Nghiên cứu chiết rút phlorotannin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei bằng phương pháp vi sóng

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRẦN ĐÌNH TÚ







 ASSUM
 PHÁP VI SÓNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


CÁN BỘ HƢƠNG DẪN: ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang
ThS. Đặng Xuân Cƣờng




KHÁNH HÒA - 2013
BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRẦN ĐÌNH TÚ


 
CLUREI
SÓNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


Mã số sinh viên : 51131978
Lớp : 51CBTP1
Cán bộ hƣớng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang
ThS. Đặng Xuân Cƣờng


KHÁNH HÒA - 2013
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Đồ án này
Trƣớc hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban
Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Phòng Đào tạo niềm kính trọng, sự
tự hào đƣợc học tập tại Trƣờng trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin đƣợc giành cho cô: ThS. Nguyễn Thị Mỹ
Trang - Bộ môn Đảm bảo Chất lƣợng và An toàn Thực phẩm - Trƣờng Đại
học Nha Trang và ThS. Đặng Xuân Cƣờng - Phòng Hóa phân tích và Triển
khai Công nghệ - Viên Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã tài trợ
kinh phí, tận tình hƣớng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện

đồ án tốt nghiệp này.
Xin cám ơn: TS. Vũ Ngọc Bội - Trƣởng khoa Công nghệ Thực phẩm,
ThS. Thái Văn Đức - Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và các thầy cô
phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu đƣợc
hoàn thành có chất lƣợng.
Đặc biệt xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các cán bộ nghiên
cứu - Phòng Hóa phân tích và Triển khai Công nghệ - Viên Nghiên cứu Ứng
dụng Công nghệ Nha Trang, các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm và tập thể cán bộ - Phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm, Phòng thí
nghiệm Công nghệ Sinh học, phòng thí nghiệm Hóa sinh - Vi sinh, Phòng thí
nghiệm Công nghệ Chế biến - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trƣờng
Đại học Nha Trang đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân và các bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên khích lệ để tôi vƣợt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập
vừa qua.


i


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : TRẦN ĐÌNH TÚ Lớp : 51CBTP-1
Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết rút phlorotannin chống oxy hóa từ rong mơ
Sagassum mcclurei bằng phƣơng pháp vi sóng”.
Số trang : 78 Số chƣơng : 3 Số tài liệu tham khảo: 47
Hiện vật: quyển đề tài tốt nghiệp và đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
KẾT LUẬN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Nha Trang, ngày …. tháng ….năm 2008
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

ii


PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ĐTTN
Họ và tên sinh viên :TRẦN ĐÌNH TÚ Lớp : 51CBTP-1
Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết rút phlorotannin chống oxy hóa từ rong mơ
Sagassum mcclurei bằng phƣơng pháp vi sóng”
Số trang : 78 Số chƣơng : 3 Số tài liệu tham khảo: 47
Hiện vật: quyển đề tài tốt nghiệp và đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Điểm phản biện ……………………………………………………………
Nha Trang, ngày…. tháng ….năm 2013
CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Nha Trang, ngày…. tháng …. năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký và ghi rõ họ tên)


ĐIỂM CHUNG
Bằng số
Bằng chữ


iii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DM : dung môi
NL : nguyên liệu
TPc : hàm lƣợng phlorotannin
TA : hoạt tính chống oxy hóa tổng
RP : hoạt tính khử sắt
DW : khối lƣợng rong khô


iv


MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ĐTTN ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv
DANH MỤC BẢNG viii
DANH MỤC HÌNH ix
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 2
1.1. Rong mơ Sargassum mcclurei [8] 2
1.1.1. Sự phân bố của rong mơ 2
1.1.2. Đặc điểm của rong mơ Sargassum mcclurei [11] 3
1.1.3. Thành phần hóa học trong rong mơ Sargassum mcclurei [8] 4
1.1.3.1. Sắc tố 4
1.1.3.2. Glucid 4
1.1.3.3. Protein 5
1.1.3.4. Chất khoáng 5
1.1.4. Công dụng và vai trò sinh học của rong mơ [41] 5
1.1.4.1. Công dụng của rong mơ 5
1.1.4.2. Vai trò sinh học của rong mơ 5
1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng rong mơ S.mcclurei tại Việt Nam 6
1.2. Quá trình oxy hóa và phlorotanin chống oxy hóa 7
1.2.1. Quá tình oxy hóa và các gốc tự do [5] 7
1.2.1.1. Quá trình oxy hóa 7
1.2.1.2. Gốc tự do 7
1.2.1.3. Ảnh hƣởng của gốc tự do tới cơ thể 7
1.2.1.4. Một số hợp chất chống oxy hóa hiện nay [18] 10
1.2.2. Phlorotannin [27] 12
v


1.2.3. Hoạt tính sinh học của phlorotanin 15
1.2.4. Tình hình nghiên cứu phlorotanin chống oxy hóa trên thế giới 16
1.2.5. Tình hình nghiên cứu phlorotannin chống oxy hóa ở Việt Nam 19

1.3. Một số phƣơng pháp chiết xuất phlorotanin 20
1.3.1. Cơ sở của quá tình tách chiết [44] 20
1.3.2. Chọn dung môi để chiết xuất [1] 21
1.3.3. Các phƣơng pháp chiết tách bằng dung môi 23
1.3.3.1. Chiết bằng phƣơng pháp ngấm kiệt (Percolation) [44] 24
1.3.3.2. Chiết bằng phƣơng pháp ngâm dầm (Maceration) [44] 24
1.3.3.3. Tách chiết bằng phƣơng pháp chiết hồi lƣu [7,44] 24
1.3.3.4. Chiết bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc [47] 25
1.3.4. Một số phƣơng pháp chiết tách khác [18] 25
1.3.4.1. Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn (Supercritical fluid extraction) 25
1.3.4.2. Phƣơng pháp chiết sử dụng sóng siêu âm 26
1.3.4.3. Phƣơng pháp chiết sử dụng năng lƣợng lò vi sóng 26
1.3.4.4. Dùng chất lỏng ion 27
1.3.4.5. Sử dụng enzyme 27
1.3.4.6. Sử dụng áp lực thủy tĩnh cao (HHP) 27
1.4. Một số quá trình xảy ra trong quá trình chiết [1] 28
1.4.1. Quá trình khuếch tán 28
1.4.1.1. Khuếch tán phân tử 28
1.4.1.2. Khuếch tán đối lƣu 30
1.4.2. Quá trình thẩm thấu 30
1.4.3. Quá trình thẩm tích 30
1.5. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết [1,47] 31
1.5.1. Dung môi 31
1.5.2. Những yếu tố về kĩ thuật [1,40] 31
1.5.2.1. Nhiệt độ chiết 31
1.5.2.2. Thời gian chiết xuất 32
vi


1.5.2.3. Độ mịn của dƣợc liệu 32

1.5.2.4. Tỷ lệ dung môi- nguyên liệu 33
1.5.2.5. pH dung môi 33
1.6. Khái niệm về vi sóng 33
1.6.1. Vi sóng 33
1.6.2. Cơ sở của chiết vi sóng 35
1.6.3. Ƣu, nhƣợc điểm của vi sóng 36
1.6.4. Ứng dụng của vi sóng 36
1.6.5. Lò vi sóng 37
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
2.1Đối tƣợng nghiên cứu 40
2.2Hóa chất và thiết bị 48
2.2.1Hóa chất 48
2.2.2Thiết bị 48
2.3Phƣơng pháp nghiên cứu 40
2.3.1Phƣơng pháp định lƣợng hàm lƣợng phlorotanin tổng số [17] 40
2.3.2Phƣơng pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng [24] 40
2.3.3Phƣơng pháp xác định hoạt tính khử sắt 40
2.3.4Quy trình dự kiến chiết phlorotanin chống oxy hóa từ rong S. mcclurei 41
2.3.5Bố trí thí nghiệm 42
2.3.5.1Thí nghiệm ảnh hƣởng của công suất lò vi sóng đến khả năng
chiết phlorotanin 42
2.3.5.2Thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến khả năng chiết
phlorotanin 44
2.3.5.3Thí nghiệm ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng chiết phlorotanin 45
2.3.5.4Thí nghiệm ảnh hƣởng của pH đến khả năng chiết phlorotanin 46
2.3.5.5 Thí nghiệm ảnh hƣởng của số lần chiết đến khả năng chiết phlorotanin47
2.4Phƣơng pháp xử lý số liệu 48
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49
vii

3.1Xác định các thông số ảnh hƣởng đến quá trình chiết phlorotanin 49
3.1.1 Ảnh hƣởng của công suất lò vi sóng đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt
tính chống oxy hóa 49
3.1.2Ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến khả năng chiết phlorotanin
với hoạt tính chống oxy hóa 53
3.1.3Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt
tính chống oxy hóa 56
3.1.4Ảnh hƣởng của pH dung môi đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt tính
chống oxy hóa 59
3.1.5. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt tính
chống oxy hóa 63
3.2. Đề xuất quy trình chiết phlorotanin thô từ rong mơ Sargassum mcclurei 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
PHỤ LỤC 73







viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích rong Mơ theo vùng biển các tỉnh [8] 2
Bảng 1.2.Hợp chất polyphenol trong một số loại trái cây 11
Bảng 1.3.Hàm lƣợng phlorotanin trong một số loại tảo nâu [21] 19

Bảng 1.4.Bảng tính chất của một số dung môi phổ biến trong chiết xuất hợp
chất tự nhiên [34] 21
Bảng 1.5.Độ nhớt (η) và sức căng bề mặt (δ) của một sô dung môi thƣờng gặp
ở nhiệt độ 20
0
C (xếp theo thứ tự tăng dần). 31


















ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Rong mơ mang nhiều trứng các loài thủy sản bị giật cả gốc, mang
theo cả san hô [41]. 6

Hình 1.2. Quá trình gây hại của gốc tự do 9
Hình 1.3.Sự kết hợp của nhóm acetate [29] 13
Hình 1.4.Sự hình thành phloroglucinol 14
Hình 1.5. Mô hình phlorotanin liên kết cộng hóa trị với acid alginic của màng
tế bào tảo Nâu 14
Hình 1.6. Minh họa các loại lò microwave 39
Hình 2.1. Loài Sargassum mcclurei tại Hòn Chồng-Nha Trang-Khánh Hòa 40
Hình 2.2. Quy trình dự kiến chiết xuất phlorotanin từ rong Sargassum
mcclurei 41
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của công suất lò vi sóng đến khả
năng chiết phlorotanin 43
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến khả năng
chiết phlorotanin 44
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng chiết
phlorotanin 45
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của pH đến khả năng chiết
Phlorotanin 46
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của số lần chiết đến khả năng
chiết phlorotanin 47
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của công suất đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 49
Hình 3.2. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống oxy
hoá tổng. 51
Hình 3.3. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 52
x


Hình 3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 53
Hình 3.5. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống oxy

hoá tổng. 54
Hình 3.6. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 55
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 56
Hình 3.8. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống oxy
hoá tổng. 58
Hình 3.9. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 59
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của pH đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính chống
oxy hóa tổng và khử sắt. 60
Hình 3.11. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống
oxy hoá tổng. 61
Hình 3.12. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 62
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 63
Hình 3.14. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống
oxy hoá tổng. 64
Hình 3.15. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 65
Hình 3.16. Quy trình chiết xuất dịch thô phlorotannin từ Sargassum mcclurei 66




1


MỞ ĐẦU
Rong biển đƣợc coi là loài thực vật biển quý giá do giá trị dinh dƣỡng. Rong
biển có chứa các chất tự nhiên có hoạt tính sinh học nhƣ: Việt Nam là đất nƣớc ở
vùng nhiệt đới và có thềm lục địa rộng trên 1 triệu km
2

, là điều kiện thuận lợi cho
sự phát triển nghiên cứu về rong biển. Rong biển Việt Nam khá phong phú vì thành
phần loài, trữ lƣợng và hiện cũng chƣa đƣợc nghiên cứu một cách đầy đủ. Trong
rong biển, rong mơ là đối tƣợng có giá trị cao nhƣ iod, khoáng, và chứa các chất
có khả năng chống oxy hóa nhƣ alginate, fucoidan, phlorotanin… Hiện trong nƣớc
đã có một số nghiên cứu về rong mơ và phlrotanin từ rong mơ. Tuy vậy, việc
nghiên cứu về rong mơ chủ yếu đƣợc thực hiện ở Viện Nghiên cứu và Ứng dụng
Công nghệ Nha Trang.
Đƣợc sự đồng ý của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang và
khoa Công nghệ Thực phẩm, em đƣợc giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết rút
phlorotanin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei bằng phương pháp vi
sóng”.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá khả năng sử dụng vi sóng để phá vỡ cấu trúc rong làm tăng khả năng
thu nhận phlorotanin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei.
Nội dung nghiên cứu
1) Xác định một số thông số thích hợp cho quá trình chiết phlorotanin bằng
phương pháp vi sóng: công suất, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, thời gian, pH, số lần
chiết…
2) Đề xuất quy trình chiết phlorotanin từ rong mơ Sagassum mcclurei bằng
phương pháp vi sóng.
Ngoài sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè
tôi đã hoàn thành đề tài đƣợc giao. Trong quá trình thực hiện đề tài, do thời gian
thực tập ngắn, kiến thức còn hạn chế và bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu
khoa học nên không tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong đƣợc sự đóng góp ý kiến của
thầy cô và các bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn.
2


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN

2.1. Rong mơ Sargassum mcclurei [8]
Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, có điều kiện khí hậu thuận lợi cho rong
biển phát triển. Theo thống kê, nƣớc ta có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở
vùng biển phía Bắc 310 loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả 2 miền [5].
Trong đó 90 loài đã sử dụng cho chế phẩm công nghiệp, dƣợc liệu 18 loài, thực
phẩm 30 loài, thức ăn gia súc 10 loài. Các đối tƣợng quan trọng là: rong Câu
(Gracilaria), rong Mơ (Sargassum), rong Đông (Hypnea), và rong Bún
(Enteromorpha). Trong đó rong mơ Sargassum mcclurei đƣợc phân loại nhƣ sau:
Ngành Ochrophyta

Lớp Phaeophyceae

Bộ Fucales

Họ Sargassaceae

Chi Sargassum

Loài Sagarssummcclurei
2.1.1. Sự phân bố của rong mơ
Rong mơ đƣợc phân bố dọc bờ biển nƣớc ta, khu vực miền Trung và phía
Nam, rong Mơ tập trung chính tại các tỉnh: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên
Huế, Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh
Thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu, KIên Giang, cụ thể ở bảng 1.1 sau:
Bảng 1.1.Diện tích rong Mơ theo vùng biển các tỉnh [8]

Cácđịadanh

Diệntích(m
2

)
Năngsuấtsinh
lƣợng

(kg/m
2
)


Mùavụ(tháng)
QuảngNam-ĐàNẵng
190.000
2–
7

3–4-5
BìnhĐịnh
42.750
2,5

3–4-5
KhánhHòa
2.000.000
5,5

3–4-5
NinhThuận
1.500.000
7

3–4-5
3


Vùng biển Khánh Hòa có diện tích rong mơ mọc cao nhất, tổng diện tích lên
đến 2.000.000 m
2
, sinh lƣợng khá cao có thể lên tới hơn 5,5 kg/m
2
, trữ lƣợng có thể
khai thác hằng năm có thể ƣớc tính hơn 11.000 tấn rong tƣơi [8].
Theo kết quả khảo sát của tiến sĩ Bùi Minh Lý- Viện Nghiên cứu và Ứng dụng
Công nghệ Nha Trang cho thấy: rong mơ là loài chiếm ƣu thế nhất ở các khu vực
với trữ lƣợng chiếm 98% tổng trữ lƣợng ở các bãi rong, mật độ cây trung bình 43,8
±20,2 cây/m
2
và sinh lƣợng trung bình đạt 456 ±64,2 g khô/m
2
. Diện tích phân bố
rong mơ tại Khánh Hòa ƣớc tính là 1.167,33 ha, trữ lƣợng 7.302,12 tấn khô/năm, tập
trung ở 4 khu vực chính: vịnh Vân Phong, đầm Nha Phu, vịnh Nha Trang, vịnh Cam
Ranh. Số lƣợng loài ƣu thế tạo nên sinh lƣợng lớn ở các điểm khảo sát là 21 loài.
Trong đó có loài Sargassum mcclurei có tần suất xuất hiện cao trên 95%, thƣờng
thấy ở các bãi biển ven bờ với độ sâu từ 1 đến 6 m [9].
2.1.2. Đặc điểm của rong mơ Sargassum mcclurei [11]
Sargassum mcclurei dài 1-2 m, có khi dài đến 4 m hay hơn khi mọc ở sâu. Đĩa
bám rộng khoảng 1 cm, thƣờng mọc liên kết 2-3 đĩa bám chung. Đĩa bám có xẻ
thùy nhƣng không sâu. Trục chính hình trụ ngắn khoảng 1 cm. Nhánh chính hình trụ
không có gai, to khoảng 1,5-3 mm, các nhánh bên mọc cách nhau 3-7 cm, dài 20
cm, lá hơi dài và dai chắc có hình bầu dục kéo dài, dài 1-3 cm, mép lá có răng cƣa

nhọn. Gân giữa không rõ, cuống lá ngắn. Phao nhiều, hình xoắn hay hơi kéo dài, to
2-5 mm thƣờng nằm trong 1 lá hình dạng rất biến thiên. Khi rong còn non hay ở
phần gốc, pháo có cánh bao quanh, hình dạng giống nhƣ lá.
S.mcclurei thích nghi rộng với các dạng vật bám và điều kiện môi trƣờng khác
nhau. Chúng có thể mọc trên vách đá dốc đứng hay bãi san hô bằng phẳng.
Chu kỳ sống của rong mơ S.mcclurei là một năm kể từ khi bắt đầu mọc.
S.mcclurei có xu hƣớng tăng trƣởng rất chậm về chiều dài, giai đoạn này tƣơng ứng
với việc rong hoàn thành giai đoạn phát triển trục chính. Từ tháng 1 trở đi, các
nhánh chính của rong phát triển nhanh về chiều dài và đạt kích thƣớc tối đa vào
4


tháng 4, giai đoạn này tƣơng ứng với thời kỳ rong phát triển nhanh chóng các nhánh
thứ cấp. Sauk hi đạt kích thƣớc tối đa, rong sẽ dần tàn lụi vào tháng sau đó.
2.1.3. Thành phần hóa học trong rong Mơ Sargassum mcclurei [8]
Rong đƣợc lấy tại Hòn Chồng-Nha Trang, và thành phần hóa học nhƣ sau:
2.1.3.1. 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 các loại sắc tố mà
rong có màu từ màu nâu-vàng-nâu đậm- vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong Mơ
là khá bền.
2.1.3.2. Glucid
- Monosaccharide: quan trọng nhất trong rong là đƣờng Manitol, đƣợc
Stenhouds phát triển năm 1884 và đƣợc Kylin (1913) chứng minh thêm. Hàm lƣợng
Manitol trong loài S.mcclurei có hàm lƣợng cao nhất khoảng 11,3-16,73% so với
trọng lƣợng khô, tùy thuộc vào thời gian sinh trƣởng trong năm của rong và đạt cao
nhất vào đầu mùa hè (tháng 4).
- Polysaccharide:
+ Alginic: là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần
chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào rong. Alginic và các muối của

chúng có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm.
Hàm lƣợng alginic của loài S.mcclurei khoảng 29,98-39,30% so với trọng lƣợng
khô và đạt cao nhất vào tháng 4.
+ Fuxinic: có tính chất gần giống với acid alginic. Acid fuxinic tác dụng với
acid sunfuric tạo hợp chất màu phụ thuộc vào nồng độ acid sunfuric.
+ Fucoidin: là muối giữa acid fucoidinic với các kim loại hóa trị khác nhau
nhƣ Ca, Cu, Zn. Fucoidin có tính chất gần giống với acid alginic, nhƣng hàm lƣợng
thấp hơn.
+ Laminarin: là tinh bột của rong. Laminarin thƣờng ở dạng bột không màu,
không mùi có hai loại: tan trong nƣớc và không tan trong nƣớc.
5


+ Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong.
2.1.3.3. Protein
Protein trong rong nâu nói chung không cao lắm, nhƣng khá hoàn hảo. Protein
thƣờng kết hợp với Iod tạo Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học.
2.1.3.4. Chất khoáng
Nghiên cứu về các loài rong Việt Nam cho thấy rong Mơ có khả năng tích lũy
hàng loạt các nguyên tố hóa học. Hàm lƣợng các nguyên tố khoáng trong rong
thƣờng lớn hơn nƣớc biển chẳng hạn: hàm lƣợng I
2
của rong Nâu lớn hơn trong
nƣớc biển từ 80-90 lần. Do đó Iod trong rong đƣợc nghiên cứu nhiều để sản xuất
muối. Hàm lƣợng trung bình Iod trong S.mcclurei là 0,09% so với trọng lƣợng khô.
2.1.4. Công dụng và vai trò sinh học của rong mơ [41]
2.1.4.1. Công dụng của rong mơ
- Rong mơ đƣợc coi là thực phẩm rất bổ dƣỡng, có thể phòng ngừa và điều trị
một số bệnh, đặc biệt là bệnh bứu cổ do rong mơ chứa nhiều Iod.
- Rong Mơ là nguyên liệu chính cho sản xuất keo alginate, rất quý cho công

nghiệp, đƣợc dùng để bao viên thuốc, làm huyết thanh nhân tạo, làm chỉ khâu vết
mổ, chất sát trùng, thuốc cầm máu…vv.
- Trong công nghiệp, dùng để chế phẩm in hoa, hồ vải, dán gỗ, chế tơ nhân
tạo, làm diêm. Trong nông nghiệp dùng làm phân bón, pha chế thuốc trừ sâu, thay
thế phèn chua.
- Trong thực phẩm, dùng để chế các loại rựu, bánh kẹo, đồ uống. Ngoài ra, bã
rong Mơ có thể tận dụng để chế than hoạt tính dùng trong y dƣợc.
2.1.4.2. Vai trò sinh học của rong mơ
Rong mơ có vai trò rất quan trọng về mặt sinh thái học. Cùng với các nhóm
rong biển cỏ biển khác, rong mơ đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa, cân
bằng hệ sinh thái ven biển. Rong mơ hấp thu chất dinh dƣỡng, làm sạch nƣớc, là
một mắc xích quan trọng trong mối quan hệ hữu cơ và có sự tƣơng tác giữa các
thành tố trong hệ sinh thái rạn san hô. Đặc biệt các bãi rong mơ chính là nơi cƣ ngụ,
6


ƣơm nuôi ấu trùng, sinh trƣởng và sinh sản của rất nhiều loài thủy hải sản nhƣ cá
chuồn, cá dìa, mực…vv.









Hình1.1. Rong mơ mang nhiều trứng các loài thủy sản bị giật cả gốc, mang
theo cả
san

hô [41]
.

2.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng rong mơ S.mcclurei tại Việt Nam
S.mcclurei thuộc nhóm rong mơ là loài có nhiều ƣu thế, sản lƣợng cao, phân
bố rộng do đó chúng nghiên cứu rất nhiều.
Năm 2001, tác giả Khổng Trung Thắng đã hoàn thành đề tài “Nghiên cứu
hoàn thiện quy tình chiết tách alginate natri từ rong Nâu qua xử lý CaCl
2
và ứng
dụng làm chất mang cố định tế bào trong lên men dịch chiết dứa”. Tác giả đã sử
dụng S.mcclurei làm đối tƣợng nghiên cứu [11].
Năm 2004, các tác giả Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn,
Ngô Đăng Nghĩa trƣờng Đại học Nha Trang cho xuất bản các kết quả nghiên cứu
của mình trong cuốn Chế biến rong biển tại nhà xuất bản Nông nghiệp-Tp.Hồ Chí
Minh, trong đó rong mơ S.mcclurei đƣợc phân loại và xác định thành phần hóa học.
Các tác giả cũng khẳng định rong đủ tiêu chuẩn chất lƣợng để sản xuất alginate với
chất lƣợng tốt [8].
Năm 2006, các tác giả Nguyễn Duy Nhất, Bùi Minh Lý-phân viện Khoa học
Vật liệu tại Nha Trang, Nguyễn Mạnh Cƣờng, Trần Văn Sung-Viện Hóa học trong
7


đề tài nghiên cứu “Phân lập và đặc điểm của fucoidan từ năm loài rong Mơ ở miền
Trung” đã sử dụng S.mcclurei để tách chiết và tinh chế fucoidan”.
Năm 2010, TS. Lê Nhƣ Hậu-Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha
Trang cùng cộng sự đã nghiên cứu đề tài “Tiềm năng rong biển làm nguyên liệu sản
xuất ethanol nhiên liệu tại Việt Nam”, S.mcclurei đƣợc sử dụng làm nguyên liệu sản
xuất ethanol.
2.2. Quá trình oxy hóa và phlorotanin chống oxy hóa

2.2.1. Quá tình oxy hóa và các gốc tự do [5]
2.2.1.1. Quá trình oxy hóa
Quá trình oxy hóa là quá trình phản ứng hóa học xảy ra, trong đó electron
đƣợc chuyển sang chất oxy hóa.
2.2.1.2. Gốc tự do
Theo định nghĩa, gốc tự do (Free radical) là bất cứ chất nào chỉ có một điện tử
duy nhất (electron mang điện âm) hay một số lẻ điện tử.
Trong diễn tiến hóa học, một điện tử bị tách rời khỏi nhóm và phân tử đó trở
thành một gốc tự do với số lẻ điện tử. Do đó, chúng không cân bằng, nên rất bất ổn,
dễ tạo ra phản ứng. Chúng luôn luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử mà nó thiếu từ các
phân tử khác và lần lƣợt tạo ra một chuỗi những gốc tự do mới, gây rối loạn cho
sinh hoạt bình thƣờng của tế bào.
Năm 1954, bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley, California, là
khoa hoc gia đầu tiên nhận ra sự hiện hữu của gốc tự do trong cơ thể, với nguy cơ
gây ra những tổn thƣơng cho tế bào. Trƣớc đó, ngƣời ta cho rằng gốc tự do này chỉ
có ở ngoài cơ thể.
2.2.1.3. Ảnh hƣởng của gốc tự do tới cơ thể
Các gốc tự do có thể tấn công cơ thể vào mọi lúc. Dƣợc sĩ Bruce Ames, Đại
học California, đã ƣớc lƣợng mỗi tế bào trong cơ thể chúng ta phải hứng chịu
khoảng 10.000 gốc tự do tấn công mỗi ngày. Trải qua 70 năm cuộc đời, cơ thể hình
thành ƣớc chừng đến 17 tấn gốc tự do.
8


Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể, ngay từ lúc con ngƣời mới sinh ra
và mỗi tế bào chịu sự tấn công của cả chục ngàn gốc tự do mỗi ngày. Ở tuổi trung
niên cơ thể mạnh trấn áp đƣợc chúng, nhƣng tuổi cao sức yếu, gốc tự do lấn át, gấy
thiệt hại nhiều gấp 10 lần ở ngƣời trẻ. Nếu không bị kiểm soát, kiềm chế, gốc tự do
gây ra nhiều tác dụng xấu đối với sức khỏe.
Gốc tự do gây ra những tổn thương:

- Phá rách màng tế bào khiến chất dinh dƣỡng thất thoát, tế bào không tăng
trƣởng, tu bổ rồi chết.
- Tạo ra chất lipofuscin tích tụ dƣới da khiến ta có những vết đồi mồi trên mặt,
trên mu bàn tay.
- Tiêu hủy hoặc ngăn cản sự tổng hợp các phân tử chất đạm, đƣờng bột, mỡ,
enzyme trong tế bào.
- Gây tổn hại cho các nhiễm sắc thể, DNA, RNA làm cho quá trình sao mã
không chính xác dẫn đến đột biên gen. Ngƣời già có tỷ lệ đột biến cao gấp 9 lần so
với trẻ nhũ nhi. Chính những đột biến này làm tăng tỷ lệ ung thƣ.
- Gây ra tổn thƣơng cho tất cả các chất liệu và mô trong cơ thể nhƣ màng tế
bào, protein và mỡ. Mô mỡ là nơi bị tổn thƣơng sớm nhất và thƣờng gặp nhất, vì đó
là loại mô rất dễ bị oxy hóa. Các chuyên gia dung thuật ngữ “sự peroxide hóa
Lipid” để mô tả sự oxy hóa của mỡ trong cơ thể. Sự peroxide hóa lipid làm khởi
phát một chuỗi phản ứng liên tục trên các chất mỡ và chỉ có thể bị chặn đứng bởi
một chất chống oxy hóa.
- Kích hoạt gen sinh ung thƣ, còn gọi là oncogene.
- Ức chế hệ miễn dịch cơ thể-bất hoạt hàng rào phòng thủ bảo vệ cơ thể (làm
hệ miễn dịch của cơ thể suy yếu dẫn đến một loạt bệnh nguy hiểm nhƣ: HIV/AIDS,
viêm gan virus B, C…).
- Gây tổn thƣơng protein, dẫn đến sự rối loạn chức năng của nhiều cơ quan
trong cơ thể. Ví dụ nhƣ, các protein collagen ở da, gây tổn hại da hay các enzyme
(bản chất là protein) bị tổn thƣơng sẽ không hoạt động hiệu quả để xúc tác các phản
9


ứng sinh hóa trong cơ thể. Các emzyme sẽ không đƣợc sữa chữa, phục hồi vì nồng
độ các gốc tự do cao, vòng xoắn bệnh lý này dần làm cho cơ thể lão hóa nhanh hơn
và có thể tạo ung thƣ.
Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào nhƣ sau:

Hình 1.2. Quá trình gây hại của gốc tự do
- Trƣớc hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất
bã và tiếp nhận thực phẩm, dƣỡng khí, rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ
nguồn cung cấp năng lƣợng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu
kích thích tố, enzyme khiến cơ thể không tăng trƣởng đƣợc.
- Trong tiến trình hóa già, gốc tự d cũng dự phần và có thể là nguy cơ gây tử
vong. Hóa già đƣợc coi nhƣ một tích tụ những đổi thay trong mô và tế bào. Theo
bác sĩ Denham Harman, gốc tự do là một trong nhiều nguyên nhân gây ra sự hóa già
và sự chết của các sinh vật. Ông ta cho là gốc tự do phản ứng lên ty lạp thể, gây tổn
thƣơng các phân tử bằng cách làm thay đổi hình dạng, cấu trúc khiến chúng mất khả
năng sản xuất năng lƣợng.
- Do quan sát, ngƣời ta thấy gốc tự do có ít ở các sinh vật con, có nhiều hơn ở
sinh vật sống lâu. Ngƣời cao tuổi có nhiều gốc tự do hơn là khi ngƣời đó còn trẻ.
10


- Theo các nhà khoa học thì gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới trên 60
bệnh, đáng kể nhất gồm có: bệnh xơ vữa động mạch, ung thƣ, Alzheimer, Parkinson,
đục thủy tinh thể, bệnh tiểu đƣờng, cao huyết áp không nguyên nhân, xơ gan.
2.2.1.4. Một số hợp chất chống oxy hóa hiện nay [18]
 Một số hợp chất tự nhiên trong thực vật
Polyphenol phân bố rộng rãi ở thực vật, có hoạt tính chống oxy hóa và đƣợc
nghiên cứu rất nhiều. Polyphenol đƣợc chia thành các nhóm chính là: flavonids,
acid phenolic, tannin.
- Flavonoid: [43] Flavonoid là một trong những hợp chất phong phú và đa
dạng vào bậc nhất trong thiên nhiên, có mặt không những chỉ trong những thực vật
bậc cao, mà còn trong một số thực vật bậc thấp, thậm chí còn có trong các loài tảo.
Hơn một nữa rau quả thông thƣờng có chứa flavonid. Chúng cũng là thành phần hay
gặp trong dƣợc liệu có nguồn gốc thực vật. Đến nay, flavonid vẫn là hợp chất đƣợc
các nhà hóa học các hợp chất tự nhiên quan tâm nghiên cứu, có khoảng trên 11.000

hợp chất flavonid đã đƣợc biết về cấu trúc. Flavonid không những có giá trị về mặt
cảm quan mà đƣợc khai thác, sử dụng trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm, mỹ phẩm và
có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong y dƣợc. Flavonid có ứng dụng trong y học để
điều trị một số bệnh nhƣ: viêm nhiễm, dị ứng, loét dạ dày và hành tá tràng, giúp cơ
thể điều hòa các quá trình chuyển hóa, chống lão hóa, làm bền thành mạch máu, và
giảm lƣợng cholesterol trong máu. Với các nhà hóa sinh thì cho rằng flavonid là
một chất chống oxy hóa lý tƣởng. Hiện nay, nhiều flavonid đƣợc phân lập từ thực
vật đã đƣợc ứng dụng thành các chế phẩm đặc trị bệnh và sử dụng trong bảo quản
thực phẩm, đƣợc thế giới công nhận là một trong những hợp chất thiên nhiên có tác
dụng làm chậm quá trình lão hóa và đột biến của các tế bào trong cơ thể.
- Acid phenolic: [18] đƣợc chia thành hai loại là dẫn xuất của acid benzoic,
chẳng hạn nhƣ acid galic, và các dẫn xuất của acid cinnamic, acid cafeic và các acid
ferulic. Các acid cinnamiac phổ biến hơn. Thực phẩm giàu acid phenolic có lợi cho
sức khỏe, chúng có khả năng chống oxy hóa, ngăn ngừa tổn thƣơng tế bào do phản
ứng oxy hóa các gốc tự do. Acid phenolic chiếm khoảng một phần ba của hợp chất
phenol trong chế độ ăn uống, có thể có mặt ở thực vật trong các hình thức tự do và
11


liên kết với các thành phần khác. Phenol có thể đƣợc liên kết với các thành phần
thực vật khác nhau thông qua các liên kết este, ether. Các acid hydroxybenzoic
gallic, p-hydroxy benzoic, protocatechuic, vanillic syringic acid, phổ biến cấu trúc
C6-C1. Hydroxycinnamic acid là những hợp chất thơm với một chuỗi bên ba-
carbon (C6-C3), caffeic, ferulic, p-coumaric và các acid sinapic là phổ biến nhất.
- Tannin: [18] nhóm quan trọng thứ ba của phenlics, có thể đƣợc chia thành
hydrolysable và tannin cô đặc. Nghiên cứu rộng rãi nhất là catechin. Các tannin
hydrolysable là các dẫn xuất của acid gallic (3,4,5 trihydroxyl acid benzoic). Acid
gallic este hóa polyol lõi, và các nhóm alloyl có thể đƣợc tiếp tục este hóa hoặc
oxidativelycrosslinked để tạo các tannin hydrolysable phức tạp hơn. Tannin có tác
dụng đa dạng trên các hệ thống sinh học vì chúng là chất ion hóa kim loại, tạo kết

tủa với protein và chất chống oxy hóa sinh học. Acid phenolic, tannin và flavonoids
thƣờng gặp trong một số trái cây sau:
Bảng 1.2.Hợp chất polyphenol trong một số loại trái cây
Hợpchấtphenol
Loạitráicây
Phenolicacid

Hydroxycinnamicacids
Mơ,quất,càrốt,ngũcốc,lê,sơri,mận,cà chua,càtím,
hạtcódầu.
Hydroxybenzoicacids
Ngũcốc,quất,hạtcódầu.
Flavonoids
Anthocyanin
Nho,dâutây,sơri
Chalcone

Táo
Flavanol(catechin)
Chè,táo,quất,nho,hànhtây,raudiếp.
Flavanonol
Nho
Flavanone

Câycó múi:cam,quýt;càchua,bạchà.
Flavonol

Táo,quất,rauđắng,raudiếp,hành,ôliu,hạt tiêu,càchua.
Flavone

Cam,quýt,cầntây,raumùitây
Isoflavones
Đậutƣơng
Xanthones

Xoài,măng cụt
Một số chất chống oxy hóa tự nhiên đƣợc sinh tổng hợp:
12


- Vitamin C: là chất khử trong cơ thể, đóng vai trò rất quan trọng trong việc
ngăn chặn quá trình sản xuất các gốc tự do, bảo vệ acid béo không no của màng tế
bào, ngăn không cho gốc này xâm nhập các phân tử cholesterol LDH. Chúng tăng
cƣờng sự bền bỉ của mao mạch, đẩy mạnh mau lành vết thƣơng, kích thích sản xuất
kháng thể, acetylcholine, ngăn chặn tác dụng có hại của oxygen.
- Vitamin E: đƣợc tìm thấy đầu tiên vào năm 1929 bởi Evans và Bishop, là loại
vitamin tan trong dầu có mặt trong nhiều loại thực phẩm đặc biệt trong các loại hạt
và dầu mỡ. Vitamin E đƣợc biết đến là chất chống oxy hóa mạnh, có thể ngăn cản
những tác động có hại của các chất oxy hóa sinh ra bởi quá trình chuyển hóa trong
cơ thể hoặc khi cơ thể bị nhiễm khuẩn. Quá trình tích lũy của các chất chuyển hóa
này lâu dần sẽ dẫn đến quá trình lão hóa trong cơ thể hoặc sẽ trở thành yếu tố nguy
cơ của các bệnh lý nhƣ tim mạch, ung thƣ. Vì thế việc bổ sung chất chống oxy hóa
ngoại sinh nhƣ vitamin E sẽ góp phần chống lão hóa trong đó có lão hóa da và đẩy
lùi nguy cơ bệnh lý mãn tính.
- Beta-caroten: đƣợc khám phá ra cách đây hơn 150 năm từ lớp màu cam ở củ
cà rốt, beta-caroten hiện giờ là loại chất chống oxy hóa đƣợc tiêu thụ rất nhiều trên
thị trƣờng. Chất này cần cho sự tăng trƣởng và cho chức năng của các mô, của
xƣơng, tăng cƣờng tính miễn dịch, giảm nguy cơ gây ung thƣ, giúp thị lực tốt hơn,
nó có thể biến đổi thành sinh tố A.
Các chất chống oxy hóa khác gồm có: selenium, bioflavonoid và ubquinon

cũng đƣợc quảng cáo chống lão hóa, nhƣng không phổ biến nhƣ vitamin C, E và
Beta-Caroten.
2.2.2. Phlorotannin [27]
Theo Toshiyuki Shibata [38], hợp chất phenolic rất phổ biến trong rong Nâu,
thuộc nhóm hợp chất polyphnol là phlorotanin. Phlorotanin là chất chuyển hóa thứ
cấp, xuất hiện chủ yếu ở các mô, tại đó nồng độ trong rong Nâu từ 3,2 đến 5,2% so
với trọng lƣợng rong khô.