NGHIÊN CỨU LIPIT, AXIT BÉO VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT SỐ LOÀI RONG LỤC VIỆT NAM

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn bao gồm: Phân tích, đánh giá hàm lượng lipid tổng và các chỉ tiêu dinh dưỡng trong một số đối tượng rong lục phổ biến tại Việt Nam. Phân tích thành phần, hàm lượng các lớp chất trong lipid tổng của các mẫu nghiên cứu. Phân tích, đánh giá thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng. Phân tích và nhận dạng một số dạng phân tử trong lipid phân cực của 01 mẫu rong điển hình.

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-Dương Thị Thu Thanh

NGHIÊN CỨU LIPIT, AXIT BÉO VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT SỐ LOÀI

RONG LỤC VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC HỮU CƠ

Khu vực Hà Nội - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoahọc của TS Lê Tất Thành Các kết quả nghiên cứu thu được trong luận vănhoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nàokhác

Tác giả luận văn

DƯƠNG THỊ THU THANH

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới

TS Lê Tất Thành, người thầy đã tận tình hướng dẫn khoa học, chỉ ra hướngnghiên cứu cho tôi, cũng như động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trìnhthực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn đồng nghiệp của Trungtâm Nghiên cứu và Phát triển các sản phẩm thiên nhiên-Viện Hóa học cáchợp chất thiên nhiên và Phòng hệ Gen chức năng II- Viện Nghiên cứu hệ Gen

đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình thực hiệnluận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị giáo vụ củaHọc viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ ViệtNam đã tận tình chỉ dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viêntôi hoàn thành tốt bản luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC

YLỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Rong biển 3

1.1.1 Giới thi u chungệu chung 3

1.1.2 Rong Lục 5

1.1.2.1.Nghiên cứu rong Luc trên thế giới 6

1.1.2.2.Nghiên cứu rong Lục ở Việt Nam 7

1.2 Lipid 9

1.2.1 Các lớp chất lipid 10

1.2.2 Ứng dụng phương pháp khối phổ trong phân tích cấu trúc lipid 12

1.3 Phương pháp khối phổ (Mass Spectrometry - MS)………13

1.3.1 Nguyên lý của khối phổ……….13

1.3.2 Hoạt động và cấu tạo chung của máy khối phổ………13

1.3.3 Ứng dụng phương pháp khối phổ trong phân tích lipid………18

1.4 Một số nghiên cứu về lớp chất lipid trong rong biển……… 19

CHƯƠNG 2: THỰC NGHI MỆM 19

2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 19

2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 19

2.1.2 Dung môi, hóa chất 19

2.2 Đối tượng nghiên cứu 19

2.3 Phương pháp nghiên cứu 22

2.3.1 Phương pháp thu và bảo quản mẫu 22

2.3.2 Xác định độ ârm của mẫu 22

2.3.3 Xác định hàm lượng tro toàn phần 23

2.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng protein tổng số 4

2.3.5 Phương pháp chiết lipid tổng 25

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26

3.1 Hàm lượng lipid tổng trong các mẫu rong Lục nghiên cứu 26

3.2 Kết quả nghiên cứu thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid trong lipid tổng của các mẫu rong nghiên cứu 27

3.3 Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng các mẫu rong Lục nghiên cứu 34

3.4 Kết quả xác định dạng phân tử của lớp chất 38

3.4.1 Dạng phân tử của lớp monogalactosyldiacylglycerol (MGDG) 39

3.4.2 Dạng phân tử của lớp digalactosyldiacylglycerol (DGDG) 41

3.4.3 Dạng phân tử của lớp sulfoquinovosyldiacylglycerol (SQDG) 43

3.5 Kết quả thử hoạt tính kháng viêm………

CHƯƠNG IV KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC BẢN

Bảng 2.1 Danh sách 9 mẫu rong Lục nghiên cứu 20 Bảng 3.1 Hàm lượng lipid tổng trong các mẫu rong Lục nghiên cứu (% khối

lượng mẫu tươi) 26

Bảng 3.2: Kết quả hàm lượng các lớp chất lipid trong lipid tổng 32 Bảng 3.3 Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng các mẫu

rong Lục nghiên cứu 34

Bảng 3.4: Thành phần các dạng phân tử trong phân lớp MGDG của mẫu rong

Bảng 3.7 Hoạt tính kháng viêm của ba phần bao gồm lipid toàn phần(TL), lipid

phân cực(Pol) và lipid không phân cực(Upol) được hiển thị bằng sự ức chếNoh 47

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU Đ

Hình 1.1 Một số loài rong biển 4

Hình 1.2 Cấu tạo phân tử lipid 9

Hình 1.3 Cấu tạo lipid trên cơ sở glycerol 10

Hình 1.4 Cấu tạo lipid trên cơ sở sphingozin 10

Hình 1.5 Lựa chọn kiểu tạo ion 12

Hình 1.6 Sơ đồ hoạt động của hệ ESI-MS/MS Hình 1.7 Sơ đồ cơ bản của một khối phổ kế Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý kỹ thuật TOF Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý của kỹ thuật Iontrap Hình 1.10 Sơ đồ của máy quang phổ khối bốn cực Hình 3.1 Cấu trúc hóa học của dạng phân tử MGDG 39

Hình 3.2 Sắc ký đồ và phổ MS1 [E-] của lớp chất MGDG 39

Hình 3.3 Phổ MS2 [E+] của dạng phân tử MGDG 14:0/16:0 40

Hình 3.4 Cấu trúc hóa học của dạng phân tử DGDG 41

Hình 3.5 Sắc ký đồ và phổ MS1 [E+] của lớp chất DGDG 42

Hình 3.6 Phổ MS2 [E-] của dạng phân tử DGDG 14:0/18:0 42

Hình 3.7 Cấu trúc hóa học của dạng phân tử SQDG 43

Hình 3.8 Sắc ký đồ và phổ MS1 [E+] của lớp chất SQDG 43

Hình 3.9 Phổ MS2 [E-] của dạng phân tử SQDG 16:0/16:0 44

Hình 3.13 Cấu trúc hóa học của dạng phân tử PG 45

Sơ đồ 2.1 Thực nghi m chiết lipid tổngệu chung 23

Sơ đồ 2.2 Thực nghi m phân tích thành phần và hàm lượng các lớp chấtệu chung lipid 24

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MADG Monoalkyldiacylglycerol Monoalkyldiacylglycerol

MUFA Monounsaturated fatty acids Axit béo không no 1 nối đôiPUFA Polyunsaturated fatty acids Axit béo đa nối đôi

EPA Eicosapentaenoic acid Axit Eicosapentaenoic

DHA Docosahexanenoic acid Axit Docosahexanenoic

MỞ ĐẦU

Lipid là một trong những thành phần sinh hóa cơ bản của động thựcvật, cùng với protein, axit nucleic, carbonhydrat, lipid tạo thành cấu tử cơ sởcủa tất cả các tế bào Lipid đóng vai trò quan trọng như nguồn cung cấp nănglượng cho cơ thể sinh v t với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa cácật với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa cácvitamin tan trong dầu cũng như các axit béo thiết yếu

Định nghĩa lipid theo nghĩa rộng là một hợp chất hữu cơ có nguồn gốcsinh học có thể chiết ra từ vật liệu hữu cơ bằng các dung môi khác nhau.Theo nghĩa hẹp, lipid chỉ các dẫn xuất của axit béo mạch dài Hiện chưa có sựthống nhất chung về hệ thống phân loại lipid Theo phân loại của Bloor, lipidđược chia thành các loại: lipid đơn giản là este của axit béo với các alcol khácnhau (ví dụ: glyceride, sáp ong, steroid) Lipid phức tạp là dạng este khi thủyphân giải phóng ngoài alcol và axit béo còn có các thành phần khác như axitphosphoric, các đường… Phospholipid là các loại lipid phức tạp trong đónhóm hydroxyl bậc 1 của hợp phần alcol (glycerol, sphingosine, diol…) đượceste hóa với axit phosphoric hoặc monoester của axit phosphoric Bao gồmglycerophospholipid và spingophospholipid; glycolipid là lipid phức tạp cóchứa một axit béo, shingosin và cacbohydrat; các lipid phức tạp khác:sulfolipid, aminolipid Tiền chất của lipid và dẫn xuất của lipid bao gồm cácaxit béo, glycerol và các alcol khác, steroid, sterol, aldehyde của chất béo vàcác thể cetone, hydrocarbon, vitamin và hormone Trong tất cả các màngsinh học bên cạnh hàng loạt các loại lipid khác nhau, hàm lượng phospholipidthường chiếm ưu thế với tỉ lệ 40-90% lipid tổng số của cấu trúc màng Trong

đó nhiều hơn cả là phosphatidylcholin, phosphatidilylethanolamin,phosphatidylserine và cardiolipin

Lipid trong rong biển được biết đến có chứa nhiều axit béo thiết yếu làcác axit béo không no nhiều nối đôi PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acids) Cácnghiên cứu trước đây đã chỉ ra trong rong biển có chứa đầy đủ các lớp chất

cơ bản là lipid phân cực, sterol, diacylglycerol, axit béo tự do, triacyglycerol,monoalkydiacyglycerol, hydrocarbon và sáp Tuy nhiên, việc phân lập vànghiên cứu các lớp chất chưa có nhiều tài liệu đề cập đến, đặc biệt là nhóm

lớp chất lipid phân cực Vì những lý do nêu trên, chúng tôi lựa chọn đề tài :

“Nghiên cứu lipit, axit béo và xác định hoạt tính sinh học một số lớp chất lipit của một số loài rong lục Việt Nam” nhằm bổ sung các kết quả nghiên cứu về

lipid và các axit béo về đối tượng rong biển Vi t Nam nói chung và rong lụcệu chungnói riêng Bên cạnh đó, đây cũng là lần đầu tiên thành phần các lớp chất lipid

và dạng phân tử của chúng được tiến hành nghiên cứu trên các đối tượngrong lụcVi t Nam.ệu chung

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn bao gồm:

- Phân tích, đánh giá hàm lượng lipid tổng và các chỉ tiêu dinh dưỡngtrong một số đối tượng rong lục phổ biến tại Việt Nam

- Phân tích thành phần, hàm lượng các lớp chất trong lipid tổng của cácmẫu nghiên cứu

- Phân tích, đánh giá thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipidtổng

- Phân tích và nhận dạng một số dạng phân tử trong lipid phân cực của

01 mẫu rong điển hình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Rong biển

1.1.1 Giới thi u chung ệu chung

Rong biển là những sinh vật toàn dưỡng, có khả năng hấp thụ trựctiếp chất dinh dưỡng từ nước để tổng hợp nên chất hữu cơ thông qua quátrình quang hợp Các loài rong biển đã tạo nên khoảng 25% vật chất hữu cơcủa trái đất Nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ rong biển cóthể đi theo các hướng như các hợp chất polysaccharide, protide, lipid haycác nguyên tố vi lượng Trên thế giới, người ta đã nghiên cứu về đối tượngnày từ 50 năm trở lại đây, các kết quả công bố cho thấy rong biển chứanhiều khoáng chất và sinh tố, nhiều glucide, protein và lipid trong đó có cácaxít béo không no nhiều nối đôi thiết yếu đối với cơ thể sống, chúng có giátrị lớn trong thực phẩm, y dược và công nghiệp [1]

Quần thể rong biển cung cấp nơi trú ẩn và môi trường sống cho cácsinh vật biển khác nhau trong toàn bộ hoặc một phần vòng đời của chúng[2] Rong biển đóng một vai trò sinh thái quan trọng trong việc cung cấpchất dinh dưỡng và năng lượng cho các sinh vật biển, cả trực tiếp hoặc giántiếp [3] Chúng là một nguồn dinh dưỡng tiềm năng bao gồm các chất đa và

vi lượng, các protein chất lượng cao, chất xơ hòa tan, các thành phầnvitamin, khoáng chất, chất phytochemical và axit béo giúp bảo vệ cơ thểcon người chống lại nhiều bệnh lý thoái hóa thần kinh [4] Rong biển từ lâu

đã được sử dụng làm thực phẩm ở các nước châu Á như Nhật Bản, HànQuốc và Trung Quốc bởi rong biển không chỉ ngon mà còn tốt cho sức khỏe(Tanna & Mishra, 2018) Bên cạnh giá trị dinh dưỡng, chúng còn có các tácdụng sinh lý khác nhau đối với sức khỏe và bệnh tật (Koirala, Jung, & Choi,2017; Wijesinghe & Jeon, 2012), nhờ sự đa dạng trong thành phần các chấtchuyển hóa chính của chúng Các chất chuyển hóa này đã được ứng dụngcho nhiều nhu cầu sinh học và chức năng (Pires, Dias, Barros, & Ferreira,2017; Rico và cộng sự, 2018), bao gồm các hoạt động kích thích miễn dịch(Di và cộng sự, 2017), chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống ung thư

( Omar, Al-Judaibiand và El-Gendy, 2018) Trong những năm gần đây,những tiến bộ về công nghệ và nghiên cứu đã thúc đẩy việc khai thác rongbiển làm thực phẩm chức năng, năng lượng, dược phẩm và y học [5,6].

Hiện nay, có hai hệ thống phân loại rong biển là của Gollerbakh [7] và PhilipSize [8] Theo Gollerbakh, rong biển được phân chia thành 10 ngành, baogồm: Ngành rong lam/ khuẩn Lam – (Cyanophyta); Ngành tảo Giáp(Pyrrophyta); Ngành tảo Vàng ánh (Chrysophyta); Ngành tảo Khuê(Bacillariophyta); Ngành rong Nâu (Phaeophyta/Ochrophyta); Ngành rong Đỏ(Rhodophyta); Ngành tảo Vàng (Xanthophyta); Ngành tảo Mắt(Euglenophyta); Ngành rong Lục (Chlorophyta) và Ngành tảo Vòng(Charophyta) Theo Philip Size, là 9 ngành, bao gồm: Cyanophyta,Rhodophyta, Chlorophyta, Chromophyta, Haptophyta, Pyrrophyta - Dinophyta,Cryptophyta, Euglenophyta, Chrarachniophyta Tuy hai hệ thống có phân chiathành 10 và 9 ngành nhưng về cơ bản không có sự sai khác lớn Cơ sở phân chiathành các ngành khác nhau ngoài việc dựa vào mối quan hệ học hàng và mức

độ tiến hóa còn dựa chính vào sắc tố có trong các loài của ngành đó Và đâycũng là cơ sở đặt tên cho các ngành rong biển hiện nay

Trong các ngành kể trên, số lượng loài, sinh thái và trữ lượng chỉ tập trungvào 4 ngành chủ yếu là: Ngành rong lam/ khuẩn Lam – (Cyanophyta); Ngànhrong Đỏ (Rhodophyta); Ngành rong Nâu (Phaeophyta/Ochrophyta và Ngànhrong Lục (Chlorophyta) Phân loại rong hiện đại có nét đặc trưng là sử dụngnhiều hệ thống khác nhau, các hệ thống phân biệt với nhau qua số phân loại,khối lượng phân loại, vị trí các nhóm rong khác nhau trong hệ thống Ngay cảcác mức phân loại cao nhất là giới, ngành và lớp của phân loại, cho tới nayngười ta cũng không thể đi đến một ý kiến thống nhất, vì v y, các khác biệtật với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa cáccòn lớn hơn nữa khi xét đến phân loại ở các bậc thấp hơn

Enteromorpha compressa Ulva fasciata

Hypnea pannosa Dictyopteris bartayresiana

Hình 1.1 Một số loài rong biển

1.1.2 Rong lục Chlorophyta

Rong lục Chlorophyta thuộc giới Plantae, chúng là những sinh vật quang

tự dưỡng với nhiều hình thái và kích thước các nhau Ban đầu, Chlorophytadùng để chỉ một bộ phận trong giới thực vật bao gồm tất cả các loài rong vàtảo lục Sau đó, các loài sống chủ yếu trong nước biển được phân loại là ronglục (tức là thuộc ngành Chlorophyta), trong khi các loài phát triển mạnh chủyếu ở nước ngọt được phân loại là tảo lục (tức là thuộc ngành Charophyta)

Cơ sở dữ liệu AlgaeBase về rong đã liệt kê khoảng 4.500 loài Chlorophyta,bao gồm 550 loài thuộc họ Trebouxiophyceae, 2.500 loài thuộc họChlorophyceae, 800 loài thuộc họ Bryopsidophyceae, 50 loài thuộc họ

Dasycladophyceae, 400 các loài thuộc họ Siphoncladophyceae, và 250 loàiUlvophyceae [9].

Các loài rong lục Chlorophyta có số lượng loài và diện tích phân bố thấphơn so với các ngành rong nâu Phaeophyta và rong đỏ Rhodophyta Sắc tốcủa những loài này thay đổi từ màu xanh lục nhạt đến đậm nhờ các thànhphần diệp lục chlorophyl a và b Những loài này có quan hệ họ hàng rất gầnvới các loài thực vật trên cạn và thể hiện một số đặc tính cấu trúc và hóa học

có thể có tác động đến sự phát triển của các loại kháng sinh mới có triểnvọng trong tương lai (Ginsburg và cộng sự, 2000; Stegenga và cộng sự, 1997).Rong lục dễ bị tổn thương bởi các loại tác nhân sinh học và sinh lý khác nhau

Vì vậy, để phản ứng với những tác nhân này, rong lục tạo ra các loại chấtchuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học khác nhau để bảo vệ rong khỏi cáctác nhân sinh học và vật lý gây hại (Donia và Hamann, 2003; Haefner, 2003).Những loài rong lục ăn được chứa nhiều chất dinh dưỡng, chẳng hạnnhư carbohydrate, axit amin thiết yếu (Vieira và cộng sự, 2018), axit béokhông bão hòa đa (Paiva, Lima, Neto, Marcone, & Baptista, 2017) và khoángchất Các loài rong này đã thu hút rất nhiều sự chú ý do giá trị dinh dưỡngcũng như hoạt tính sinh học của chúng Các hoạt tính này bao gồm tác dụngchống oxy hóa (Bourguiba, Zahlila, Bouaicha, Amri, & Mezghani, 2017),kháng khuẩn (Xu và cộng sự, 2018) và chống ung thư hiệu ứng (Lakmal vàcộng sự, 2014) Vì vậy, nó được nghiên cứu và sử dụng trong đời sống hàngngày ở nhiều nơi trên thế giới và nhiều nhất tại Nhật Bản, Hàn Quốc,Philippines và một số nước khác ở Đông Nam Á [Huili Hao, 2019 Caulerpa 3]

1.1.2.1 Nghiên cứu rong lục trên thế giới

Năm 2011, C.Govindasamy và các cộng sự đã công bố kết quả nghiêncứu Seaweeds pro-vide một nguồn phong phú các chất chuyển hóa thứ cấp

đa dạng về cấu trúc Các chất chuyển hóa của ary cung cấp khả năng bảo vệchống lại động vật ăn cỏ, sinh vật bám bẩn và bệnh thị tộc; chúng cũng đóngmột vai trò trong việc tái tạo, bảo vệ khỏi bức xạ UV Chất chiết xuất từ rongbiển đã cho thấy hoạt chất kháng khuẩn rõ rệt chống lại các tác nhân gâybệnh từ biển 54 loại tảo biển đã được kiểm tra, gần 95% các chất chiết xuất

cho thấy hoạt động chống lại các mầm bệnh 21% cho thấy kháng sinh phổrộng tính chất bial Nghiên cứu hiện tại mô tả sự khác biệt về hiệu quả giữacác rong biển màu nâu, đỏ và xanh lục được thu thập từ bờ biển Mandapamcủa Ấn Độ Chiết xuất rừ rong biển có thể chống lại các tác nhân gây bệnhcho con người.[10]

Năm 2012, Supardy và các cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu chothấy sự suy giảm lớn hình thái bởi điều trị tế bào Thử nghiệm thực hiệntrong 48 giờ ở ba nồng độ chiết xuất khác nhau (1/2 MIC, MIC, và 2 MIC) Sựgia tăng nồng độ chiết xuất lên đến 2 Giá trị MIC đã làm giảm đáng kể sốlượng tế bào khoảng 1,9 log10, so với đối chứng Xác định các hợp chất tiềmnăng của dịch chiết chịu trách nhiệm về hoạt động kháng khuẩn đã đượcthực hiện thông qua sắc ký khí-khối phổ (GC-MS) phân tích phần con hoạtđộng và hợp chất E-15-heptadecenal đã được xác định và đề xuất là hợpchất kháng khuẩn tiềm năng nhất của chiết xuất này Các sự thoái hóa tế bàotiếp theo được hiển thị bởi dữ liệu có thể giải thích tốt các cơ chế ức chế củahợp chất kháng khuẩn Tất cả những hoạt động ức chế các hiệu ứng đãchứng minh thêm sự hiện diện của một chất kháng khuẩn hợp chất bêntrong H discoidea có thể ức chế sự phát triển của K pneumoniae ATCC13883.[11]

Năm 2015, Susete Pinteus và các cộng sự đã công bố kết quả nghiêncứu khả năng kháng khuẩn của 2 loài Asparagopsis armata và Sphaerococcuscoronopifolius Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao củaloài Asparagopsis armata trong dịch chiết methanol (10 mm – 0,1 mg / đĩa),tiếp theo là chiết xuất Sphaerococcus coronopifolius n-hexan (8 mm – 0,1 mg/ đĩa) và dịch chiết dichloromethane Asparagopsis armata (12 mm - 0,3 mg /đĩa) chống lại Bacillus subtilis Các dịch chiết của hai loài rong này không chothấy khả năng kháng Escherichia coli Sphaerococcus coronopifolius cho thấykhả năng kháng nấm cao đối với các chất chiết xuất từ n-hexan (IC50 = 40,2

lg / ml), dichloromethane (IC50 = 78,9 lg / ml) và methanolic (IC50 = 55,18

lg / ml) chống lại sự phát triển của Saccharomyces cerevisiae Hiệu lực chốngnấm của các chất chiết xuất từ Sphaerococcus coronopifolius tương tự vớiamphotericin tiêu chuẩn B Cả hai loài rong trong nghiên cứu này đều cho

thấy tiềm năng của các hợp chất tự nhiên có đặc tính kháng khuẩn có khảnăng ứng dụng vào đời sống thực tế.[12].

Năm 2018, Lekshmi VS and G Muraleedhara Kurup đã công bố kết quảnghiên cứu cả hai hợp chất đều được phát hiện có tác dụng chống đông máugiống như heparin tính chất Đó là, các hợp chất hoạt động với heparinoidnày có hoạt tính chống huyết khối thông qua điều chế con đường đông máunội tại Các kết quả tổng thể đã thiết lập rằng các tác động tổng hợp củapolysaccharide sulfat tảo có lợi hơn các tác động riêng lẻ và chúng cũng chothấy đặc tính chống kết tập tiểu cầu tuyệt vời Nghiên cứu đã chứng minhtiềm năng dược lý của các loại tảo ăn được và các hợp chất polysaccharide

đã sulfat hóa mới của chúng.[13]

Năm 2019, M Gazali và các cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu hàmlượng dịch chuyển cao nhất thu được từ dịch chiết etanol là 2,32% Sau đó,chiết xuất của H macroloba phát hiện hợp chất phenol Các hoạt tính chốngoxy hóa với phương pháp 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) thu đượcIC50 121.445 ± 1,03 mg / L, chiết xuất n-hexan có IC50 181,945 ± 1,95 mg / L

và chiết xuất etyl axetat của IC50 228,67 mg / L Chất chống oxy hóa vớiphương pháp chống oxy hóa khử sắt (FRAP) cho thấy rằng dịch chiết etanol

có giá trị khả năng chống oxy hóa là 516,50 ± 0,70 μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox / g chiết xuất,giá trị chiết xuất ethyl acetate là 482,00 ± 1,41 μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox / g chiết xuất vàn-chiết xuất hexan là 323,50 ± 0,70 μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox / g chiết xuất Trong khi,CUPRAC (ion cupric giảm khả năng chống oxy hóa) với chiết xuất etanol là159,85 ± 0,70 μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox / g chiết xuất, chiết xuất etyl axetat là 66,38 ± 0,03μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox / g chiết xuất và chiết xuất n-hexan là 49,15 ± 0,035 μmol trolox / g chiết xuất,mol trolox/

g chiết xuất Kết quả từ ba phương pháp chống oxy hóa cho thấy etanol chiếtxuất sở hữu khả năng chống oxy hóa cao Nghiên cứu này cung cấp thông tinđầy đủ liên quan đến vi khuẩn H macroloba xanh tiềm năng như nguồn chấtchống oxy hóa mới cho sức khỏe con người [14]

Năm 2020, Rexie P Magdugo và các cộng sự đã công bố kết quả

nghiên cứu các giá trị dinh dưỡng đối với sức khỏe của Caulerpa racemosa và

Ulva fasciata Kết qủa nghiên cứu cho thấy cả hai loài đều chứa lượng

protein cao, loài C racemosa với 8,8–19,9%; loài U Fasata là 8,0–11,1%

trọng lượng khô Các phần của tổng số axit amin là axit amin thiết yếu (EAA)(45,28 ± 0,12% cho C racemosa và 42,17 ± 0,12% đối với U fasata) so vớiyêu cầu của FAO / WHO Leucine, valine, isoleucine và lysine là các EAA nổitrội ở C racemosa, trong khi leucine, valine, lysine, và phenylalanin là nhữngchất có ở U megata Các cấu tử axit béo bị chi phối bởi chất không bão hòađơn axit béo và axit béo không bão hòa đa trong C racemosa (56,2%), trongkhi axit béo bão hòa (72,1%) đang chiếm ưu thế ở U megata Tỷ lệ axit béokhông bão hòa đa C18 / C20 cao được ghi nhận ở cả hai giống loài Hàmlượng khoáng chất cho cả rong biển đều nằm trong mức được coi là an toàncho thực phẩm chức năng Tổng hàm lượng sắc tố của C racemosa (140,84

mg / g dw) cao hơn gần 20 lần so với U fasciata(7,54 mg / g dw) Chiết xuấtnước nóng (HWE) từ C racemosa cho thấy khả năng kháng viêm trong ốngnghiệm hoạt động mà không gây độc tế bào Đặc điểm dinh dưỡng khẳngđịnh rằng C racemosa có thể được sử dụng như một mặt hàng thực phẩmchức năng và bổ dưỡng cho con người[15]

1.1.2.2 Nghiên cứu rong lục ở Việt Nam

Năm 2018, Nguyễn Thị Ngọc Anh và các cộng sự đã công bố kết quảnghiên cứu đã xác định được 15 loài rong xanh thuộc 3 giống, trong đóCladophora đa dạng nhất có 7 loài, Rhizoclonium có 5 loài, Chaetomorpha

có 3 loài Tần suất xuất hiện của các loài rong xanh trong ao tôm quảngcanh cải tiến cao hơn so với các thủy vực khác và số loài dao động trongmỗi tháng thu từ 5-11 loài Rong xanh xuất hiện quanh năm nhưng sựphân bố thành phần loài bị chi phối bởi sự thay đổi mùa vụ đặc biệt là độmặn Số loài rong xanh cao nhất được bắt gặp vào tháng 05 (11 loài) vàthấp nhất vào tháng 10 (5 loài) Bên cạnh đó, rong xanh còn bị ảnh hưởngbởi sự ưu thế của các loài rong và thực vật thủy sinh khác trong thủy vực.[16]

1.2 Lipid

Cùng với các protein, các axit nucleic và carbonhydrat, lipid thuộc vào

số các cấu tử cơ sở của mọi tế bào Thuật ngữ lipid được dùng ở đây là để chỉcác dẫn xuất của các axit béo mạch dài, được gọi là các axit mỡ [6]

Trong tự nhiên, những hợp chất thuộc về lớp chất lipid tồn tại rất đadạng như: các hydrocarbon bậc cao, các ancol, các aldehyde, các axit béo vàcác sản phẩm thứ cấp của chúng như glyceride, sáp, phospholipid, glucolipid,sulfolipid [17] Lipid có nhiều kiểu cấu trúc khác nhau, tuy nhiên cấu tạolipid thường có chung một nguyên tắc là trong thành phần phân tử lipid baogồm hai phần: một phần là các đuôi mạch hydrocarbon kị nước; phần kia là

tổ hợp nhóm các chất ưa nước (gọi là đầu phân cực) Hai phần của phân tửlipid được liên kết với nhau bởi mắt xích liên kết ở giữa và phân tử lipid tồntại như một liên kết tổ hợp của hai phần, trong đó những phần tử kị nướctham gia cấu tạo nên pha không phân cực, còn nhóm những chất phân cựchình thành nên ranh giới phân cách giữa pha không phân cực và nước (hình1.2)

Hình 1.2 Cấu tạo phân tử lipid

Cấu trúc tổ hợp liên kết của phân tử lipid phụ thuộc nhiều vào nguồngốc tự nhiên của các cấu tử tham gia vào thành phần của nó Thường người

ta dùng nguồn gốc tự nhiên của mắt xích liên kết, giữa phần phân cực vàphần không phân cực để làm cơ sở phân loại lớp chất lipid [17] Theo đó,lipid có hai dạng glycerin và sphingozin

Trong thực tế đa phần dầu mỡ tồn tại dưới dạng este của glycerin (1)với các axit béo (gọi là glyceride), khi mà cả ba nhóm hydroxyl (OH) củaglyxcerol đều được este hóa thì gọi là triglyceride hoặc là triaxylglycerol (2)

Do đó, dầu mỡ cũng có tên là lipid trung tính và có công thức cấu tạo nhưsau:

Hình 1.3 Cấu tạo lipid trên cơ sở glycerol

Nhóm chất lipid khác cũng phân bố rộng rãi trong lớp màng tế bào, đặcbiệt là ở não, đó là các sphingolipid, chúng được cấu tạo trên cơ sở liên kếtnhóm amin của sphingozin (3) với các axít béo Các sphingolipid đóng vai tròquan trọng trong việc truyền dẫn tín hiệu và nhận biết tế bào, chúng có tácđộng đặc biệt vào mô thần kinh Các hợp chất nhận được qua biến đổi đượcgọi chung là ceramide (4) và có công thức cấu tạo mô tả ở hình 1.4

CH2OH C C CH CH (CH2)12

CH3

NH2H

OH H

tri-Tìm hiểu các lớp chất lipid là việc làm cần thiết trong quá trình phân tíchthành phần lipid Nó giúp cho ta có được bức tranh tổng thể để trước khi đivào tìm hiểu cụ thể từng phần riêng biệt của lipid sinh vật biển nói chung vàrong biển nói riêng Mỗi lớp chất lipid có một phương pháp nhận dạng vàphân tích đặc hiệu riêng như: các axit béo thông thường có thể phân tíchbằng sắc ký khí (GC) còn các axit béo đặc hiệu như axit cyclic, epoxy, hydroxythì phải dùng sắc ký khí khối phổ (GCMS) cùng với một số phản ứng hóa họcriêng biệt mới có thể nh n dạng được Đối với triglycerit phải kết hợp cả sắcật với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa các

ký bản mỏng (TLC) và GC để lí giải Các lipid phân cực như phospholipid,glycolipid lại cần có những phương pháp riêng để nhận dạng như TLC 2 chiềuvới các thuốc thử đặc hiệu là molypdate và ninhydrin cùng một số phản ứnghóa học để nhận dạng

Trong điều kiện phân tích tại phòng thí nghiệm, một trong nhữngphương pháp phân tích nhanh, đơn giản và hiệu quả là sử dụng TLC điều chếnhanh với hệ dung môi triển khai đặc hiệu Qua đó, ta có thể biết được

O

CH NH

HO CH

HO CH2

những thông tin chung về hàm lượng, thành phần của các lớp chất cơ bảncủa lipid Với tiến bộ kỹ thuật phân tích của các phương pháp phổ vật lý,cùng với máy móc hiện đại ngày càng được cải tiến nhanh chóng đã giúp chocác nhà nghiên cứu lipid có thể thu được những thông tin ban đầu về thànhphần các lớp chất trong đó Ví dụ như: bằng việc sử dụng máy IatrocanTLC/FID Japan có kết hợp với hệ chất chuẩn đã cho ta biết thêm về hàmlượng phospholipid và glycolipid sơ b ngoài các thành phần cơ bản trongộ ngoài các thành phần cơ bản tronglipid đã kể trên [7].

1.2.2 Ứng dụng phương pháp khối phổ trong phân tích cấu trúc lipid

Một lớp chất lipid riêng biệt được đặc trưng bởi phần phân cực của các phân

tử Lipid thuộc vào một lớp hoặc một phân lớp nhưng khác nhau về thành phầngốc acyl và vị trí của chúng trong phân tử lipid, được gọi là các “dạng phân tử”

(molecular species) của lớp lipid đó.

Mỗi dạng phân tử là một hợp chất hóa học riêng biệt và mỗi lớp chất lipid làhàng chục, hàng trăm dạng phân tử khác nhau Số lượng dạng phân tử của mộtlớp chất lipid sẽ tỉ lệ thuận với số lượng các axit béo của lớp chất đó Sự đadạng của axit béo trong các đối tượng sinh vật biển khiến cho việc phân lập các

“dạng phân tử” riêng rẽ từ một lớp chất lipid trên cả mặt lý thuyết và thực tế là

vô cùng khó khăn Chính đặc thù cấu trúc này đã gây trở ngại cho các nhà khoahọc trong việc nghiên cứu hóa học, hoạt tính sinh học các cấu trúc lipid, đặc biệt

là các phân tử lipid phức tạp, cũng như sử dụng chúng trong các sản phẩmdược phẩm Do vậy, hầu hết các nghiên cứu từ trước tới nay về lipid sinh vậtbiển mới đi vào phân tích thành phần hàm lượng các lớp chất lipid, thành phần

và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng và trong một số lớp chất lipid riêngbiệt Một trong những định hướng nghiên cứu hiện đại là đi sâu vào từng lớpchất lipid, tiến hành phân tích và nhận dạng được các dạng phân tử có mặttrong lớp chất đó mà không cần phân lập từng hợp chất lipid riêng rẽ

1.3 Phương pháp khối phổ (Mass Spectrometry - MS)

1.3.1 Nguyên lý của khối phổ

Khối phổ là kỹ thuật phân tích đo phổ về khối lượng của các phân tử tích điệnkhi chúng di chuyển trong điện trường Mẫu được ion hóa trở thành các phân

tử tích điện khác nhau và được phân tách dựa vào sự sai khác về giá trị m/z Dữliệu phổ khối được tự động ghi lại và sử dụng để nhận dạng protein bằng cáccông cụ tin sinh học.

1.3.2 Hoạt động và cấu tạo chung của máy khối phổ

Ban đầu, mẫu (i) được ion hóa thành các ion ở các trạng thái tích điện khácnhau, (ii) sau đó các ion mẫu sẽ được phân tách dựa trên sự khác biệt về giá trịm/z, (iii) ghi dữ liệu phổ về khối của các ion đã phân tách với sự trợ giúp của cácphần mềm tin sinh học cho phép tìm kiếm trên các cơ sở dữ liệu và phân tíchkết quả thu được Máy khối phổ không đo khối lượng (m) mà chúng đo giá trịm/z (mass/charge ratio)

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo cơ bản của hệ thống khối phổ

Trong nghiên cứu khối phổ, hợp chất cần phân tích được chuyển sangdạng dẫn xuất dễ bay hơi, sau đó được ion hoá bằng các phương pháp thíchhợp Các ion tạo thành được đưa vào nghiên cứu trong bộ phân tích khối củamáy khối phổ Sự phát triển của kỹ thuật hiện nay có thể cho phép tích hợpđồng thời hai kiểu quét ion dương (+) và ion âm (-) nhằm tạo điều kiện thuậnlợi nhất cho các nhà nghiên cứu

Hiện nay có nhiều kỹ thuật được sử dụng để ion hóa phân tử trongphương pháp phổ khối Bên cạnh các phương pháp ion hóa truyền thống, các

kỹ thuật ion hóa mới như: bắn phá nguyên tử nhanh (fast atom bombardment,FAB), ion hoá phun mù điện tử (electrospray ionization, ESI), ion hóa hóa học tại

áp suất khí quyển (atmospheric pressure chemical ionization – APCI), ion hóabằng photon tại áp suất khí quyển (atmospheric pressure photoionization –

APPI), ion hóa phản hấp thụ laser được hỗ trợ bởi chất nền (matrix assistedlaser desorption ionization, MALDI) đã được phát triển để phân tích cấu trúccủa các hợp chất không bay hơi Trong đó MALDI thường được sử dụng đểphân tích các đại phân tử, APCI là kỹ thu t ion hóa thường được sử dụng đểật với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa cácphân tích những hợp chất có độ phân cực trung bình, có phân tử lượng nhỏ, dễbay hơi, còn ESI được ứng dụng trong phân tích các hợp chất phân tử thấp nhưoligosaccharide, polymer có khối lượng phân tử thấp, glycolipid, sphingolipid…(hình 1.6).

Hình 1.6 Sơ đồ hoạt động của hệ ESI-MS/MS

Hình 1.7 Sơ đồ cơ bản của một khối phổ kế

Có nhiều kỹ thuật phân tích khối phổ đang được sử dụng như: cung từ(magnetic sector), tứ cực (quadrupole, Q), bẫy ion (ion trap, IT), thời gian bay(time of flight, TOF), cộng hưởng bằng gia tốc ion biến đổi Fourie (Fourietranfrom ion cyclotron resonance, FT ICR) Trong đó hai kỹ thuật IT và TOF được

sử dụng nhiều nhất hiện nay trong phân tích dạng phân tử của các hỗn hợp

lipid [18] Trong kỹ thuật bẫy ion (IT) sự thay đổi thế trong bẫy sẽ giữ lại mộthay vài ion nhất định (trong chế độ chọn lọc ion) hay gia tốc các ion (trong chế

độ MS nhiều lần) IT có khả năng tích lũy các ion, phân tích khối, phân lập ion vàphân rã ion bằng va chạm do vậy đây là phương tiện rất thuận lợi cho việcnghiên cứu cơ chế phân mảnh Kỹ thuật TOF dựa trên sự khác nhau về vận tốccủa các ion có khối lượng khác nhau khi ở trong cùng một mức năng lượng TOF

có độ phân giải cao và số khối chính xác (tới 0,0001)

Thời gian bay TOF

Phương pháp phân tích khối lượng đơn giản nhất là không sử dụng từtrường mà phụ thuộc vào tốc độ khác nhau của các ion có cùng năng lượngnhưng khối lượng khác nhau Nguồn ion được tạo ra bởi va chạm điện tử và cómột hoặc nhiều điện cực được sử dụng để trích xuất các ion trong một thờigian ngắn so với thời gian chúng đến được đầu dò Vận tốc ion, như được đưa

ra ở trên bởi v = √2zV / m, và khoảng cách giữa nguồn và đầu dò cho phép khốilượng được tính trực tiếp Phương pháp này có hai ưu điểm: nhanh và nếumuốn, có thể hiển thị toàn bộ phổ khối Sự thiếu sót của nó là độ phân giảikém, tín hiệu kém chính xác và hiệu quả kém, do thời gian trích xuất ion từ nguồn ngắn Phương pháp này đã được cải thiện với độ phân giải cao khi kếthợp với nguồn ion hóa plasma phép cặp cảm ứng gọi lài ICP-MS TOF

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý kỹ thuật TOF Phương pháp bẫy ion

Có thể cấu hình điện trường và từ trường để các ion có thể được giữ trongquỹ đạo ổn định trong một khoảng thời gian đủ dài để thực hiện các phép đohữu ích trên chúng Hai dạng phổ kế khối lượng được lấy từ ý tưởng này là máyquang phổ omegatron và máy quang phổ biến đổi Fourier Cả hai đều sử dụngnguyên lý gia tốc hạt cyclotron, trong đó các ion dương được tạo ra bởi mộtchùm electron chạy dọc theo trục của từ trường đều theo các quỹ đạo tròn cóbán kính tỷ lệ với động lượng, r = mv / zB, và tần số quay tỷ lệ nghịch với khốilượng, ω = v / r = zB / m Trong omegatron, tần số của bộ tạo dao động rất khácnhau để mang các ion có khối lượng khác nhau và bằng cách đó tăng động lựccủa chúng cho đến khi chúng đạt đến bán kính mà tại đó đầu dò được đặt Khốilượng có thể được tính trực tiếp từ tần số Độ phân giải có thể cao đáng kể nếuđược cung cấp đủ từ trường, nhưng máy phân tích này thường xuyên hoạtđộng với độ phân giải thấp hơn độ phân giải lý tưởng.

Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý của kỹ thuật Iontrap

Trong phương pháp biến đổi Fourier, tần số của bộ dao động được quétqua phạm vi tương ứng với phạm vi khối lượng quan tâm Mỗi ion được đặtvào một quỹ đạo tròn có bán kính xấp xỉ không đổi nhưng tần số được xác định

rõ Bộ tạo dao động bị tắt và một điện cực thu bức xạ tần số vô tuyến từ các ionchuyển động Đầu ra khuếch đại có thể được ghi lại trực tiếp hoặc sau khi đượctrộn với tần số của bộ tạo dao động cục bộ, một kỹ thuật vô tuyến tiêu chuẩn.Điều này mang lại một tín hiệu thay đổi thời gian phức tạp theo biên độ của các

bộ tản nhiệt ion khác nhau Tín hiệu được chuyển đổi thành dạng kỹ thuật số vàđược lưu trong bộ nhớ máy tính Máy tính chuyển đổi tín hiệu định kỳ nàythành phổ tần số của nó bằng kỹ thuật toán học được gọi là biến đổi Fourier,

với khối lượng tỷ lệ nghịch với tần số Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lầnđể tăng cường độ chính xác Các thiết bị này có khả năng phân giải vượt quámột triệu Để có bán kính quỹ đạo có kích thước thuận tiện, cần phải có từtrường rất cao, thường được cung cấp bởi các chất siêu dẫn.

Khối phổ tứ cực

Các ion dương dọc theo một trục song song với bốn điện cực hình trụ, cácthí nghiệm cho các điện thế tĩnh cho thấy một lực tập trung dọc theo trục x vàmột sự lệch tâm theo hướng z Nếu người ta đặt một điện áp tần số vô tuyếnlên điện áp tĩnh, có thể tìm thấy các quỹ đạo ion dao động cho phép các ion củamột khối lượng nhất định đi qua tứ cực còn các ion khối lượng khác bị lệch rakhỏi chùm tia Thiết bị này được sử dụng rộng rãi trong đó tốc độ thu nhận dữliệu và độ truyền tải cao là rất quan trọng Nó nhỏ gọn và nhẹ và có thể đánhđổi độ nhạy lấy độ phân giải bằng cách điều chỉnh đơn giản các thông số điện.Đây là nguyên lý phân tích phổ biến của máy quang phổ khối sắc ký khí

Hình 1.10 Sơ đồ của máy quang phổ khối bốn cực

Trong phân tích một hỗn hợp chất, việc sử dụng MS một lần không thểmang lại kết quả chính xác Để khắc phục điều này, người ta đã sử dụng các kỹthuật khối phổ 2 lần, 3 lần thậm chí nhiều hơn Kỹ thuật này được gọi là MS/MShay MSn Nguyên tắc của kỹ thuật này là lựa chọn một ion xác định trong các ioncủa lần ion hóa thứ nhất để phân mảnh nhỏ hơn và loại bỏ tất cả các ion kháctrong bộ phận phân tích ion Vì phổ khối khi nhận được lần này chỉ từ một ionxác định nên không bị ảnh hưởng của các tạp chất khác trong mẫu phân tích

Việc phân tích kết quả trên phổ MS/MS sẽ chính xác hơn, đặc biệt khi phân tíchcác hỗn hợp phức tạp [19] Các thiết bị để thực hiện MS/MS có 2 loại chính làcác phổ khối ghép nối tiếp (có thể gồm các tứ cực ghép nối nối tiếp) và bẫy ion.Với bẫy ion, vì các ion được giữ lại trong bẫy nên việc phân mảnh có thể đượcthực hiện thêm nhiều lần nữa (MSn) Tuy vậy trên thực tế người ta thường chỉthực hiện tới MS2 và MS3, vì số ion ở những lần sau giảm nên độ nhạy của phépphân tích cũng giảm Ngoài hai thiết kế cơ bản trên, còn có các loại khác như Q-Trap (kết hợp giữa tứ cực và bẫy ion), Q-TOF (kết hợp giữa tứ cực và TOF), IT-TOF (kết hợp giữa bẫy ion và TOF), các thiết bị này có thể kết nối với LC, GC,HPLC…

1.1.3 Ứng dụng phương pháp khối phổ trong phân tích lipid

Sử dụng phương pháp phổ khối cùng với sự hỗ trợ của các thiết bị phân tíchhiện đại trong những năm gần đây đã giúp khoa học về lipid thu được nhữngthành công trong việc phân tích dạng phân tử của các lớp chất lipid trong cácđối tượng sinh vật khác nhau Thành phần của phosphatidylcholine trong lipidgan bò, lòng đỏ trứng và một số loài nhuyễn thể đã được Julie L.G và cộng sựphân tích sử dụng sắc ký lỏng cao áp ghép nối khối phổ song song (HPLC/ESI-MS) Trên đối tượng sinh vật biển, đã thu được kết quả phân tích “dạng phântử” của glycolipid và shingolipid ở một số loài thân mềm, sứa, hay từ một sốloài bọt biển và nhiều đối tượng sinh v t khácật với khoảng 8-9 kcal/gam, đồng thời chứa các [13,15,18,20,21]

Lipid từ thực vật trên cạn vốn dĩ rất khiêm tốn về thành phần axit béo,đồng nghĩa với việc thành phần dạng phân tử lipid của chúng đơn giản hơntrong đối tượng sinh vật khác Có lẽ vì vậy, dạng phân tử của các lớp chất lipid

từ thực vật trên cạn sớm được các nhà khoa học nghiên cứu Thông tin vềthành phần “dạng phân tử” của lipid có nguồn gốc từ thực vật biển cho tới nayvẫn còn khiêm tốn hơn rất nhiều Các nghiên cứu của các nhà khoa học về rongbiển từ những năm 1980 đã ghi nhận sự có mặt của các phân tử lipid trong cácloài rong biển như phospholipid, glycolipid Với sự tiến bộ lớn trong các kỹthuật phân tích, phổ khối giúp làm sáng tỏ các thông tin về dạng phân tử củalipid, mở ra những hiểu biết mới trong nghiên cứu sinh hóa lipid

1.4.Một số nghiên cứu về lớp chất lipid trong rong biển

Năm 1990, Dembitsky và cộng sự đã nghiên cứu thành phần axit béocủa các loài rong Nâu thu từ Biển Đen Kết quả thu được cho thấy rằng cácaxit béo chính của chúng là C16:0, C18:1, C18:3, C18:4 và C20:5 Khi kiểm trathành phần glycolipid cho thấy hàm lượng monoglycosyldiacylglycerol củacác mẫu thay đổi từ 26,8 đến 46,5% tổng glycolipid, hàm lượngdiglycosyldiacylglycerol từ 19,6 đến 44,1% và hàm lượngsulphaquinovosyldiacylglycerol từ 17,5 đến 51,7% Tỷ lệ các chất béo nóichung trong các loài khác nhau dao động từ 1,2 đến 4,9% và cácphospholipid từ 2,9 đến 19,7% Các phospholipid chính tìm thấy trong cácloài rong Nâu này là phosphatidylcholine (PC), phosphatidylglycerol (PG) vàphosphatidylethanolamin (PE); Tuy nhiên, trong m t số mẫu nghiên cứu cònộ ngoài các thành phần cơ bản trongtìm thấy sự có m tặt PE, PG và PI như các phospholipid chính nhưng không có

PC Các phospholipid không xác định được cũng đã tìm thấy ở một số loàirong trong nghiên cứu này [14]

Nhóm tác giả Eichenberger đã công bố kết quả về hàm lượng lipidcủa hơn 100 loài đại diện cho 16 họ rong Nâu (Phaeophyceae) bằngphương pháp TLC vào năm 1993 Kết quả là các glycolipid nhưmonogalactosyldiacylglycerol (MGDG), digalactosyldiacylglycerol (DGDG),sulphoquinovo- syldiacylglycerol (SQDG) và các phospholipid nhưphosphatidylglycerol (PG) và phosphatidylethanolamine (PE) có mặt tronghầu hết các loài được nghiên cứu Sự xuất hiện chọn lọc theo loài của các

diacylglycerylhydroxymethyltrimethyl-p-alanine (DGTA) có thể được sửdụng trong việc phân loại rong Nâu và một số loài thực vật khác Dựa trêngiới hạn phát hiện là 0,5 pg/mg lipid tổng, DGTA được phát hiện trong cácphân lớp thực vật Tilopteridales, Dictyotales, Notheiales, Fucales,Durvillaeales, Sphacelariales nhưng không có mặt ở các lớp Sporochnales,Desmarestiales, Dictyosiphonales, Laminariales, Ascoseirales,Syringodermatales, Cutleriales và Scytosiphonales Hai lớp Ectocarpales vàChordariales là các nhóm hỗn hợp, có loài có DGTA và có loài không Các tác

giả cũng không thấy sự xuất hiện của PC trong các phân lớp Dictyotales vàDurvillaeales, trừ một vài mẫu thuộc lớp Fucales Họ cũng nhận thấy rằngnhóm diacylglyceryltrimethylhomoserine chỉ có khả năng xuất hiện mộtlượng nhỏ trong một số ít loài rong lục nghiên cứu [22].

Năm 2015, lipid từ các loài Ulva armoricana (Chlorophyta) và Solieria

chordalis (Rhodophyta) từ vùng biển Brittany, Pháp, đã được nhóm tác giả

Melha Kendel tiến hành nghiên cứu Kết quả cho thấy, hàm lượng lipid tổngcủa các loài này lần lượt là 2,6% và 3,0% trọng lượng khô Các thành phần

chính của S chordalis là lipid trung tính (37%) và glycolipid (38%), trong khi loài U armoricana chỉ chứa chủ yếu là lipid trung tính (55%) Axit béo không bão hòa đa (PUFA) tính được là 29% tổng số chất béo trong U armoricana và 15% S chordalis Trong cả hai loài rong được nghiên cứu, phospholipid được

tạo thành từ PUFA chiếm tới 18% Ngoài ra, PUFA được chứng minh là đại

diện cho 9% glycolipid trong loài U armoricana và 4,5% trong S chordalis Các PUFA chủ yếu là C16:4n-3, C18:4n-3, C18:2n-3, C22:6n-3 trong U.

armoricana và C20:4n-6; C20:5n- 3 trong S chordalis Điều quan trọng là sự

xuất hiện của sáu axit hydroxy- 3, 3-hydroxy- và hai axit béo hydroxy khôngbão hòa đơn cũng được xác định và có thể cung cấp số li u cơ sở cho thànhệu chungphần hóa học của hai loài rong này Ngoài ra, những loại rong biển này chứacác hợp chất đáng quan tâm như squalene, α-tocopherol, cholest-4-en-3-one

và phytosterol Chúng có tác dụng chống tăng sinh và hoạt tính với tế bàoung thư phổi- phế quản (không bào nhỏ) của con người (NSCLC-N6) với IC50

là 23μmol trolox / g chiết xuất,g/ml đối với MGDG phân lập từ S Chordalisand và 24μmol trolox / g chiết xuất,g/ml đối với DGDG từ U armoricana Những kết quả này cho thấy tiềm năng của hai loài

này giá trị trong các lĩnh vực y tế, dinh dưỡng và hóa học [23]

Năm 2016, Masaki Honda và c ng sự đã nghiên cứu các lớp chất lipid,ộ ngoài các thành phần cơ bản trong

axit béo và thành phần glycerolipid trên đối tượng rong câu Gracilaria

vermiculophylla, vốn được coi là nguồn dự trữ hoạt chất prostaglandine nổi

tiếng, như PGE2 và PGF2α Trong nghiên cứu này, tác giả đã làm rõ các đặctính của glycerolipid dùng làm cơ chất cho quá trình chuyển hóa thànhprostaglandin Các lớp lipid, thành phần axit béo và các dạng phân tửglycerolipid cũng đã được nghiên cứu sâu hơn trên đối tượng này Các lớp

lipid chính trong loài G vermiculophylla là MGDG, DGDG và SQDG, cũng như

PC, chiếm tới 43,0% hàm lượng lipid tổng Axit arachidonic (C20: 4n-6, tiềnchất prostaglandin) và axit palmitic (C16:0) là các axit béo chiếm ưu thếtrong lipid tổng của loài rong này Hàm lượng axit béo 20:4n-6 cao đáng kểtrong lớp MGDG và PC với hơn 60% Hàm lượng axit C16:0 cao đáng kể trongDGDG và SQDG với hơn 50% Bằng vi c sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng caoệu chungHPLC đã xác định rằng các axit béo được ester hóa ở vị trí sn-1 và sn-2 củacác chất béo đó Các phân tử glycerolipid chính bao gồm 20:4n-6/20:4n-6(sn-1/sn-2) cho MGDG (56.5%) và PC (40.0%), 20:4n-6/16:0 cho DGDG(75,4%) và SQDG(58,4%) Từ đó, các tác giả cho rằng các phân tử glycerolipid

có chứa một hoặc C20:4n-6 là các chất nền chính cho sản xuất prostaglandin

trong G vermiculophylla [24].

Năm 2017, Costa và cộng sự đã tìm được hơn 147 dạng phân tử tronglipid của chi Gracilaria được phân bố trong các loại glycolipid như MGDG,DGDG, sulfoquinovosylmonoacylglyceride (SQMG), SQDG, PC, lyso-PC, PG, lyso-

PG, PI, PE, PA, inositolphosphoceramide (IPC) và lipid betainmonoacylglyceryland diacylglyceryl-N, N, N- trimethyl homoserine (MGTS vàDGTS) Nhóm tác giả cũng đã thử nghiệm tác dụng chống viêm của lipid từ

Gracilaria sp bằng cách theo dõi khả năng tồn tại của tế bào trong các dòng

ung thư ở người và bằng cách sử dụng các đại thực bào của chuột tương ứng.Kết quả cho thấy dịch chiết lipid của các loài này đã làm giảm khả năng tồn tạicủa tế bào ung thư vú T-47D ở người và tế bào ung thư bàng quang 5637 ởngười (nồng độ ức IC 50 tương ứng là 12,2g /ml và 12,9g/ml) và ức chế việc sảnxuất oxit nitric (NO) tạo ra bởi thụ thể giống như 4 chất hi p đồngệu chunglipopolysaccharide (LPS) trên dòng tế bào đại thực bào RAW 264.7 (ức chế 35%

ở nồng độ 100g/ml) Những phát hiện này góp phần làm tăng vai trò của

Gracilaria sp Khi các sinh khối này được trồng trong điều kiện kiểm soát trên hệ

thống IMTA [17]

Tại Việt Nam, các nghiên cứu về lớp chất lipid và các dạng phân tử vẫncòn rất hạn chế, đặc biệt là đối với rong biển Năm 2014, nhóm tác giảAndrey, Phạm Quốc Long, Lê Tất Thành phát hiện PGE3 từ loài rong Câu

Gracilaria vermiculophylla từ Liên Bang Nga Tới năm 2016, tác giả Lê Tất

Thành và cộng sự tiếp tục khảo sát các loài rong đỏ Rhodophyta và công bốxác định prostaglandin E2 (PGE2) ở một số loài rong Đỏ của Việt Nam và Liên

Bang Nga [4,5] Đây là nhóm chất béo có tính axit được tạo ra bởi các enzym

trong hầu hết các loại tế bào động vật có vú để đáp ứng với các kích thích cơhọc, hóa học hoặc miễn dịch học

Năm 2017 nhóm tác giả Phạm Thu Huế đã công bố kết quả điều tra khảosát hàm lượng lipid, các lớp chất, thành phần axit béo của một số loài rong nâuchi Sargassum được thu thập tại Cô Tô (Quảng Ninh), Hòn Nồm (Quảng Bình) vàLăng Cô (Thừa Thiên - Huế) Kết quả thu được cho thấy hàm lượng lipid tổng sốcủa các mẫu rong dao động từ 0,11% đến 0,99% trọng lượng rong tươi Kết quảphân tích sắc ký lớp mỏng (TLC) cho thấy lipid tổng của các loài Sargassum chứacác lớp chất lipid cơ bản khác nhau như lipid phân cực, sterol, acid béo tự do vàtriacylglycerid Trong đó, hàm lượng lipid phân cực cao nhất ở 5/6 mẫu với46,55 - 68,16% hàm lượng lipid tổng Các lớp khác nhưmonoalkyldiacylglycerols, hydrocacbon và sáp không được tìm thấy trongnghiên cứu này

Năm 2018, tác giả Nguyễn Văn Tuyến Anh đã báo cáo kết quả luận văn

“Nghiên cứu thành phần và hàm lượng lipid, axit béo của một số loài rong nâutại vùng biển Việt Nam” Kết quả nghiên cứu của tác giả cho thấy thành phần vàhàm lượng các lớp chất lipid trong lipid tổng của 11 mẫu như Pol, ST, DG, FFA,

TG, MADG và HW đã được xác định bằng phương pháp TLC trên bản mỏngSorbfil Trong đó, chi rong mơ Sargassum có 3-4 lớp chất, các chi rong Nâu khác

có 5 lớp chất, chỉ có duy nhất loài rong Padina boryana Thivy (17KT) chi Padina

có đầy đủ 7 lớp chất lipid cơ bản Đây cũng là công trình nghiên cứu đầu tiênxác định được 74 dạng phân tử của các lớp chất MGDG, DGDG, SQDG, PG, PC và

PI từ loài rong Distromium decumbens (Okamura) Levring Trong đó chiếm hàm

lượng cao nhất trong mỗi phân lớp là các dạng phân tử MGDG 18:4/20:5 với13.92%, DGDG 16:0/18:1, SQDG 14:0/16:0 với 21.78%, PG 16:1/18:1 (ho cặt16:0/18:2) với 41.83%, PI 16:0/18:1 với 44.09% và PC 14:0/16:0 với 19,30%.Năm 2020, nhóm tác giả Phạm Thu Huế tiếp tục công bố kết quả nghiên

cứu dạng phân tử phospholipid của loài rong lục Halimeda incrassata Lamx.