Chương 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về rong (algae) 1. Đại cương về rong Rong (hay còn gọi là tảo) là những sinh vật có nhân thật, trong tế bào luôn có chất diệp lục và chủ yếu sống quang tự dưỡng. Cấu tạo của tảo cũng rất đa dạng, có thể là cấu trúc đơn bào, tập đoàn hay đa bào.
Về mặt phân loại, rất khó để phân loại tảo một cách chính xác bởi sự phức tạp trong cấu trúc. Đa số loài rong gần với thực vật nhưng một số lại được xem như vi sinh vật (vi khuẩn lam hay tảo lam). Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hệ thống phân loại tảo của nhiều tác giả: hệ thống của Pascher (1931), hệ thống của West & Fritsch (1927) và Fritsch (1935), hệ thống của Chadefaud (1960), hệ thống của Chadefaud được Fett sửa đổi (1967). Các hệ thống phân loại này đều dựa vào màu sắc và cấu trúc để phân loại.
Hiện nay con số các ngành Tảo vẫn chưa thống nhất. Gần đây nhiều tác giả thường xếp nhóm rong, tảo vào 9 ngành sau đây: − Tảo giáp (Pyrrhophyta) − Tảo vàng ánh (Chrysophyta) − Tảo vàng lục (Xanthophyta) − Tảo mắt (Euglenophyta) − Tảo silic (Bacillariophyta) − Tảo lục (Chlorophyta) − Tảo vòng (Charophyta) − Tảo nâu (Phaeophyta) − Tảo đỏ (Rhodophyta) Trong số các loại rong trong tự nhiên thì ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ. Các loài này được sử dụng rộng rãi nhất nhờ đa dạng về chủng loại và năng suất thu hoạch cao. Rong biển được sử dụng trong các ngành 3 thực phẩm, y học và các hợp chất trích ly từ chúng được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp (FAO, 2009).
• Ngành rong Lục Rong lục có trên dưới 360 chi và hơn 5.700 loài, phần lớn sống trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục, sản phẩm quang hợp là tinh bột. Rong có dạng tế bào đơn giản hoặc phức tạp, nhiều tế bào dạng hình phiến hay dạng sợi, chia nhánh hoặc không chia nhánh. • Ngành rong Nâu Rong nâu có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm. Rong có cấu tạo nhiều tế bào dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản, một hàng tế bào chia nhánh, dạng ống hoặc phân nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân, lá.
• Ngành rong Đỏ Rong đỏ có 2.500 loài, gồm 400 chi, thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển, có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ một số ít thuộc dạng một tế bào hay quần thể. Rong Đỏ hay tảo đỏ là những loại rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu. Khi khô tùy theo phương pháp sơ chế chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng. Phần lớn rong Đỏ có cấu trúc đa bào.
Rong có dạng hình trụ dẹp dài, phiến chia hoặc không chia nhánh. Phần lớn chia nhánh kiểu một trục (monopodial), một số ít theo kiểu hợp trục (symodial). Loài này sinh trưởng ở vùng biển sâu, nơi thủy triều thấp, độ sâu từ 6 - 7 m. Gần đây, các nhà khoa học trên thế giới quan tâm đến nhóm rong sống trong vùng nước lợ.
Đây là vùng thủy vực ở các cửa sông hoặc các vùng nước mặn nhân tạo bên trong vùng châu thổ để nuôi thủy hải sản. Do sự giao thoa giữa hai vùng nước nên rong sống trong khu vực này có những đặc điểm khác biệt với các loại rong sống trong hai vùng nước riêng biệt. Các loại rong nước lợ phần lớn di chuyển từ biển vào và thích nghi dần với độ mặn thấp hơn của vùng nước này. Tuy nhiên việc nghiên cứu và ứng dụng các loại rong này chưa nhiều (A.
Annabelle Konan- Brou và Daniel Guiral, 1993). 4 Rong biển có thành phần hóa học rất đa dạng, ngoài các dạng hợp chất phổ biến như carbohydrate, protein, lipid, carotenoid và rất nhiều khoáng, rong biển còn là nguồn cung cấp nhiều hợp chất quan trọng được sử dụng trong công nghệ thực phẩm như: agar, carageenan, alginate.1 mô tả thành phần hóa học của một số loại rong phổ biến (FAO, 2009).1 Thành phần hóa học của một số loại rong phổ biến Khoáng Thành phần (% DM) Tác giả Rong biển Ẩm (% DM) CP EE Tro CF NFE Ca P Rong xanh-lục dạng sợi Spirulina, thương phẩm dạng bột 3-6 60,0 5,0 7,0 7,0 21,0 n. Habib et al. Habib et al.
Olvera-Nova et al. Appler and Jauncey (1983) Hydrodictyon reticulatum tươi (Mỹ) 96,1 22,8 7,1 11,9 18,1 n. 0,1 Msuya and Neori (2002) Ulvaria oxysperma khô (Brazil) 16-20 6-10 0,5-3,2 17-31 3-12 n. Pádua, Fontoura and Mathias (2004) Ulva lactuca khô (Brazil) 15-18 15-18 1,2-1,8 12-13 9-12 n.
Pádua, Fontoura and Mathias (2004) Ulva fascita khô (Brazil) 18-20 13-16 0,3-1,9 17-20 9-11 n. Pádua, Fontoura and Mathias (2004) Rong biển (rong đỏ) Euchema cottonii bột khô (Malaysia) 10,6 9,8 1,1 46,2 5,9 37,0 0,3 n. Matajun et al. <0,1 Msuya and Neori (2002) Kappaphycus alvarezu (chế biến, Philippines) 10,1 3,2 0,6 18,1 5,9 72,2 n.
Penaflorida and Golez (1996) Gracilaria heterodada (chế biến, Philippines) 9,3 17,3 1,8 21,7 4,6 54,6 n. Penaflorida and Golez (1996) Gracilaria lichenoides tươi (Indonesia) 88,1 15,6 1,2 36,7 6,6 39,9 0,8 0,3 Tacon et al. Briggs and funge-Smith (1996) Gracilaria crassa tươi (Tanzania) 13,2 n. <0,1 Msuya and Neori (2002) Porphyra purpurea (Anh) 4,7 28,7 0,4 4,1 6,7 60,1 n.
Davies, Brown and Camilleri (1997) DM: Chất khô; CP: protein thô; EE: Chất béo thô; CF: chất xơ thô; NFE: hợp chất phi Nitrogen;n.s (not significant): không đáng kể 1. Phân bố rong biển ở Việt Nam Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa và có đường bờ biển dài hơn 3200km, đa dạng các kiểu thủy vực như đầm phá, cửa sông, vũng vịnh và các loại nền đáy khác nhau như nền đáy cát, sỏi, đá tảng, san hô chết. Vì thế mà rong biển phát triển rất đa dạng và phong phú. Theo nhiều công trình nghiên cứu thì hiện nay nước ta có khoảng 800 loài rong biển, trong đó nhiều loài có giá trị kinh tế cao, có khoảng 121 loài đang được người dân ven biển khai thác, 65 loài được dùng làm thực phẩm và 56 loài dùng trong công nghiệp chế biến hoặc sản xuất các chất như: agar, carrageenan, alginate… Rong biển Việt Nam thuộc 3 ngành chính Chlorophyta, Heterokontophyta, Rhodophyta.
Trong đó nhiều loài có sản lượng tự nhiên lớn thuộc các chi như Sargassum, Hormophysa, Hydroclathrus (Ngành rong Nâu); Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea (Rong Đỏ); Ulva, Chaetomorpha, Cladophora (Rong Lục). Những loài phân bố ở các bãi triều ven biển gồm Sargassum, Hormophysa, Hydroclathrus, Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea, chúng tìm thấy ở nơi có nền đáy san hô hoặc đá. Những loài phân bố trong các ao đầm, vũng vịnh gồm các loài rong Câu (Gracilaria), rong Bún (Enteromorpha), rong Mền (Chaetomorpha), rong Lông cứng quăn (Cladophora), với nền đáy cát bùn, độ sâu 0. Theo tác giả, các số liệu đo đạc khảo sát thực tế về diện tích phân bố rong và sản lượng năm 2009 cho thấy khả năng khai thác tự nhiên và nuôi trồng có thể đạt diện tích 79,126.32 ha và sản lượng thu hoạch được là 69,703.
Với sản lượng lớn, dễ nuôi trồng, mật độ nuôi có thể đạt 4kg/m2 diện tích mặt hồ, khả năng nuôi trồng rong thu sinh khối lớn cho sản xuất công nghiệp là rất khả thi (xem Phụ lục B. Ứng dụng của rong 1. Trong ngành thực phẩm Từ lâu, rong đã được sử dụng rộng rãi trong khẩu phần ăn của người và còn được sử dụng làm thức ăn cho động vật nuôi. Trong thực phẩm cho người, có một số dạng phổ biến như sau: 7 - Nori hay rong mứt (Porphyra sp.): được sử dụng rộng rãi làm thực phẩm trong món shusi Nhật, Hàn Quốc và hiện nay được nuôi trồng chủ yếu ở Nhật, Hàn Quốc và Trung quốc.
Rong mứt chứa khoảng 35-40% protein trong trọng lượng khô, 75% lượng protein là tiêu hóa được. Ngoài ra rong mứt còn chứa nhiều vitamin A, B1, B2, B6, B12, niacin và acid folic (S. - Annori hay còn gọi là green laver (Monostroma sp. và Enteromorpha sp.): được nuôi trồng và sử dụng rộng rãi ở Nhật và Hàn Quốc.
Chúng chứa khoảng 20% protein trong trọng lượng khô và chứa nhiều vitamin và khoáng chất có giá trị (Teruko Fujiwara-Arasaki, 1984). - Kombu hoặc hadai (Laminaria japonica): còn được gọi là tảo dẹt, kombu (hay Côn bố) là tảo phơi khô được sử dụng rộng rãi làm thực phẩm và dược liệu (Hội dược liệu Việt Nam). Chúng chứa khoảng 10% trọng lượng khô là protein, nhưng chứa rất nhiều vitamin và khoáng có giá trị, phần lớn trong đó là B1, B2, niacin và sắt (N. - Wakame (Undaria pinnatifida): là một dạng rong nâu sống trong mỏm đá ở những vùng vịnh nước lạnh của Nhật, Hàn Quốc và Trung Quốc.
Hàm lượng protein khá thấp, chứa chủ yếu là các chất xơ và một lượng rất đáng kể vitamin, tuy nhiên các vitamin này bị thất thoát hầu hết trong quá trình chế biến (Fleurence, 1993). - Hiziki (Hizika fusiforme): là rong nâu được khai thác tự nhiên ở Nhật và được nuôi trồng ở Hàn Quốc (90% sản lượng xuất khẩu sang Nhật) và hiện diện hầu hết ở các vùng biển Trung Quốc. Hàm lượng protein, chất béo và carbohydrate tương tự Kombu. Hàm lượng khoáng như Fe, Cu và Mn cao hơn nhiều so với Kombu.
Như hầu hết rong nâu, chúng chứa ít chất béo (1,5%) nhưng khoảng 25% chất béo là acid eicosapentaenoic (Dawczynski et al, 2007). - Rong nho (Caulerpa lentifera): rong nho được nuôi trồng rất thành công ở đảo Mactan (Philippin) và chủ yếu được xuất sang Nhật. Ở Việt Nam, rong nho cũng đang được nuôi trồng ở Nha Trang. Rong nho chứa khoảng 7% 8 trọng lượng khô là protein, 12% carbohydrate và rất nhiều khoáng đa lượng và vi lượng (D.
Hong et al, 2007). Đối với thức ăn chăn nuôi, đặc biệt trong ngành thủy sản rong được sử dụng để thay thế một phần nguồn thức ăn hoặc thay thế hoàn toàn. Kalla et al. (2008) cho thấy việc bổ sung Porphyra spp.
vào khẩu phần ăn của cá vền (Seabream) sẽ làm tăng tốc độ tăng trưởng hoặc Valente et al. (2006) cho thấy việc thay thế 5 – 10% bột cá trong thức ăn của cá vược châu Âu bằng Gracilaria busra-pastonis sẽ làm tăng tốc độ tăng trưởng. Tác động của rong trong thức ăn chăn nuôi thay đổi tùy theo loài rong và loài thủy sản sử dụng. Trong công nghiệp Trong công nghiệp, rong được xem như nguồn thu nhận các hợp chất có giá trị cao như: agar, carageenan, alginate… Các hợp chất này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
Các hợp chất trên đều có chung đặc tính tạo cấu trúc cho nhiều sản phẩm công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp thực phẩm. Hầu hết agar được trích ly từ các loài rong thuộc giống Gracilaria và Gelidium, 90% agar khai thác được sử dụng trong ngành thực phẩm và phần còn lại được sử dụng trong vi sinh vật học và công nghệ sinh học.
