Đặt vấn đề Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, có bờ biển dài hơn 3.200km, là điều kiện thuận lợi cho nghề nuôi trồng và thu hái rong phát triển. Rong biển là loại thực vật có chứa nhiều chất có lợi cho sức khỏe con người như iod, photphas… Trong số các loài rong biển Việt Nam thì loài rong Mơ có ý nghĩa quan trọng hơn cả nếu xét theo khía cạnh giàu các chất có hoạt tính chống oxi hóa. Người ta đã phát hiện ra trong rong biển có chứa một hợp chất hữu cơ quan trọng mang tên Fucoidan. Fucoidan có hoạt tính chống đông cục máu, kháng khuẩn, kháng virus (kể cả HIV), chống nghẽn tĩnh mạch, chống ung thư, chống viêm khớp, chống viêm nhiễm, giảm mỡ máu, hạ cholesterol, ức chế miễn dịch có thể sử dụng cho ghép phủ tạng… Fucoidan không gây độc cho người, đã được FDA cho phép sử dụng làm thực phẩm chức năng vào năm 2001.
Fucoidan trong rong Mơ chiếm hàm lượng rất lớn khoảng 4-8% trọng lượng khô. Do vậy trong những năm gần đây Fucoidan được các nhà khoa học trên thế giới liên tục đầu tư nghiên cứu trên mọi lĩnh vực và đã phát hiện thấy Fucoidan có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong phòng và chữa trị các chứng bệnh nan y cũng như sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm. Việt Nam có nguồn tài nguyên rong Mơ rất phong phú, riêng chi Sargassum đã phát hiện được trên 70 loài với sản lượng khai thác ước tính đạt trên 10.000 tấn khô/năm, tương đương với 400 đến 800 tấn Fucoidan thô. Việt Nam là một trong ba nước có nguồn rong Mơ phân bố đa dạng và hoạt tính mạnh nhất thế giới.
Đây là nguồn tài nguyên dồi dào cho các nghiên cứu về Fucoidan phục vụ nhu cầu của con người. Việc liên tục xảy ra các làng ung thư ở Việt Nam, đại dịch HIV bùng nổ, cùng với bệnh đốm trắng của tôm làm thiệt hại nặng nề nền kinh tế thuỷ sản nước ta có thể giải quyết bằng cách sử dụng Fucoidan được chiết tách từ rong Mơ. Có nhiều phương pháp chiết xuất Fucoidan từ các phương pháp truyền thống đến các phương pháp hiện đại. Ngày nay siêu âm là một lĩnh vực nghiên cứu đang n 2 phát triển nhanh chóng, đặc biệt trong ngành công nghệ thực phẩm để phân tích, trích ly các sản phẩm thực phẩm.
Sử dụng sóng siêu âm trong trích ly Fucoidan là một kỹ thuật hiện đại góp phần tăng hiệu quả trích ly hoạt chất Fucoidan trong nguyên liệu. Ứng dụng siêu âm trong thực phẩm là một công nghệ mới, trên thế giới nhiều công trình nghiên cứu đã áp dụng và cho kết quả cao. Hiện nay các công trình nghiên cứu về việc chiết xuất Fucoidan từ các loại rong và đặc biệt từ rong Mơ còn rất mới mẻ. Trước những yêu cầu của thực tiễn, từ nhu cầu hoàn chỉnh thêm những nghiên cứu về Fucoidan nhằm khai thác nguồn tài nguyên rong Mơ dồi dào của Việt Nam để tạo ra những chế phẩm phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng tôi tiến hành nghiên cứu “Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm để trích ly hoạt chất Fucoidan trong rong Mơ” n 3 1.
Mục đích – Yêu cầu 1. Mục đích Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm để trích ly hoạt chất Fucoidan trong rong Mơ. Yêu cầu - Xác định được ảnh hưởng của loại dung môi, nồng độ dung môi, tỷ lệ dung môi đến hiệu quả trích ly Fucoidan từ rong Mơ. - Xác định được ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly Fucoidan trong rong Mơ.
- Xác định được ảnh hưởng của thời gian xử lý sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly Fucoidan trong rong Mơ. - Xác định được quá trình thu nhận Fucoidan trong rong Mơ. - Xây dựng được quy trình trích ly Fucoidan trong rong Mơ. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về rong Mơ 2. Nguồn gốc phân bố Rong mơ Mơ có tên khoa học là Sargassum, được đặt tên bởi các thủy thủ Bồ Đào Nha đã tìm thấy nó trong biển Sargasso [29]. Rong Mơ phân bố chủ yếu ở Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin, Úc,… Ở Việt Nam loại thực vật này phân bố rộng, kéo dài từ vùng biển Quảng Ninh đến Kiên Giang và các hải đảo, tập trung nhiều nhất ở vùng bờ biển của thành phố Đà Nẵng và các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận. Năng suất ở các vùng tập trung đó có khi lên đến 7kg/m2 mặt nước, bình quân trên dưới 5,5 kg/m2, tạo nên nguồn nguyên liệu bền vững cho việc khai thác chế biến và cũng điểm chỉ những môi trường nuôi trồng thuận lợi [28].
Ở nước ta, số loài rong Mơ ở vùng biển phía Bắc nhiều hơn, bao gồm các loài quen thuộc như rong Mơ sừng dài Sargassum sliquarum, rong Mơ mảnh S. grucillium, rong mơ tro S. glaucescens, rong Mơ thỏi gai S. cinereum, rong Mơ chổi S.
virgatum và rong Mơ lá dài S. Nhưng trữ lượng rong Mơ lại lớn hơn nhiều lần ở khu vực các vùng bờ miền Trung, miền Nam và vùng hải đảo. Đặc biệt chúng phát triển rất mạnh với mật độ cá thể cao ở Hòn Chồng và Bãi Tiên thuộc tỉnh Khánh Hòa, và ở Sơn Hải, Cà Ná, Mỹ Tân thuộc tỉnh Ninh Thuận. Các loài thường gặp và có sản lượng cao như S.
Đặc điểm thực vật học a. Đặc điểm chung Rong Mơ dài hay ngắn tùy loài và tùy điều kiện môi trường, rong Mơ dài từ vài chục cm cho đến vài ba mét hay hơn. Chúng bám vào vật bám nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ bò phân nhánh. Đĩa bám thường chắc hơn rễ và sóng biển thường đánh đứt rong hơn là nhổ được đĩa bám.
Thân rong gồm một trục chính rất ngắn, đa số thường dài trên dưới 1 cm, hình trụ, sần sùi. Đỉnh của trục chính sẽ phân ra từ 2 cho đến 4 – 5 nhánh chính. Hai bên nhánh chính mọc ra nhiều nhánh bên. Các nhánh chính và nhánh bên sẽ tạo ra chiều dài của rong.
Chiều dài này khác nhau tùy các n 5 chi, loài và trong cùng một loài kích thước này cũng thay đổi tùy điều kiện sống, tùy nơi phân bố. Trên các nhánh có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa đầy không khí gọi là phao. Khi rong trưởng thành, trên các nhánh bên sẽ mọc ra các nhánh thụ, ngắn (thường từ tháng 3 đến tháng 6), có mang nhiều cơ quan sinh sản đực và cái gọi là đế. Nhờ có hệ thống phao luôn giữ vị trí thẳng đứng trong môi trường biển.
Nếu nước cạn và rong khá dài thì phần trên của rong nằm trên mặt nước [1]. Sinh sản hữu tính là cách sinh sản chủ yếu của tất cả các loài rong Mơ để tạo thành các bãi rong. Đa số các loài có đế đực và cái trên hai cây khác nhau (cây khác gốc), một số khác có đế đực và cái cùng cây (cùng gốc). Khi rong Mơ đạt kích thước và chiều dài tối đa chúng sẽ mọc ra các nhánh ngắn gọi là nhánh thụ, trên đó chủ yếu mọc ra các cơ quan sinh sản.
Giao tử đực còn gọi là tinh trùng sẽ được phóng thích khỏi giao tử phòng đực, bơi lội được. Giao tử cái gọi là trứng hay noãn cầu sẽ được phóng thích khỏi giao tử phòng cái. Sự thụ tinh chỉ xảy ra với các giao tử đã được phóng thích. Noãn cầu sau khi thoát ra thường có một lớp nhầy dính chung quanh đế cái.
Quan sát các noãn cầu này dưới kính hiển vi chúng ta thấy hầu hết chúng đã thụ tinh và bắt đầu phân cắt. Sinh sản sinh dưỡng của rong Mơ ở Việt Nam chỉ xảy ra ở một số loài tùy điều kiện môi trường và ít quan trọng đối với nguồn lợi [1]. Đặc điểm riêng của loài rong sargassum polycystum Hình 2. Rong Mơ sargassum polycystum n 6 Rong sargassum polycystum mọc thành bụi to có khi dài 2 m.
Đĩa bám hình nón to cỡ 1cm, có các rễ bò phân nhánh, phát triển nhiều. Trục chính hình trụ dài 0,5 –1 cm, mang theo 3 –5 nhánh chính hình trụ to 1 –2 mm có nhiều gai nhỏ, đơn hay kép, đầu thường phù ra, các nhánh bên mọc dày. Lá hình bầu dục dài 2 –4 cm, nhánh và lá rất dày. Phao nhiều, hình cầu to 2 mm, phao luôn luôn có cánh nhỏ, cánh này nhiều khi chỉ là một mũi nhỏ ở đầu hay nhiều gai nhỏ.
Rong khô có màu nâu. Đây là loài rong gặp phổ biến khắp nơi, thích nghi rộng ngoại trừ những nơi có sóng mạnh, chúng có khả năng mọc gần cửa sông. Chúng bao phủ các vùng san hô chết từ phía trên mực thủy triều cho đến nhiều mét sâu hơn. Các cá thể ở vùng trên thường bị bày khô nhiều giờ khi triều xuống.
Rong trưởng thành phóng thích giao tử vào tháng 4. Vào lúc phần lớn các loài rong biển hay rong Mơ khác tàn lụi (tháng 9, 10), ta vẫn gặp các quần thể S. Nhờ hệ thống rễ bò phát triển, chúng có thể sinh sản sinh dưỡng. Các rễ này như những nhánh có mang các lá nhỏ, ở các nách lá này sẽ nãy chồi cho ra cây mầm và đĩa bám, bám vào vật bám cho ra cây mới.
Phân loại Hệ thống phân loại Sargassum trên thế giới rất phức tạp, năm 1753 ba loài thuộc chi Fucus: F. lendigerusdo Linnaeus mô tả lần đầu tiên nay được thay thế bằng chi Sargassum. Giữa những năm 1808 đến 1819, 36 loài rong thuộc chi Fucus được mô tả ngày nay cũng được chuyển sang chi Sargassum, năm 1820 J.Agardh giới thiệu chi Sargassum với số loài lúc này là 62 loài. Sau thời gian đó rất nhiều tác giả khác tiếp tục giới thiệu về Sargassum như: Yendo (1907), Reinbold (1913), Grunow (1915, 1916) và Setchell (1931).
Số loài Sargassum lên đến 230. Năm 1954 Womersley công bố hệ thống phân loại Sargassum của mình ở Úc, cùng với các tác giả đương thời ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới như Phạm Hoàng Hộ của Việt Nam, Chou, Chiang của Taiwan và Ang, Trono của Philippin, đến nay tổng số loài của chi Sargassum đã lên đến hơn 500. Sargassum tại Việt Nam hiện nay có khoảng 70 loài (thực vật chí Việt Nam), với sản lượng khai thác ước tính đạt trên 10.000 tấn khô/năm, tương đương với 400 đến 100 tấn Fucoidan thô [1]. Số lượng loài Sargassum phân bố trên các nước luôn thay đổi theo các nghiên cứu gần đây nên khó có thể kết luận hiện nay Sargassum phân bố nhiều nhất ở nước nào.
Riêng tính đến 1998 thì nhiều nhất là ở Ấn Độ, Philippin và Việt Nam [1]. Thành phần hóa học và giá trị của rong Mơ 2.