHẬN FUCOIDAN TỪ RONG NÂU 52
3.2.1. Xác định nhiệt độ nấu chiết fucoidan từ rong nâu 52
3.2.2. Xác định thời gian nấu chiết fucoidan 53
3.2.3. Xác định tỉ lệ cồn trong việc kết tủa thu nhận fucoidan 55
3.5. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC FUCOIDAN 57
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
PHỤ LỤC 66

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AIDS : Acquired immune deficiency syndrome.
C2 : Vị trí cacbon số 2
Da : Dalton
DNA : Acid Deoxyribo Nucleic
FDA : Food and Drug Administration
F-GX : Fucoidan - Glycalyx.
Fuc : L-Fucose
Gal : D-Galactose
Gr : Gram
HIV : Human immunodeficiency virus
Man : D-Mannose
MWCO : Moleculare weight cut off
Rha : D-Rhamnose
WHO : World Health Organization
Xyl : D-Xylose

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT
1

2

3
4
5
6
7
8

9

10

11


Số bảng
Bảng 1.1

Bảng 1.2

Bảng 1.3
Bảng 2.1

Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4
Bảng 3.1

Bảng 3.2

Bảng 3.3

Bảng 3.4

Tên bảng
Thành phần hoá học (trên 100g rong) của một số loài
rong trong 3 ngành chính.
Nguồn lợi rong biển trên thế giới, sản lượng thu hoạch
và tiềm năng sản xuất (1.000 tấn)
Diện tích rong Nâu mọc tự nhiên ở một số tỉnh
Dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm
Thiết bị sử dụng trong thí nghiệm
Các chỉ tiêu chất lượng của KOH
Các chỉ tiêu chất lượng của CaCl
2

Hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong nâu (g/100g
mẫu) bằng các phương pháp thu nhận khác nhau
Kết quả khối lượng fucoidan thu được ở nhiệt độ nấu
khác nhau
Kết quả lượng fucoidan thu được ứng với các thời gian
nấu khác nhau

Kết quả khối lượng fucoidan thu được theo các tỉ lệ
cồn/dịch khác nhau
Trang

7

9
16
46
46
47
47

49

52

54

55

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT

1
2
3

4
5
6
7
8
9

10

11
12

13

14
15

16

17

18

Số hình
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6

Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 2.1

Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5

Hình 2.6

Hình 2.7
Hình 3.1

Hình 3.2

Hình 3.3

Hình 3.4

Tên hình
Rong lục
Rong nâu
Rong đỏ
Cấu trúc màng tế bào của rong nâu
Rong nâu Sargassum polycystum
Cấu trúc Fucoidan từ Fucus evanescens
Cấu trúc Fucoidan từ Ascophyllum nodosum
Đơn vị cấu trúc của Fucoidan: liên kết (13)
Rong nâu Sargassum polycystum trước và sau khi

nghiền
Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền US6573250B2
Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền EP0645143A1
Sơ đồ tách chiết fucoidan dự kiến
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ nấu chiết
fucoidan
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu chiết
fucoidan
Sơ đồ bố trí xác định tỉ lệ cồn cho kết tủa
Sự thay đổi hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong nâu
khi sử dụng các phương pháp tách chiết khác nhau
Sự thay đổi hàm lượng Fucoidan tương đối khi nấu
chiết ở các nhiệt độ khác nhau
Sự thay đổi hàm lượng Fucoidan tương đối khi nấu
chiết ở các thời gian khác nhau
Sự thay đổi hàm lượng Fucoidan tương đối khi tách
chiết ở các tỉ lệ cồn / dịch khác nhau
Trang
6
6
6
18
20
21
21
22

40
33
35

37

42

44
45

50

52

54

56
viii

19

20


21



22
Hình 3.5

Hình 3.6

Hình 3.7



Hình 3.8
Phổ HNMR của fucoidan thô được đo tại viện Hóa
học
Phổ HNMR của fucoidan thô được đo tại Viện Sinh
hóa Thái Bình Dương-Vladivostok - Viện Hàn lâm
Nga
Sơ đồ quy trình thu nhận fucoidan từ rong nâu
Sargassum polycystum

Fucoidan thu được khi tách chiết theo phương pháp đồ
án lựa chọn

57


58

59

61

1


LỜI MỞ ĐẦU

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, có bờ biển dài hơn 3.200km, là
điều kiện thuận lợ cho nghề nuôi trồng và thu hái rong phát triển. Rong biển là loại
thực vật có chứa nhiều chất có lợi cho sức khỏe con người như iod, photphas…
Trong số các loài rong biển Việt Nam thì loài rong nâu có ý nghĩa quan trọng hơn
cả nếu xét theo khía cạnh giàu các chất có hoạt tính chống oxi hóa. Người ta đã phát
hiện ra trong rong biển có chứa một hợp chất hữu cơ quan trọng mang tên fucoidan.
Fucoidan có hoạt tính chống đông cục máu, kháng khuẩn, kháng virus (kể cả
HIV), chống nghẽn tĩnh mạch, chống ung thư, chống viêm khớp, chống viêm
nhiễm, giảm mỡ máu, hạ cholesterol, ức chế miễn dịch có thể sử dụng cho ghép phủ
tạng… Fucoidan không gây độc cho người, đã được FDA cho phép sử dụng làm
thực phẩm chức năng vào năm 2001. Fucoidan trong rong nâu chiếm hàm lượng rất
lớn khoảng 4-8% trọng lượng khô. Do vậy trong những năm gần đây fucoidan được
các nhà khoa học trên thế giới liên tục đầu tư nghiên cứu trên mọi lĩnh vực và đã
phát hiện thấy fucoidan có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong phòng và chữa trị các
chứng bệnh nan y cũng như sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ
phẩm.
Việt Nam có nguồn tài nguyên rong nâu rất phong phú, riêng chi Sargassum
đã phát hiện được trên 70 loài với sản lượng khai thác ước tính đạt trên 10.000 tấn
khô/năm, tương đương với 400 đến 800 tấn fucoidan thô. Việc liên tục xảy ra các
làng ung thư ở Việt Nam, đại dịch HIV bùng nổ, cùng với bệnh đốm trắng của tôm
làm thiệt hại nặng nề nền kinh tế thuỷ sản nước ta có thể giải quyết bằng cách sử
dụng fucoidan được chiết tách từ rong nâu. Vì vậy việc nghiên cứu fucoidan để đáp
ứng các yêu cầu của cuộc sống có ý nghĩa rất quan trọng và cấp thiết. Nước ta rong
nâu phân bố tập trung chủ yếu ở miền trung, trong đó Khánh Hoà là một trong
những nơi có sản lượng khai thác lớn nhất.
Từ nhu cầu hoàn chỉnh thêm những nghiên cứu về fucoidan, nhằm khai thác
nguồn tài nguyên biển dồi dào để tạo ra những chế phẩm phục vụ chăm sóc sức

2

khoẻ cộng đồng , tôi được khoa Công nghệ thực phẩm phân công thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu hoàn thiện quy trình tách chiết fucoidan từ rong Sargassum
polycystum Khánh Hòa” với mục đích tìm điều kiện thích hợp để thu nhận triệt để
fucoidan từ rong nâu.
Nội dung của đồ án như sau:
- Thử nghiệm sử dụng một số phương pháp khác nhau để tách chiết fucoidan
từ rong nâu Sargassum polycystum Khánh Hòa.
- Xác định một số yếu tố thích hợp cho quá trình thu nhận fucoidan từ rong
nâu: nhiệt độ nấu chiết, thời gian nấu chiết, tỉ lệ cồn sử dụng để kết tủa fucoidan từ
dịch chiết.
- Đề xuất quy trình thực hiện việc thu nhận fucoidan từ rong Sargassum
polycystum Khánh Hòa.
Do thời gian nghiên cứu có hạn nên báo cáo này không tránh khỏi những hạn
chế, rất mong nhận được ý kiến đóng góp để cho bài báo cáo này thật hoàn chỉnh.
Xin chân thành cảm ơn.

3





















CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

4

1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG BIỂN:
Rong biển là loại thực vật biển quý giá được dùng làm nguyên liệu chế biến
thành các sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và thực phẩm. Từ lâu rong biển
được đã được coi là đối tượng nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta
trữ lượng rong biển rất lớn, là nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, rong biển
chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực kinh tế biển Việt Nam.
Rong biển đã được sử dụng từ rất sớm, khoảng 2700 năm trước công nguyên
ở Trung Quốc, 600 năm trước công nguyên, rong biển đã được chế biến thành một
món ăn quí chủ yếu được sử dụng trong triều đình và chỉ hoàng tộc, khách của

hoàng thân mới được thưởng thức [19].
Ngoài ra, rong biển cũng đã được sử dụng để điều chế các chất như Iod, xà
phòng, KCl, than hoạt tính, Agar, Alginate, Carageenan…[4]
Vị hoàng đế đầu tiên của Trung Hoa là Tần Thủy Hoàng cách đây 200 năm
trước công nguyên đã sử dụng “thuốc trường sinh bất tử”, và sau hơn 2000 năm
khoa học hiện đại đã chứng minh đó chính là hợp phần của rong nâu.
Trong 10 năm gần đây, Trung Quốc đã chi đến 12 triệu USD để phát triển
một loại thuốc có khả năng diệt virut HIV, tăng sức chịu đựng của hệ miễn dịch của
cơ thể người từ rong nâu với tên thương phẩm là F-GC. Loại thuốc tự nhiên này có
khả năng diệt virut 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 ứng dụng [8].
Người Nhật sử dụng rong nâu làm thức ăn từ rất sớm, từ thế kỷ thứ V. Cuối
năm 2000 cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm của Mỹ đã xem xét và xác
nhận các sản phẩm thực phẩm chức năng ở Nhật được bổ sung thêm thành phần
fucoidan có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, giảm cholesterol, giảm mỡ máu
[16], các sản phẩm này đã trở thành thực phẩm hỗ trợ bệnh nan y phổ biến của nước
Nhật.
Bởi vậy, rong biển có thể xem là đặc sản của châu Á. Trung Quốc, Nhật Bản,
Hàn Quốc là các nước tiêu thụ rong biển thực phẩm lớn nhất thế giới vào các món

5

ăn truyền thống như: gỏi hải sản, shushi, canh rong biển… Đương nhiên, cư dân
vùng biển Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Đại dương vốn sành ăn không kém nên không
thể bỏ qua loại thực phẩm giá trị này và cũng đã sử dụng từ rất lâu đời.
Rong biển đúng là một thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao. Người ta có thể
dùng rong biển như là thực phẩm chức năng, giúp chữa bệnh: người bị bướu giáp
đơn thuần do rong biển có nhiều i-ốt, người béo phì, đái tháo đường vì thành phần
alga alkane mannitol cho rất ít calo năng lượng, làm thực phẩm cho người tăng

huyết áp, xơ vữa động mạch do rong biển có tác dụng chống vón tiểu cầu, cho trẻ
còi xương nhờ rong chứa nhiều can-xi và gần đây nhiều nhà khoa học Nhật Bản cho
rằng rong biển có khả năng thải độc và chống nhiễm phóng xạ. Rong biển còn được
sử dụng chữa trị ung thư theo các bài thuốc gia truyền kết hợp với các thuốc khác
và polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà chống lão hóa [24].
1.2. PHÂN LOẠI RONG BIỂN:
[4]
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 đây:
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 (Phacophyta)
8) Ngành rong Đỏ (Rhodophyta)
9) Ngành rong Lam (Cyanophyta)
Trong đó ba ngành chính mang lại giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu
và rong Đỏ.
Sau đây là một vài hình ảnh của rong Lục, rong Nâu và rong Đỏ:


6



Hình 1.1. Rong lục

Hình 1.2. Rong nâu





Hình 1.3. Rong đỏ

7

Thành phần hoá học của rong biển chủ yếu là nước, thành phần các polysacarit
trong các loài rong được thể hiện trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Thành phần hoá học (trên 100g rong) của một số loài rong trong 3
ngành chính.
[1]

Ascophyll
um
nodosum

Laminar
ia
digitata

Alaria
esculent
a
Palmaria

palmata

Porphyra
sp.
Porphyr
a
yezoensi
s
Ulva
species

Nhóm rong Nâu Nâu Nâu Đỏ Đỏ Đỏ Lục
Nước (%) 70-85 73-90 73-86 79-88 86 Nd 78
Tro 15-25 73-90 73-86 15-30 8-16 7.8 13-22
hydratcacbon - - - - 40 44.4 42-46
Alginic axít 15-30 20-45 21-42 0 0 0 0
Xylan 0 0 0 29-45 0 0 0
Laminaran 0-10 0-18 0-34 0 0 0 0
Mannitol 5-10 4-16 4-13 0 0 0 0
Fucoidan 4-10 2-4 nd 0 0 0 0
Floridosid 0 0 0 2-20 Nd nd 0
Protein 5-10 8-15 9-18 8-25 33-47 43.6 15-25
Chất béo 2-7 1-2 1-2 0.3-0.8 0.7 2.1 0.6-0.7

Tannin 2-10 c. 1 0.5-6.0

nd Nd nd nd
Kali 2-3 1.3-3.8

nd 7-9 3.3 2.4 o.7

Natri 3-4 0.9-2.2

nd 2.0-2.5 Nd 0.6 3.3
Magie 0.5-0.9 0.5-0.8

nd 0.4-0.5 2.0 nd nd
Iod 0.01-0.1

0.3-1.1

0.05 0.01-0.1

0.0005 nd nd


8

Qua các số liệu trong bảng 1.1, ta nhận thấy fucoidan chỉ có trong rong nâu
mà trong các loài rong lục và rong đỏ thì không. Vì vậy chọn rong Nâu làm đối
tượng để nghiên cứu tách chiết thu Fucoidan là hoàn toàn có cơ sở.
1.3. NGUỒN LỢI RONG BIỂN:
1.3.1. Nguồn lợi rong biển thế giới :
[1]

Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn, song sản lượng rong được khai thác
và sử dụng hàng năm không đều, sản lượng hàng năm các đại dương cung cấp cho
trái đất khoảng 200 tỉ tấn rong. Điều đó cho ta thấy rằng nguồn rong biển vô cùng
lớn và ổn định cho nên việc tận dụng nguồn lợi rong biển cần được chú trọng.
Rong Lục chủ yếu ở Nhật Bản, khoảng 4.000 tấn khô, trong đó nuôi trồng
khoảng 2.500 tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn, Philipin khoảng 800 tấn,

gần như toàn bộ do nuôi trồng.
Rong Đỏ chủ yếu ở Pháp khoảng 600.000 tấn, tiếp theo là Anh khoảng 2.000
tấn, ít hơn là Chilê khoảng 75.000 tấn, Nhật Bản khoảng 65.000 tấn, trong đó
khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng. Philipin có khoảng 40.000 tấn, Trung Quốc với
31.000 tấn và Việt Nam khoảng 2.000 tấn.
Rong nâu phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt Nam,
Hàn Quốc, Mỹ, Pháp, ấn Độ, kế tiếp là Chile, Achentina, Brazil, Hawaii,
Myanmar, Bồ Đào Nha. Sản lượng rong Nâu lớn nhất thế giới tập trung tại Trung
Quốc với trên 667.000 tấn khô, Hàn Quốc khoảng 96.000 tấn, Nhật Bản khoảng
51.000 tấn, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng 27.000 tấn.
Theo FAO ước tính mỗi năm trên thế giới rong Nâu được khai thác khoảng
1,3 triệu tấn, sản lượng này có thể tăng lên 12 lần nếu tiếp tục khai thác dọc bờ Đại
Tây Dương kể cả biển Đen và Địa Trung Hải. Đồng thời, sản lượng này đang được
tăng lên hàng ngày khi nhu cầu con người ngày càng tăng lên.





9

Bảng 1.2: Nguồn lợi rong biển trên thế giới, sản lượng thu hoạch và tiềm năng
sản xuất (1.000 tấn)
[4]

Nhìn vào nguồn lợi và sản lượng thu hoạch của rong đỏ và rong nâu trên thế
giới thì rõ ràng rong nâu chiếm ưu thế hơn so với rong đỏ về nguồn lợi lẫn sản
Rong Đỏ Rong Nâu

Khu vực

Sản
lượng thu
hoạch
Nguồn
lợi
Sản
lượng
thu
hoạch
Nguồn
lợi
Bắc cực
Tây bắc Đại Tây Dương
Đông bắc Đại Tây Dương
Trung tâm tây Đại Tây Dương
Trung tâm đông Đại Tây Dương
Địa trung hải và biển Đen
Tây nam Đại Tây Dương
Đông nam Đại Tây Dương
Tây Ấn Độ Dương
Đông Ấn Độ Dương
Tây bắc Thái Bình Dương
Đông bắc Thái Bình Dương
Trung tâm tây Thái Bình Dương
Trung tâm đông Thái Bình Dương
Tây nam Thái Bình Dương
Đông nam Thái Bình Dương
Nam cực
-
35

72
-
10
50
23
7
4
3
545
-
20
7
1
30
-
-
100
150
10
50
1.000
100
100
120
100
650
10
100
50
20

100
-
-
6
233
1
1
1
75
13
5
10
822
-
1
153
1
1
-
-
500
2.000
1.000
150
50
2.000
100
150
500
1.500

1.500
50
3.500
100
1.500
-
Tổng cộng 807 2.660 1.315 14.600

10

lượng thu hoạnh. Như vậy việc khai thác rong nâu để phục vụ cho sản xuất fucoidan
là rất có khả quan do nguồn nguyên liệu rất dồi dào.
1.3.2. Nguồn lợi rong biển Việt Nam:
[4]

Việt Nam có đến 794 loài rong biển đã được xác định, phân bố ở vùng miền
Bắc khoảng 310 loài, miền Nam 484 loài, 150 loài được tìm thấy ở cả hai miền.
Trong đó nhiều chi có sản lượng tự nhiên lớn Sargassum, Hormophysa,
Hydroclathrus (rong nâu); Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea (rong đỏ); Ulva,
Chaetomorpha, Cladophora (rong lục) và một số loài khác đang được nuôi trồng
trong ao đìa, vịnh, bãi triều ven biển. Ước tính diện tích mặt nước có tiềm năng nuôi
trồng và khai thác rong biển trong thời kỳ 2010-2015 là 900.000 ha với sản lượng
600-700.000 tấn khô/năm.
Nguồn rong trồng bao gồm các loài rong đỏ như: rong câu chỉ vàng, rong câu
cước, rong câu và rong sụn. Trong đó rong câu chỉ vàng và rong câu được trồng ở
vùng nước từ năm 1970 ở phía Bắc, phía Nam từ 1980 với tổng diện tích 1.000 ha
đạt sản lượng khoảng 1.500-2.000 tấn khô/ năm. Rong câu cước cũng được trồng ở
vùng thủy triều, vịnh, ao, đìa với diện tích khoảng 100 ha, sản lượng khoảng 150-
200 tấn khô/ năm.
Nguồn rong mọc tự nhiên chủ yếu là rong nâu, trữ lượng khoảng 10.000 tấn

khô/ năm. Nguồn rong đỏ tự nhiên cũng có khoảng 1.500-2.000 tấn khô/ năm. Có
khoảng 14 loài rong đỏ tự nhiên ở nước ta, trong đó rong câu chỉ vàng có trữ lượng
lớn và chất lượng Agar cao.
Mặc dù được thiên nhiên ưu đãi về biển nhưng sự đầu tư phát triển nuôi
trồng, chế biến khai thác rong biển còn hạn chế và chưa có hiệu quả. Ngành công
nghiệp chế biến rong biển chưa được chú trọng. Vì vậy cần đầu tư và phát triển
công nghệ rong biển, đặc biệt là việc nghiên cứu tách chiết fucoidan từ rong, nó sẽ
mang lại hiệu quả lớn cho nền kinh tế nước nhà.
Theo số liệu nghiên cứu thì 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 có trữ lượng rong lớn và chất lượng cao. Trong đó vùng biển

11

Khánh Hòa có trữ lượng rong Nâu lớn nhất, vì vậy việc khai thác nguồn rong này
để chiết tách sản xuất Fucoidan là hoàn toàn khả thi.
1.4. ỨNG DỤNG CỦA RONG BIỂN TRONG THỰC TẾ:
Rong biển là một nhóm thực vật bậc thấp sống ở biển, là một nguồn tài
nguyên biển vô cùng quan trọng. Từ lâu rong biển đã được biết đến như một nguồn
lợi thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có tác dụng chữa bệnh. Bên cạnh đó
rong biển còn được sử dụng làm nguyên liệu cho rất nhiều ngành công nghiệp như
thực phẩm, dệt may, mỹ phẩm, dược phẩm… Ở nước ta hiện nay, rong biển đang là
một trong những đối tượng có nhiều triển vọng trong công cuộc xây dựng và phát
triển kinh tế xã hội.
Sau đây là một vài ứng dụng quan trọng của rong biển trong thực tế:
1.4.1. Trong thực phẩm:
Rong biển ngày càng được sử dụng nhiều trên thế giới để ứng dụng vào
nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó việc sử dụng rong để làm thực phẩm chiếm một
vai trò đáng kể. Gần đây nguồn rong biển trở thành nguồn thực phẩm quý giá và có
nhu cầu ngày càng tăng, do có ý kiến cho rằng rong là nguồn thực phẩm có nhiều

chất dinh dưỡng tốt cho cơ thể và phòng chống nhiều bệnh tật.
Đối với ngành công nghiệp thực phẩm thì rong biển được sử dụng rất nhiều
như dùng để sản xuất agar, carageenan, alginate… các chất này được dùng để tạo ra
sản phẩm trực tiếp hoặc dùng làm các chất phụ gia không thể thiếu trong ngành
công nghiệp thực phẩm. Rong biển còn được chế biến thành các sản phẩm rong
đông lạnh, rong khô để xuất khẩu hay đồ hộp rong biển, mứt rong, nước giải khát
rong biển, trà hòa tan và trà túi lọc rong biển
Theo một nghiên cứu mới đây, dịch chiết từ rong biển tự nhiên không chỉ có
lợi cho sức khỏe người tiêu dùng mà còn có thể cải thiện được chất lượng và sự an
toàn của thực phẩm. Dịch chiết từ rong biển và vi tảo giàu hợp chất polyphenol, có
đặc tính chống ôxy hóa cao và có khả năng chống lại các vi khuẩn làm ươn hỏng
thực phẩm và vi khuẩn gây bệnh trong thực phẩm.

12

Công trình nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí “Công nghệ thời đại và
khoa học thực phẩm đổi mới". Việc sử dụng rong biển và dịch chiết rong biển trong
thực phẩm sẽ hạn chế được chất bảo quản trong thực phẩm, đồng thời đáp ứng được
nhu cầu của ngành thực phẩm và người tiêu dùng về các sản phẩm “xanh” (sản
phẩm không sử dụng hóa chất độc hại). Một lĩnh vực tiềm năng khác có thể sử dụng
rong biển là bảo quản thực phẩm. Nguồn iôt và chất xơ phong phú trong rong biển
có thể giúp cải thiện chất lượng thực phẩm [25].
Ngoài ra rong biển còn được sử dụng trực tiếp trong các bữa ăn hàng ngày,
chúng được chế biến thành các món ăn ngon phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của
con người như: chè rong biển, canh rong biển, gỏi rong biển … Rong biển các loại
chứa rất nhiều chất đạm, chất bột, canxi, iod, kẽm, sắt, các vitamin nhóm B, K, A
và C [25]. Rong biển có thể xem là món ăn phụ bổ dưỡng và lành mạnh cho cơ thể
mà không chứa độc tố. Rong biển rất thích hợp đối với người ăn chay, cũng giống
như các protein có nguồn gốc thực vật, ăn rong biển cũng dễ tiêu hóa hơn.
1.4.2. Trong công nghiệp:

Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công
nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghệ mỹ phẩm
Hợp chất alginate trong rong biển được ứng dụng trong công nghiệp dệt vì
chúng có độ nhớt cao, có tính đàn hồi tốt, bóng nên khi người ta dùng hồ vải cho sợi
bền, giảm bớt tỉ lệ đứt, nâng cao hiệu suất dệt. Alginate hồ lên giấy cho giấy bong,
không gãy, khô nhanh…[4].
Hợp chất carageenan trong rong biển là môi trường cố định enzyme, là chất
xúc tác trong công nghệ tổng hợp và chuyển hóa các chất khác. Hợp chất này được
bổ sung vào dung dịch sơn nước để tạo độ đồng nhất, khả năng nhũ hóa tốt hơn cho
sơn; bổ sung vào kem đánh răng để chống lại sự tách lỏng, tạo các đặc tính tốt cho
sản phẩm. Ngoài ra chúng còn được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim
ảnh, sản xuất giấy [4].
Tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã chứng minh
rong biển cũng là một nguyên liệu dùng để sản xuất cồn. Từ rong biển người ta có

13

thể sản xuất ra 19.000 lít cồn, tức là gấp 5 lần năng xuất sản xuất cồn từ ngô, và gấp
2 lần năng xuất sản xuất cồn từ mía đường. Trong khi ngô hay mía đường đều đòi
hỏi những diện tích canh tác và lượng nước ngọt lớn, cạnh tranh với các nguồn lực
trong công nghiệp. Riêng rong biển lại có thể sinh trưởng trong nước mặn, có hàm
lượng đường cao, chỉ cần sử dụng một ít diện tích mặt nước ở các vùng ven biển là
có thể nuôi trồng được rong để sản xuất cồn [23].
Bã rong sau công nghệ chế biến rong keo thì có thể tận dụng để tách
cellulose sấy khô làm vật liệu cách nhiệt, xử lý sản xuất giấy, xử lý sản xuất than
hoạt tính, xử lý làm môi trường lên men vi sinh vật chuyển hóa tạo đạm làm chế
phẩm thức ăn chăn nuôi, sử dụng làm phân bón…
1.4.3. Trong y học:
Rong biển có nhiều chủng loại và là thực phẩm rất tốt cho sức khỏe, có thể
dự trữ được trong nhiều năm. Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên

thế giới.
Trong y học, alginate trong rong biển được dùng làm chất trị bệnh nhiễm
phóng xạ vì alginate natri làm tăng hiệu quả chữa bệnh của pecnicilin, làm cho
pecnicilin tồn tại lâu hơn trong máu. Trong công nghệ bào chế thuốc thì alginate
natri được sử dụng làm chất ổn định, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế tạo các
loại thức ăn kiêng. Trong nha khoa thì dùng acid alginic thay thạch cao để làm
khuôn răng, nó giúp giữ hình răng chính xác. Dựa vào tính chất là carrageenan
mang điện tích âm nên được ứng dụng trong việc điều chế thuốc loét dạ dày và
đường ruột. Khi thành dạ dày bị loét, men pepsin sẽ tấn công protein tại chỗ loét
làm cho độ acid tăng lên nhưng khi có mặt của carrageenan thì nó sẽ tương tác với
pepsin và làm ức chế tác dụng của pepsin [4].
Hiện nay với hoạt chất đang được nghiên cứu chiết xuất tại Việt Nam có tác
dụng rất lớn trong y học là fucoidan. Fucoidan là một hợp chất có nhiều trong rong
Nâu. Các nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra rằng fucoidan có trong rong Nâu chính là
chìa khóa lý giải bí mật về sự khỏe mạnh và trường thọ. Từ lâu cộng đồng dân cư
các vùng biển đảo khắp nơi trên thế giới đã được thụ hưởng khi sử dụng rong biển

14

trong ẩm thực truyền thống và chăm sóc sức khỏe. Fucoidan đã được giới y học chú
ý và trở thành hợp chất được xem là giá trị nhất của đại dương bởi các tác dụng thần
kỳ của nó. Theo các sản phẩm trên thị trường thế giới thì fucoidan có thể hỗ trợ điều
trị được rất nhiều chứng bệnh như chống ung thư, kháng khuẩn và kháng virut,
giảm cholesterol và trị huyết áp, ổn định đường huyết và điều trị viêm loét dạ dày…
1.5. MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RONG VÀ CÁCH BẢO
QUẢN RONG KHÔ:
[4]
 Một số hiện tượng hư hỏng của rong:
- Trạng thái cây rong bị thay đổi: rong giòn, mủn. Giòn là do sấy ở nhiệt độ khá
cao, rong mủn là do sơ chế nước ngọt không đúng kỹ thuật, hàm lượng muối còn

nhiều.
- Rong hao hụt trọng lượng do độ ẩm cao.
- Rong hư cục bộ: do trải rong xuống nền nhà mà không tản nhiệt, xuất hiện sự tự
thoát nhiệt, nấm mốc phát triển.
 Các biện pháp bảo quản rong khô:
Khi nắm bắt được các hiện tượng hư hỏng của rong sau khi thu hoạch thì cần
phải có điều kiện bảo quản rong nhằm tránh được sự hư hỏng trên. Cụ thể có các
biện pháp bảo quản rong như:
- Kho chứa rong phải thông thoáng, lưu thông không khí trong rong. Không khí
trong kho chứa rong có độ ẩm khoảng 80%. Ngày khô ráo phải mở cửa kho để giảm
độ ẩm của kho.
- Các kiện rong được để trên các cách mặt đất khoảng 15 – 20 cm. Giữa các dàn có
lối đi lại để thường xuyên kiểm tra, bốc xếp, tạo độ thoáng để tản nhiệt.
- Phát hiện rong ẩm phải đưa đi chế biến ngay. Khi rong mốc phải loại bỏ phần
mốc, rửa, sấy lại.
- Các kiện rong phải được sắp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất, rong nhập
kho trước phải đưa đi sản xuất trước. Rong khô đúng tiêu chuẩn, bảo quản đúng chế
độ thì thời gian tối đa là 1 năm.


15

1.6. RONG NÂU:
1.6.1. Giới thiệu chung về rong nâu:
Ngành rong Nâu có trên 190 chi và hơn 1.500 loài, phần lớn sống ở biển, số
chi loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm. Rong có cấu tạo nhiều tế bào
dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản, một hàng tế bào chia nhánh, dạng
ống hoặc phân nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân, lá. Rong sinh
trưởng ở đỉnh, ở giữa, ở gốc các lóng. Ngoài ra do các tế bào rong dạng phiến chia
cắt sinh trưởng khuếch tán gọi là sinh trưởng bề mặt.

Rong Nâu có độ đậm nhạt của màu nâu khác nhau do sự khác nhau về các
thành phần sắc tố trong cấu tạo. Cây rong tùy vào từng loại mà có độ dài khác nhau
nhưng đều là loài rong to, mọc thành bụi, có nhánh mang phiến có dạng lá, phiến có
răng mịn. Hầu như các loài rong Nâu đều có phao, tuy nhiên số lượng và kích thước
của các phao khác nhau. Phao có dạng hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao
nhỏ khoảng 0,5-0.8 mm, phao lớn khoảng 5-10mm.
 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của rong Nâu:
Rong Nâu là loài mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nền đá vôi, san hô
chết, nơi sóng mạnh và nước trong, nhất là các ven đảo. Chúng mọc trên tất cả các
loài vật bám cứng, trên vách đá dốc cứng, trên các bãi đá tảng. Trên các bờ dốc
đứng, chúng phân bố thành các đai hẹp ở các mức thủy triều thấp đến sâu khoảng
0,5m. Đa số chúng thích mọc ở những nơi sóng mạnh, ở các đảo, bờ phía đông
chúng mọc dày hơn bờ phía tây. Ở các bãi đá hướng ra biển khơi chúng phát triển
mạnh và sinh lượng nhiều hơn. Chúng sinh trưởng mạnh vào các tháng 2-3, đa số
các loài có kích thước tối đa vào tháng 3 đến tháng 4 và hình thành cơ quan sinh
sản, sau đó bị sóng biển nhổ đánh tấp vào bờ và tàn lụi. Đến tháng 7 các bãi rong
đều trơ.
 Phân bố và trữ lượng rong Nâu:
Ngành rong nâu phân bố nhiều nhất là ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt
Nam, Hàn Quốc, Alaka, Iraland, Mỹ, Pháp, Ấn Độ, tiếp theo là Achentina, Chile,
Haiwail, Malayxia, Mexico, Myanma…

16

Bảng 1.3: Diện tích rong Nâu mọc tự nhiên ở một số tỉnh
[4]

Hầu hết các loài rong Nâu sinh trưởng và phát triển ở dạng sống bám, thích
hợp với điều kiện sinh thái môi trường có độ mặn cao, nước trong và có sóng. Vì
vậy rong Nâu phân bố phổ biến ở các bãi triều đáy cứng (đá tảng, đá, san hô chết,

các rạn ngầm…) ven biển và các đảo. Do đặc điểm của địa hình có nhiều núi ở ven
biển hoặc lấn ra sát biển, tạo thành nhiều mũi và bãi triều đáy đá cứng và có nhiều
rạn san hô chết kéo dài, độ muối ổn định và cao quanh năm, các dòng sông ngắn và
có nhiều đảo, nên vùng biển Đà Nẵng (chân đèo Hải Vân, bán đảo Sơn Trà), Quảng
Nam (Cù Lao Chàm, Núi Thành), Quảng Ngãi (Bình Châu, đảo Lý Sơn, Sa Huỳnh),
Bình Định (Phù Mỹ, Qui Nhơn), Phú Yên (vịnh Xuân Đài, Cù Mông), Khánh Hòa
(vịnh Văn Phong, Hòn Khói, vịnh Nha Trang, vịnh Cam Ranh), Ninh Thuận (huyện
Ninh Hải, Ninh Phước) có nhiều rong Nâu,vùng bờ biển từ Bình Thuận đến Bà
Rịa-Vũng Tàu, ven biển có nhiều bãi triều đáy cát, chỉ có một ít mũi bãi triều đáy đá
ở mũi Né, Long Hương (Bình Thuận), Long Hải, Vũng Tàu (Bà Rịa - Vũng Tàu)
nên không nhiều [1].
Theo dõi bảng trên chúng ta thấy rong Nâu phân bố tại 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

Các địa danh
Diện tích
(m
2
)
Năng suất sinh lượng
(kg/m
2
)
Mùa vụ
(tháng)
Quảng Nam Đà Nẵng 190.000 2-7 3-4-5
Bình Định 42.750 2,5 3-4-5
Khánh Hòa 2.000.000 5,5 3-4-5
Ninh Thuận 1.500.000 7 3-4-5

17

ngang rất hẹp nên diện tích phân bố rất nhỏ, trữ lượng không cao.
Vùng biển Khánh Hòa là vùng biển có diện tích rong Nâu mọc cao nhất
trong các tỉnh điều tra, tổng biện tích có rong lên tới 2.000.000 m
2
, trữ lượng có thể
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 vùng biển Hòn Chồng và Bãi Tiên là hai vùng 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 5,5 kg/m
2
. Vùng Hòn Chồng, Bãi Tiên là vùng rong lớn, dễ khai
thác nhất, nó nằm ngay bên cạnh đường lộ và mọc tập trung gần bờ. Vì vậy việc
khai thác rong nâu ở vùng biển này là rất khả quan.
16.2. Thành phần hóa học của rong Nâu:
[4]
 Sắc tố:
Sắc tố trong rong Nâu là diệp lục tố (chlorophyl), sắc tố màu nâu
(fucoxanthin), sắc tố đỏ (caroten). Tùy theo tỉ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ
nâu – vàng nâu – nâu đậm – vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong Nâu khá bền.
 Gluxit:
* Monosaccarit:
Monosaccarit quan trọng của rong Nâu là đường Mannitol được Stenhouds
phát hiện ra năm 1884 sau đó được Kylin chứng minh thêm (1913). Monosaccarit
tan được trong Alcol, dễ tan trong nước, có vị ngọt.
* Polysaccarit: bao gồm các hợp chất sau đây:

o Alginic: là một polysaccarit tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ
yếu tạo nên tầng phía ngoài của màng tế bào rong nâu.
o Fucoidan: Fucoidan là một polysacarit sulfat được tách chiết từ rong nâu, có
cấu tạo gồm mạch chính có mặt -L-fucose sulfat, ngoài ra có thể có D-galactose,
D-mannose, D-xylose, L-rhamnose, D-glucose, D-uronic axít và có thể có phân bố
ngẫu nhiên của các gốc acetyl.
o Laminaran: là tinh bột của rong nâu. Laminaran thường ở dạng bột không