Luận văn Khảo sát thành phần lớp chất lipit và hoạt tính sinh học của loài Hàu Thái Bình Dương Crassostrea gigas

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

Đào Thị Kim Dung

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN LỚP CHẤT LIPIT VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI HÀU THÁI BÌNH DƢƠNG
(CRASSOSTREA GIGAS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

Đào Thị Kim Dung

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN LỚP CHẤT LIPIT VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI HÀU THÁI BÌNH DƢƠNG

(CRASSOSTREA GIGAS)
Chun ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 8440114

LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Trịnh Thị Thu Hƣơng

Hà Nội - 2020


i

Lời cam đoan
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa
học của TS. Trịnh Thị Thu Hương. Các số liệu, kết quả trong luận văn là
trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên.
Tác giả luận văn

Đào Thị Kim Dung


ii
Lời cảm ơn
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Trịnh Thị Thu Hương
– người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã luôn dành nhiều thời gian, cơng sức
hướng dẫn em trong suốt q trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề tài
nghiên cứu khoa học.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo Viện Hóa học các

Hợp chất thiên nhiên, GS. TS. Phạm Quốc Long, PGS. TS. Đoàn Lan
Phương, TS. Trần Quốc Toàn cùng toàn thể các anh chị em, bạn bè đồng
nghiệp cơng tác tại phịng Hóa sinh hữu cơ đã tận tình truyền đạt những kiến
thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá
trình học tập nghiên cứu cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Xin chân thành cảm ơn đề tài: “Nghiên cứu tạo chế phẩm bổ sung dinh
dưỡng nguồn gốc thiên nhiên (TPCN) nhằm phòng ngừa và khắc phục các
yếu tố bất lợi đối với cơ thể sống trong môi trường vũ trụ” đã hỗ trợ em thực
hiện luận văn này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo của Học viện Khoa học và
Công nghệ đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức khoa học
chuyên ngành cho em trong những năm tháng qua.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn bên
cạnh, ủng hộ, động viên.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Đào Thị Kim Dung


iii
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ALP

Alkalin phosphatase

Alkalin phosphatase

Axb

Fatty acid

Axit béo

CAEP

Ceramide aminoethylphosphonate

Ceramide
aminoethylphosphonate

DBE

Double bond equivalent

Tổng số liên kết đôi

DAG

Diacylglycerol

Diacylglycerol

DHA

Docosahexaenoic

Docosahexaenoic

EPA

Eicosapentaenoic acid

Axit eicosapentaenoic

FFA

Free fatty acid

Các axit béo tự do

GGLs

Glycoglycerolipid

Glycoglycerolipid

GL

Glycolipid

Glycolipid

GSLs

Glycosphingolipid

Glycosphingolipid

HC

Hydrocacbon

Các hydrocacbon

HR-ESIMS

High
resolution
electrospray Phổ khối phân giải cao
ionisation mass spectrometry

ILCNC

International Lipid Classification Ủy ban Danh pháp và Phân
and Nomenclature Committee
loại Lipit Quốc tế

LCB

Long-chain base

Gốc chuỗi dài

MADAG

Monoankyldiacylglycerol

Monoankyldiacylglycerol

MAG

Monoacylglycerol

Monoacylglycerol

MUFA

Monounsaturated fatty acids

Axit béo không no một nối
đôi

NBT

Nitroblue tetrazol

Nitroblue tetrazol

OD

Optical density

Mật độ quang

PA

Phosphatidic

Phosphatidic

PBS

Phosphate buffered saline

Phosphate buffered saline


iv

PC

Phosphatidylcholine

Phosphatidylcholine

PE

Phosphatidylethanolamine

Phosphatidylethanolamine

PI

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol

PL

Phospholipid

Phospholipid

PLs

Polar lipid

lipit phân cực

PS

Phosphatidylserine

Phosphatidylserine

PUFA

Polyunsaturated fatty acids

Axit béo không no đa
nối đơi

SE

Steryl ester

Steryl ester

SFA

Saturated fatty acid

Axit béo no

ST

Sterol Lipids

Sterol

TAG

Triacylaglycerol

Triacylaglycerol

TBD

Pacific Ocean

Thái Bình Dương

TVPD

Phytoplankton

Thực vật phù du

WE

Wax ester

Các Wax ester


v
Danh mục các bảng
Bảng 1.1: Các lớp lipit chính của sinh vật biển................................................ 5
Bảng 1.2. Thành phần, hàm lượng axit béo theo mùa của loài hàu
C.rhizophorae.......................................................................................... 16
Bảng 1.3. Thành phần, hàm lượng axit béo theo tháng của loài hàu C.
madrasensis. ............................................................................................ 19
Bảng 1.4. Hàm lượng axit béo trong mẫu hàu C. madrasensis nuôi ở
Gangewadiya (GW_C), C. madrasensis tự nhiên ở Kandakuliya (KC_C)
và C. madrasensis tự nhiên ở Gangewadiya (GW_W)........................... 20
Bảng 3.1. Hàm lượng lipit tổng của các mẫu hàu nghiên cứu ....................... 37
Bảng 3.2. Thành phần và hàm lượng axit béo trong lipit tổng các mẫu hàu
nghiên cứu ............................................................................................... 38
Bảng 3.3. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của các mẫu hàu
nghiên cứu ............................................................................................... 42
Bảng 3.4. Thành phần và hàm lượng các phân lớp phospholipid của 2 mẫu
hàu nuôi và hàu tự nhiên ......................................................................... 44

Bảng 3.5. Dữ liệu phổ (-) ESIMS/MS của các dạng phân tử PI của mẫu hàu tự
nhiên ........................................................................................................ 58
Bảng 3.6. Dữ liệu phổ (-) ESIMS/MS của các dạng phân tử PI’ của mẫu hàu
nuôi .......................................................................................................... 65
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của mẫu nghiên cứu đến sự phát triển tế bào
RAW264.7............................................................................................... 67
Bảng 3.8. Tác động của mẫu nghiên cứu đến sự tăng tiết IL-2 ...................... 68
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của mẫu nghiên cứu đến sự phát triển tế bào .............. 69
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của mẫu nghiên cứu đến hoạt động của ALP ........... 70
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mẫu nghiên cứu đến khả năng tạo collagen ....... 70
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của mẫu nghiên cứu đến khả năng tạo khoáng ......... 71


vi
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1: Cấu tạo phân tử lipit ......................................................................... 3
Hình 1.2. Cấu trúc phân tử Sterol ..................................................................... 8
Hình 1.3. Cấu trúc phân tử monoankyldiacylglyxerol (MADAG) .................. 9
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử triacylglyxerol (TAG) ........................................... 9
Hình 1.5. Cấu trúc glycoglycerolipit .............................................................. 10
Hình 1.6. Cấu trúc glycosphingolipid ............................................................ 10
Hình 1.7. Cấu tạo phân tử: a) glycerophospholipid, b) sphingophospholipid 11
Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo của glycerophospholipid .......................................... 12
Hình 1.9. Hình ảnh mẫu hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas) ............ 26
Hình 2.1. Hình ảnh mẫu hàu Thái Bình Dương Crassostrea gigas ni và hàu
Crassostrea gigas tự nhiên...................................................................... 30
Hình 3.1. Thành phần, hàm lượng của một số axit béo trong lipit tổng của
mẫu hàu C. gigas nuôi và C. gigas tự nhiên ........................................... 41
Hình 3.2. Hình ảnh TLC của lipit tổng các mẫu hàu nghiên cứu .................. 43
Hình 3.3. Hình ảnh TLC các lớp chất phospholipid trong các mẫu hàu ........ 45

Hình 3.4. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI1......................................... 48
Hình 3.5. Phổ (-) ESIMS của dạng phân tử PI1 . ............................................ 48
Hình 3.6. Phổ (-) ESIMS/MS của dạng phân tử PI1 ....................................... 49
Hình 3.7. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI1 C20:1/C20:4 ....... 49
Hình 3.8. Phổ (-) ESIMS của dạng phân tử PI2 .............................................. 50
Hình 3.9. Phổ (-) ESIMS/MS của dạng phân tử PI2. ...................................... 50
Hình 3.10. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI2 16:0/20:5 ........... 50
Hình 3.11. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI3....................................... 51
Hình 3.12. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh PI3 18:1/18:1 ................. 51


vii
Hình 3.13. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI4....................................... 52
Hình 3.14. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI4 17:0/20:5 ........... 52
Hình 3.15. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh củaPI5 18:0/20:5 ............ 53
Hình 3.16. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh PI6 18:0/20:4 ................. 54
Hình 3.17. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI7 18:1/20:1 ........... 55
Hình 3.18. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI8....................................... 55
Hình 3.19. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI8 20:1/20:5 ........... 56
Hình 3.20. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI9....................................... 56
Hình 3.21. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI9 C20:1/C22:6 ..... 57
Hình 3.22. Sắc ký đồ LC-MS của dạng phân tử PI10 ..................................... 57
Hình 3.23. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI10 20:1/20:4 ......... 58
Hình 3.24. Công thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của của PI’1 16:0/20:5 ... 60
Hình 3.25. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’2.1 16:1/20:1 ....... 60
Hình 3.26. Công thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’2.2 18:1/18:1 ....... 61
Hình 3.27. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’3 17:0/20:4 ......... 61
Hình 3.28. Công thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’4 18:0/20:5 ......... 62
Hình 3.29. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’5 18:0/20:4 ......... 63
Hình 3.30. Công thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’6 C20:1/C20:5 .... 63

Hình 3.31. Cơng thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’7 20:1/20:4 ......... 64
Hình 3.32. Công thức cấu tạo và sơ đồ phân mảnh của PI’8 C20:1/C20:1 .... 65


viii
MỤC LỤC
Lời cam đoan…………………………………………………………………. i
Lời cảm ơn…………………………………………………………………… ii
Danh mục bảng………………………………………………………………..v
Danh mục các hình vẽ, đồ thị………………………………………………... vi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………….. 3
1.1. Tổng quan về lipit ................................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm chung ..................................................................................... 3
1.1.2. Phân loại lipit .......................................................................................... 4
1.1.2.1. Lipit không phân cực ........................................................................... 7
1.1.2.2. Lipit trung tính ..................................................................................... 7
1.1.2.3. Lipit phân cực ....................................................................................... 9
1.2. Tổng quan về Hàu biển .......................................................................... 13
1.2.1. Giới thiệu chung về Hàu biển ............................................................... 13
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về Hàu biển trên thế giới ................................... 14
1.2.2.1. Những nghiên cứu về hàm lượng lipid tổng và thành phần axit béo
của Hàu biển .................................................................................................... 14
1.2.2.2. Những nghiên cứu về lớp chất lipit của Hàu biển ............................. 21
1.2.2.3. Những nghiên cứu khác của Hàu biển ............................................... 23
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về Hàu biển ở Việt Nam .................................... 23
1.2.4. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu – Hàu Thái Bình Dương ............. 25
CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU………………………………………………………………………… 30
2.1. Nguyên vật liệu ....................................................................................... 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 31

2.2.1. Phương pháp chiết lipit tổng ................................................................. 31


ix
2.2.2. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit ..... 31
2.2.3. Phân tích thành phần và hàm lượng axit béo trong lipit tổng ............... 31
2.2.4. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất
phospholipid trong các mẫu hàu nghiên cứu .................................................. 32
2.2.5. Phương pháp thủy phân tạo bột đạm hàu .............................................. 32
2.2.6. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống suy giảm miễn dịch ................ 32
2.2.6.1. Xác định khả năng tăng sinh tế bào ................................................... 32
2.2.6.2. Xác định khả năng đại thực bào thơng qua khả năng kích thích sự
tăng tiết IL-2 .................................................................................................... 33
2.2.7. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống lỗng xương ........................... 33
2.2.7.1. Phương pháp nuôi cấy tế bào in vitro ................................................ 33
2.2.7.2. Phép thử sinh học xác định sự phát triển của tế bào dưới tác động của
chất nghiên cứu ............................................................................................... 34
2.2.7.3. Phương pháp xác định sự hoạt động của Alkalin phosphatase (ALP)...
......................................................................................................... 34
2.2.7.4. Xác định khả năng kích thích tạo Collagen ....................................... 35
2.2.7.5. Xác định khả năng kích thích tạo khoáng .......................................... 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………... 37
3.1. Kết quả nghiên cứu về thành phần, hàm lượng lipit và axit béo trong
mẫu hàu Thái Bình Dương C. gigas ............................................................ 37
3.1.1. Hàm lượng lipit tổng trong các mẫu hàu nghiên cứu ........................... 37
3.1.2. Thành phần và hàm lượng axit béo trong các mẫu hàu nghiên cứu ..... 37
3.1.3. Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit trong các mẫu hàu nghiên
cứu ............................................................................................................... 42
3.1.4. Thành phần các nhóm chất trong lipit lớp chất phân cực của các mẫu
Hàu nghiên cứu ............................................................................................... 44

3.1.5. Kết quả nhận dạng phân tử nhóm PI trong lớp chất phospholipid phân
cực ............................................................................................................... 46


x
3.1.5.1. Kết quả nhận dạng phân tử nhóm PI trong mẫu hàu tự nhiên ........... 47
3.1.5.2. Kết quả nhận dạng phân tử nhóm PI’ trong mẫu hàu ni ................ 59
3.2. Kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học ............................................ 66
3.2.1. Kết quả đánh giá hoạt tính chống suy giảm miễn dịch trong mẫu hàu
nuôi ............................................................................................................... 66
3.2.1.1. Sự phát triển của tế bào RAW264.7 dưới sự tác động của mẫu nghiên
cứu ............................................................................................................... 66
3.2.1.2. Xác định tác động đến sự tăng tiết IL-2 ............................................. 67
3.2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính chống loãng xương .................................... 69
3.2.2.1. Sự phát triển của tế bào MC3T3-E1 dưới tác động của mẫu nghiên
cứu ............................................................................................................... 69
3.2.2.2. Xác định tác động đến sự làm việc của enzyme ALP........................ 69
3.2.2.3. Xác định khả năng tăng cường tổng hợp collagen ............................. 70
3.2.2.4. Xác định khả năng kích thích tạo khoáng .......................................... 71
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN………………………………………………… 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 75


1
MỞ ĐẦU
Thế kỷ 21 được xem là thế kỷ của biển và đại dương. Hầu hết các quốc
gia có biển (trong đó có Việt Nam) đều rất coi trọng phát triển kinh tế biển;
đẩy mạnh khai thác không gian, mặt biển, tài nguyên, tiềm năng, lợi thế của
biển để phát triển kinh tế - xã hội, kết hợp với bảo vệ chủ quyền và đặc quyền
kinh tế biển. Các sinh vật biển chiếm gần 80% số sinh vật trên thế giới và là

nguồn gốc của các sản phẩm thiên nhiên độc đáo phục vụ đời sống con người
như thực phẩm, nước hoa, bột màu, thuốc trừ sâu, thuốc chữa bệnh… [1]
Cho đến nay, con người đã phân lập được khoảng 15.000 hợp chất từ
sinh vật biển. Chúng thường hiện diện ở các nhóm chất steroit, tecpenoit, axit
amin, alcaloit, các hợp chất phenol, hợp chất thơm, các axit béo, saponin và
nhiều dạng khác. Từ những kết quả nghiên cứu này, người ta phát hiện ra rất
nhiều hợp chất có các đặc tính dược học độc đáo [2]. Trong đó, động vật thân
mềm là một trong những ngành động vật đem lại lợi ích kinh tế cao và nhiều
tiềm năng khai thác. Ngành Thân mềm có nhiều chủng loại rất đa dạng, phong
phú 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 lồi hiện
hữu, trong đó có các lồi như trai, sị, ốc, hến, hàu, ngao, mực, bạch tuộc...
Hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas Thunberg, 1793) là loài động
vật thân mềm thuộc lớp Bivalvia có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế rất cao
và được nhiều người ưa chuộng, do đó thị trường tiêu thụ của chúng cũng
tương đối rộng lớn. So với các loài hàu bản địa và động vật thân mềm khác
đang được ni ở nước ta, hàu Thái Bình Dương có những ưu việt hơn như
kích thước và khối lượng cơ thể lớn, tốc độ sinh trưởng nhanh, giá trị kinh tế
và xuất khẩu cao, nhu cầu thị trường trong và ngoài nước rất lớn; thịt hàu tươi
là thực phẩm quý, có giá trị dinh dưỡng cao, giàu chất kẽm, chất béo thấp,
không chứa các cholesterol xấu, giảm nguy cơ tim mạch, tăng cường sinh lực
cho nam giới, tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể.
Nhận thấy, đây là nguồn nguyên liệu đầy triển vọng trong ngành thực
phẩm và y, dược học. Ở Việt Nam, việc nghiên cứu động vật Thân mềm được


2
tiến hành sâu rộng từ thế kỉ XX, nhất là sau khi Viện Hải dương học Nha
Trang được thành lập (năm 1922). Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ tập
trung vào các vấn đề như: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, đặc điểm sinh sản,

khả năng thích nghi và tạo con giống hàu TBD thương phẩm. Những nghiên
cứu sâu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài này ở trong
nước là chưa thực sự đáng kể. Vì vậy, tơi chọn đề tài: “Khảo sát thành phần
lớp chất lipit và hoạt tính sinh học của lồi hàu Thái Bình Dương
(Crassostrea gigas)”.


3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

TỔNG QUAN VỀ LIPIT
1.1.1. Khái niệm chung

Trong các sách, tài liệu tham khảo thường miêu tả lipit (có nguồn gốc
từ Hy Lạp cổ - lipos có nghĩa là mỡ hay chất béo) là những hợp chất hữu cơ
tự nhiên rất phong phú có trong tế bào cơ thể sống của động vật, thực vật và
vi sinh vật [3]. Tuy chúng có thành phần hố học và cấu tạo khác nhau nhưng
chúng lại có tính chất chung là khơng hồ tan trong nước mà hồ tan trong
các dung môi hữu cơ như ete, cloroform, benzen, ete dầu hoả.
O

Đầu phân cực ưa nước

O

O

O

Mắt xích liên kết

Đi hydrocacbon kỵ nước

Hình 1.1. Cấu tạo phân tử lipit
Một phần là các mẩu đuôi mạch hydrocacbon kị nước, chúng tham gia
vào cấu tạo lên pha không phân cực. Phần kia là tổ hợp các nhóm ưa nước
(gọi là đầu phân cực), chúng hình thành nên ranh giới phân cách giữa pha
không phân cực và nước. Phân tử lipit tồn tại như một liên kết tổ hợp của hai
phần và phụ thuộc vào nguồn gốc tự nhiên của cấu tử tham gia nên thành
phần của nó. Tuy nhiên khái niệm này khơng bao phủ được hết các hợp chất
được coi là lipit, như ganglioside cũng được coi là lipit và có khả năng tan
trong nước gần như trong dung môi hữu cơ [4, 5].
Mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu về lipit, nhưng cho tới nay vẫn chưa
có định nghĩa nào được chấp nhận một cách rộng rãi. Ủy ban Danh pháp và
Phân loại Lipit Quốc tế (International Lipid Classification and Nomenclature
Committee – ILCNC), dựa trên khái niệm về 2 bộ khung cơ bản: nhóm


4
ketoacyl và nhóm isoprene, đã định nghĩa lipit là các phân tử nhỏ kỵ nước
hoặc lưỡng tính có thể bắt nguồn hoàn toàn hoặc một phần từ sự ngưng tụ trên
cơ sở carbanion của các thioesters (axit béo, glycerolipid,
glycerophospholipid, sphingolipid, saccharolipid và polyketide) và/hoặc bằng
cách ngưng tụ dựa trên cacbocation của các đơn vị isoprene (lipit prenol và
lipit sterol). Bản chất lưỡng tính của một số lipit cho phép chúng hình thành
các cấu trúc như túi, liposome, hoặc màng tế bào trong môi trường nước [6].
Khái niệm lipit được nhiều nhà khoa học cơng nhận nhất đó là khái
niệm được tác giả William W. Christie đưa ra: Lipit là các axit béo và các dẫn
xuất của chúng, các chất có liên quan chặt chẽ với các hợp chất này thông qua

q trình sinh tổng hợp (ví dụ ether béo hoặc rượu béo), đặc điểm sinh hóa,
hoặc chức năng của chúng (ví dụ cholesterol, hay các sterol như axit mật, các
tocopherol) [7].
Lipit đóng một vai trị quan trọng trong sinh lý học và sinh lý bệnh học
của cơ thể sống. Vai trò của lipit đặc biệt quan trọng là một phần trong cấu
trúc màng tế bào và dự trữ trong các mơ, giống như nguồn năng lượng dự trữ.
Đặc biệt, nó cịn là mơi trường dung mơi để hịa tan các vitamin trong chất
béo và là thành phần cung cấp năng lượng quan trọng trong khẩu phần ăn
hàng ngày [6, 8]. Ngồi ra, lipit có ứng dụng trong ngành mỹ phẩm và thực
phẩm cũng như trong công nghệ nano [9]. Theo nghiên cứu của Kathleen M.
E. [10], một vài hợp chất thuộc các nhóm lipit khác nhau có vai trị là các
phân tử truyền tín hiệu và các chất truyền tín hiệu tế bào (cellular
messengers). Các hợp chất này bao gồm sphingosin 1-phosphat;
diacylglycerol và phosphatidylinositol phosphate; các prostaglandin; các
hormone steroid ví dụ estrogen, testosterone và cortisol; và các oxysterol.
1.1.2. Phân Loại Lipit
Một số nguồn như The Lipid library [11] và Cyberlipid [12] tách lipit
thành các nhóm “đơn giản” và “phức tạp”, với các lipit đơn giản là những
chất tạo ra nhiều nhất hai sản phẩm riêng biệt khi thủy phân (ví dụ,
acylglycerol: axit béo và glycerol) và lipit phức tạp (ví dụ,
glycerophospholipid: axit béo, glycerol và nhóm đầu) tạo ra ba sản phẩm trở


5
lên khi thủy phân. Trong khi đó cơ sở dữ liệu LipidBank [13] ở Nhật Bản đưa
ra thêm một nhóm thứ ba được gọi là lipit “derived” (rượu và axit béo được
tạo ra bằng cách thủy phân các lipit đơn giản) và bao gồm 26 loại cấp cao
nhất trong sơ đồ phân loại của chúng, xuất phát từ nguồn động thực vật đa
dạng.
Trong hệ sinh thái biển, lipit là nguồn hoạt chất giàu năng lượng nhất,

và được vận chuyển từ tảo sang các lồi động vật có xương sống thơng qua
các động vật phù du. Lipit có nguồn gốc sinh vật biển được chiết xuất bằng
các dung môi hữu cơ, và trong dịch chiết có thể chứa nhiều lớp chất với độ
phân cực khác nhau, bao gồm các hợp chất có nguồn gốc từ cơ thể sinh vật,
và cả những hợp chất hình thành do những tác động của các yếu tố bên ngoài.
Trong số các lipit, một số axit béo thiết yếu và sterol được coi là những yếu tố
quan trọng quyết định đến sức khỏe và sự ổn định của hệ sinh thái. Axit béo
và sterol cũng dễ bị oxy hóa phá hủy dẫn đến độc tế bào và giảm tính lưu
động của màng. Năm 2013, Christopher C. Parrish [14] đã xếp lipit trong sinh
vật biển ra thành 3 nhóm: nhóm lớp chất ít phân cực như hydrocarbon và ester
đơn giản (sáp, ester của sterol….); nhóm lớp chất có độ phân cực trung bình
điển hình như ester phức tạp hơn, axit và rượu; và nhóm các lớp chất có độ
phân cực cao như các pigments, monoacylglycerols, glycolipids, and
phospholipids.
Bảng 1.1. Các lớp lipit chính của sinh vật biển
Lớp chất lipit

Công thức cấu tạo

Tên hợp chất
đại diện
n nonadecane

Các hydrocacbon
(HC)

Phenanthrene

Các Wax ester

Hexandecyl

(WE)

palmitate


6

Steryl ester

Ester mạch ngắn

Cholesteryl
palmitate

Methyl palmitate

Các
Triacylaglycerol

Tripalmitin

(TAG)
Các axit béo tự do
(FFA)
Các alcohol
aliphatic tự do

Các Sterol (ST)

Axit palmitic

Phytol

Cholesterol

Các
Diacylglycerol

1,2 dipalmitin

(DAG)

Pigment

Chlorophyll a

Các
Monoacylglycerol
(MAG)

1-monopalmitin


7

Các Glycolipid

Diglactosyl

(GL)

diglyceride

O

Các Phospholipid
(PL)

1.1.2.1.

O
CH2
H2C
H2C N+
H2C

H H
C

C O

H H

O

HC

C

O

O C

P O CH2

Dipalmitoyl
lecithin

O-

Lipit khơng phân cực

• Lớp chất hydrocacbon, sáp
Hydrocacbon là các chất khơng phân cực có bản chất phi lipit và làm
tăng cả trọng lượng tuyệt đối và tương đối của lipit tổng. Trong hydrocacbon
thường có lẫn chất sáp. Cơng thức cấu tạo của các hydrocacbon, sáp có dạng
như sau:

Aliphatic hydrocarbon

1.1.2.2.

Hydrocarbon đa vịng thơm

Wax ester

Lipit trung tính

Triacylglycerols (TAGs), steryl ester (SE) và sáp esters (WEs) tạo

thành nhóm lipit trung tính. Trong khi TAGs có trong tất cả các loại tế bào,
thì SE chỉ có trong thực vật và một số vi khuẩn. Chúng thiếu các nhóm phân
cực theo định nghĩa và do đó khơng thể tích hợp vào lớp màng kép với số
lượng đáng kể. Do đó, chúng được cơ lập khỏi phần cịn lại của tế bào bằng
cách hình thành lõi kỵ nước được gọi là các hạt lipit, hay là các giọt lipit. Khi
TAG và SE được lưu trữ trong các hạt này bị thủy phân, dẫn đến việc giải
phóng sterol, diacylglycerol (DAG) và axit béo [15].


8
Đối với hệ sinh thái biển, lipit trung tính, bao gồm tri-, di- và
monoacylglycerol, sterol, este steryl, hydrocacbon, este sáp, axit béo tự do và
rượu béo tự do, là những thành phần quan trọng của lưới thức ăn của sinh vật
biển. Ví dụ, triacylglycerol (TAG) tạo thành một dạng dự trữ năng lượng
chính cho động thực vật biển, và sterol điều chỉnh các chức năng của màng và
hoạt động như tiền chất cho một loạt các phân tử hoạt động chuyển hóa.
Thành phần của các hợp chất lipit trung tính, đặc biệt là TAG, trong động vật
biển có thể dễ dàng thay đổi thông qua chế độ ăn uống và các yếu tố môi
trường khác. Tỷ lệ nhất định của các phân lớp lipit trung tính, chẳng hạn như
tỷ lệ TAG trên sterol, có thể phản ánh các chỉ số về tình trạng sinh lý ở động
vật biển. Bản chất cực kỳ phức tạp và số lượng lớn phân tử các lồi có các
tính chất lý hóa tương tự làm cho phương pháp sắc ký trở thành phương pháp
độc quyền để xác định lipit [19].
• Các chất sterol (ST)

Hình 1.2. Cấu trúc phân tử Sterol
Một trong những thành phần nằm trong lipit tổng là các chất sterol, nó
là este của axit béo và 3--hydroxy-steroid. Trong sinh vật biển nói chung và
hàu nói riêng, các kết quả nghiên cứu về thành phần hố học cho thấy lớp chất
sterol có mặt với tỷ lệ khá cao.

• Monoankyldiacylglycerol (MADAG)
Trong lipit tổng có chứa lớp chất monoankyldiacylglyxerol, cấu tạo của
monoankyldiacylglyxerol (MADAG) được nêu ở hình 1.3. Khi thuỷ phân
nhẹ, monoankyldiacylglyxerol sẽ tạo ra các axit béo và ankylglyxerit.


9

Hình 1.3. Cấu trúc phân tử monoankyldiacylglyxerol (MADAG)
• Triacylglycerol (TAG)
Triacylglyxerol (TAG) là một thành phần quan trọng của lớp chất lipit
tổng, nó là chất béo dự trữ quan trọng ở động vật và thực vật. Hàm lượng lớp
chất này trong lipit khá cao. Khi cả ba nhóm hydroxyl (OH) của glyxerol đều
được este hố thì gọi là triacylglyxerol, cấu trúc của phân tử triacylglyxerol
được nêu ở hình 1.4. Khi thuỷ phân, triacylglyxerol sẽ được các axit béo.

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử triacylglyxerol (TAG)
Khi thuỷ phân triacylglyxerol nhận được các axit béo có số nguyên tử
cacbon thường chẵn, các axit béo này có thể no hoặc khơng no, chủ yếu là
axit palmitic C16:0.
1.1.2.3. Lipit phân cực
Hai nhóm lipit phân cực phổ biến nhất là glycolipid và phospholipid.
a. Glycolipid

Glycolipid là lipit với một carbohydrate được gắn vào bởi một liên kết
glycosidic (cộng hố trị) [20]. Glycolipid được tìm thấy trên bề mặt của tất cả
các màng tế bào nhân thực, nơi chúng mở rộng từ lớp kép phospholipid vào
môi trường ngoại bào. Vai trị của chúng là duy trì sự ổn định của màng và
tạo điều kiện cho tương tác giữa tế bào với tế bào. Glycolipid cũng có thể
hoạt động như các thụ thể cho vi rút và các mầm bệnh khác xâm nhập vào tế

10
bào. Ganglioside và cerebroside tạo thành glycosphingolipid (carbohydrate +
sphingolipid) là hai nhóm glycolipid.
Glycolipid biển, cũng như từ các sinh vật trên cạn, là các hợp chất
lưỡng tính hiện được chia thành hai nhóm chính: glycoglycerolipid (GGLs)
và glycosphingolipid (GSLs). Có một nhóm quan trọng thứ ba bao gồm
glycolipid mà phần lipit của chúng có nguồn gốc từ mevalonat, tức là
glycosid steroid và terpenic. Sự xuất hiện của polyisoprenoidic glycolipid
thường chỉ giới hạn ở một số loài, chúng thường thực hiện các chức năng sinh
học đặc biệt; về sự xuất hiện của chúng trong các sinh vật biển, chúng hầu hết
hiện diện trong các động vật khơng xương sống thuộc chi Echinoderma
phylum.

Hình 1.5. Cấu trúc glycoglycerolipid
Về mặt hóa học, GGLs chứa một đơn vị glycerol được glycosyl hóa tại
một nhóm rượu chính, với các nhóm hydroxyl cịn lại được acyl hóa bởi một
axit béo và/hoặc được alkyl hóa bởi một chuỗi dài (hình 1.5)

Hình 1.6. Cấu trúc glycosphingolipid
Cấu trúc của một GSL đại diện được mơ tả trong hình 1.6. Một chuỗi
cacbohydrat và một nhóm axyl béo được liên kết với một rượu amin chuỗi dài
được gọi là gốc sphingoid hoặc gốc chuỗi dài (LCB). Chuỗi axyl béo được


11
liên kết amide với LCB, và chúng cùng nhau tạo nên cái được gọi là ceramide
[21].
b. Phospholipid

Các phospholipid (PL) là thành phần chính của lớp lipit phân cực. PL là
những chất cơ bản để duy trì hoạt động sống. Chúng phân bố rộng rãi ở
người, động vật, thực vật… Theo Phạm Quốc Long và cộng sự, PL tham gia
vào cấu trúc của tất cả màng tế bào, có ảnh hưởng quyết định đến chức năng,
cấu tạo màng tế bào và hàng loạt vấn đề sinh tổng hợp khác trong động vật,
thực vật và vi sinh vật [22].

a)

b)

Hình 1.7. Cấu tạo phân tử: a) glycerophospholipid,
b) sphingophospholipid
Cấu tạo phospholipid dạng lưỡng cực chứa một đuôi không phân cực
(rượu béo) và một đầu phân cực (nhóm phosphat). Dựa vào nhóm rượu trong
đi khơng phân cực, PL có thể được chia thành glycerophospholipid và
sphingophospholipid, trong đó glycerophospholipid là phân nhóm phổ biến
nhất (hình 1.7).


12
Glycerophospholipid là PL chính trong các tế bào nhân thực, cấu tạo
bởi mạch khung chính là glycerol [3], [4]. Cấu tạo của glycerophospholipid
chứa đuôi kỵ nước (các gốc axit béo) và đầu ưa nước (glycerol, nhóm
phosphat và bazơ nitơ) để đảm bảo tính bán thấm của màng tế bào.
Tại vị trí sn-1, gốc R1 (nhóm acyl, nhóm alkyl hoặc ankenyl) liên kết
với glycerol bằng liến kết este với nhóm acyl hoặc liên kết ether với nhóm
ankyl hoặc ankenyl. Tại vị trí sn-2, gốc R2 (nhóm acyl) ln liên kết với
glycerol bằng liến kết este. Tại vị trí sn-3, nhóm phosphate với các đầu bazơ

nitơ khác nhau liên kết với glycerol (hình 1.8) [7].

Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo của glycerophospholipid
Sự thay đổi đầu phân cực tạo ra các glycerophospholipids khác nhau:
phosphatidylcholine
(PC),
phosphatidylethanolamine
(PE),
phosphatidylserine (PS), phosphatidicaxit (PA), phosphatidylinositol (PI),
phosphatidylglycerol (PG) và diphosphatidylglycerol (DPG) hay còn được
gọi là cardiolipin. Kiểu liên kết (este hoặc ether) giữa đuôi không phân cực và
glycerol tạo ra 3 phân lớp glycerophospholipids khác nhau: điacyl, ankyl acyl,
ankenyl acyl hoặc plasmalogen.
Các lớp phospholipid kép này tạo thành các rào cản để thực hiện thẩm
thấu có chọn lọc, là yếu tố cần thiết để tách tế bào hoặc bào quan khỏi mơi
trường xung quanh một cách hiệu quả. Khơng có màng hoặc tế bào nào của
động vật có vú được hình thành mà khơng có PL và tính tồn vẹn và chức
năng của hệ thống màng bên ngoài (tế bào) và bên trong (dưới mức tế bào)
phụ thuộc vào thành phần và tính tồn vẹn của cấu trúc phospholipid của
chúng.


13
PL có khả năng tương tác với màng tế bào, thay đổi thành phần của
chúng và do đó ảnh hưởng đến một lượng lớn các q trình truyền tín hiệu và
enzym. PL là các thành phần cấu trúc và chức năng của các lớp bề mặt của
lipoprotein (vận chuyển lipit đến các mơ qua dịng máu), màng phổi và phế
nang của phổi và là thành phần của màng ngoài tim, khớp, chất hoạt động bề
mặt phúc mạc và đường tiêu hóa, đồng thời với cholesterol và axit mật, chúng
tạo thành các hỗn hợp trong túi mật để tạo nhũ hóa chất béo [23]. Ngoài ra,

một số PL hoạt động như chất trung gian lipit gây viêm có khả năng ảnh
hưởng đến các quá trình miễn dịch ở cấp độ tế bào [24]. Các PL khác và các
chất chuyển hóa của chúng là nguồn cung sản phẩm thứ cấp trong việc truyền
tín hiệu tế bào (ví dụ: diacylglycerol, phosphoinositides, v.v.) [25], và thực
hiện các chức năng thiết yếu bên trong các bào quan như ti thể [26]. Đáng chú
ý, nhiều nghiên cứu đã báo cáo một loạt các lợi ích sức khỏe liên quan đến
việc hấp thụ PL mà không gây ra tác dụng phụ. Các tác dụng chính đối với
sức khỏe của việc hấp thụ PL bao gồm giảm hấp thu cholesterol, tăng nồng độ
HDL trong huyết tương, ổn định hơn chống lại q trình oxy hóa (so với
TAGs) và điều hòa các chất trung gian gây viêm; mức độ, hoạt động và sự
trao đổi chất của chúng theo hướng cân bằng lại tình trạng viêm và đạt được
cân bằng nội mơi. Do đó, PL khơng chỉ khơng thể thiếu trong sự hình thành,
chức năng và tính tồn vẹn của màng tế bào, mà nghiên cứu còn xác định rằng
chúng có rất nhiều chức năng bổ sung trong các loại tế bào và sinh vật khác
nhau [27]. Thành phần phospholipid và sự trao đổi chất của các loài hai mảnh
vỏ được cho là có liên quan đến sự thích nghi của chúng với những thay đổi
của các yếu tố môi trường như độ mặn hoặc nhiệt độ.
1.2. Tổng quan về Hàu biển
1.2.1. Giới thiệu chung về Hàu biển
Hàu biển là tên gọi chung cho loài nhuyễn thể thuộc bộ Ostreoida, lớp
hai mảnh vỏ Bivalvia, ngành Thân mềm Mollusca. Bộ Ostreoida gồm 2 họ
Ostreidae, Gryphaeidae với 26 giống và 80 loài khác nhau. Họ Gryphaeidae,
tên thường gọi là hàu bọt hoặc hàu tổ ong. Bằng chứng cho sự tồn tại của họ
Hàu này được thể hiện rất rõ trong hồ sơ hóa thạch. Tuy nhiên, cho đến nay