Nghiên cứu đặc tính xúc tác của enzyme ulvan lyase thu từ động vật thân mềm biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
---------------o0o---------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH XÚC TÁC CỦA ENZYME
ULVAN LYASE THU TỪ ĐỘNG VẬT THÂN MỀM BIỂN

Giảng viên hướng dẫn

: Th.s Lê Nhã Uyên
TS Huỳnh Hoàng Như Khánh

Sinh viên thực hiện

: Võ Thị Như Phương

Mã số sinh viên

: 55131398

Khánh Hòa: 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
---------------o0o---------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH XÚC TÁC CỦA ENZYME
ULVAN LYASE THU TỪ ĐỘNG VẬT THÂN MỀM BIỂN

GVHD: Th.s Lê Nhã Uyên
TS. Huỳnh Hoàng Như Khánh
SVTH: Võ Thị Như Phương
MSSV: 55131398

Khánh Hòa, tháng 6/2017


i

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận án tốt nghiệp này, em đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm giúp đỡ quý báu của các thầy cô, ban lãnh đạo và các anh chị đi trước.
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong Viện Công nghệ sinh học
và Môi trường, trường Đại học Nha Trang đã tận tình giảng dạy, truyền đạt các kĩ năng
chuyên ngành cũng như các kiến thức xã hội trong suốt 4 năm em theo học tại trường.
Đó là nền tảng vững chắc để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp và cũng là hành
trang quý giá để em vượt qua những khó khăn trong tương lai.
Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến TS. Huỳnh Hoàng Như Khánh
công tác tại Viện Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Công Nghệ Nha Trang và Ths. Lê Nhã
Uyên công tác tại trường Đại học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo mọi
điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành đồ án này.
Tiếp theo, em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Nghiên Cứu Và Ứng Dụng
Công Nghệ Nha Trang, trưởng phòng Công Nghệ Sinh Học Biển cùng toàn thể các Cô
chú, Anh chị công tác tại đây đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong thời gian em thực
hiện luận án.

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè, đặc biệt là gia đình và người thân
đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ những khó khăn và động viên, giúp đỡ em về cả tinh thần
lẫn vật chất trong suốt quá trình em học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Nha Trang, tháng 6 năm 2017
Sinh viên

Võ Thị Như Phương


ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DPPH

: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

LDL-cholesterol : low-density lipoprotein-cholesterol
HDL-cholesterol : high-density lipoprotein-cholesterol
TG

: Triglyceride

TTHĐ

: Trung tâm hoạt động


iii
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...........................................................................................3
1.1. RONG BIỂN.............................................................................................................3
1.1.1. Giới thiệu chung về rong biển. ..............................................................................3
1.1.2. Phân loại và phân bố của rong biển .......................................................................4
1.1.3. Thành phần hóa học có trong rong biển. ............................................................... 6
1.2. ĐỘNG VẬT THÂN MỀM BIỂN ............................................................................7
1.3. ULVAN ....................................................................................................................8
1.3.1. Giới thiệu chung về ulvan .....................................................................................8
1.3.2. Cấu trúc và tính chất hóa học của ulvan ................................................................ 9
1.3.3. Phương pháp tách chiết ulvan từ rong lục ........................................................... 12
1.3.4. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của ulvan .......................................................... 13
1.4. ULVAN LYASE ....................................................................................................17
1.4.1. Giới thiệu chung về enzyme. ...............................................................................17
3.1.2. Tình hình nghiên cứu về ulvan lyase trên thế giới. .............................................21
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 23
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ....................................................................................23
2.1.1. Hóa chất, thiết bị cơ bản ......................................................................................23
2.1.2. Cơ chất ulvan từ rong Ulva lactuca.....................................................................24
2.1.3. Đối tượng nghiên cứu. .........................................................................................24


iv
2.2. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU TỔNG QUÁT ........................................................25
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................26
2.3.1. Phương pháp tách chiết enzyme từ động vật thân mềm biển. ............................. 26

2.3.2. Phương pháp sắc ký lọc gel .................................................................................27
2.3.3. Phương pháp kết tủa protein bằng muối (NH4)2SO4 ...........................................28
2.3.4. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Bradford (1976). .....................29
2.3.5. Xác định hoạt tính ulvan lyase bằng phương pháp Nelson-Somogyi cải tiến
(1989)............................................................................................................................. 29
2.3.6. Phương pháp tách chiết và thu nhận enzyme từ mẫu vọp Geloina cooaxans .....31
2.3.7. Phương pháp nghiên cứu đặc tính xúc tác của enzyme .......................................32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .....................................................................34
3.1. KẾT QUẢ DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN PROTEIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BRADFORD. ................................................................................................................34
3.2. KẾT QUẢ DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN D-RHAMNOSE BẰNG PHƯƠNG
PHÁP NELSON SOMOGYI CẢI TIẾN, 1989. ........................................................... 34
3.3. KẾT QUẢ SÀNG LỌC HOẠT TÍNH ULVAN LYASE TỪ ĐỘNG VẬT THÂN
MỀM BIỂN. ..................................................................................................................35
3.4. KẾT QUẢ TÁCH CHIẾT VÀ THU NHẬN ENZYME TỪ VỌP Geloina
coaxans. .........................................................................................................................42
3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH XÚC TÁC CỦA ULVAN LYSAE TỪ
DỊCH CHIẾT GAN TỤY VỌP Geloina coaxans.........................................................43
3.5.1. pH tối ưu. .............................................................................................................43
3.5.2. Nhiệt độ tối ưu. ....................................................................................................45
3.5.3. Thời gian ủ tối ưu. ............................................................................................... 46
3.5.4. Ảnh hưởng của cation kim loại. ..........................................................................47
3.5.5. Độ bền nhiệt.........................................................................................................48
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................52


v
KẾT LUẬN ...................................................................................................................52
KIẾN NGHỊ ...................................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 54

PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thống kê hóa chất và thiết bị cơ bản trong nghiên cứu. .............................. 23
Bảng 3.1: Thông tin về thời gian, địa điểm thu mẫu và hình ảnh của 15 mẫu động vật
thân mềm biển sử dụng trong nghiên cứu sàng lọc hoạt tính ulvan lyase. ...........36
Bảng 3.2: Khối lượng gan tụy và dịch chiết enzyme thô thu được của 15 mẫu động vật
thân mềm biển dùng cho giai đoạn sàng lọc. ........................................................39
Bảng 3.3: Hàm lượng protein và giá trị OD ở bước sóng 750nm của 15 mẫu động vật
thân mềm biển. ......................................................................................................40
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của các cation kim loại đến hoạt tính ulvan lyase từ vọp Geloina
coaxans. .................................................................................................................48


vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Tỉ lệ khai thác các chi ngành rong Lục để tách chiết các loại polysaccharide
sulfate hóa.........................................................................................................................8
Hình 1.2: Cấu trúc các disaccharide chính lặp lại trong phân tử ulvan được tách
chiết từ rong Ulva sp. ......................................................................................................9
Hình 1.3: Phương trình Michaelis- Menten. ................................................................ 19
Hình 2.1: Rong Ulva lactuca. .......................................................................................24
Hình 2.2: Vọp Geloina coaxans. ...................................................................................25
Hình 2.3: Quy trình nghiên cứu tổng quát....................................................................25
Hình 2.4: Phương pháp tách chiết enzyme từ động vật thân mềm biển .......................26
Hình 2.5: Sơ đồ của sắc ký lọc gel................................................................................28
Hình 2.6: Phương pháp tách chiết và thu nhận enzyme từ mẫu vọp Geloina cooaxans
.......................................................................................................................................31

Hình 3.1: Đồ thị và phương trình đường chuẩn protein (BSA). ...................................34
Hình 3.2: Đồ thị và phương trình đường chuẩn D-rhamnose. .....................................35
Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện hoạt tính ulvan lyase 15 mẫu động vật thân mềm biển. ....41
Hình 3.4: Ảnh hưởng của pH lên hoạt tính của ulvan lyase. .......................................44
Hình 3.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính xúc tác của ulvan lyase. ..................46
Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian thực hiện phản ứng đến hoạt tính của ulvan lyase.
.......................................................................................................................................47
Hình 3.7: Kết quả khảo sát độ bền nhiệt của ulvan lyase ở 4oC ..................................49
Hình 3.8: Kết quả khảo sát độ bền nhiệt của ulvan lyase ở 30oC. ............................... 50
Hình 3.9: Độ bền nhiệt của ulvan lyase ở 45oC. .......................................................... 51
Hình 3.10: Độ bền nhiệt của ulvan lyase ở 60oC. ........................................................51


1
MỞ ĐẦU
Đất nước ta sở hữu đường bờ biển dài 3260 km trải dài từ Bắc tới Nam và diện
tích biển vô cùng rộng lớn, nhiều đầm phá, vũng vịnh. Thêm vào đó, điều kiện khí hậu
nhiệt đới gió mùa đã giúp Việt Nam trở thành một trong những quốc gia có đa dạng sinh
vật biển bật nhất Thế giới. Trong đó, không thể không nói đến đa dạng Rong- báu vật
mà thiên nhiên ban tặng bởi có chứa rất nhiều polysaccharide sinh học quý và tính ứng
dụng rất cao như alginate, polymanuronic acid, laminaran, fucoidan …, đặc biệt là ulvan.
Ulvan là một polysaccharide tan trong nước được tìm thấy ở thành tế bào rong
Lục, chúng chiếm khoảng 8-29% trọng lượng rong khô [43] . Thành phần chủ yếu cấu
tạo nên phân tử ulvan là các gốc đường rhamnose, xylose, acid iduronic, acid glucuronic,
các gốc sulfate hóa; ngoài ra ở một số loài rong Lục như Codium, người ta còn tìm thấy
một lượng đáng kể sulfate galactan [18]. Điều này chứng tỏ cấu trúc của ulvan là hết
sức phức tạp và không có cấu trúc chung nào cố định cho ulvan được chiết xuất từ các
loại rong khác nhau. Mặc dù cấu trúc hóa học hết sức đa dạng và phức tạp, song ulvan
lại thể hiện nhiều hoạt tính sinh học quý như kháng u, kháng ung thư, kích thích miễn
dịch, chống đông máu, chống oxi hóa, giảm cholesterol,… [31, 47, 48, 50, 73, 75].

Ngành rong Lục (Chlorophyta) được xem là một ngành lớn, số lượng loài khá đa
dạng và phong phú. Đến nay, trên toàn Thế giới đã biết khoảng 500 chi và 8000 loài.
Phần lớn chúng sống ở nước ngọt (chiếm đến 90%) và 10% còn lại sống ở nước mặn
[11]. Với diện tích mặt nước rộng hơn 1.000.000 km2 cùng với điều kiện tự nhiên thuận
lợi, Việt Nam được thiên nhiên ban tặng cho nguồn tài nguyên rong Lục khá đa dạng và
phong phú. Tuy nhiên ở nước ta, việc khai thác và sản xuất vẫn chưa phát huy được hết
tiềm năng, giá trị kinh tế cũng như giá trị dược lý của các polysaccharide có trong những
loài rong này, đặc biệt là ulvan. Mặc dù có nhiều hoạt tính sinh học quý nhưng chính sự
phức tạp cũng như cấu trúc hóa học chưa được nghiên cứu rõ ràng là một trở ngại rất
lớn để ulvan được ứng dụng rộng rãi trong y dược. Do đó mà tôi muốn nghiên cứu về
loại enzyme có khả năng phân cắt mạch phân tử ulvan nhằm:
- Thứ nhất: sử dụng ulvan lyase như một công cụ góp phần làm sáng tỏ cấu trúc
phân tử của polysaccharide này.


2
- Thứ hai: sử dụng enzyme để cắt nhỏ phân tử ulvan thành các đoạn mạch ngắn để
cấu trúc phân tử bớt cồng kềnh, độ nhớt giảm, tăng khả năng hấp thụ vào tế bào động
vật nhưng vẫn bảo toàn hoạt tính sinh học.
Chính vì những lí do trên, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc tính xúc tác của ulvan
lyase từ động vật thân mềm biển”. Thức ăn của hầu hết những loài động vật thuộc nhóm
này chủ yếu là rong biển. Mà ulvan lại là một polysaccharide có nguồn gốc rong biển nên
khả năng enzyme thủy phân ulvan được tìm thấy và có hoạt tính mạnh là rất lớn.
Mục tiêu của đề tài:
Xác định đặc tính của enzyme thủy phân ulvan từ động vật thân mềm biển.
Để đạt được mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Sàng lọc và khảo sát khả năng thủy phân ulvan bằng ulvan lyase thu được từ
dịch chiết gan tụy của một số loài thuộc nhóm động vật thân mềm biển (thực hiện trên
khoảng 10-20 đối tượng).
- Chọn đối tượng có khả năng thủy phân ulvan tốt nhất để khảo sát các đặc tính

xúc tác (pH, to, độ bền nhiệt, thời gian thủy phân, ảnh hưởng của cation kim loại…)


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. RONG BIỂN
1.1.1. Giới thiệu chung về rong biển.
Rong biển là những loài thực vật sinh sống ở biển, thuộc nhóm tảo biển. Chúng có
thể là đơn bào hoặc 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 có thế sống ở cả hai môi
trường nước mặn và nước lợ, chúng mọc trên các rạn san hô hoặc trên các vách đá, hoặc
có thể mọc dưới tầng nước sâu với điều kiện có ánh sáng mặt trời chiếu tới để quang
hợp. Theo nhiều nghiên cứu trên thế giới, trên 90% cacbon trên trái đất được tổng hợp
nhờ quang hợp, trong đó 20% có nguồn gốc từ rong biển [53, 57].
Rong biển đã được con người phát hiện và sử dụng từ rất sớm. Chúng được sử
dụng trong bữa ăn từ thời tiền sử và sau đó trở nên phổ biến trên các quốc gia như Nhật
Bản, Trung Quốc hay Hàn Quốc và một số nước ven biển phương Tây như Scotland,
Ireland, Newzealand,…Chính bởi nhu cầu sử dụng rong biển cao đã tạo tiền đề phát triển
ngành nuôi trồng rong biển ở các quốc gia này. Theo ước tính, sản lượng rong biển nuôi
trồng hàng năm toàn thế giới vào khoảng 6 triệu tấn tươi, tương ứng với khoảng 5 tỉ đô la
Mĩ [57]. Việt Nam là nước có nguồn lợi rong biển rất đa dạng và phong phú. Theo các kết
quả nghiên cứu gần đây, nước ta có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở vùng biển miền
Bắc 310 loài (các nghiên cứu từ Quảng Bình trở ra), miền Nam 484 loài (các nghiên cứu
từ Đà Nẵng trở vào), 156 loài tìm thấy ở cả hai miền [6]. Đến năm 2016, tổng số loài rong
được xác định ở Việt Nam tăng lên là 800 loài [3].
Ngoài việc được sử dụng phổ biến làm thực phẩm, rong biển còn được sử dụng
làm nguyên liệu chính trong công nghiệp, chẳng hạn như công nghiệp sản xuất agar,
carrageenan, alginate,... ; sản xuất chất phụ gia (phycocolloids, hydrocolloids tạo độ
sánh, gel hoặc chất ổn định,…); sản xuất phân bón, thức ăn cho gia súc và là nguồn cung

cấp năng lượng sinh học thay thế cho năng lượng hóa thạch ở một số quốc gia phát triển
trên thế giới. Tính đến thời điểm này, rong biển được xem là loại thực phẩm an toàn bởi
lịch sử sử dụng lâu dài mà chưa có báo cáo về vấn đề xấu nào đối với sức khỏe người
sử dụng ngoài những tác dụng to lớn mà chúng mang lại. Trong các phương pháp dưỡng


4
sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe
mạnh về thể chất và tinh thần cho con người.
1.1.2. Phân loại và phân bố của rong biển
1.1.2.1. Phân loại và phân bố rong biển trên thế giới.
Dựa vào thành phần cấu tạo, đặc điểm hình thái và màu sắc, rong biển có thể được
chia thành 3 ngành rong chính [21]:
1. Ngành rong Lục (Chlorophyta)
2. Ngành rong Đỏ (Rhodophyta)
3. Ngành rong Nâu (Phaeophyta)
Trong số 03 ngành rong trên, rong Lục là ngành có số lượng loài lớn nhất và phân
bố đa dạng với hơn 8000 loài đã được biết đến [11]. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 10% sống
ở môi trường biển. Ulva và Enteromorpha là hai chi phổ biến ở các vùng biển trên Thế
giới với số lượng loài lần lượt là 98 và 23 [12]. Nét đặc trưng của những loài rong này
là màu xanh lục do các sắc tố Chlorophyl a và b trong tế bào tạo nên. Tuy hiện nay đang
tồn tại nhiều hệ thống phân loại của ngành rong Lục, nhưng các tác giả đều nhất trí cho
rằng ngành rong Lục là một nhóm lớn, thống nhất, khởi đầu là các loại tảo đơn bào
Chlamydomonas bộ Volvocales. Rong Lục được xem là tổ tiên của các loài thực vật trên
cạn bởi sự tiến hoá tiếp theo của chúng dẫn đến việc xuất hiện các thực vật bậc cao trên
Trái đất [11].
Trong hơn 20 năm qua, Rong Lục chủ yếu được sử dụng để sản xuất nhiên liệu
sinh học bởi tiềm năng sinh khối lớn cũng như sự phân bố rộng rãi của chúng. Bên cạnh
đó, chúng còn được trồng hay thu thập để làm thực phẩm và được biết đến là nguồn thực
phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất tốt cho sức khỏe. Tuy nhiên, chúng vẫn chưa được

sử dụng rộng rãi và phổ biển như rong Nâu và rong Đỏ, mãi cho đến những năm gần
đây, rong Lục được các nhà khoa học đặc biệt chú ý đến do phát hiện có nhiều thành
phần mang nhiều hoạt tính sinh học quý, điển hình là ulvan [77].
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


5
bố rải rác ở các nước bao gồm: Achentina, Bangladesh, Canada, Chile, Pháp, Hawaii,
Israel, Italy, Kenya, Malaysia, Myanmar, Bồ Đào Nha, Thái Lan… Nhật Bản là quốc
gia có trữ lượng rong Lục lớn nhất thế giới vào 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 (Rhodophyta) phân bố nhiều ở Việt Nam, Nhật Bản, Chile, Indonesia,
Philippin, Canada, Hàn Quốc. Rong Nâu (Phaeophyta) phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản,
tiếp theo là Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ireland, Mỹ, Pháp, Ấn Độ. Trong
đó, họ Sargassaceae là đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong Nâu phân bố chủ yếu
ở vùng cận nhiệt đới cũng như ở Việt Nam [8].
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.
1.1.2.2. Phân loại và phân bố các loại rong Lục ở Việt Nam:
Ở Việt Nam hiện nay, rong Lục có khoảng 155 loài, 6 biến loài đã được mô tả và
phân loại [11]. Hầu hết các loài thuộc bộ Ulvales, Siphonales, Siphonocladales đều sống
ở biển, hải đảo, vùng cửa sông và các đầm, phá nước lợ ven biển. Rong Lục là ngành có
số lượng loài lớn, tuy nhiên trữ lượng không nhiều cả ở Việt Nam và trên thế giới do ít
loài có giá trị về kinh tế cũng như giá trị sử dụng. Hiện chưa có con số thống kê cụ thể
nào về trữ lượng rong Lục ở Việt Nam, mà đa phần chỉ tập trung vào rong Nâu- loài

rong có số lượng loài được nuôi trồng và sử dụng phổ biến bật nhất cả ở Việt Nam và
trên thế giới.
Rong Lục phân bố trải dài ở hầu hết các vùng biển từ Bắc tới Nam. Tại vùng triều
ven biển một số tỉnh từ Quảng Ninh đến Quảng Bình đã phát hiện được 45 loài rong
biển trong đó có 16 loài thuộc nghành rong Lục, chiếm 35,5% [10]. Các nghiên cứu tại
10 đảo thuộc quần đảo Trường Sa (Trường Sa lớn, Nam Yết, Sơn Ca, Song Tử Tây,
Phan Vinh, Tốc Tan, Thuyền Chài, Đá Tây, Sinh Tồn và Đá Nam) đã xác định được 255
loài rong biển, trong đó rong Lục có 69 loài, chiếm 27,0% [9]. Đảo Phú Quý (Bình
Thuận) tìm thấy khoảng 55 loài thuộc nghành rong Lục, chiếm ưu thế thứ 2 chỉ sau
ngành rong Đỏ. Tại đây, các loài rong Lục đặc biệt phát triển rất mạnh ở gần các khu


6
vực tập trung dân cư, có nhiều chất thải sinh hoạt làm thành thảm màu xanh bắt đầu từ
vùng triều trung bình, có thể nhìn thấy vành đai màu xanh từ rất xa. Đa số các loài này
thuộc chi Enteromorpha, Chaetomorpha và nhất là Ulva mọc thành thảm dày [5].
Loài U. intestinalis phân bố khá rộng rãi theo không gian tại Cần Giờ - Tp. Hồ Chí
Minh (6/7 xã thuộc huyện Cần Giờ) [12]. Tại Hà Tiên (Kiên Giang) đã tìm thấy
khoảng 11 loài thuộc ngành rong Lục. Đánh giá theo mùa vụ cho thấy, ngành rong
Lục (Chlorophyta) chiếm ưu thế về số lượng loài cũng như sinh khối lớn vào mùa
mưa [13].
Nhìn một cách tổng quan, rong Lục phân bố trải dài ven biển từ Bắc tới Nam, chủ
yếu tập trung số lượng lớn ở các vùng triều biển, hải đảo, vùng cửa sông và các đầm,
phá nước lợ ven biển. Các vùng biển phân bố phổ biến rong Lục là Quảng Ninh-Quảng
Bình, Khánh Hòa (Vịnh Nha Trang, Quần đảo Trường Sa) và vùng biển phía Nam như
Bình Thuận, Thành phố Hồ Chí Minh, Kiên Giang…
1.1.3. Thành phần hóa học có trong rong biển.
Vào nửa thế kỷ 19, người ta đã xác định giá trị dinh dưỡng của thực phẩm là do
hàm lượng các chất protein, lipid, glucid, khoáng và vitamin có trong thực phẩm quyết
định. Rong biển là một nguồn thực phẩm của nhân loại trong tương lai được rất nhiều

nhà khoa học nghiên cứu và đề cập đến. Chúng có chứa đa dạng các thành phần hoá
học, các thành phần này đều rất có giá trị về mặt dinh dưỡng cũng như dược liệu bao
gồm: các axít amin, các axít béo nhiều nối đôi, các vitamin và khoáng chất, polyphenol,
các hợp chất chứa iốt, laminaran, alginat, fucoidan và ulvan. Trong số các hợp chất
polysacaride trên thì ulvan và fucoidan là 2 hợp chất được sulfate hóa, tức là có chứa
các gốc sulfate trong cấu trúc của chúng. Chính nhờ sự có mặt của những gốc sulfate đã
tạo nên rất nhiều hoạt tính sinh học quý của 2 loại polysaccaride này. Ulvan là
polysaccharide chỉ được tìm thấy ở thành tế bào rong Lục, không có mặt ở rong Đỏ và
rong Nâu. Gần đây, loại hợp chất này được đặc biệt quan tâm nghiên cứu do chúng sở
hữu nhiều hoạt tính sinh học quý (kháng u, kháng ung thư, kích thích miễn dịch, chống
đông máu, chống oxi hóa, giảm cholesterol,…) với tiềm năng ứng dụng rất lớn để làm
dược liệu [31, 47, 48, 50, 73, 75].


7
1.2. ĐỘNG VẬT THÂN MỀM BIỂN
Ngành Thân mềm (còn gọi là nhuyễn thể hay thân nhuyễn), danh pháp khoa học
là Mollusca. Đây là một ngành trong phân loại sinh học có các đặc điểm như cơ thể
mềm, có thể có vỏ đá vôi che chở và nâng đỡ, tùy lối sống mà vỏ và cấu tạo cơ thể có
thể thay đổi. Ngành Thân mềm có nhiều chủng loại rất đa dạng, phong phú và là nhóm
động vật biển lớn nhất chiếm khoảng 23% tổng số các sinh vật biển đã được đặt tên.
Trong các khu vực nhiệt đới, bao gồm Việt Nam, ngành này có hơn 90 nghìn loài hiện
hữu, trong đó có các loài như trai, sò, ốc, hến, ngao, mực, bạch tuộc. Chúng phân bố ở
các môi trường như biển, sông, suối, ao, hồ và nước lợ. Một số sống trên cạn, một số
nhỏ chuyển qua lối sống chui rúc, đục ruỗng các vỏ gỗ của tàu thuyền như con hà. Chúng
là nghành có độ đa dạng cao, không chỉ về kích thước mà còn về cấu trúc giải phẫu học.
Ngành này được chia thành 8 lớp, bao gồm:
-

Lớp Chân bụng Gastropoda.

-

Lớp Hai mảnh vỏ Bivalvia.

-

Lớp Chân đầu Cephalopoda.

-

Lớp Không vỏ Aplacophora.

-

Lớp Vỏ một tấm Monoplacophora.

-

Lớp Nhiều tấm vỏ Polyplacophora.

-

Lớp Caudofoveata.

-

Lớp Scaphopoda.

Ngoài ra, có 2 lớp trong nghành này đã bị tuyệt chủng là lớp Helcionelloida và

Rostroconchia. Trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ tập trung vào những loài thân mềm
có nguồn gốc từ biển, đặc biệt là các loài thuộc lớp Hai mảnh vỏ Bivalvia và lớp hai
mảnh vỏ Gastropoda. Đây là 2 lớp có số lượng loài lớn và đa dạng nhất trong nghành
thann mềm. Hơn nữa, thức ăn của hầu hết các loài thuộc nhóm này là rong biển, mà
ulvan lại là một polysaccharide có nguồn gốc rong biển nên khả năng tìm thấy enzyme
thủy phân ulvan trong hệ tiêu hóa của chúng là rất cao.


8
1.3. ULVAN
1.3.1. Giới thiệu chung về ulvan
Ulvan là một polysaccharide sulfate hóa tan trong nước được tìm thấy ở thành tế
bào rong Lục, chúng chiếm khoảng từ 8-29% trọng lượng khô tùy vào loại rong [43].
Hợp chất này ban đầu có tên là “ulvin” hay “ulvacin” được phân lập lần đầu tiên từ rong
Ulva lactuca bởi Kylin vào năm 1913 [42]. Thuật ngữ này được đổi lại thành ulvan để
chỉ các polysaccharide sulfate hóa có nguồn gốc từ các chi thuộc bộ Ulvales, chủ yếu là
2 chi Ulva và Enteromorpha [77]. Tuy nhiên, mãi cho đến năm 1954 thì cấu trúc của nó
mới được mô tả lần đầu tiên bởi Brading và cộng sự [19]. Theo các báo cáo trên thế giới
về việc nghiên cứu các loại polysaccharide sulfate hóa từ rong Lục thời gian gần đây
cho thấy Ulva là chi được khai thác nhiều nhất (38%), tiếp đến là Codium (16%),
Enteromorpha (14%) và Monostroma (14%). Ở một số chi khác việc khai thác còn khá
ít. Điều đó cho thấy rằng ulvan là loại polysaccharide được các nhà khoa học trên thế
giới đặc biệt quan tâm và nghiên cứu thời gian gần đây. Biểu đồ dưới đây sẽ thể hiện rõ
hơn về điều này [77].

Hình 1.1: Tỉ lệ khai thác các chi ngành rong Lục để tách chiết các loại polysaccharide sulfate hóa.

Các polysaccharide sulfate hóa chiết xuất từ rong Lục có cấu trúc đa dạng và không
đồng nhất [26, 28], ulvan cũng không ngoại lệ. Tùy thuộc vào loài rong, mùa vụ thu hoạch,
các phương pháp khai thác và tách chiết khác nhau mà cấu trúc của ulvan sẽ có những sự

thay đổi khác nhau[46, 71, 72] tạo nên sự đa dạng về thành phần và cấu trúc của chúng.
Ba yếu tố chủ yếu quyết định đặc tính hóa lý và sinh học của ulvan là thành phần hóa học,
mật độ điện tích và trọng lượng phân tử. Chính nhờ sự đa dạng về thành phần cấu trúc mà
ulvan sở hữu rất nhiều hoạt tính sinh học thú vị [31, 47, 48, 50, 73, 75].


9
1.3.2. Cấu trúc và tính chất hóa học của ulvan
Như đã nói ở trên, thành phần và cấu trúc phân tử ulvan khá đa dạng. Thành phần
chủ yếu cấu tạo nên phân tử ulvan là các gốc đường rhamnose, xylose, acid iduronic,
acid glucuronic, các gốc sulfate hóa; ngoài ra ở một số loài rong Lục như Codium, người
ta còn tìm thấy một lượng đáng kể sulfate galactan [18]. Cấu trúc ulvan rất phức tạp và
có thể thay đổi, chẳng hạn như số nhóm oligosaccharide lặp lại trong cấu trúc ulvan
được chiết tách từ các loại rong khác nhau trong tự nhiên là khác nhau [43].
Ulvanobiouronic acid 3-sulfate là loại disaccharide chính có trong phân tử ulvan, chúng
chứa acid glucuronic hoặc iduronic, đôi khi 2 gốc acid này được thay thế bằng các gốc
đường xylose sulfate hóa tại vị trí O-2 của gốc rhamnose-3-sulfate (Hình 1.2) [44, 46].

Hình 1.2: Cấu trúc các disaccharide chính lặp lại trong phân tử ulvan được tách chiết từ
rong Ulva sp. Trong đó: cấu trúc loại A: [→4)-β-D-Glcp-(1→4)-α-L-Rhap3S-(1→]n , cấu trúc
loại B. [→4)-α-L-Idop-(1→4)-α-L-Rhap3S-(1→]n. (a). Ulvanobiouronic acid 3-sulfate loại
A3s chứa glucuronic acid và sulfated rhamnose trong khi B3s chứa iduronic acid và sulfated
rhamnose. (b). Ulvanobiose acid, trong đó xylose hoặc sulfate xylose thay thế vị trí của iduronic
acid (tương ứng U3s và U2’s3s) [44, 46].


10
Các disaccharide lặp lại chính trong cấu trúc ulvan chiết xuất từ các loài Ulva khác
nhau bao gồm hai loại aldobiouronic acid là ulvanobiuronic acid 3-sulfate loại A và loại
B (tương ứng A3s và B3s). Disaccharide A3s chứa glucuronic acid và sulfated rhamose,

trong khi B3s gồm iduronic acid và sulfated rhamnose, chúng được liên kết với nhau
chủ yếu qua liên kết (1 → 4) glycosidic. Các rhamnose chưa liên kết được sulfate hóa
chủ yếu ở vị trí C-3 hoặc ở cả hai vị trí C-2 và C-3. Ở một số dịch chiết từ Ulva, người
ta thấy rằng uronic acid trong phân tử ulvanobiuronic acid 3-sulfate đôi khi được thay
thế bởi xylose hoặc sulfate xylose. Trong trường hợp này, disaccharides được gọi là các
ulvanobiose acid, kí hiệu là U3s (ulvanobiose acid 3-sulfate) và U2's3s (ulvanobiose
acid 2,3-disulfate). Một lượng nhỏ galactose, glucose và mannose đã được báo cáo trong
các nghiên cứu trước đây nhưng sự tích hợp thực sự của chúng trong cấu trúc ulvan vẫn
đang là câu hỏi của các nhà nghiên cứu [17, 43, 69].
Nói chung, các gốc đường có trong phân tử ulvan được sulfate hóa tại vị trí các
nhóm hydroxyl, hay nói cách khác các nhóm hyroxyl trong phân tử đường sẽ bị thay thế
bởi các nhóm sulfate. Loại biopolymer này được cấu thành bởi những chuỗi cao phân
tử có độ phức tạp cao, các chuỗi phân tử này phân nhánh liên tục và dường như không
có trục chính nào được xác định hoặc có monomer đơn giản lặp lại; và hầu như cũng
không thấy xuất hiện những chuỗi dài đường đơn [27]. Các thành phần đường của ulvan
thay đổi cực kỳ linh động, những loại đường phổ biến nhất trong thành phần cấu trúc
của ulvan là rhamnose (16,8% -45,0%), xylose (2,1% -12,0%), glucose (0,5% -6,4%),
glucuronic acid (6.5% -19.0%) và iduronic acid (1.1% -9.1%). Mannose, galactose và
arabinose cũng đã được tìm thấy trong ulvan từ một số loài Ulva [24]. Như vậy, việc
xác định trình tự đường chính và đặc trưng trong cấu trúc ulvan là một thách thức rất
lớn trong nghiên cứu về ulvan.
Sau khi thủy phân bằng các acid nhẹ, các oligosaccharide và các sản phẩm oxy hóa
của ulvan được giải phóng, bị biến đổi về mặt tự nhiên và hóa học đã làm nảy sinh ý
kiến về sự hiện diện của rhamnose, xylose, glucuronic acid hoặc glucose, tất cả đều có
trong cùng một chuỗi. Hơn nữa, điều này cũng chỉ ra rằng glucuronic acid có thể xuất
hiện ở những nhánh trên phân tử C-2 của rhamnose [43]. Thậm chí, thành phần cấu trúc
của polysaccharide này có thể phức tạp hơn cả những nhận định trước đó là chịu ảnh
hưởng của loài rong, mùa vụ thu hoạch và chế độ bảo quản như thường được mô tả cho

11
nhiều polysaccharide từ rong biển [70]. Thành phần hóa học không đồng nhất của ulvan
dẫn đến sự rối loạn về cấu trúc cơ bản của polysaccharide này, gây ra những khó khăn
nhất định trong việc nghiên cứu cấu trúc của chúng.
Mặc dù cấu trúc không thống nhất nhưng tính ổn định của ulvan lại được tạo nên
bởi sự lặp lại của các đơn vị aldobiouronic, chúng được cho là có khả năng hình thành
các “vùng nối” (“junction zones”) tạm thời chịu trách nhiệm trong việc hình thành mạng
lưới gel yếu của ulvan ở trạng thái tự nhiên [59].
Nhiều đặc điểm và tính chất của ulvan vẫn chưa được rõ ràng trong những điều
kiện chiết tách khác nhau, điển hình là tính chất lưu biến và tính kết cấu của chúng. Có
rất ít các báo cáo về tính chất lưu biến của ulvan được chiết xuất trong những điều kiện
riêng biệt. Tuy nhiên, gần đây đã có những đánh giá về tác động của các phương pháp
chiết tách đối với tính chất hóa học, tính kết cấu và tính lưu biến của các chất chiết xuất
từ Ulva lactuca. Các kết quả đã chứng minh rằng phương pháp chiết xuất ảnh hưởng rất
lớn đến tính lưu biến của ulvan. Dịch chiết ulvan thể hiện độ nhớt cao, tuy nhiên độ nhớt
sẽ giảm xuống khi tiến hành cắt mạnh ulvan [81]. Hơn nữa, tương tự carrageenan, người
ta quan sát thấy ulvan cũng tạo độ nhớt cho dung dịch khi hòa tan trong nước. Nó cũng
tạo gel khi có sự hiện diện của ion B+ và Ca2+ ở pH trung tính, bởi một cơ chế chưa rõ
ràng; và khả năng tạo gel của chúng phụ thuộc vào sự hiện diện của các cation hóa trị 2
[32, 46]
Năm 1993, Lahaye và Axelos đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của pH, đệm và hàm
lượng ion dương (Ca2+ và B+) đến các đặc tính tạo gel của ulvan được tách chiết bằng
nước sôi sau khi xử lý rong với enzyme [45]. Theo đó, người ta thấy rằng tính thuận
nghịch nhiệt độ (thermal-reversibility) của gel phụ thuộc vào hàm lượng ulvan; sự hình
thành gel là một quá trình phụ thuộc vào thời gian và độ nhớt của dung dịch khi có sự
hiện diện của ion (pH 7,5) [71]. Các nhà nghiên cứu khác cho rằng tính chất lý hoá và
độ lưu biến của ulvan có sự ảnh hưởng khi xử lí Ulva rotundata bằng phương pháp xử
lý thông thường (làm đông, đông khô, sấy với không khí ở nhiệt độ cao, ướp và sấy
muối, phơi khô) so với khi tách chiết bằng oxalat natri, sau đó là ly trích bằng nước
[71]. Nhìn chung, gel ulvan có tính thuận nghịch nhiệt độ và khi nồng độ ion cao hoặc

thấp, hay có sự biến đổi pH cũng có thể ảnh hưởng đến cấu trúc ulvan cũng như sự tạo
thành gel.


12
Các dạng khác nhau của ulvan khác nhau về độ nhớt nội tại, trọng lượng phân tử
và sự phân bố trọng lượng phân tử. Bằng phương pháp xác định khối lượng bằng đồng
vị phóng xạ, người ta ước tính trọng lượng phân tử dao động từ 530 kDa đến 3,6x103
kDa đối với ulvan thu được từ các loài U. pertusa, U. conglobata và E. prolifera. Loại
có khối lượng lớn nhất là ulvan chiết xuất từ U. conclobata. Sự khác nhau về khối lượng
phân tử phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ tách chiết. Những ulvan có trọng lượng phân
tử khác nhau có thể thu được bằng cách thay đổi nhiệt độ tách chiết. Nhiệt độ cao là điều
kiện cần thiết để chiết xuất ulvan có trọng lượng phân tử lớn [43]. Tuy nhiên điều này
này lại tỏ ra không hiệu quả khi muốn thu những ulvan có trọng lượng phân tử thấp
(28,2-151,7 kDa). Trong trường hợp này, rong sẽ được xử lí với H2O2 [35].
Ulvan còn được xem là chất có mật độ điện tích cao tức khả năng hòa tan trong
nước mạnh. Tuy nhiên, sự có mặt của một lượng lớn nhóm methyl trong phân tử
đường rhamnose cũng làm cho chúng có tính chất kỵ nước nhất định. Một nghiên
cứu phân tích siêu cấu trúc được tiến hành đã cho thấy rằng, khi ở trong dung dịch,
ulvan kết tụ với nhau tạo thành những khối hình cầu. Là một polymer phân cực nên
nồng độ ion và pH của dung môi ảnh hưởng rất lớn đến tính tan và hình thái của
ulvan trong dung dịch, ngay cả loại phản ứng và số lượng phản ứng trong dung dịch
cũng góp phần làm kết tụ loại biopolymer này [72]. Vì vậy, cần phải hết sức lưu ý
đến tính chất phân cực để điều chỉnh điều kiện tách chiết cũng như sử dụng cho phù
hợp với những mục đích khác nhau.
1.3.3. Phương pháp tách chiết ulvan từ rong lục
Sau khi ulvan được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1913, các nhà nghiên cứu đã
phải vật lộn với việc xây dựng quy trình tách chiết cũng như phân tích thành phần cấu
trúc của ulvan. Quá trình tách chiết ulvan từ rong lục bắt đầu bằng việc lựa chọn, thu
thập và định danh nguồn nguyên liệu thô. Tiếp đó là bước ổn định và xay rong. Thông

thường, bước ổn định này sẽ được thực hiện bằng các phương pháp như đông lạnh, sấy
khô, ngâm và sấy muối. Việc lựa chọn phương pháp ổn định rong cũng có ảnh hưởng
đáng kể đến hiệu suất thu nhận sản phẩm [71]. Ulvan chủ yếu được tách chiết với nước
nóng [49, 61] và có thể được cải tiến bằng việc thêm vào các tác nhân ức chế như canxi
[34], dung dịch axit hoặc kiềm [20].


13
Để thu được ulvan tinh khiết người ta phải tiến hành quá trình tinh chế. Quá trình
này bao gồm nhiều giai đoạn cùng với việc sử dụng các dung môi hữu cơ, thường là
ethanol để loại bỏ các sắc tố, chất béo, các acid amin và peptid còn lẫn trong dịch chiết,
từ đó làm tăng độ tinh khiết của sản phẩm sau tách chiết [24].
Cuối cùng, dịch chiết ulvan được cô đặc trong thiết bị cô quay hoặc sấy bằng
phương pháp đông khô hay không khí nóng. Việc loại bỏ các tạp chất và làm khô cũng
có thể dẫn đến sự thay đổi cấu hình polysaccharide và tính chất của ulvan [24]. Năm
2005, Huimin .Q và cộng sự ghi nhận những ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến
sự thoái biến của ulvan. Theo nghiên cứu này, nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến
tỷ lệ đề polymer hóa [35]. Bên cạnh đó, việc sử dụng các dung môi khác nhau để chiết
xuất ulvan cũng sẽ dẫn đến sự khác nhau về thành phần dư chất có trong dịch chiết, dẫn
đến sự khác nhau về một số đặc tính sinh học và hoá lý của chúng [71].
1.3.4. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của ulvan
1.3.4.1. Hoạt tính chống oxi hóa
Ulvan là một polysaccharide sulfate hóa gần đây nổi lên như là một ứng cử viên
tiềm năng về hiệu quả, tính không độc cùng với hoạt tính chống oxi hóa mạnh. Chúng
hoạt động bằng việc ức chế và đào thải các gốc tự do. Các polysaccharide sulfate hóa
phân lập từ Codium, Caulerpa, Bryopsis, Ulva và Enteromorpha đã được chứng minh
là có nhiều hiệu ứng tiềm năng chống oxy hóa trên mô hình in vitro. Những hiệu ứng
này bao gồm việc bắt giữ các gốc tự do như superoxide, gốc hydroxyl, DPPH (1,1diphenyl-2-picrylhydrazyl), khả năng giảm năng lượng bẻ gãy các liên kết tạo các gốc
tự do và khả năng tạo phức chelat với các ion sắt (ngăn phản ứng Fenton tạo các gốc tự
do)[24].

Khả năng chống oxy hoá ulvan phụ thuộc rất nhiều vào thành phần và cấu trúc hóa
học của chúng [64, 66, 67]. Một số yếu tố cấu trúc như trọng lượng phân tử, số lượng
gốc sulfate có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động chống oxy hoá của ulvan. Một số báo
cáo chỉ ra rằng hoạt động chống oxy hoá của các polysaccharide sulfate hóa có thể được
tăng cường bằng cách giảm trọng lượng phân tử của chúng [48, 67] bởi vì các
polysaccharide có trọng lượng thấp có thể kết hợp vào tế bào và nhường proton hiệu quả
hơn so với các polysaccharide có trọng lượng cao [67].


14
Ảnh hưởng của hàm lượng các nhóm sulfate lên hoạt tính chống oxy hoá của ulvan
đang là một vấn đề gây nhiều tranh cãi. Năm 2013, Li .B và cộng sự [48] đã phân lập
ulvan từ U. fasciata với độ sulfate hóa khác nhau và sử dụng chúng để kiểm tra các hoạt
động chống oxy hóa mô hình invitro. Kết quả cho thấy ulvan có độ sulfat hóa thấp hơn
thể hiện các hoạt tính chống oxi hóa cao hơn. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Wang X
và cộng sự thì lại có kết quả đối lập. Theo nghiên cứu này, khi phân lập ulvan từ E. linza
và cho chúng phản ứng với axit chlorosulfuric trong formamide để tăng độ sulfate hóa,
họ thấy rằng các polysaccharide có hàm lượng sulfate cao hơn thể hiện hoạt tính chống
oxy hóa mạnh mẽ hơn [78]. Tương tự, một nghiên cứu khác cũng cho rằng dẫn xuất
sulfate hóa của ulvan từ E. linza thể hiện hoạt động mạnh mẽ hơn trong việc bắt giữ các
gốc tự do superoxide, hydroxyl, và DPPH so với các mẫu polysaccharide sulfate hóa tự
nhiên [83].
Nhìn chung, tuy còn gây nhiều tranh cãi nhưng ulvan thể hiện là chất chống oxi hóa
tự nhiên có tiềm năng rất lớn trong việc ngăn ngừa các bệnh gây ra bởi các gốc tự do.
1.3.4.2. Hoạt tính giảm lipid và chống cao huyết áp
Các polysaccharides sulfate hóa từ rong biển có thể làm giảm lipid và các tính chất
có lợi khác trong mô hình động vật bị béo phì [60, 76]. Khi cho chuột ăn với khẩu phần
có hàm lượng cholesterol cao trong 21 ngày, sau đó bổ sung ulvan từ U. pertusa vào các
bữa ăn đã làm giảm cholesterol tổng số và LDL-cholesterol nhưng không làm thay đổi
đáng kể triglyceride huyết thanh [60]. Hiệu quả của ulvan thay đổi khi nó được thủy

phân thành phân tử có trọng lượng thấp hơn. Dẫn xuất ulvan có trọng lượng phân tử và
độ nhớt nội tại thấp hơn không làm giảm cholesterol huyết thanh nhưng đã làm bình
thường hóa chứng tăng triglycerid máu và làm tăng HDL-cholesterol ở động vật. Cơ chế
cơ bản của hoạt tính này chưa rõ ràng nhưng dường như nó không liên quan đến sự hấp
thụ axit mật vì ulvan và dẫn xuất có trọng lượng phân tử thấp hơn của nó làm tăng bài
tiết mật so với mức bình thường [38].
Các dẫn xuất khác của ulvan từ U. pertusa, như ulvan acetylate (AUs) và ulvan có
hàm lượng sulfate cao (HUs) cũng được kiểm tra để xác định hoạt tính chống cao huyết
áp của chúng bằng cách theo dõi mức triglixeride (TG) và LDL-cholesterol trong mô
hình chuột bị chứng tăng lipid. Cả AUs và HUs đều cho thấy hoạt tính chống cao huyết
áp cao hơn so với các ulvan tự nhiên Khi cho chuột ăn HUs ở liều 250 mg/kg có thể


15
làm giảm đáng kể TG và LDL-cholesterol xuống lần lượt là 28,1% và 28,4%. Như vậy,
hàm lượng sulfate và acetylate trong các phân tử ulvan có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt
động chống cao huyết áp của chúng [63, 65].
1.3.4.3. Hoạt tính chống đông tụ
Về cơ bản, hoạt tính này vẫn chưa hoàn toàn được hiểu rõ. Tuy nhiên, một số
nghiên cứu cho rằng có nhiều hơn một cơ chế cho hoạt tính này bao gồm việc tác động
trực tiếp hoặc gián tiếp đến thrombin qua việc hoạt hoá các yếu tố ức chế antithrombin
và heparin cofactor II [30, 51, 62].
Theo Mao và cộng sự, ulvan từ U. conglobata với hàm lượng rhamnose cao và
35% sulfate este có khả năng kéo dài thời gian đông tụ máu qua việc ức chế trực tiếp
thrombin và sự điều hòa của các heparin cofactor II [50]. Hayakawa và cộng sự đã thử
nghiệm hoạt tính chống đông máu của sulfate polysaccharides từ 23 loài rong Lục phát
hiện thấy một polysaccharide sulfate hóa có chứa hàm lượng rhamnose cao được cho là
ulvan từ Monostroma nitidum, có hoạt tính chống đông tụ mạnh hơn so với heparin
chuẩn [33].
1.3.4.4. Hoạt tính điều hòa miễn dịch và kháng u

Hoạt động điều hòa miễn dịch của ulvan có tiềm năng lớn trong việc kích thích
đáp ứng miễn dịch hoặc kiểm soát hoạt động của tế bào miễn dịch để giảm thiểu các
phản ứng liên kết gây ra những hiệu ứng tiêu cực, chẳng hạn như viêm. Leiro J.M và
cộng sự cho rằng ulvans làm tăng biểu hiện của một số tín hiệu chemokine, interleukin
(IL) -6 và thụ thể IL-12 β-1 lên gấp hai lần. Hiệu ứng này giảm đáng kể sau khi ulvan
trải qua phản ứng khử gốc sulfate. Điều đó cho thấy, các nhóm sulfate là yếu tố cần thiết
cho khả năng kích thích miễn dịch của các phân tử này [47]. Hoạt tính kích thích miễn
dịch và khả năng kích thích đại thực bào của ulvan cũng đã được nhiều nhóm nghiên
cứu trên thế giới công bố [68, 74].
Các polysaccharide sunfate hóa như ulvan có thể giảm thiểu sự tiến triển khối u và
di căn. Kaeffer và cộng sự (1999) đã chứng minh rằng ulvan có trọng lượng thấp từ U.
lactuca và dẫn xuất khử gốc sulfate của nó có khả năng chống ung thư vì chúng có thể
ức chế sự gia tăng tế bào Caco-2 gây ung thư mà không gây ảnh hưởng đến các tế bào
bình thường [39].


16
Shao và cộng sự khẳng định rằng các polysaccharide sulfate hóa từ U. fasciata
trong đó có ulvan, là chất chống oxy hóa tuyệt vời và có hoạt tính kháng u đáng kể.
Chúng có thể ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư dạ dày MKN45 trong các thử
nghiệm in vitro [73]. Năm 2014, Osama R.A và Rasha R.A đã đánh giá hiệu quả của
ulvan lên các dòng tế bào ung thư gan (HepG2) và ung thư ruột kết (HCT116) được cấy
ghép ở chuột. Kết quả là ulvan ức chế sự tăng sinh và gây ra các phản ứng gây độc các
dòng tế bào ung thư HepG2, HCT116. Đánh giá này đã được thử nghiệm trên cả mô
hình invitro và invivo [58].
1.2.4.5. Kháng virus
Hoạt tính kháng virus của ulvan cũng được khá nhiều nhà khoa học quan tâm.
Ivanova và cộng sự đã nghiên cứu về hoạt tính kháng virus invitro chống lại một số virus
cúm người và cúm gia cầm. Họ cho rằng ulvan được phân lập từ rong Lục có tác dụng
ức chế tốt đối với virus cúm A, tác dụng ức chế này phụ thuộc vào liều và tính đặc hiệu

của chủng [37]. Ulvan cũng đã được chứng minh là có hoạt tính kháng mạnh và đặc hiệu
đối virus HPV (herpes simplex virus) [22].
Hoạt tính kháng virus của ulvan được nghiên cứu bởi Aguilar-Briseño và cộng sự
(2015). Ở nồng độ ức chế IC50 là 0,1μg/mL, ulvan ức chế sự kết hợp giữa các tế bào
(cell-cell) trong quá trình nguyên bào, và hiệu quả của nó còn tốt hơn so với fucoidan
đã được nghiên cứu trước đó. Gần đây, ulvan được xem là nguồn hợp chất tự nhiên có
tiềm năng ứng dụng trong dược phẩm kháng virus.
1.3.4.5. Các ứng dụng của ulvan
Là một polymer phân cực, ulvan có thể hình thành các tương tác ion với cation, theo
cách này có thể tương tác với thuốc hoặc polymer khác để tạo thành các dạng phức hợp
khác nhau. Khả năng này đã được ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học [14, 23].
Ulvan đã được ứng dụng trong trao đổi ion [40] và trong kĩ thuật mô [25]. Năm
2012, Alves .A và cộng sự đã sử dụng ulvan trong sản xuất hydrogel ứng dụng trong kĩ
thuật giải phóng thuốc không trúng đích. Họ cho ulvan liên kết chéo với 1,4-butanediol
diglycidy ete để hình thành một cấu trúc 2D và được nạp vào dexamethasone (một loại
thuốc mô hình). Giai đoạn đầu, việc giải phóng thuốc khá ổn định (49% trong 8h), sau
đó tốc độ giải phóng thuốc chậm hơn và kéo dài đến 14 ngày [15]. Sau đó, nhóm nghiên