Nghiên cứu thành phần lipit, axit béo của san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt Nam theo các tháng trong năm (Luận văn thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Đặng Thị Minh Tuyết

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID, AXIT BÉO CỦA SAN HÔ
THỦY TỨC MILLEPORA THU THẬP TẠI VÙNG BIỂN
VIỆT NAM THEO CÁC THÁNG TRONG NĂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - năm 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Đặng Thị Minh Tuyết

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID, AXIT BÉO CỦA SAN HÔ
THỦY TỨC MILLEPORA THU THẬP TẠI VÙNG BIỂN

VIỆT NAM THEO CÁC THÁNG TRONG NĂM

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số:

8440114

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đặng Thị Phương Ly

Hà Nội - năm 2020


i
Lời cam đoan
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa
học của TS. Đặng Thị Phương Ly
Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Đặng Thị Minh Tuyết


ii
Lời cảm ơn
Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Đặng
Thị Phương Ly, người cơ bằng cả tâm huyết của mình đã hướng dẫn và giúp
đỡ tơi trong suốt q trình hồn thiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Hóa học các
hợp chất thiên nhiên (VAST), Trung tâm nghiên cứu Quốc gia về sinh vật

biển – Phân viện Viễn Đông – LB Nga, GS.TS. Phạm Quốc Long,
PGS.TS. Đoàn Lan Phương và các anh chị Phịng Hóa sinh hữu cơ - Viện
Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã giúp tôi về cơ sở vật chất, trang thiết bị,
dụng cụ thí nghiệm, các kiến thức thực nghiệm…để tơi hồn thành tốt luận
văn của mình.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các thầy cơ trong Học Viện
Khoa học và Cơng nghệ, Khoa Hóa học đã giảng dạy, hỗ trợ, tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời tri ân của mình tới gia đình, bàn bè, những người thân
ln động viên để tơi có động lực trong cơng việc và hoàn thành tốt luận văn
này.
Xin chân thành cảm ơn!


iii
Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt
Kí hiệu

Tiếng anh

Tiếng việt

CAEP

Ceramide
aminoethylphosphonate

Ceramide
aminoethylphosphonate

DG

Diacyl glycerol

Diacyl glycerol

FFA

Free fatty acid

Axit béo tự do

GC–MS

Gas chromatography–mass
spectrometry

Sắc ký khí – khối phổ

PC

Phosphatidylcholine

Phosphatidylcholine

PE

Phosphatidylethanolamine

Phosphatidylethanolamine

PI

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol

PL

Polar lipid

Lipid phân cực

PS

Phosphatidylserine

Phosphatidylserine

PUFA

Polyunsaturated Fatty Acid

Axit béo đa nối đôi

ST

Sterol

Sterol

MADAG

Monoalkyldiacylglycerol

Monoalkyldiacylglycerol

MSC

Mesenchymal stem cells

Tế bào gốc trung mô

TLC

Thin-layer chromatography

Sắc ký lớp mỏng

TAG

Triacylglycerol

Triacylglycerol

W

Wax ester

Sáp

iv
Danh mục bảng
Bảng 2.1. Các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được nghiên cứu 18
Bảng 3.1. Hàm lượng lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora
platyphylla được nghiên cứu ........................................................................... 26
Bảng 3.2. Thành phần các lớp chất lipid trong lipid tổng của các mẫu san hô
thủy tức Millepora platyphylla........................................................................ 29
Bảng 3.3. Thành phần các lớp chất phospholipid của các mẫu san hô thủy tức
Millepora platyphylla ...................................................................................... 36
Bảng 3.4. Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng của các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla (%) ............................................. 41


v
Danh mục hình
Hình 1.1. San hơ thủy tức Millepora platyphylla ............................................. 7
Hình 1.2. Sự phân bố các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong
một số lớp chất phospholipid chính của 3 lồi san hơ thủy tức MP: Millepora
platyphylla; MD: Millepora dichotoma; AS: Allopora steinegeri và 5 lồi san
hơ mềm SM: Sinularia macropodia; CS: Capnella sp.; XS: Xenia sp.; GR:
Gersemia rubiformis; GF: Gersemia fruticosa [25] ....................................... 11
Hình 1.3. Hàm lượng (%) các axit béo C20 – C22 n-6, n-3 trong các mẫu san
hô thủy tức thu thập ở vùng biển Việt Nam và vùng biển Okhotsk [25]........ 12
Hình 1.4. Sự sử dụng các axit béo chìa khóa trong sinh tổng hợp các
phospholipid ở mẫu san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt
Nam và Allopora thu thập ở vùng biển Okhotsk [25]..................................... 12
Hình 3.1. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất lipid bằng chương trình
phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga)

......................................................................................................................... 28
Hình 3.2. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất phospholipid bằng
chương trình Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga) ...... 35
Hình 3.3. Phổ GC methyl ester của axit béo trong lipid tổng mẫu san hô thủy
tức Millepora platyphylla Mp.1...................................................................... 40


vi
Danh mục biểu đồ
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng khơ / hàm lượng
lipid tổng trên trọng lượng tươi của các mẫu san hô thủy tức Millepora
platyphylla ....................................................................................................... 27
Biểu đồ 3.2. Hàm lượng lớp chất axit béo tự do (FFA) trong lipid tổng của
các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .............................................. 30
Biểu đồ 3.3. Hàm lượng lớp chất sterol (ST) và lipid phân cực (PL) trong
lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ............................. 31
Biểu đồ 3.4. Hàm lượng lớp chất monoalkyldiacylglycerol (MADAG) và sáp
(W) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ............ 32
Biểu đồ 3.5. Hàm lượng lớp chất triacylglycerol (TAG) trong lipid tổng các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 33
Biểu đồ 3.6. Hàm lượng lớp chất phosphatidylinositol (PI) và
phosphatidylserine (PS) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức
Millepora platyphylla ...................................................................................... 37
Biểu đồ 3.7. Hàm lượng lớp chất ceramide aminoethylphosphonate (CAEP)
trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ...... 38
Biểu đồ 3.8. Hàm lượng lớp chất phosphatidylchonline (PC) và
phosphatidylethanolamine (PE) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy
tức Millepora platyphylla ................................................................................ 39
Biểu đồ 3.9. Hàm lượng axit béo no và axit béo không no trong lipid tổng các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 43

Biểu đồ 3.10. Hàm lượng axit béo 12:0, 14:0, 16:0, 18:0 trong lipid tổng các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 44
Biểu đồ 3.11. Tỉ lệ hàm lượng axit béo n-3/n-6 trong thành phần axit béo của
các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .............................................. 45
Biểu đồ 3.12. Hàm lượng axit béo 20:4n-6, 20:5n-3, 22:5n-6, 22:6n-3 trong
thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ....... 46


vii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ...................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................ ii
Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt ............................................................... iii
Danh mục bảng................................................................................................. iv
Danh mục hình .................................................................................................. v
Danh mục biểu đồ ............................................................................................ vi
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................................3
1.1.1.Giới thiệu về lớp Hydrozoa ...................................................................... 3
1.1.2.Vài nét về san hô thủy tức Millepora ....................................................... 4
1.1.3.Tình hình nghiên cứu san hơ thủy thức....................................................7
1.2. GIỚI THIỆU VÀ Ý NGHĨA CỦA LIPID VÀ AXIT BÉO .................... 13
1.2.1.Giới thiệu về lipid và axit béo ................................................................ 13
1.2.2.Ý nghĩa của việc nghiên cứu lipid, axit béo........................................... 15
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 18
2.1.NGUYÊN LIỆU ........................................................................................ 18
2.2.SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU CHUNG.............................................................. 23
2.3.PHƯƠNG PHÁP ....................................................................................... 23
2.3.1. Phương pháp chiết lipid tổng ................................................................ 23

2.3.2. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid .... 24
2.3.3.Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất
phospholipid .................................................................................................... 24


viii
2.3.4. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng axit béo ................... 25
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 26
3.1. HÀM LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG CÁC MẪU SAN HÔ THỦY
TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ............................................................... 26
3.2. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPID CỦA CÁC
MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ........................ 28
3.3. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT PHOSPHOLIPID
CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ..... 34
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 51


1

MỞ ĐẦU
Các rạn san hô là một phần không thể thiếu của đại dương, và hệ sinh
thái rạn san hô Việt nam là một trong những khu vực có tính đa dạng cao nhất
của vùng biển Ấn độ Thái Bình Dương. Trong đó, san hơ thủy tức Millepora
là một phần quan trọng của các quần xã rạn san hô, tương tự như san hơ cứng,
chúng góp phần đáng kể vào việc bồi tụ các rạn san hô. Mặc dù san hơ thủy
tức Millepora cạnh tranh với các lồi khác trong việc xây dựng các rạn san hơ,
nhưng chúng cũng góp phần vào việc ngăn chặn sự phát triển của loài sao
biển gai Acanthaster - một yếu tố làm suy thoái các rạn san hơ. Chính vì vậy
san hơ thủy tức Millepora có vai trị quan trọng trong q trình phục hồi rạn

san hơ. Sự phát triển hay suy thối của chúng ảnh hưởng trực tiếp tới sự phát
triển của rạn san hô và quần thể các sinh vật biển sống trong rạn. Mặc dù san
hơ thủy tức Millepora có tầm quan trọng lớn trong bộ khung bền vững của các
rạn san hơ bên cạnh các lồi san hơ cứng khác và đối với việc bảo tồn rạn san
hô, nhưng những nghiên cứu về lồi này vẫn cịn chưa được thực hiện nhiều.
Thành phần lipid của đối tượng sinh vật là một thành phần hóa học quan
trọng, các chỉ số về lipid ẩn chứa nhiều thông tin thú vị về sinh hóa của đối
tượng được nghiên cứu, tuy nhiên nghiên cứu trong nước về lipid của đối
tượng này hầu như chưa có.
Sự biến đổi khí hậu tồn cầu do nhiệt độ bề mặt nước biển tăng cùng
với nhiều hoạt động của con người về khai thác biển… đã gây ảnh hưởng lớn
đến rạn san hơ dẫn đến suy thối, trắng hố…. Việc nghiên cứu sự biến động
theo mùa của thành phần các lipid có vai trị đánh dấu sinh học ở rạn san hô
Việt Nam trong điều kiện sống tự nhiên mới bắt đầu được thực hiện trong
những năm gần đây và các số liệu hầu hết cịn chưa hồn thiện. Việc nghiên
cứu sự biến động các chỉ số phân tích về lipid của đối tượng này theo thời
gian trong năm là rất cần thiết để nắm bắt phần nào quy luật phát triển của
chúng. Nghiên cứu những thay đổi về thành phần và hàm lượng các lớp chất
lipid, axit béo của san hô thủy tức giống Millepora, đánh giá sự biến động
hoặc ổn định của thành phần lipid, axit béo của đối tượng nghiên cứu theo


2

mùa sẽ góp phần có thêm thơng tin hữu ích, làm tiền đề cho những nghiên
cứu sâu hơn và hướng tới những biện pháp bảo tồn và phát triển rạn san hơ…
Do đó, chúng tơi quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần
lipid, axit béo của san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt Nam
theo các tháng trong năm” theo các nội dung sau:
- Xác định hàm lượng lipid tổng của các mẫu Millepora platyphylla thu

được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid của các mẫu san
hô thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các lớp chất phospholipid của các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các axit béo của các mẫu san hô
thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Đánh giá các kết quả thu được về tính biến động (hoặc ổn định) của
thành phần các lớp chất lipid và axit béo của các mẫu san hô thủy tức theo 12
tháng trong năm


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1.1.1. Giới thiệu về lớp Hydrozoa
Trong ngành Cnidaria (Ruột khoang) người ta phân biệt ra 4 lớp:
Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa và Anthozoa. Trong đó, san hơ thuộc
Anthozoa, cịn san hơ thủy tức thuộc Hydrozoa. Hydrozoa thuộc lớp động vật
không xương sống, các lồi thuộc đa số có kích thước nhỏ vài centimet trừ tập
đoàn sứa ống dài vài chục mét. Số lượng các lồi Hydrozoa có trên khoảng
3100 lồi và được chia thành 2 phân lớp là Hydroidea và Siphonophora. Các
loài thuộc Hydrozoa thường có hai dạng hình thái: dạng thuỷ tức (polyp) sống
cố định và dạng thuỷ mẫu (medusa) thì sống trơi nổi. Dạng thủy tức có thể xuất
hiện trong thời gian dài của chu trình sống hoặc trong suốt chu trình sống như ở
lồi Pelmatohydra oligactic, chúng sống ở nước ngọt như ao, hồ nước sạch.
Dạng thuỷ mẫu (medusa) chỉ thấy ở các loài sống dưới biển. Trong Hydrozoa
tồn tại hai dạng là cá thể và tập đoàn, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới. Ở
Việt Nam, số loài thuộc Hydrozoa rất phong phú, nhất là ở Phú Quốc, Cơn

Đảo, chủ yếu là dạng tập đồn [1].
Vịng đời của Hydrozoa phức tạp và rất đa dạng. Ở nhiều lồi
Hydrozoan, vịng đời của chúng bao gồm một ấu trùng planula (hình thành từ
trứng thụ tinh) sống tự do biến đổi thành một polyp sơ cấp. Các polyp sơ cấp
nảy chồi các polyp khác để tạo ra giai đoạn cư trú sinh vật đáy. Khi trưởng
thành về mặt sinh sản, các polyp nảy chồi, cuối cùng hình thành giao tử và
sinh sản trong cột nước. Trong các Hydrozoan tồn tại một sự biến đổi bất
thường trong vòng đời này, được phản ánh trong một loạt các hình thái đa
dạng polyp, medusa cũng như mất hoặc giảm hoàn toàn giai đoạn polyp hoặc
medusa ở một số loài. Sự đa dạng về kích thước Hydrozoan liên quan đến sự
thay đổi hình thái của các giai đoạn vòng đời này là thời điểm quan trọng để
phân loại. Các Hydrozoan thể hiện sự đa dạng của các quần thể khác nhau, từ
các quần thể hình khối và giống như thảm, hay mọc thẳng đứng, phân nhánh
không đều hoặc phân nhánh đều đặn…. Dù ở cùng một lồi nhưng hình dạng
của tập đồn cũng có thể khác nhau phụ thuộc vào điều kiện sinh trưởng và


4

sinh sống của tập đồn đó, như cường độ ánh sáng thu nhận được hay ảnh
hưởng của sóng và tốc độ chuyển động của nước [2].
Các xúc tu của polyp bẫy mồi bằng cách sử dụng các tế bào gai chứa
chất độc làm tê liệt con mồi như sinh vật phù du, cá nhỏ và ấu trùng của các
loài nhuyễn thể. Khi có tiếp xúc chúng phản ứng rất nhanh bằng cách tiêm
chất độc vào con mồi làm cho con mồi tê liệt hoặc chết. Sau đó các xúc tu kéo
con mồi vào trong dạ dày của polyp bằng một dải biểu mô co giãn. Các chất
độc này ở san hơ lửa có thể đủ mạnh để gây tổn thương cho cả con người.
1.1.2. Vài nét về san hô thủy tức Millepora
San hô thủy tức và san hô cứng thường có rất nhiều đặc điểm giống
nhau cả về hình dạng và sinh thái. Điều này một phần bắt nguồn từ môi

trường sống đồng nhất trong rạn san hô. Cả hai nhóm đều bao gồm các quần
thể dạng đứng hoặc dạng qy với cấu trúc vơi góp phần tạo nên cấu trúc đá
ngầm của rạn. Cơ chế canxi hóa tế bào của hai nhóm cũng tương đồng.
San hơ thủy tức có hai họ khác nhau bao gồm: Milleporidae và
Stylasteridae, đều hình thành bộ khung vơi hóa nhưng khác nhau về cấu trúc,
hình thái polyp và sinh sản [3, 4]. Họ Milleporidae chỉ chứa một giống duy
nhất là Millepora phân bố rải rác ở khắp các vùng biển trên thế giới [4]. Theo
Veron và cộng sự, cho đến năm 2000, đã xác định được 50 lồi thuộc giống
Millepora, những năm sau đó tiếp tục định danh được thêm 11 loài ở vùng
biển Thái Bình Dương và 6 lồi ở Đại Tây Dương, nâng tổng sổ loài thuộc
giống Millepora lên con số 67 lồi. Việc xác định gặp khó khăn do sự đa dạng
trong cấu trúc của những quần thể san hô thủy tức này, chúng khơng có hình
thái ổn định để nhận biết cũng như thiếu các đặc điểm phân biệt giữa các loài
với nhau do thay đổi tùy theo điều kiện môi trường. Với những nhược điểm
kể trên, các nghiên cứu khoa học cấp độ phân tử là cần thiết để hỗ trợ cho
cơng tác giám định lồi, ví dụ phân tích cấu trúc di truyền hoặc gần đây, kĩ
thuật phân tích định dạng ADN đã hỗ trợ rất tốt cho các nhà khoa học để có
thể phân biệt dễ dàng hơn.


5

Đặc điểm cấu tạo
Các quần thể san hô thủy tức Millepora thường có cấu trúc phân nhánh
thẳng đứng giống nhau và độ dài các nhánh dao động từ 30-60 cm. Chúng
cũng có thể phát triển dạng vịm và thường nằm trên bề mặt rạn san hô và các
bề mặt cứng khác, thường có màu vàng hoặc nâu. Bề mặt bên ngồi của
chúng thường có dạng nốt sần hoặc hình thoi. Mỗi nốt sần bao gồm một tập
hợp các kim tinh trịn (dactylostyles) [5]. Dưới lớp đá vơi xốp bên ngồi là hệ
thống các mao dẫn nội bộ phân bố dày đặc. Khối lượng chính của khung

xương đá vơi cấu tạo từ các cấu trúc đá vôi xốp bao gồm sợi tinh thể dày đặc
được sắp xếp theo lớp mỏng, các sợi nằm chồng lên nhau ở mọi góc độ. Cho
đến nay mới có một vài nghiên cứu tốc độ sinh trưởng của san hô giống
Millepora, Stromgren (1976) công bố một số lồi vùng biển Jamaica phát
triển nhánh san hơ từ 5,4 – 19,8 mm/năm [6]. Witman (1988) đã xác định
được tốc độ phát triển 8 mm/năm đối với loài M. Complanata ở Floria và trung
bình tồn quần thể phát triển được khoảng 130 cm2/năm [7].
Phổ dinh dưỡng của Millepora chủ yếu là các sinh vật phù du [8, 9, 10],
Hoạt động kiếm ăn và phản ứng với các kích thích hóa học của các cá thể
thuộc lồi M. alcicornis và M. complanata cũng tương tự như ở các
Hydrozoan khác [9]. Các loài Millepora dùng miệng để kiếm ăn như lắc lư và
co rút chậm hoặc nhanh, khi tìm thấy thức ăn sẽ phản ứng bằng cách mở rộng
miệng, lắc lư và khép miệng ngẫu nhiên khi con mồi chạm vào đĩa miệng.
Hầu hết san hô thủy tức kiếm ăn vào ban đêm. Để bắt thức ăn chúng sử dụng
các tế bào đốt được gọi là tế bào tuyến trùng (nematocyst). Những tế bào này
nằm trong các xúc tu của polyp san hơ và bên ngồi ...Đây là một tế bào đặc
biệt được tìm thấy ở một số sinh vật đại dương - chẳng hạn như sứa biển, hải
quỳ và san hơ - có một ngạnh châm chích được bao phủ bởi nọc độc. Tế bào
hoạt động giống như một cây lao sống. Trước khi tuyến trùng bắn ra, ngạnh
của nó vẫn cuộn bên trong tế bào trong một khoang nơi nó được tắm trong
nọc độc. Khi tuyến trùng tiếp xúc với một thứ khác, chẳng hạn như cá - chiếc
lao nhỏ này sẽ bắn ra, cắm vào mục tiêu và truyền nọc độc. Nọc độc của tế
bào có thể từ yếu đến mạnh. San hơ thủy tức cũng có tuyến trùng, chúng sử
dụng vào ban đêm để bắt những sinh vật nhỏ trôi nổi trong nước, dùng các


6

xúc tu để giữ lại và làm tê liệt con mồi trong thời gian vài phút, sau đó sẽ
chuyển vào các biểu bì để hấp thụ [11].

Các tập đồn Millepora cũng là nơi sinh sống của tảo cộng sinh
zooxanthellae, tuy nhiên mật độ của zooxanthellae trong Millepora thường
thấp hơn so với san hô cứng [12]. Dinh dưỡng tự dưỡng trong Millepora
tương tự như san hô cứng, zooxanthellae cộng sinh sử dụng ánh sáng mặt trời
và CO2 để sản suất thức ăn và vật liệu tế bào. Các chất dinh dưỡng được tổng
hợp bởi zooxanthellae sẽ được vận chuyển đến vật chủ và cung cấp thức ăn
cho các loài Millepora.
Sinh sản
Millepora có hai hình thức sinh sản, đó là sự nhân giống hữu tính và
nhân giống vơ tính. Trong hai hình thức sinh sản, hình thức sinh sản phù hợp
tùy thuộc vào từng lồi, các nhân tố mơi trường sống cũng như các yếu tố địa
lý.
Sinh sản bằng nhân giống vô tính, là q trình của sự phân mảnh để
hình thành các tập đồn mới khác được gây ra do giơng bão, xâm thực sinh
học và sự phá hoại của một số lồi cá [13, 14]. Sinh sản vơ tính là hiện tượng
bình thường đối với quần thể Millepora. Các mảnh đơn giản mở rộng theo sự
tăng trưởng và theo giai đoạn. Ngồi ra, nhiều lồi Millepora sinh sản hữu
tính theo mùa, như vào tháng 4 và tháng 5 ở Đài Loan, giữa tháng 4 và tháng
7 ở Barbados và từ tháng 6 đến tháng 3 ở Curacao [11]. Trứng và tinh trùng
được phóng ra biển với một số lượng lớn vào ban đêm. Trong một Nghiên
cứu ở Ấn Độ Dương về sinh sản của ba lồi sống trên các rìa rạn san hô của
đảo Reunion thuộc Ấn Độ Dương là: Millepora exaesa, Millepora
platyphylla và Millepora tenera, thời kỳ sinh sản hữu tính từ tháng 11 đến
tháng 1, sự phát triển của các quần thể sinh vật có sự liên quan với nhiệt độ
nước tăng theo mùa. Theo như mô tả, trong mỗi cá thể có bộ phận sinh sản
chính và bộ phận sinh sản phụ, và có sự khác biệt về kích thước, mật độ và sự
phân bố của tuyến trùng của bộ phận sinh sản chính và bộ phận sinh sản phụ
của ba lồi. Q trình theo dõi sự sinh sản hàng loạt đầu tiên ở M.
exaesa và M. platyphylla đã cung cấp thêm thơng tin về lồi Millepora có vỏ

7

ngồi động vật ấu trùng. Sinh sản ln bắt đầu trước khi trời tối nhưng không
theo tuần trăng hoặc thủy triều [15].
Phân bố
Các san hô thủy tức Millepora phân bố ở nhiều vùng biển nhiệt đới trên
thế giới ở độ sâu 1-40m dưới mặt nước biển [16]. Một số loài như M.
Complanata thường phát triển với mặt phẳng đối diện với hướng của sóng hay
dịng chảy nước biển. Các hình thức phát triển dạng nhánh hoặc cành mỏng
thường gặp ở những loài sống dưới vùng nước sâu hơn hoặc ở những rạn san
hơ được che kín đáo.
Tốc độ phát triển của các san hô thuộc giống Millepora rất nhanh, diễn
ra ở mọi độ sâu khác nhau và thường là bao phủ trên bề mặt đã chết của lồi
san hơ khác [17, 18].

Hình 1.1. San hơ thủy tức Millepora platyphylla
1.1.3. Tình hình nghiên cứu san hơ thủy thức
Cho đến nay, những nghiên cứu hóa sinh được thực hiện trên các lồi
thuộc giống Millepora còn chưa nhiều. Một số báo cáo nghiên cứu về tốc độ
phát triển của san hô thủy tức, từ các kết quả nghiên cứu của Witman (1988),


8

Stromgren (1976), Rahav et al. (1991) và Lewis (1991), các nhà khoa học
nhận thấy tốc độ phát triển của san hô thủy tức tương đương với tốc độ phân
nhánh và hình thành dạng đĩa của san hơ cứng. Bên cạnh đó, carotenoprotein
đã được chiết xuất từ các bộ khung canxi của tám loài Millepora từ vùng biển
Caribbean [6, 7, 19]. Những năm gần đây, các nhà khoa học đã thực hiện

nhiều hơn các phân tích chỉ số nhận dạng (fingerprinter) như phenoloxidase
để phục vụ việc định dạng loài cũng như theo dõi tình hình sức khỏe của rạn
san hơ gồm nhiễm bệnh, trắng hóa … Các lồi thuộc Millepora có thể gây ra
các tác động có hại cho con người do độc tố của chúng. Một số nghiên cứu đã
chỉ ra rằng độc tố chứa trong các tế bào tuyến trùng từ các loài Millepora
ngay lập tức gây đau rát, hình thành ban đỏ và mụn mủ trên da người khi tiếp
xúc, thậm chí gây tử vong. Trong nghiên cứu của Kazuo Shiomi và cộng sự
vào năm 1989 đã chứng minh rằng độc tố của hai lồi san hơ thủy tức
Millepora platyphylla và Millepora dichotoma có thể gây tử vong, tan máu và
sưng phù cũng như xúc tác cho quá trình thủy phân phospholipid bởi
phospholipase A và acid phosphatase. Độc tố của M. platyphylla có khác biệt
đáng kể so với độc tố của M. dichotoma về độ ổn định; M. platyphylla có tính
ổn định với sự đơng lạnh, đơng khơ và bảo quản ở 4oC trái ngược với sự thiếu
ổn định của M. dichotoma. Độc tố của Millepora platyphylla gây ra hai dạng
tử vong ở chuột, tử vong nhanh và tử vong chậm kèm theo sự xuất hiện của
huyết sắc tố niệu, phụ thuộc vào liều sử dụng, trong khi đối với lồi Millepora
dichotoma chỉ có kiểu tử vong nhanh được quan sát thấy [20].
Năm 2006 Liat Abramovitch-Gottlib cùng cộng sự đã nghiên cứu một
vật liệu tinh thể có hoạt tính sinh học từ san hơ thủy tức Millepora dichotoma.
Đây là lần đầu tiên M. dichotoma được chế tạo và nhân bản sinh học trong
điều kiện phịng thí nghiệm để tìm ra chất có hoạt chất sinh học có nguồn gốc
từ sinh vật biển và có tiềm năng tạo xương. Các ma trận sinh học ba chiều
được tạo ra để chuyển đổi các tế bào gốc trung mô (MSCs) để mơ tả kiểu hình
ngun bào ni. Nhóm nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của ma trận
sinh học đối với sự gia tăng và biệt hóa MSCs ở 2, 3, 4, 7, 10, 14, 21, 28 và
42 ngày. Các phân tích khác nhau đã được thực hiện. MSCs được gieo trên
cây sinh học Millepora dichotoma cho thấy mức độ kết hợp canxi và phosphat


9

cao hơn và mức độ collagen loại I cao hơn so với cây sinh học Porites lutea
đối chứng. Hoạt động của phosphatase kiềm cho thấy MSC được gieo trên ma
trận sinh học Millepora dichotoma có khả năng tạo xương cao so với những
MSC được gieo trên ma trận sinh học đối chứng. Hàm lượng osteocalcin của
MSC được gieo trên Millepora dichotoma không đổi trong 2 tuần trước khi
tăng lên vượt qua của ma trận sinh học của P. lutea được gieo hạt sau 28
ngày. Do đó, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ma trận sinh học của Millepora
dichotoma tăng cường sự phân biệt của MSCs thành nguyên bào xương và có
tiềm năng tuyệt vời như việc sử dụng khung sinh học cho kỹ thuật mơ cứng
[21].
Năm 2012 García-Arredondo A và cộng sự đã phân lập được cấu trúc
của tế bào tuyến trùng từ lồi san hơ thuỷ tức Millepora alcicornis và
Millepora complanata được thu thập ở vùng biển Caribbean Mexico. Đặc
điểm cấu trúc của các tuyến trùng thải ra và tích tụ từ các Millepora
alcicornis và Millepora complanata, được kiểm tra bằng cách sử dụng kính
hiển vi điện tử truyền qua và kính hiển vi điện tử quét. Trong nghiên cứu này
đã được phát hiện qua những hình ảnh về tuyến trùng được tìm thấy trong các
lồi có độc tố vùng Caribe Mexico. Hai loại tuyến trùng đã được quan sát
thấy ở cả hai loài, các tuyến trùng nhỏ được xác định là phong phú hơn so với
các loại tuyến trùng lớn. Các loại tuyến trùng nhỏ có kích thước trung bình
(10,6 - 13,0 x 18,1 - 21,6 µm) và lớn (17,5 - 21,8 x 25,0 - 33,1 µm) trong khi
các tuyến trùng lớn chỉ xuất hiện ở một kích thước (10,5 - 15,6 x 18,7 - 25,0
µm). Tuyến trùng nhỏ là một loại tuyến trùng chỉ được tìm thấy ở các loài
Millepora và là một lý do để xếp nó vào một phân bộ riêng biệt. Radwan đã
quan sát thấy rằng hai loài M.dichotoma và M. platyphylla thu thập được ở
Biển Đỏ cũng xuất hiện loại tuyến trùng này [22].
Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính của san hơ
thủy tức Millepora. Nhưng cho đến nay mới có một số ít những nghiên cứu về
lipid, axit béo của các lồi san hơ thủy tức, trong đó có giống Millepora. Một

trong số các nghiên cứu về thành phần lipid của các mẫu thuộc loài Millepora
được thực hiện bởi Andrey Imbs năm 2010 và 2013 [23, 24]. Trong công


10

trình nghiên cứu 150 mẫu san hơ và 2 lồi san hô thủy tức Millepora thu thập
ở vùng biển nhiệt đới và nước lạnh, tác giả đã công bố số liệu về thành phần
axit béo và các lớp chất lipid của các đối tượng này, cũng như dữ liệu về ảnh
hưởng của các yếu tố môi trường đến thành phần lipid này của các lồi. Các
con đường có thể của quá trình sinh tổng hợp axit béo trong các đối tượng san
hô và san hô thuỷ tức cũng đã được thảo luận tới. Qua kết quả thu được giúp
cho các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cấu tạo hóa sinh, cơ chế trao đổi chất
cùng nhiều thông tin hữu ích khác như dinh dưỡng, sức khỏe, ảnh hưởng đến
rạn san hô v.v....
Năm 2019, tác giả Andrey Imbs cùng cộng sự đã nghiên cứu lần đầu
tiên các lipid phân cực của san hô, san hô thủy tức và so sánh thành phần axit
béo, phospholipid của san hô, san hô thủy tức từ các vùng nhiệt đới và nước
lạnh. Cấu trúc và hàm lượng của các axit béo và thành phần dạng phân tử
phosphatidylethanolamine
(PE),
phosphatidylcholine
(PC),
phosphatidylserine (PS), phosphatidylinositol (PI), và ceramide
aminoethylphosphonate (CAEP) của 2 lồi san hơ thủy tức nhiệt đới
Millepora platyphylla và Millepora dichotoma thu thập tại Hịn Ré (Việt
Nam) và lồi san hô thủy tức nước lạnh Allopora steinegeri thu thập ở đảo
Kuril, Nga) đã được xác định bằng phổ khối và phổ khối phân giải cao [25].
Sự phân bố của các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong một
số lớp chất phospholipid chính được thể hiện trong hình 1.2.

Lớp chất phosphatidylethanolamine bao gồm chủ yếu là các dạng phân
tử alkenylacyl, đặc biệt là ở 3 lồi san hơ mềm Xenia sp., Gersemia
rubiformis và Gersemia fruticosa. PE ở 3 loài san hơ thủy tức có thêm 1 phần
đáng kể PE ở dạng diacyl. Lớp chất phosphatidylcholine bao gồm các dạng
phân tử chủ yếu ở dạng alkylacyl, trừ lớp chất PC ở lồi Allopora steinegeri
có phần chiếm ưu thế là các diacyl PC. Lớp chất phosphatidylserine ở 3 mẫu
san hô thủy tức toàn bộ là các dạng phân tử diacyl, ngược lại ở 2 lồi san hơ
Sinularia macropodia và Capnella sp. ở lớp chất PS toàn bộ là các dạng phân
tử alkylacyl. Đối với lớp chất phosphatidylinositol, qua đồ thị dễ dàng quan
sát thấy các dạng phân tử PI diacyl chiếm ưu thế vượt trội trong hầu hết các


11

mẫu, trừ lồi san hơ Gersemia rubiformis có một phần đáng kể các dạng phân
tử PI alkylacyl.

Hình 1.2. Sự phân bố các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong
một số lớp chất phospholipid chính của 3 lồi san hơ thủy tức MP: Millepora
platyphylla; MD: Millepora dichotoma; AS: Allopora steinegeri và 5 lồi san
hơ mềm SM: Sinularia macropodia; CS: Capnella sp.; XS: Xenia sp.; GR:
Gersemia rubiformis; GF: Gersemia fruticosa [25]
Hàm lượng các axit béo chuỗi n-3 và n-6 trong các mẫu san hơ thủy tức
cũng đã được phân tích (hình 1.3). Ngược lại với hàm lượng rất cao của axit
béo 20:4n-6 trong mẫu san hô thủy tức Okhotsk Allopora, axit béo này có
hàm lượng rất thấp hoặc vắng mặt hồn tồn trong 2 mẫu Millepora Việt
Nam. Dựa vào sự có mặt của các axit béo trong các dạng phân tử ở mỗi phân
lớp phospholipid, có thể thấy rằng để tổng hợp các phosphatidylethanolamine
PE và phosphatidylchonline PC, san hô thủy tức Allopora sử dụng axit béo
20:4n-6 làm tiền chất, còn san hô thủy tức Millepora sử dụng axit béo C22

làm tiền chất.


12

Hình 1.3. Hàm lượng (%) các axit béo C20 – C22 n-6, n-3 trong các mẫu
san hô thủy tức thu thập ở vùng biển Việt Nam và vùng biển Okhotsk [25]
Sơ đồ quá trình sử dụng các axit béo chìa khóa n-3, n-6 trong sinh tổng
hợp các dạng phân tử phospholipid ở các mẫu san hô thủy tức Allopora và
Millepora có thể được mơ tả theo sơ đồ trong hình 1.4. Hàm lượng cao của
22:5n-6 cho thấy, ở các mẫu san hơ thủy tức Millepora đã có sự tham gia với
hoạt tính cao của enzyme hiếm delta-4 desaturase trong quá trình sinh tổng
hợp các axit béo đa nối đơi C22.

Hình 1.4. Sự sử dụng các axit béo chìa khóa trong sinh tổng hợp các
phospholipid ở mẫu san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt
Nam và Allopora thu thập ở vùng biển Okhotsk [25]


13

So sánh hàm lượng các lớp chất lipid giữa san hô mềm và san hô thủy
tức của 4 mẫu thu thập tại vùng biển Nha Trang ở các thời gian khác nhau
được thực hiện bởi tác giả Nguyễn Bá Kiên và cộng sự: 2 mẫu san hô mềm
Sinularia brassica, Sinularia flexibilis, 2 mẫu thủy tức Millepora dichotoma,
Millepora platyphylla đã cho thấy được sự khác biệt và đặc trưng riêng. Hàm
lượng lipid tổng của hai lồi san hơ mềm Sinularia brassica, Sinularia
flexibilis cao hơn hàm lượng lipid tổng của các mẫu san hơ cứng Millepora
dichotoma, Millepora platyphylla. Các lớp chất chính ở các mẫu san hô mềm
là lipid phân cực (PL), monoankyldiacylglycerol (MADAG), hydrocacbon và

sáp (HW). Trong khi đó, ở các mẫu thủy tức các lớp chất chính là PL,
triacylglycerol (TG), MADAG và HW. Lớp chất diacylglycerol (DG) chỉ có
mặt trong lồi san hơ mềm Sinularia flexibilis và khơng xuất hiện ở các lồi
san hơ khác đã nghiên cứu [26].
Cho đến nay, các nhà khoa học cũng đã quan tâm nhiều hơn đến san hô
thủy tức Millepora. Tuy nhiên những nghiên cứu về thành phần lipid của san
hô thủy tức vẫn cịn rất mới, số liệu về lipid của các lồi thuộc Millepora cịn
chưa đáng kể để có thể hiểu rõ hơn về quá trình sinh tổng hợp và vận chuyển
lipid. Do đó, lĩnh vực này vẫn cịn rất nhiều tiềm năng để nghiên cứu sâu hơn
trong tương lai.
1.2.GIỚI THIỆU VÀ Ý NGHĨA CỦA LIPID VÀ AXIT BÉO
1.2.1. Giới thiệu về lipid và axit béo
Lipid là những axit béo và các dẫn xuất axyl của chúng, như sáp (este
của axit béo và rượu mạch thẳng), các este của sterol, triacylglycerol,
monoalkyldiacylglycerol, các axit béo tự do, glycolipid, sphingolipid,
phospholipid và phosphonolipid [5], chúng kết hợp với carbohydrate và
protein để tạo thành thành phần chủ yếu của tất cả các tế bào thực vật và động
vật. Lipid khơng tan trong nước mà hịa tan trong các dung môi hữu cơ (ete,
clofom, benzen, ete petrol, toluen…). Lipid là hợp chất cấu tạo quan trọng của
màng sinh học, là nguồn cung cấp năng lượng (37,6.106 J/kg), nguồn cung
cấp các vitamin A, D, E, F, K cho cơ thể sống. Lipid góp phần tạo ra kết cấu
cũng như tính cảm vị đặc trưng của rất nhiều thực phẩm.


14

Dựa vào thành phần cấu tạo có thể chia lipid thành 2 nhóm:
 Lipid đơn giản: là ete của rượu và axit béo:
 Triacylglycerol
 Sáp (cerid)

 Sterol
 Lipid phức tạp: trong phân tử của chúng ngoài axit béo, và rượu còn
các thành phần khác như axit phosphoric, bazơ nitơ, đường. Nhóm này
bao gồm các nhóm nhỏ sau:
 Glycerophospholipid: trong phân tử có glixerin, axit béo và axit
phosphoric. Gốc axit phosphoric có thể được este hóa với một
aminalcol như cholin, etanolamin, serin, inozitol.
 Glyceroglucolipid: trong phân tử ngoài glixerin và axit béo cịn
có mono hoặc oligosacarit kết hợp với glixerin qua liên kết
glucozit.
 Sphingoglucolipid: phân tử được cấu tạo tử sphingozin, axit béo
và đường
 Sphingophospholipid:
phân
tử
được
cấu
aminalcolsphingozin, axit béo và axit phosphoric

tạo

tử

Lipid có cấu trúc đa dạng từ chuỗi hydrocacbon ngắn đơn giản đến các
phân tử phức tạp hơn, bao gồm TAG, PL và sterol ester, và được vận chuyển
trong máu dưới dạng phức hợp với protein, gọi là lipoprotein. Các protein
phục vụ để ổn định cấu trúc lipoprotein và chỉ đạo sự trao đổi chất của nó.
Phần lớn chất béo dư thừa trong chế độ ăn uống được lưu trữ dưới dạng TAG
trong mơ mỡ. Lipid phức tạp có các vai trị trong vận chuyển lipid, trong cấu
trúc màng tế bào và tín hiệu tế bào. Các thành phần axit béo của lipid phức

tạp có các chức năng sinh học đa dạng được xác định bởi các đặc điểm cấu
trúc của chúng, như độ dài chuỗi và sự xuất hiện số lượng và vị trí của các
liên kết đơi trong chuỗi hydrocacbon. Axit béo là chất nền quan trọng để tạo
ra năng lượng và là chất thay thế quan trọng cho glucose về mặt này. Là thành


15

phần cấu tạo của lipid phân cực và các lipid phức tạp khác, axit béo là thành
phần quan trọng của màng tế bào, có tác dụng ảnh hưởng đến tính lưu động
của màng và chức năng của protein màng thông qua các tác động lên môi
trường màng.
Trong sinh vật biển có đa dạng các loại axit béo và các loại axit béo
thường gặp có số lượng nguyên tử cacbon từ C-12 đến C-30, trong đó có
những dạng chỉ có đặc trưng trong sinh vật biển mà chưa hề gặp trên cạn, ví
dụ ở lồi hải miên có các ngun tử cacbon mạch dài lên tới C-24 đến C-30,
còn ở các lồi sinh vật biển khác có các ngun tử cacbon từ C-12 đến C-24.
Trong thành phần lipid của các sinh vật biển chứa lượng đáng kể các axit béo
đa nối đơi (Polyunsaturated Fatty Acids - PUFAs). Nhóm các axit béo
Omega3 đa nối đơi thuộc nhóm những axit béo có nối đối đầu tiên ở vị trí số
3 tính từ nhóm metyl cuối cùng của mạch cacbon. Đây là nhóm chất với cấu
trúc phân tử đặc biệt có hoạt tính sinh học cao, nên có ứng dụng rất rộng trong
thực tiễn.
1.2.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu lipid, axit béo
Thành phần lipid, axit béo phản ánh đặc điểm dinh dưỡng
Việc nghiên cứu về thành phần lipid, axit béo để xác định các mối liên
kết dinh dưỡng rất hữu hiệu đối với các lồi sinh vật biển do sự khó khăn
trong hoạt động nghiên cứu quan sát. Khái niệm chất đánh dấu dinh dưỡng
lipid, axit béo dựa trên cơ sở những nguồn dinh dưỡng ban đầu có chứa các
lipid và axit béo tín hiệu đặc trưng, chúng sẽ được truyền sang các sinh vật

tiêu thụ và đi vào chuỗi thức ăn, dù sẽ bị biến đổi tại mỗi bước nhưng chúng
vẫn được duy trì với số lượng đáng kể. Ví dụ, đối với các lồi san hơ vùng
biển sâu thường khơng có vi sinh vật cộng sinh zooxanthellae và sử dụng
động thực vật phù du làm nguồn thức ăn chính, ngược lại san hô vùng nước
nông thường sử dụng dưỡng chất nhận được từ các vi sinh vật cộng sinh.
Trong những năm gần đây, sự biến đổi khí hậu dẫn tới những thay đổi
lớn trong sự phân bố của các sinh vật phù du, và việc nghiên cứu các chất
đánh dấu sinh học kết hợp với các thử nghiệm về dinh dưỡng sẽ giúp cho các