Download luận văn thạc sĩ ngành hóa phân tích với đề tài: Nghiên cứu tinh chế và phân tích đặc điểm cấu trúc của fucoidan từ rong nâu Sargassum oligocystum, cho các bạn làm luận văn tham khảo Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://baocaothuctap.net

1. Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân dƣới sự
hƣớng dẫn của TS. Phạm Đức Thịnh và tham khảo thêm các tài liệu đáng tin
cậy, có nguồn gốc rõ ràng. Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn
trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn này.
Nha Trang, ngày 12 tháng 12 năm 2019
Tác giả luận văn
Lê Đỗ Thùy Vi

2. Lời cảm ơn
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận đƣợc
rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học thuộc
nhiều lĩnh vực cùng đồng nghiệp và bạn bè.
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới TS.
Phạm Đức Thịnh đã gợi mở cho tôi các ý tƣởng nghiên cứu, tận tình hƣớng
dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam thông qua đề tài Hợp tác quốc tế mã số QTRU04.06/18-19 đã
hỗ trợ kinh phí thực hiện đề tài luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo Học viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học và Phòng Đào tạo đã
tổ chức công tác giảng dạy, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thiện
luận văn và các thủ tục cần thiết.
Tôi chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện về mọi mặt của Lãnh
đạo Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang cũng nhƣ các
anh chị em công tác tại phòng Hóa Phân tích đã tạo mọi điều kiện tốt nhất
để tôi làm thực nghiệm và luôn động viên, giúp đỡ để tôi hoàn thành đề tài
luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ban giám hiệu trƣờng Đại học Khánh Hòa,
Khoa Khoa học Tự nhiên và Công nghệ đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi
hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân của mình tới gia đình, bạn bè, những
ngƣời thân luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành luận văn.
Nha Trang, ngày 12 tháng 12 năm 2019
Xin chân thành cảm ơn!
Lê Đỗ Thùy Vi

3. Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt
13
C-NMR
Carbon-13 NMR
Spectroscopy Phổ CHTHN Carbon 13
DMSO Dimethylsulfoxide Dimethylsulfoxid
EtOH Ethanol Ethanol
Fuc Fucose Đƣờng fucose
Fucf Fucofuranose Fucofuranose
Fucp Fucopyranose Fucopyranose
Gal Galactose Đƣờng galactose
GPC
Gel permeation
chromatography Sắc ký lọc gel
Gluc Glucose Đƣờng glucose
GlucA Glucuronic Axit Axit glucuronic
HPLC High Performance
Liquid Chromatography
Sắc ký lỏng cao áp
1
H-NMR Proton NMR
Spectroscopy
Phổ CHTHN proton
IR Infrared Spectroscopy
desorption/ionization
Phổ hồng ngoại
Man Mannose Đƣờng mannose
MeOH Methanol Methanol
NMR Nuclear Magnetic Cộng hƣởng từ hạt nhân

4. Resonance (CHTHN)
TFA Trifluoroacetic axit Axit trifluoroacetic
Xyl Xylose Đƣờng xylose

5. DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hoá học (%) của một số loài rong biển.......................10
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số fucoidan .....................................21
Bảng 1.3. Sự phân bố trọng lƣợng phân tử của fucoidan ..............................29
Bảng 1.4. Cấu trúc hóa học của các fucoidan từ một số loài rong nâu...........39
Bảng 1.5. Hàm lƣợng, thành phần hóa học và KLPT trung bình của các mẫu
fucoidan phân lập từ 6 loài rong nâu Việt Nam..............................................48
Bảng 1.6. Hoạt tính gây độc tế bào của các mẫu fucoidan trên các dòng tế bào
ung thƣ gan Hep-G2 và ung thƣ mô liên kết RD............................................50
Bảng 2.1. Các đỉnh phổ đặc trƣng của fucoidan trên phổ hồng ngoại............59
Bảng 3.1. Hiệu quả thu nhận fucoidan chiết trong các dung môi khác nhau .67
Bảng 3.2. Hàm lƣợng fucoidan thu nhận từ 08 loài rong nâu Việt Nam........69
Bảng 3.3.Hàm lƣợng thu nhận fucoidan tổng và các phân đoạn ....................76
Bảng 3.4. Thành phần hóa học fucoidan thu nhận từ rong S. oligocystum.....76
Bảng 3.5. Thành phần hóa học các phân đoạn chiết từ rong S. oligocystum..79

6. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Bản đồ vị trí khu vực điều tra phân bố một số chi rong nâu tỉnh
Khánh Hòa ......................................................................................................14
Hình 1.2. Cấu trúc của fucoidan từ F. vesiculosus đƣợc mô tả vào năm 1950
.........................................................................................................................22
Hình 1.3. Cấu trúc của fucoidan có sunfat ở vị trí 4 và liên kết 3-O-linked từ
loài rong E. Kurome đƣợc mô tả vào năm 1991 ...........................................23
Hình 1.4. Cấu trúc fucoidan phân đoạn F32 tách từ rong nâu Hizikia fusiforme
.........................................................................................................................25
Hình 1.5. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
A.nodusum.......................................................................................................25
Hình 1.6. Cấu trúc của một phân đoạn Fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
Cladosiphon okamuranus................................................................................26
Hình 1.7. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
Chorda filum ...................................................................................................27
Hình 1.8. Cấu trúc fucoidan từ Fucus serratus...............................................28
Hình 1.9. Cấu trúc của fucoidan từ Sargassum polycystum. ..........................45
Hình 1.10. Mảnh cấu trúc cơ bản fucoidan chiết tách từ rong Turbinaria
decurrens.........................................................................................................49
Hình 1.11. Sơ đồ cấu trúc deS-2, deS-4, deS-6 rong Sargassum aquifolium .51
Hình 2.1. Mẫu rong Sargassum oligocystum..................................................54
Hình 2.2. Sơ đồ chiết theo bản quyền Nga (Paten WO 2005,014657)...........56
Hình 2.3. Độ dịch chuyển hóa học trong phổ NMR của polysaccharide .......60
Hình 3.1. Sắc ký đồ GPC của fucoidan từ rong nâu Sargassum oligocystum..
.........................................................................................................................70
Hình 3.2. Phân đoạn fucoidan đƣợc chiết từ rong S.oligocystum bằng sắc ký
trao đổi anion trên cột DEAE-cellulose..........................................................72

7. Hình 3.3. Sắc ký đồ HPLC của các mẫu đƣờng đơn chuẩn............................74
Hình 3.4. Sắc ký đồ HPLC mẫu fucoidan chiết tách từ rong S.oligocystum..74
Hình 3.5. Sắc ký đồ HPLC xác định thành phần đƣờng đơn phân đoạn F4...75
Hình 3.6. Sắc ký đồ HPLC xác định thành phần đƣờng đơn phân đoạn F5...75
Hình 3.7. Phổ hồng ngoại IR của phân đoạn F4(Sargassum oligocystum) ....81
Hình 3.8. Phổ hồng ngoại IR của phân đoạn F5(Sargassum oligocystum) ....82
Hình 3.9. Phổ 1H-NMR của phân đoạn F4.....................................................84
Hình 3.10. Phổ 1H-NMR của phân đoạn F5...................................................84
Hình 3.11. Phổ 13C-NMR của phân đoạn F4.................................................85
Hình 3.12. Phổ 13C-NMR của phân đoạn F4.................................................85

8. 1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................... 6
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG NÂU............................................................. 6
1.1.1. Giới thiệu về rong biển...................................................................... 6
1.1.2. Giới thiệu về rong nâu.....................................................................10
1.1.2.1. Phân loại và phân bố rong nâu trên thế giới ............................11
1.1.2.2. Phân loại và phân bố rong nâu ở Việt Nam..............................12
1.1.3. Thành phần hóa học của rong Nâu..................................................15
1.1.3.1. Polysaccharide ..........................................................................15
1.1.3.2. Một số hợp chất khác.................................................................18
1.2. TỔNG QUAN VỀ FUCOIDAN ...........................................................19
1.2.1. Giới thiệu chung về fucoidan ..........................................................19
1.2.2. Thành phần hóa học của fucoidan trong một số loài rong nâu .......20
1.2.3. Cấu trúc hóa học của fucoidan ........................................................22
1.2.4. Tính chất hóa lý của fucoidan .........................................................28
1.2.5. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của fucoidan.................................29
1.2.5.1. oạt t nh chống ng t máu và chống hu ết khối...................29
1.2.5.2. oạt t nh chống virus................................................................32
1.2.5.3. oạt t nh kháng u và iều hòa miễn dịch..................................33
1.2.5.4. oạt t nh chống ox hóa............................................................34
1.2.5.5. Giảm lipid máu..........................................................................35
1.2.5.6. Kháng viêm................................................................................35
1.2.5.7. Chống lại các bệnh về gan ........................................................36
1.2.5.8. oạt t nh kháng khuẩn ..............................................................36

9. 2
1.2.5.9. ác d ng giảm l ợng ng hu ết trong máu..........................37
1.2.5.1 . Các ng d ng c a fucoidan.....................................................37
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN.........38
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..................................................38
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam...................................................43
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ..............................................................53
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................................................55
2.2.1. Phƣơng pháp chiết tách và phân đoạn fucoidan .............................55
2.2.1.1. Ph ơng pháp chiết tách fucoidan từ rong nâu..........................55
2.2.1.2. Ph ơng pháp phân oạn fucoidan ............................................55
2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc của fucoidan .............................57
2.2.2.1. Ph ơng pháp xác ịnh hàm l ợng tổng carboh drate .............57
2.2.2.2. Ph ơng pháp xác ịnh thành phần monosaccharide................57
2.2.2.3. Ph ơng pháp xác ịnh hàm l ợng sulfate ................................57
2.2.2.4. Ph ơng pháp xác ịnh hàm l ợng uronic axít..........................57
2.2.2.5. Sắc ký thẩm thấu gel (GPC)......................................................57
2.2.2.6. Ph ơng pháp phổ hồng ngoại IR ..............................................58
2.2.2.7. Ph ơng pháp phổ cộng h ởng từ hạt nhân NMR.....................60
2.3. THỰC NGHIỆM...................................................................................62
2.3.1. Chiết tách và phân đoạn tinh chế fucoidan từ rong nâu..................62
2.3.2. Phân tích hàm lƣợng tổng carbohydrate..........................................64
2.3.3. Phân tích thành phần monosaccharide ............................................64
2.3.4. Phân tích hàm lƣợng sulfate............................................................65

10. 3
2.3.5. Phân tích hàm lƣợng uronic axít .....................................................65
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................66
3.1. CHIẾT TÁCH VÀ PHÂN LẬP FUCOIDAN TỪ RONG NÂU........66
3.2. TÁCH PHÂN ĐOẠN VÀ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÁC PHÂN ĐOẠN FUCOIDAN ...............................................................70
3.3. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC CỦA FUCOIDAN.............80
3.3.1. Các đặc trƣng cấu trúc thu đƣợc từ phổ hồng ngoại IR...............80
3.3.2. Các đặc trƣng cấu trúc thu đƣợc từ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
NMR..........................................................................................................83
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................87
4.1. KẾT LUẬN ...........................................................................................87
4.2. KIẾN NGHỊ ..........................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 92

11. 4
MỞ ĐẦU
Trong đa dạng và vô tận của thảm thực vật đại dƣơng, rong nâu là một
trong số các loài thực vật biển có thể tự tái tạo đáng lƣu ý nhất mà con ngƣời
đã phát hiện ra. Rong nâu chứa rất nhiều polysaccharide sinh học quí nhƣ
alginate, laminaran, fucoidan với khả năng ứng dụng hết sức rộng lớn [1,2].
Trong số đó, fucoidan là hợp chất đƣợc đặc biệt quan tâm nghiên cứu.
Fucoidan là tên gọi chung cho các polysaccharide sulfate có trong thành phần
của rong nâu. Từ hơn 100 năm qua kể từ lần đầu tiên fucoidan đƣợc phát hiện
trong thành phần của rong nâu bởi Kylin và cộng sự vào năm 1913, cho tới
nay fucoidan vẫn đang là hợp chất đặc biệt thu hút đƣợc sự quan tâm nghiên
cứu của rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nhờ sự đa dạng về cấu trúc cũng
nhƣ phổ rộng các hoạt tính sinh học nhƣ: kháng ung thƣ, kháng viêm, chống
đông máu, kháng virut, chống tạo mạch (antiangiogenic), chống oxy hóa,
điều hòa miễn dịch, [3,4].... Vì vậy, fucoidan đã trở thành một nguồn dƣợc
liệu đầy tiềm năng cho các ứng dụng làm thực phẩm chức năng, mỹ phẩm,
thực phẩm bổ dƣỡng và thuốc.
Fucoidan rong nâu là một polymer dị thể có cấu trúc rất phức tạp bởi
tính đa dạng về thành phần đƣờng đơn, khả năng phân nhánh cũng nhƣ các vị
trí nhóm sulfate trên các gốc đƣờng biến đổi không theo quy luật. Thành phần
của nó bao gồm nhiều loại đƣờng, chủ yếu là fucose và một số các gốc đƣờng
khác nhƣ galactose, glucose, manose, xylose..., bên cạnh đó trong một số
trƣờng hợp còn phát hiện thấy sự có mặt của các nhóm uronic axit và acetyl.
Ngoài ra, các nghiên cứu trƣớc đây còn chỉ ra rằng sự biến đổi về cấu trúc
của fucoidan phụ thuộc vào loài rong, mùa vụ thu hoạch, vùng địa lý thu mẫu
cũng nhƣ các kỹ thuật chiết tách.
Việt Nam có nguồn tài nguyên rong nâu rất đa dạng và phong phú với
hơn 100 loài đã đƣợc phát hiện gồm nhiều chi rong khác nhau, trong đó riêng
chi Sargassum chiếm khoảng hơn 60 loài, ƣớc tính đạt tới 10.000 tấn rong
khô/năm [5,6]. Đây đƣợc coi là nguồn tiềm năng rất lớn cho các nghiên cứu
về fucoidan theo hƣớng phát triển thành các sản phẩm có giá trị cao ứng dụng
trong lĩnh vực y dƣợc. Fucoidan đã đƣợc nghiên cứu ở Việt Nam trong hơn

12. 5
một thập kỷ qua, các kết quả mà các nhà khoa học trong nƣớc thu đƣợc là rất
có ý nghĩa, bƣớc đầu đã đƣa đƣợc sản phẩm fucoidan từ rong nâu Việt Nam
vào phục vụ cuộc sống... Tuy nhiên, các nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính
sinh học của fucoidan từ rong nâu nói chung và chi rong Sargassum nói riêng
ở Việt Nam vẫn còn rất ít, theo các tài liệu tham khảo cho thấy các nghiên
cứu về fucoidan từ loài rong Sargassum oligocystum ở Việt Nam vẫn chƣa
đầy đủ, mới chỉ có các nghiên cứu sơ bộ về thành phần hóa học của mẫu
fucoidan chiết thô.Trong khi đó, đây là một trong số các loài rong tƣơng đối
phổ biến và có trữ lƣợng tự nhiên lớn so với một số loài rong khác trong cùng
chi Sargassum, có khả năng khai thác để sử dụng làm nguyên liệu cho việc
sản xuất fucoidan vào mục đích làm thực phẩm chức năng hoặc làm thuốc. Vì
vậy, thực hiện đề tài “Nghiên cứu tinh chế và phân tích đặc điểm cấu trúc
của fucoidan từ rong nâu Sargassum oligocystum” là cần thiết nhằm đóng
góp thêm các nghiên cứu về fucoidan từ rong nâu ở Việt Nam theo hƣớng
phát triển các hoạt chất mới cũng nhƣ khả năng ứng dụng hiệu quả fucoidan
trong lĩnh vực y dƣợc.
Mục tiêu của luận văn:
- Nghiên cứu tinh chế và phân đoạn fucoidan từ rong nâu Sargassum
oligocystum Việt Nam.
- Phân tích thành phần hóa học và các đặc trƣng cấu trúc của fucoidan
thu nhận đƣợc sau quá trình chiết tách.
Để đạt đƣợc mục tiêu đề ra, nội dung nghiên cứu của luận văn bao
gồm:
- Thu thập rong nâu Sargassum oligocystum tại vùng biển Nha Trang.
- Tách chiết và phân đoạn fucoidan từ rong nâu thu đƣợc.
- Phân tích thành phần hóa học của fucoidan và các phân đoạn của chúng.
- Xác định các đặc trƣng cấu trúc của phân đoạn fucoidan có hàm lƣợng
quan tâm.

13. 6
1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG NÂU
1.1.1. Giới thiệu về rong biển
Rong biển hay còn gọi là tảo, là những loài thực vật bậc thấp sinh sống
ở biển, sống tự dƣỡng bằng cách quang hợp, hình thái dạng tản, thuộc nhóm
tảo biển. Chúng là loại thực phẩm lành mạnh, tốt cho sức khỏe và còn đƣợc
sử dụng nhƣ một loại thuốc thảo dƣợc. Rong biển sinh trƣởng phát triển
nhanh, có vòng đời sinh trƣởng không quá một năm, tốc độ tăng trọng nhanh
và tạo ra sinh khối lớn. Tổng số loài rong biển trên thế giới đƣợc phân loại
chủ yếu thuộc 3 ngành chính:
Ngành rong lục (Chlorophyta): 900 loài
Ngành rong nâu (Phaeophyta): 1800 loài
Ngành rong đỏ (Rhodophyta): 4000 loài
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu phát hiện loài mới bổ sung
vào tổng số loài rong biển phân bố trên toàn thế giới. Trong số 03 ngành rong
trên, rong nâu là ngành rong có trữ lƣợng lớn nhất và phân bố đa dạng nhất
với hơn 1800 loài đã đƣợc phân loại.
Tại các vùng biển ở Việt Nam, tổng số loài rong biển ƣớc tính khoảng
1.000 loài, trong đó có khoảng 639 loài có trữ lƣợng lớn với 151 loài thuộc
ngành rong lục (Chlorophyta), 143 loài thuộc ngành rong nâu (Phaeophyta),
269 loài thuộc ngành rong đỏ (Rhodophyta) và 76 loài thuộc ngành rong lam
(Cyanophyta) [6]. Trong tất cả các loài này, 310 loài phân bố ở vùng ven biển
các tỉnh phía Bắc và 484 loài hiện diện ở các tỉnh phía Nam, 156 loài phân bố
ở cả hai vùng [6,7].
Đại dƣơng cung cấp cho trái đất khoảng 200 tỷ tấn rong biển hàng năm.
Các nhà khoa học cho rằng trên 90% cacbon trên trái đất đƣợc tổng hợp nhờ
quang hợp, trong đó 20% có nguồn ngốc từ rong biển. Việc sử dụng các sản
phẩm từ rong biển đã trải qua thời kì lịch sử rất lâu dài. Các dấu vết khảo cổ
học cho thấy, ngƣời Nhật đã dùng rong biển từ hơn 10.000 năm trƣớc. Trong

14. 7
nền văn hoá Trung Quốc cổ đại, rong biển đƣợc coi là đặc sản dùng trong các
món ăn của triều đình và chỉ hoàng tộc hay khách của hoàng thân, quốc thích
mới đƣợc thƣởng thức. Rong biển cũng đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực
khác, chúng là nguồn nguyên liệu tự nhiên cho công nghiệp thực phẩm (Cải
biển Ulva lactuca, bột rong biển, chất tạo gel E400, E401 Alginate–Agar
E406, E407, Carrageenan...), mỹ phẩm (chất tạo kết cấu và hoạt hóa), công
nghiệp (Phycocolloids, hydrocolloids tạo độ sánh, gel hoặc chất ổn định),
thức ăn gia súc, nông nghiệp ... Qua các tài liệu tham khảo trong lịch sử và
trong thời gian sử dụng lâu dài, không có nguy cơ gây hại sức khỏe nào đƣợc
đề cập đến. Vì vậy, ngày nay rong biển đƣợc xếp vào loại thực phẩm chức
năng ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trên thế giới. Hiện nay, Nhật Bản,
Trung Quốc và Hàn Quốc là những quốc gia tiêu thụ lƣợng rong biển thực
phẩm lớn nhất và nhu cầu sử dụng của họ là cơ sở của nghề nuôi trồng rong
biển với sản lƣợng hằng năm trên toàn thế giới khoảng 6 triệu tấn rong tƣơi,
trị giá lên đến 5 tỉ USD. Các nƣớc cung cấp rong biển làm thực phẩm chính là
Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan. Các nƣớc cung cấp chính
rong biển cho các ngành công nghiệp là Đan Mạch, Pháp, Na Uy, Tây Ban
Nha, Mỹ và Nhật.
*Thành phần hóa học có trong rong biển
Rong biển có thành phần hóa học đa dạng, các hợp chất có trong rong
biển đều là những hợp chất có giá trị dinh dƣỡng và dƣợc dụng cao. Hàm
lƣợng của các chất có trong rong biển phụ thuộc vào loài rong, điều kiện
sống, sinh trƣởng và phát triển của rong. Theo kết quả phân tích ở các loài
rong đã đƣợc nghiên cứu, thành phần trong rong biển gồm có : nƣớc chiếm 80
– 90 %, protein chiếm khoảng 5 – 20,5% trọng lƣợng khô, 17 loại axít amin,
trong đó có mặt tất cả các amino axit thiết yếu, hàm lƣợng lipid trong rong
chiếm từ 0,2 – 0,6%, các loại sắc tố : sắc tố màu nâu (fucoxanhthin), các sắc
tố xanthophyll khác là violaxanthin, antheraxanthin, neoxanthin,
diainoxanthin và diatoxanhthin, chất khoáng, các nguyên tố đa lƣợng ( K, Na,
Mg, S, P,…) và đặc biệt là các nguyên tố vi lƣợng ( Sr, Fe, Cu, Zn, Mn,
Mo,…). Thành phần hóa học quan trọng của rong nâu là các glucid, chúng

15. 8
đƣợc chia thành 2 nhóm : monosaccharide và polysaccharide. Nhóm
monosaccharide gồm các đƣờng đơn nhƣ : mannitol, fucose, galactose,
manose, xylose,….trong đó quan trọng nhất là mannitol. Mannitol thuộc
nhóm đƣờng kép của rong nâu, đƣợc phát hiện đầu tiên vào năm 1884 và
nghiên cứu sâu hơn vào năm 1913. Các nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng
mannitol của rong biển ở vùng biển phía Nam cao hơn phía Bắc. Hàm lƣợng
mannitol trong rong biển thƣờng cao vào các tháng mùa hè và có xu hƣớng
tăng dần theo thời gian sinh trƣởng của rong... Mannitol đƣợc sử dụng nhiều
trong dƣợc phẩm, trong công nghiệp để làm nguyên liệu tổng hợp một số hợp
chất hữu cơ, làm thuốc nổ, diêm và trong công nghiệp thực phẩm đặc biệt là
trong công nghiệp bánh kẹo để sản xuất các loại bánh gato có độ ngọt cao
nhƣng đảm bảo độ mềm và xốp của bánh [8,9,10]. Nhóm polysaccharides
gồm có : fucoidan, laminaran, alginate, agar và carrageenan. Fucoidan là hợp
chất đƣợc đặc biệt quan tâm nghiên cứu nhờ các tính chất sinh học đa dạng và
đặc thù của nó nhƣ khả năng tăng cƣờng miễn dịch, chống đông tụ máu,
chống viêm nhiễm, kháng virus, điều trị rối loạn đƣờng huyết và hỗ trợ trong
điều trị ung thƣ. Laminaran đóng vai trò nhƣ chất dự trữ trong rong nâu.
Laminaran là chất tạo hệ miễn dịch ở động vật có vú, laminaran sulfate hóa đã
đƣợc chứng minh là có đặc tính giống heparin.. Laminaran có hoạt tính chống
đông tụ máu và chống ung thƣ. Agar và alginate đƣợc sử dụng rộng rãi trong
công nghiệp thực phẩm : đƣợc sử dụng làm chất ổn định trong bánh kẹo, kem,
nƣớc ngọt hay làm chất làm đông đặc và tạo gel trong sản xuất thịt đông lạnh;
trong công nghệ sinh học đƣợc dùng làm môi trƣờng nuôi cấy, trong y học
dùng làm vải băng bó vết thƣơng truyền thống, lấy dấu răng, pha thuốc, pha
huyết thanh, trong một số công thức chống chảy máu dạ dày, trong việc cấy
ghép tế bào, tác động vào các tế bào sản xuất insulin để điều trị bệnh tiểu
đƣờng loại 1. Vỏ nang bằng alginate không bị dịch tiêu hóa phân hủy và chỉ
tan trong ruột. Màng đƣợc tạo thành từ alginate và gelatin kết hợp với một số
chất nhƣ tinh dầu tràm, rau má, nghệ, dầu mù u có tác dụng trong điều trị vết
thƣơng nhƣ vết bỏng, làm giảm sự nhiễm khuẩn, làm nhanh lành vết thƣơng;
trong công nghiệp giấy : alginate đƣợc trộn lẫn với bột giấy rồi xử lý sẽ cho
bề mặt giấy nhẵn, mịn không xù xì; trong công nghiệp dệt và tơ nhân tạo:

16. 9
alginate cho nhũ tƣơng mịn và bền nên đƣợc dùng trong kỹ nghệ sơn, xà
phòng, cao su, phim ảnh, vải lợp nhuộm vecni và sơn để tăng độ bền của màu.
Màu vẽ có alginate dễ tan đều trong nƣớc. Carrageenan là một ionic
polysaccharide, mạch thẳng đƣợc sulfate hóa, chúng mang đầy đủ tính chất
đặc trƣng của polysaccharide. Carrageenan là polysaccharide có khả năng tạo
gel và làm đặc dung dịch, chúng tồn tại trong một số loài rong đỏ thuộc họ
Rhodophyceae. Hiện nay, carrageenan thƣờng đƣợc chiết từ một số loài rong
nhƣ Gigartina, Chondrus, Iridea, Eucheuma. Carrageenan tách chiết từ các
loài rong khác nhau có thành phần hóa học, đặc điểm cấu trúc cũng nhƣ khả
năng tạo gel khác nhau. Tính chất và khả năng tạo gel của carrageenan phụ
thuộc vào độ lặp lại của các mắt xích, vị trí và số lƣợng nhóm sulfate và đặc
biệt là sự có mặt của vòng 3,6 anhyđro D – galactose. Cầu 3,6 anhyđro D –
galactose cho phép tạo nên cấu trúc xoắn, là điều kiện chủ yếu để tạo gel của
carrageenan.
Ngoài ra, rong biển còn đƣợc sử dụng để làm thức ăn cho nuôi tôm,
thức ăn gia súc, đƣợc dùng trong công nghiệp dệt, nhuộm, mực in, sơn, hàn
điện, lọc và hấp thụ các hợp chất, công nghiệp giấy, trong kỹ thuật nuôi cấy
vi sinh. Rong biển cũng là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp nƣớc giải
khát, đồ hộp, socola, mỹ phẩm cao cấp. Rong biển cũng đƣợc sử dụng chữa
trị ung thƣ theo các bài thuốc gia truyền dƣới dạng dùng kết hợp với các
thuốc khác. Polyphenol trong rong nâu cũng đƣợc dùng làm trà chống lão
hóa. Năm 2007, tại Mỹ đã có quy trình sản xuất biodiesel từ rong biển. Thực
tế còn cho thấy rong biển có tiềm năng sử dụng trong xử lý nƣớc thải. Một
số loài rong biển có khả năng hấp thụ các ion kim loại nặng nhƣ : Zn và Cd
từ nƣớc bị ô nhiễm. Do khả năng hấp thụ cao mà một số vi lƣợng có trong
rong khá cao nên rong đƣợc dùng làm thức ăn bổ sung để phòng bệnh thiếu
một số chất nhƣ sắt, iod,.. [1,11,12,13,14].

17. 10
Bảng 1.1. Thành phần hoá học (%) của một số loài rong biển.
Ascophylm
nodosum
Laminariad
igitata
Alariaes
culenta
Palmaria
palmata
Porpha
sp.
Porphyra
yezoensis
Ulva
sp.
Ngành
rong
Nâu Nâu Nâu Đỏ Đỏ Đỏ Lục
Nƣớc 70-
85
73-90 73-86 79-88 86 70 78
Tro 15-
25
10-25 14-27 15-30 8-16 7,8 13-22
Alginic
axít
15-
30
20-45 21-42 0 0 0 0
Xylan 0 0 0 29-45 0 0 0
Laminaran 0-10 0-18 0-34 0 0 0 0
Mannitol 5-10 4-16 4-13 0 0 0 0
Fucoidan 4-10 2-4 nd 0 0 0 0
Floridosid 0 0 0 2-20 nd nd 0
Protein 5-10 8-15 9-18 8-25 33-47 43,6 15-25
Chất béo 2-7 1-2 1-2 0,3-0,8 0,7 2,1 0,6-0,7
Tannin 2-10 0,1 0,5-6,0 nd nd nd nd
Kali 2-3 1,3-3,8 nd 7-9 3,3 2,4 0,7
Natri 3-4 0,9-2,2 nd 2,0-2,5 Nd 0,6 3,3
Magie 0,5-0,9 0,5-0,8 nd 0,4-0,5 2,0 nd nd
Iod 0,01-0,1 0,3-1,1 0,05 0,01-
0,1
0,0005 nd nd
Nd : Không phát hiện thấy
1.1.2. Giới thiệu về rong nâu
Rong nâu là nhóm rong có kích thƣớc lớn (macroalgae), chủ yếu gồm 4
chi Sargassum, chi Turbinaria, chi Dictyota, chi Padina, sản lƣợng tự nhiên
cao nhất so với các nhóm rong biển khác. Đặc biệt chi rong Sargassum, chúng

18. 11
hình thành các thảm rong biển rộng từ vài hecta cho đến cả vài chục hecta,
các chi còn lại mật độ vừa phải, chúng mọc trên các bãi triều và rạn ngầm có
nền đáy đá hoặc san hô. Chúng phân bố rộng, chiếm ƣu thế ở các bãi triều ven
biển ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Rong nâu nơi sâu phát triển muộn
hơn nơi cạn; sinh lƣợng cao vào tháng 3 và kéo dài đến tháng 6. Đặc biệt,
những vùng có nền đáy cứng, nƣớc trong, sóng mạnh, những bãi triều có độ
dốc 5-25% rong phát triển tốt nhất [1,6,7,10,11,12].
1.1.2.1. Phân loại và phân bố rong nâu trên thế giới
Việc phân loại tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, đặc điểm hình thái,
đặc điểm sinh sản, giải phẫu, sinh lý sinh hoá, phôi sinh học...ngƣời ta chia
rong thành một số ngành riêng biệt. Con số các ngành rong hiện nay vẫn chƣa
thống nhất tùy theo các tác giả khác nhau.
Một trong những tác giả có các công trình nghiên cứu quan trọng về bộ
rong nâu này là J. Agardh. Năm 1820, ông đã lập ra một hệ thống phân loại về
chi rong Mơ và đã mô tả 62 loài. Ông chia chi này thành 7 nhóm và sắp xếp
vào một bộ Fucoideae. Năm 1824, ông bổ sung thêm số lƣợng lên 67 loài.
Sau đó một số tác giả khác nhƣ Greville, Gaudichaud, Montagne… có mô tả
thêm loài nhƣng vẫn sắp xếp vào hệ thống J. Agardh. Năm 1889, ông đã bổ
sung thêm vào hệ thống phân loại với nhiều chi, nhóm… trong đó có 180 loài.
Hệ thống phân loại của J. Agardh đƣa ra năm 1889 đã đƣợc nhiều tác giả
đồng tình và sử dụng. Quan trọng nhất là Grunow (1915-1916), đã triển khai
và sử dụng hệ thống phân loại của J. Agardh, mô tả 230 loài với nhiều thứ và
dạng trên cơ sở thu mẫu ở nhiều nƣớc trên thế giới. Một số tác giả khác đã
góp phần vào việc nghiên cứu họ này nhƣ ở Nhật Bản đã mô tả 41 loài, 45
loài ở vùng biển Ấn Độ.
Đến năm 1931-1936, Setchell nghiên cứu rong biển ở Hồng Kông,
Trung Quốc đã đặc biệt chú ý đến họ Sargassaceae, ông đã mô tả thêm 32
loài. Từ đó đến nay, nhiều tác giả ở Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan,
Philippin, Úc, Ấn Độ, Mỹ… đã có nhiều nghiên cứu bổ sung, đã có nhiều hội

19. 12
nghị quốc tế về rong biển kinh tế, trong đó các loài rong nâu mới cũng đƣợc
bổ sung, nâng tổng số loài đƣợc biết hiện nay trên thế giới khoảng 1500 loài.
Nhƣ vậy đến thời điểm này rong nâu đƣợc phân chia thành 9 bộ, 265 chi
và hơn 1500 loài trong đó số lƣợng thành phần loài một số chi rong nâu trên
thế giới nhƣ:
Chi Sargassum C.Agardh, 1820. thuộc họ Sargassaseae, bộ Fucales có
khoảng 873 tên loài trong cơ sở dữ liệu www.algaebase.org, nhƣng trong đó
562 loài đƣợc chấp nhận sự phân loại Chi Turbinaria J.V.Lamouroux, 1825.
thuộc họ Sargassaseae, bộ Fucales có khoảng 53 tên loài trong cơ sở dữ liệu
www.algaebase.org, nhƣng trong đó 28 loài đƣợc chấp nhận sự phân loại.
Chi Dictyota J.V.Lamouroux, 1809. thuộc họ Dictyotaceae, bộ
Dictyotales có khoảng 316 tên loài trong cơ sở dữ liệu www.algaebase.org,
nhƣng trong đó 76 loài đƣợc chấp nhận sự phân loại.
Chi Padina Adanson, 1763. thuộc họ Dictyotaceae, bộ Dictyotales.
Hiện nay số lƣợng loài chi Padina có khoảng 62 tên loài trong cơ sở dữ liệu
www.algaebase.org, nhƣng trong đó 39 loài đƣợc chấp nhận sự phân loại
(Tsutsui Isao et al, 2005).
Rong nâu (Phaeophyta) phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là
Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ai-len, Mỹ, Pháp, Ấn Độ, kế tiếp là
Chi Lê, Argentina, Brazil, Hawaii, Malaysia, Mexico, Myanmar, Bồ Đào
Nha. Trong đó bộ Fucales, đối tƣợng phổ biến và kinh tế nhất của rong nâu
đại diện là họ Sargassaceae với hai giống Sargassum và Turbinaria phân bố
chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới. Sản lƣợng rong nâu lớn nhất thế giới tập trung
tại Trung Quốc với trên 667.000 tấn khô, tập trung vào 3 chi Laminaria,
Udaria, Ascophyllum . Hàn Quốc khoảng 96.000 tấn với 3 chi Udaria,
Hizakia, Laminaria. Nhật Bản khoảng 51.000 tấn Laminaria, Udaria,
Cladosiphon, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng 27.000 tấn.
1.1.2.2. Phân loại và phân bố rong nâu ở Việt Nam
Đối với rong nâu Việt Nam, các tác giả trong nƣớc và nƣớc ngoài đã
nghiên cứu tƣơng đối đầy đủ về mặt phân loại. Việc phân loại đƣợc thực hiện

20. 13
theo phƣơng pháp hình thái so sánh, trong đó các tiêu chí phân loại là đặc
điểm của cơ quan sinh sản vì đây là cơ quan ít biến đổi theo các điều kiện sinh
thái, đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam và trên thế giới. Theo một số tác giả
con số thành phần loài hiện có thể dự báo khoảng 800 loài. So với các nƣớc
trong khu vực thì thành phần loài của rong biển Việt Nam đa dạng phong phú
giữa tự nhiên và nuôi trồng, có nhiều tiềm năng, góp phần lớn về sản lƣợng
khai thác nguồn lợi rong biển khu vực Đông Nam Á. Hiện nay, một số chi
rong nâu đƣợc thống kê bao gồm: Chi Dictyota 14 loài, chi Padina 5 loài, chi
Turbinaria 5 loài, chi Sargassum 68 loài trong đó ở Khánh Hòa hiện nay khảo
sát có 39 loài [5,6,7,8,9,10].
Năm 2013, theo công bố của Nguyễn Văn Tú, Lê Nhƣ Hậu và cộng sự đã
có tổng số 827 loài đƣợc công bố, trong đó chi rong nâu Chlorophyta (180
loài). So với các nƣớc Philippin, Đài Loan, Thái Lan hay Malaysia, rong biển
Việt Nam rất đa dạng về số lƣợng loài.
Nguồn lợi rong nâu đƣợc tập trung phân bố trên 4 khu vực ven biển
Khánh Hòa theo trình tự từ Bắc đến Nam (Hình 1.1)
+ Khu vực 1: Vịnh Vân Phong (Hòn Bịp, Hòn Ó, Hòn Dút, Cù
Meo, Rạn Trào, Rạn Tƣớng, Mũi Dù, Mũi Đá Son, Sủng Rong, Lạch Cổ Cò,
Sủng Ké..).
+ Khu vực 2: ven biển xã Ninh Thuỷ, xã Ninh Phƣớc, xã Ninh Vân,
Đầm Nha Phu (Bãi Đá lát, Mỹ Giang, Hòn khô, Bãi Đá nọc, Bãi Cây Tra, Bãi
Cỏ, Bãi Cây Bàn, Bãi Vũng Tàu, Hòn Thị, Đảo Khỉ... và vài bãi cạn ngầm Bãi
Cỏ - Thị xã Ninh Hòa.
+ Khu vực 3: Vịnh Nha Trang (Mũi Kê Gà, Bãi tiên Đƣờng Đệ,
Hòn Chồng, khu vực Hòn Đỏ, Hòn Rùa, Đảo Hòn Tre - Mũi Nam Bãi Trủ,
Bãi Rạn, Bãi Ngéo, Hòn Một, Hòn Mun, Bãi rạn ngầm Lớn, Mũi Cá sấu Trí
Nguyên, Sông Lô, Mũi Cầu.
+ Khu vực 4: Đảo Bình Ba, xã Cam Lập ( dọc theo bờ Đông bán
đảo Cam Lập, từ mũi Sốp đến mũi Cà Tiên) – Thành phố Cam Ranh.

21. 14
Qua quá trình khảo sát thực địa các khu vực ven biển Khánh Hòa, đã xác
định số lƣợng thành phần loài riêng một số chi rong nâu có tần suất xuất hiện
tại 4 khu vực: chi Dictyota 9 loài, chi Padina 3 loài, chi Turbinaria 4 loài, chi
Sargassum 21 loài.
Hình 1.1.Bản đồ vị trí khu vực điều tra phân bố một số chi rong nâu tỉnh
Khánh Hòa

22. 15
1.1.3. Thành phần hóa học của rong Nâu
1.1.3.1. Polysaccharide
Polysaccharide là thành phần chính và có nhiều ứng dụng quan trọng
nhất trong rong nâu, bao gồm fucoidan, alginate, laminaran và dẫn xuất của
chúng. Một số thành phần khác nhƣ porphyran, axít alginic và ascophyllan
đã đƣợc tìm thấy ở một số loài rong nâu [15,16,17]. Ascophyllan đã đƣợc
tách chiết từ rong nâu Ascophyllum nodosum ức chế sự phát triển và tiêu
diệt tế bào ung thƣ.
*Fucoidan là một anion polysaccharide sulfate hóa dị thể nằm trong
thành tế bào của rong nâu, hợp chất này đƣợc Kylin mô tả đầu tiên vào năm
1913 từ loài rong nâu Laminaria digitata. Thành phần cấu tạo rất phức tạp,
trong đó fucose chiếm từ 18,6% đến 60%, sulfate chiếm từ 17,7% đến 32,9%,
ngoài ra còn có mặt các thành phần đƣờng khác nhƣ galactose, glucose,
mannose, xylose, rhamnose ,..và uronic axit. Từ kết quả các số liệu trong
bảng 1.1, ta thấy fucoidan chỉ có trong thành phần của ngành rong nâu mà
không có trong thành phần của hai ngành rong đỏ và rong lục [16].
*Alginate là anionic polysaccharide, là co-polymer mạch thẳng đƣợc
tạo thành từ liên kết (1→4) glycosid của axít β-D-mannuronic (M) và axít α-
L-guluronic axit (G). Natri alginate tách từ rong nâu Sargassum fulvellum có
khả năng ức chế sự phát triển của khối u. Axít β-D-mannuronic (M) và axít α-
L-guluronic axit (G) có cấu hình khác nhau: axít mannuronic có cấu hình 4
C1
còn axít guluronic là 1
C4 . Chính sự khác nhau của mạch cấu trúc này nên hai
uronic thể hiện các tính chất hóa học, sinh học khác nhau [17]. Trong phân tử
alginate, tỷ lệ, trình tự và sự phân bố của hai monomer thay đổi rất rộng tùy
theo nguồn gốc của alginate. Sự sắp xếp ngẫu nhiên của 2 monomer M và G
trong mạch alginate theo 3 dạng cấu trúc block: Block homopolymeric
guluronic (Poly-G) gồm các gốc axít guluronic nối tiếp nhau (GGGG); Block
homopolymeric mannuronic (Poly-M) gồm các gốc axít mannuronic nối tiếp
nhau (MMMM) ; Block heteropolymeric ngẫu nhiên (Poly-MG) hai gốc axít
guluronic và axít mannuronic luân phiên nối tiếp nhau (MGMGMGMG)[18].

23. 16
Độ dài trung bình của các khối, trình tự của chúng trong mạch phân tử thay
đổi tùy theo nguồn gốc của alginate. Do cấu trúc của các gốc G và M khác
nhau nên hình dạng của các khối cũng khác nhau: Poly – M có cấu tạo ít gấp
khúc và tạo nên sự mềm mại của mạch phân tử, trong khi poly - G gấp khúc
mạnh hơn và có độ bền chặt hơn. Cấu trúc hóa học của alginate có tính chất
quyết định đến các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nó [18].
Tùy theo thành phần hóa học và khối lƣợng phân tử mà alginate có ảnh
hƣởng khác nhau đến hệ sinh học . Hoạt tính sinh học của alginate cho thấy
sự tăng trƣởng quá nhanh các thực bào và nguyên bào sợi, tƣơng tự nhƣ một
phản ứng viêm với dị vật. Các thí nghiệm cho thấy mức độ cảm ứng các yếu
tố gây ra hoại tử khối u và interleukin 1 phụ thuộc hàm lƣợng axit
mannuronic trong mẫu alginate. Kết quả này giải thích các phân đoạn giàu
mannuronat không tham gia vào việc tạo gel sẽ thoát ra ngoài các viên nang
và khởi động một phần phản ứng miễn dịch này có thể có liên quan một phần
với các liên kết (1 → 4) glycoside, vì các polyuronat hormopolymer
diequartorial khác nhƣ axít D– glucuronic cũng thể hiện tính chất này. Khả
năng miễn dịch của các polymannuronat đến nay đã đƣợc chứng minh trong
các thử nghiệm lâm sàng để ngăn ngừa các bệnh nhiễm khuẩn, để làm tăng
khả năng miễn dịch không đặc hiệu.
Ngoài ra, alginate có tính tẩy xạ, khi cơ thể bị nhiễm chất phóng xạ
strontium bằng con đƣờng tiêu hóa, có thể dùng natri alginate để đƣa chất
phóng xạ này ra khỏi cơ thể. Alginate tạo kết tủa bền với strontium do đó
ngăn ngừa đƣợc sự hấp thu strontium vào trong máu và phức hợp này sẽ đƣợc
thải theo phân ra ngoài. Việc dùng alginate làm chất tẩy xạ không ảnh hƣởng
đến quá trình trao đổi ion Ca2+
và khả năng phát triển bình thƣờng của cơ thể.
Ngoài ra một số nghiên cứu cũng cho thấy alginate còn có khả năng chống
oxy hóa, tác dụng chống đông tụ máu, phòng xơ vữa động mạch ở trẻ em
[18].
Alginate còn có rất nhiều ứng dụng khác trong cuộc sống. Các ứng
dụng của alginate đều dựa trên ba đặc điểm đó là khả năng tạo dung dịch có
độ nhớt cao; khả năng tạo gel khi thêm muối canxi vào dung dịch natri

24. 17
alginate trong nƣớc; khả năng tạo màng natri hay canxi alginate và sợi canxi
alginate. Ngày nay các alginate đang đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực phẩm,
các ngành công nghiệp dệt may và các lĩnh vực bao gồm cả giấy mạ, dƣợc
phẩm và hàn…Ví dụ kỹ nghệ thức ăn, ngƣời ta dùng rất nhiều alginate để làm
kem, socola, bánh, món tráng miệng. Trong công nghiệp, alginate đƣợc sử
dụng rất nhiều trong kỹ nghệ giấy, dệt, vải hồ, kỹ nghệ cao su. Nhu cầu
alginate dùng trong in vải sợi chiếm khoảng 50% tổng lƣợng alginate sản xuất
trên toàn thế giới . Trong công nghệ dƣợc phẩm, alginate thƣờng dùng làm
chất nhũ hóa và chất gây thấm trong các dạng thuốc có cấu trúc nhũ tƣơng và
hỗn dịch, dùng trong tá dƣợc bao của viên nén hay tham gia vào thành phần
của vỏ nang. Alginate có thể đƣợc sử dụng để kết hợp để làm màng bao của
viên tan trong ruột, điều này rất có lợi cho việc bào chế các thuốc ảnh hƣởng
đến đƣờng tiêu hóa. Alginate dùng để sản xuất lớp màng chống chất phóng
xạ, nó thƣờng dùng để chỉ thị độ ô nhiễm phóng xạ của vùng biển. Màng
đƣợc tạo thành từ gelatin và alginate đƣợc ứng dụng trong điều trị tổn thƣơng
bỏng. Màng này có tác dụng ngăn cản sự xâm nhiễm, giảm viêm đẩy mạnh
quá trình lành hóa vết thƣơng, đặc biệt có hiệu quả ở dạng bỏng khô [18].
*Laminaran là một polysaccharide tạo thành từ glucose, có tên thƣờng
gọi là laminarin, tên gọi theo danh pháp quốc tế là : 1,3 – β – D – glucan.
Laminaran là một polysaccharide dự trữ của rong nâu, hàm lƣợng từ 1 – 15%
trọng lƣợng rong khô tùy thuộc vào từng loại rong, vị trí địa lý và môi trƣờng
sinh sống của từng loại rong. Thƣờng vào mùa hè hàm lƣợng laminaran giảm
vì phải tiêu hao cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây rong.
Laminaran đƣợc hình thành từ các gốc D-glucan kết hợp với nhau bằng các
liên kết β-(1→3) và một ít liên kết β-(1→6), gốc đƣờng cuối mạch của một số
phân tử có thể có các gốc mannitol hay vẫn là glucose. Các gốc laminaran từ
các loài rong khác nhau thì khác nhau rõ rệt về tỉ lệ của các liên kết β-(1→3)
và liên kết β-(1→6) cũng nhƣ cách thức nối của các liên kết này trong chuỗi
glucan[15,18]. Laminaran là thực phẩm chức năng có giá trị dƣợc lý đƣợc
FDA chấp thuận trong việc chống đông máu, làm giảm hàm lƣợng cholesterol
trong máu và kích thích miễn dịch bẩm sinh. Khả năng chống tia bức xạ của
chất chiết từ rong biển thiên nhiên này đem lại niềm hy vọng cho những

25. 18
ngƣời đang dùng tia phóng xạ chữa trị các khối u gây ung thƣ trong cơ thể.
Ngoài ra, laminaran còn có tác dụng tăng sức đề kháng với nhiễm trùng và
thúc đẩy sự lành của vết thƣơng. Laminaran với những đặc tính của một alpha
– amylase gây ra kích hoạt các enzyme có mặt trong quá trình tăng trƣởng ở
thực vật và sự kích thích của hoạt động phân giải protein của các tế bào đƣợc
xử lý. Hiện nay, laminaran đƣợc nghiên cứu để sử dụng nhƣ là một chất thúc
đẩy hạt giống nảy mầm và tăng tốc độ tăng trƣởng cây trồng [15,18].
1.1.3.2. Một số hợp chất khác
*Hợp chất phenolic : Hợp chất phenolic là các hợp chất chuyển hóa
thứ cấp của thành phần hóa học rong nâu, là hợp chất chứa các nhóm - OH
gắn trực tiếp vào nhân bezen, bao gồm các hợp chất flavonoid, lignnin, tannin
và phlorotannin. Các hợp chất này có nhiều hoạt tính khác nhau.
*Hợp chất Carotenoid : Carotenoid là các hợp chất màu tự nhiên
đƣợc tìm thấy ở nhiều loài thực vật và động vật. Trong thành phần hóa học
của rong nâu có chứa các hợp chất catatonic bao gồm lutein, zeaxanthin và
fucoxanthin. Rong nâu đƣợc coi là giàu có hợp chất chuyển hóa thứ cấp đặc
biệt nhƣ carotenoid có nhiều hoạt tính sinh học nhƣ hoạt tính chống oxi hóa,
chống ung thƣ, chống viêm và chống virus. Các hợp chất a-carotene, b-
carotene, chlorophyll a và phaeophytin a đều có những hoạt tính sinh học vô
cùng quý giá [17].
*Hợp chất Terpenoid: Một số terpenoid đƣợc tách từ rong nâu
Sargassum fallax, sargaquinone, axít sargaquinoic, axít sargahydroquinoic,
axít fallachromonoic, fallahydroquinone, fallaquinone, sargachromenol . Các
hợp chất này có họat tính chống oxi hóa và ngăn ngừa ung thƣ. Các hợp chất
atomarianone A , và atomarianone B đã đƣợc tách từ Taonia atomania có
hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ [17].
Hợp chất diterpenoid tách từ rong nâu Cystoseira mediterranea nhƣ
taondiol , isoepitaondiol , stypodiol , stypoldione và sargaol , các hợp chất này
có hoạt tính chống oxi hóa và chống ung thƣ. Hợp chất 2β,3α-epitaondiol,

26. 19
flabellinol đã đƣợc tách từ rong nâu Styporodium flabelliforme có hoạt tính
gây một số tế bào ung thƣ [17]
Ngoài các hợp chất đƣợc nêu trên đây, một số nhà khoa học còn tiến
hành nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của protein đƣợc nghiên cứu
tách chiết từ một số loài rong nâu. Các aminoaxit đã đƣợc nghiên cứu nhiều
gồm : Deoxylapachol a 1,4 - Naphthoquinone và dẫn xuất đã đƣợc tách từ
rong nâu Landsburgia quercifolia hay Sargachromanol E tách từ rong
Sargassum siliquastrum, các hợp chất này có khả năng gây độc tế bào ung
thƣ. Hợp chất ergosterol tách từ rong nâu Lyengaria stellata, Fucosterol tách
từ rong nâu Pelvetia siliquosa, Cystoseira foeniculacea và Sargassum
angustifolium. Các hợp chất axít α-linolenic, axít γ-linolenic và axít
docosahexaenoic ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thƣ [18]
1.2. TỔNG QUAN VỀ FUCOIDAN
1.2.1. Giới thiệu chung về fucoidan
Fucoidan là một anion polysaccharide sulfate hóa nằm trong thành tế
bào của rong nâu, hợp chất này đƣợc phân lập và mô tả lần đầu tiên bởi
Kylin vào năm 1913 [16], khi đó nó đƣợc đặt tên là “fucoidin” theo tên gọi
của gốc đƣờng fucose là thành phần chính cấu tạo nên polysaccharide này.
Nhƣng theo danh pháp carbohydrate nghiêm ngặt, thuật ngữ này là không
chính xác, vì các polysaccharide đƣợc tạo nên bởi fucose và sulfate đƣợc đặt
tên là sulfate fucan. Các polysaccharide nhƣ vậy trên thực tế chỉ có mặt
trong ngành Da gai, cụ thể là cầu gai và hải sâm. Ngƣợc lại, thành phần và
cấu trúc của các polysaccharide rong nâu phức tạp hơn nhiều. Ngoài hai
thành phần chính là fucose và sulfate, trong phân tử của fucoidan còn có thể
chứa thêm các đƣờng đơn khác nhƣ: galactose, xylose, manose, glucuronic
axít , đồng thời có thể bị acetyl hóa một phần. Cấu trúc hóa học chi tiết của
các polyme sinh học phức tạp này trong nhiều trƣờng hợp còn chƣa đƣợc biết
đến. Chính vì vậy, tên gọi phổ thông “fucoidan” là thích hợp nhất nhằm
dùng cho tất cả các polysaccharide sulfate hóa của rong nâu, nó không liên
quan đến thành phần của chúng, nhƣng hiển nhiên không đƣợc sử dụng cho
fucan sulfate hóa có nguồn gốc động vật. Nhờ sự đa dạng về thành phần và

27. 20
cấu trúc mà fucoidan sở hữu nhiều hoạt tính sinh học thú vị nhƣ: kháng đông
tụ máu, kháng huyết khối, kháng virut, chống kết dính tế bào, chống tạo
mạch (antiangiogenic), kháng viêm, kháng u, kháng bổ thể
(anticomplementary), điều biến hệ miễn dịch, v.v... Nhờ vậy, fucoidan đã trở
thành đối tƣợng thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà
khoa học trên thế giới với tiềm năng ứng dụng rất lớn trong các lĩnh vực nhƣ
thực phẩm chức năng, thực phẩm bổ dƣỡng và dƣợc liệu. Cùng với đó số các
công trình nghiên cứu về fucoidan đã tăng vọt trong khoảng hơn 20 năm trở
lại đây.
1.2.2. Thành phần hóa học của fucoidan trong một số loài rong nâu
Hàm lƣợng của fucoidan phụ thuộc vào loài rong, địa điểm và thời
gian thu hoạch rong. Năm 1997, Park và cộng sự đã công bố rằng hàm lƣợng
fucoidan từ 1-20% trọng lƣợng rong khô và phụ thuộc vào loài rong [19].
Năm 1994, Koo đã báo cáo rằng các loài rong L. religiosa, U. pinnatifida, H.
fusiforme và S. fulvellum có chứa hàm lƣợng fucoidan tinh khiết lần lƣợt là
2.7%, 6.7%, 2.5% và 1.6% [20].
Fucoidan là một polysaccharide sulfate dị thể, nên có thành phần hết
sức phức tạp. Lần đầu tiên thành phần của fucoidan trong dịch chiết nƣớc
đƣợc xác định là một polysaccharide có chứa L-fucose và D-xylose, trong khi
đó D-galactose và uronic axit đƣợc xem nhƣ là tạp chất [21].
Tuy nhiên, Percival và Ross đã báo cáo rằng fucoidan trong dịch chiết
nƣớc nóng của các loài rong Fucus vesiculosus, Fucus spiralis and
Himanthalia lorea có chứa 38% ester sulfate, 56,7% fucose, 4% galactose,
1.5% xylose, 3% uronic axit và 8% khoáng [22]. Các loài rong khác nhau thì
tỉ lệ fucose/galactose cũng khác nhau [23]. Dillon và cộng sự đã phân lập
fucoidan từ loài rong A. nodosum có tỉ lệ fucose: galactose là 8:1 [24], trong
khi fucoidan chiết từ rong Macrocystis pyrifera có tỉ lệ fucose:galactose =
18:1 [22]. Ngoài ra, các thành phần đƣờng khác (nhƣ xylose) cũng đƣợc xác
nhận là thành phần của fucoidan [22]. Thành phần của fucoidan từ rong F.
vesiculosus là 44.1% fucose, 26.3% sulfate, 31.1% tro và một lƣợng nhỏ

28. 21
amino-glucose [22,23]. Do vậy, thành phần của fucoidan có thể biến đổi theo
các loài rong (bảng 1.2) và phƣơng pháp chiết khác nhau [20,21,24].
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số fucoidan
Rong nâu Thành phần hóa học
F. vesiculosus Fucose/sulfate (1/1.20)
F. evanescens fucose/sulfate/acetate (1/1.23/0.36)
F. distichus fucose/sulfate/acetate (1/1.21/0.08)
F. serratus L. fucose/sulfate/acetate (1/1/0.1)
Lessonia vadosa fucose/sulfate (1/1.12)
Macrocytis pyrifera fucose/galactose (18/1), sulfate
Pelvetia wrightii fucose/galactose (10/1), sulfate
Undariapinnatifida fucose/galactose (1/1.1), sulfate (10.4 %)
(Mekabu)
Ascophyllum nodosum
Fucose/xylose/GlcA (4.9/1/1.1), sulfate
(12%)
Himanthalia lorea
Fucose/xylose/GlcA (2.2/1.0/2.2), sulfate
(13%)
và Bifurcaria bifurcate
Padina pavonia Fucose/xylose/mannose/glucose/galactose
(1.5/1.5/1.2/1.2/1), sulfate (17.6 %)
Laminaria angustata fucose/galactose/sulfate (9/1/9)
Ecklonia kurome Fucose/galactose/mannose/xylose

29. 22
1.2.3. Cấu trúc hóa học của fucoidan
Việc phân tích cấu trúc của các polysaccharide nói chung và fucoidan
nói riêng là một trong những thách thức lớn trong hóa học các chất hữu cơ
có gốc đƣờng . Cấu trúc của fucoidan đƣợc chiết xuất từ rong biển vô cùng
phức tạp và không đồng nhất với những thay đổi trong trật tự liên kết, sự phân
nhánh, vị trí nhóm sulfate và các loại đƣờng khác nhau trong polysaccharide,
phụ thuộc vào nguồn gốc của chúng [12,25,26,27,28]. Chính vì vậy việc phân
tích cấu trúc của chúng vẫn còn là vấn đề nan giải, ngay cả khi sử dụng các kỹ
thuật quang phổ NMR phân giải cao mới nhất. Đã có nhiều công trình nghiên
cứu nhằm xác định cấu trúc tinh vi của fucoidan đã đƣợc công bố, nhƣng mới
chỉ có một vài kết quả nghiên cứu phát hiện đƣợc tính quy luật trong cấu trúc
của fucoidan.
α -L-fucp-4(SO3
-
)

3
2)- α -L-fucp-(12)- α -L-fucp-(12)- α -L-fucp-(1 -
4 4
 
SO3
-
SO3
-
Hình 1.2. Cấu trúc của fucoidan từ Fucus vesiculosus đƣợc mô tả vào năm
1950
Năm 1950 Percival, Ross và cộng sự đã mô tả cấu trúc fucoidan từ
rong nâu thƣờng gặp Fucus vesiculosus là một polysaccharide có bộ khung
chính là α -L-fucose(12), vị trí nhánh là α -L-fucose(13) và các nhóm
sulfate ở vị trí 4 của gốc đƣờng L-fucospynanose. Mô hình cấu trúc này của
fucoidan đã tồn tại 43 năm [29]. Đến năm 1993, cấu trúc fucoidan của rong
F.vesiculosus đã đƣợc nghiên cứu lại bởi Patankar và công sự, kết quả cho
thấy có sự khác nhau ở bản chất liên kết glycoside của fucoidan này với

30. 23
mạch chính là α -L-fucose(13) thay vì α - L-fucose(12), nhóm sulfate
đƣợc tìm thấy chủ yếu ở vị trí C4, phù hợp với mô hình đã công bố trƣớc. Sự
khác nhau về cấu trúc fucoidan so với công bố của Percival và Ross đƣợc
Pantakar giải thích nhƣ sau: đầu tiên là kỹ thuật chiết tách khác nhau,
fucoidan đƣợc Percival và Ross chiết trong dung môi nƣớc nóng, thay vì
đƣợc chiết trong dung môi axít nhƣ Pantakar; thứ hai là sự khác nhau về
phƣơng pháp methyl hóa và cuối cùng là sự khác nhau về phƣơng pháp phân
tích cấu trúc. Percival và Ross phân tích cấu trúc fucoidan dựa trên các tính
chất về sắc ký và hóa học của sản phẩm methyl hóa, trong khi đó các sản
phẩm methyl hóa đƣợc Patankar phân tích bằng phƣơng pháp GC-EI/MS.
Cấu trúc fucoidan từ loài rong Ecklonia kurome đã đƣợc công bố năm
1991 bởi Nishino và Nagumo. Phổ NMR của polysaccharide là quá phức tạp
để cho phép giải thích cấu trúc một cách trực tiếp, có thể do tính dị thể của
cấu trúc. Cấu trúc của fucoidan này chủ yếu là α -L-fucose(1→3) với các
nhóm sulfate ở C-4, không loại trừ sự có mặt của các nhóm sulfate khác hoặc
các nhánh ở vị trí 2 [30].
Hình 1.3. Cấu trúc của fucoidan có sunfat ở vị trí 4 và liên kết 3-O-linked từ
loài rong E. Kurome đƣợc mô tả vào năm 1991
Fucoidan từ Sargassum binderi là →3)fuc(2-OSO3
-
)(1→3)fuc(1→
[31]. Một phân đoạn fucoidan F32 tách từ rong nâu Hizikia fusiforme chứa
thành phần chính fucose, galactose, mannose, xylose và GlcA, sulfate chiếm
21.8%, khối lƣợng trung bình là 92.7 kDa. Cấu trúc của fucoidan phân doạn
F32 bao gồm →2)-α-D-Man(1→ và →4)-β-D-GlcA(1→ luân phiên nhau,
một lƣợng ít →4)-β-D-Gal(1→ đã đƣợc trộn lẫn. Nhóm sulfate ở vị trí C-6

31. 24
của →2,3)Man(1→, C-4 và C-6 của →2)Man(1→, C-3 của →6)Gal(1→, C-
2, C-3 hoặc C-4 của fucose.
Hình 1.4. Cấu trúc fucoidan phân đoạn F32 tách từ rong nâu Hizikia fusiforme
Năm 2001, Chevolt và cộng sự đã phân lập đƣợc fucoidan từ rong nâu
Ascorphylum nodosum [27,32, 33,34], cấu trúc fucoidan oligosaccharide (bậc
polyme hóa từ 8-14) của loài rong này đƣợc cấu thành bởi các liên kết luân
phiên α- (13) và α- (14). Cấu trúc fucoidan từ A.nodosum cũng đã đƣợc
Daniel và cộng sự nghiên cứu khi sử dụng các enzym đặc hiệu làm xúc tác
sinh học để thủy phân tạo fucoidan oligosaccharide, kết quả cho thấy sự có
mặt của lƣợng lớn các liên kết glycoside của gốc α -L-fucose(13) và α -L-
fucose(14) [34].

32. 25
[3)-α-L-Fucp (2SO3
-
)-(14)-α-L-Fucp (2,3SO3
-
)-
1]n
Hình 1.5. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
A.nodusum
Năm 1999, cấu trúc fucoidan của 3 loài rong Cladosiphon Okamuranus
(Chordariales) [35], Chorda filum (Laminariales) và Ascophyllum nodosum
(Fucales) [32,36] đã đƣợc công bố. Cấu trúc fucoidan của rong
Cladosiphonokamuranus và Chorda filum đƣợc tạo thành bởi các gốc α-L-
fucose(13) lặp lại đều đặn, với một số nhóm sulfate ở vị trí C-2 (2-O-
sulfateation) hoặc vị trí C-4 (4- O-sulfateation) . Sự xuất hiện của các nhóm
O-acetyl và các mạch nhánh trong phân tử fucoidan càng làm tăng thêm tính
dị thể về cấu trúc của chúng.

33. 26
R R
Hình 1.6. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
Cladosiphon okamuranus

34. 27
R1
: SO3
-
, H hoặc COCH3 R2
: SO3
-
hoặc H
Hình 1.7. Cấu trúc của một phân đoạn fucoidan tách và phân lập từ rong nâu
Chorda filum
Năm 2002, cấu trúc fucoidan trọng lƣợng phân tử cao đƣợc phân lập từ
rong Fucus evanescens đã đƣợc nghiên cứu bởi Bilan và cộng sự, kết quả họ
đã phát hiện thấy có sự tƣơng đồng giữa cấu trúc fucoidan này với cấu trúc
fucoidan của rong A.nodosum [37]. Sau đó vào các năm 2004 và 2006, nhóm
tác giả này tiếp tục công bố thêm hai cấu trúc fucoidan từ rong Fucus
distichus L và Fucus serratus đƣợc tạo thành bởi các gốc 1→3)α-L-Fucp và
1→4)α-L-Fucp liên kết lặp lại một cách tuần tự, nhóm sulfate chủ yếu ở vị trí
C-2 và C-2,4 [28,38].

35. 28
[→3)- α -L-Fucp-(2,4 SO3
-
)-(1→4)- α -L-Fucp-(2SO3
-
)-(1→]n
→3)- α -L-Fucp(2R1,4R2)-(1→4)- α -L-Fucp(2SO3
-
)-(1→
Trong đó:
R1 = SO3
-
, R2 = H chiếm 50%
R1 = H, R2 = α -L-fucp-(1→4)- α -L-fucp(2SO3
-
)-(1→3) α -L-fucp(2SO3
-
)-
(1→ chiếm 50%
Hình 1.8. Cấu trúc fucoidan từ Fucus serratus.
Nhƣ vậy, mặc dù có mối liên hệ rõ ràng giữa các loài rong và cấu trúc
fucoidan, nhƣng chƣa đủ bằng chứng để thiết lập bất cứ mối tƣơng quan hệ
thống nhất giữa cấu trúc fucoidan với các Bộ rong (algal order). Hầu hết các
công bố về cấu trúc của fucoidan đƣợc phân lập từ các loài rong ở vùng ôn
đới, thành phần hóa học của các loại fucoidan này nhìn chung tƣơng đối đơn
giản với chỉ một gốc đƣờng fucose và sulfate. Tuy nhiên, fucoidan của các
loài rong ở vùng nhiệt đới thì thành phần hóa học của chúng phức tạp hơn
nhiều vì trong phân tử của chúng thƣờng tồn tại đồng thời nhiều gốc đƣờng
khác nhau, điều đó gây ra rất nhiều khó khăn cho việc phân tích cấu trúc của
những loại fucoidan này. Đó cũng là lý do tại sao không có nhiều công bố về
cấu trúc của fucoidan rong biển ở vùng nhiệt đới, cho dù hoạt tính sinh học
của chúng vô cùng thú vị.
1.2.4. Tính chất hóa lý của fucoidan
Fucoidan là một anion polysaccharide sulfate, có độ nhớt thấp và tính
hút ẩm cao [22,23], fucoidan tan tốt trong nƣớc và trong dung môi axít. Nhìn
chung, fucoidan có trọng lƣợng phân tử không cao. Trọng lƣợng phân tử của

36. 29
fucoidan chiết từ loài rong A.nodosum là từ 417-1.323 kDa, trong khi đó với
loài rong F. vesiculosus là 529-887 kDa, nhƣng Patankar và cộng sự (1993)
lại cho rằng trọng lƣợng phân tử của fucoidan từ loài rong này là 100 kDa.
Rupérez và cộng sự (2002) đã chiết hai phân đoạn fucoidan với trọng lƣợng
phân tử khác nhau là 1.600 kDa và 43 kDa. Thêm vào đó, galactofucoidan
một loại fucoidan đƣợc phân lập từ loài rong Saccharina longicruris có trọng
lƣợng phân tử là 765 kDa và 1.529 kDa biến đổi tùy thuộc vào thời điểm thu
hoạch rong. Nhìn chung trọng lƣợng phân tử của fucoidan thay đổi tùy thuộc
vào loài rong (bảng 1.3), phƣơng pháp chiết và điều kiện môi trƣờng.
Bảng 1.3. Sự phân bố trọng lƣợng phân tử của fucoidan
Trọng lƣợng phân tử (kDa) Nguồn rong
13 Ascophyllum nodosum
16 Ascophyllum nodosum
25 Hizikia fusiforme
100-180 Fucus vesiculosus (Sigma)
160 Fucus vesiculosus
189 Laminaria japonica
200 Cladosiphon okamuranus
950 Hizikia fusiforme
1.2.5. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của fucoidan
1.2.5.1. oạt t nh chống ng t máu và chống hu ết khối
Fucoidan có phổ hoạt tính sinh học rộng và đa dạng, nhƣng hoạt tính
chống đông tụ máu của chúng đƣợc nghiên cứu sớm nhất. Nishino và cộng
sự, đã thử nghiệm hoạt tính chống đông máu của fucoidan đƣợc phân lập từ
chín loài rong nâu. Trong số các fucoidan thử nghiệm, fucoidan từ E. kurome
thể hiện hoạt tính cao nhất đối với APTT (38 đơn vị/mg) và TT (35 đơn
vị/mg), với fucoidan từ H.fusiforme hoạt tính APTT (activated partial
thromboplastin time) và TT (thromboplastin time) tƣơng ứng là 25 đơn vị/mg

37. 30
và 22 đơn vị/mg. Hoạt tính chống huyết khối của phân đoạn F4 của fucoidan
từ L.angustata var. longissima là 200 đơn vị/mg, so với heparin (140 đơn
vị/mg) [1,15].
Các nghiên cứu về hoạt tính chống đông tụ máu của fucoidan từ một số
loài rong (E.kurome, H.fusiforme, vv…) đã chỉ ra rằng hàm lƣợng sulfate có
ảnh hƣởng lớn đến hoạt tính chống đông tụ máu, hàm lƣợng sulfate càng cao
thì hoạt tính chống đông tụ càng lớn. Fucoidan sulfate hóa toàn phần bằng
biến đổi hóa học fucoidan tự nhiên cũng làm tăng hoạt tính này. Nishino và
cộng sự, đã điều chế ba loại fucan sulfate hóa toàn phần (fucans oversulfated)
có hàm lƣợng sulfate khác nhau (tỷ lệ sulfate/đƣờng: 1,38-1,98) bằng sulfate
hóa hóa học của một sulfate fucan (tỷ lệ sulfate/ đƣờng 1,28 ) phân lập từ
rong E. kurome. Các kết quả cho thấy fucan sulfate hóa toàn phần thể hiện
hoạt tính chống đông tụ máu tăng đáng kể so với fucoidan tự nhiên . Qiu và
cộng sự công bố rằng fucoidan sulfate hóa toàn phần cho thấy hoạt tính
chống đông tụ máu cao gấp bốn lần so với fucoidan tự nhiên [39]. Vị trí của
các nhóm sulfate trên các gốc đƣờng cũng rất quan trọng với hoạt tính chống
đông tụ của fucoidan. Các nghiên cứu đã cho thấy rằng fucoidan sulfate hóa
nếu ở vị trí C-2 hoặc C-3 thể hiện hoạt tính chống đông tụ, trong khi đó nhóm
sulfate ở vị trí C-4 không thể hiện hoạt tính này [39,40,41]
Duarte cùng với các cộng sự của ông đã công bố rằng các đặc tính
chống đông tụ máu của fucoidan chủ yếu đƣợc xác định dựa trên các chuỗi
sulfate fucose, đặc biệt các đơn vị fucosyl disulfated. Silva và cộng sự đã
công bố rằng hoạt tính chống đông tụ máu của fucoidan từ Padina
gymnospora đƣợc quyết định bởi 3-O-sulfat tại C-3 của đơn vị đƣờng 4-α-L-
fucose-1→ [42]. Để có đƣợc hoạt tính chống đông tụ máu fucoidan cần một
mạch đƣờng đủ dài và một dạng cấu trúc linh động để liên kết với thrombin.
Fucoidan tự nhiên từ Lessonia vadosa (Phaeophyta) có khối lƣợng phân tử
(320.000 Da MW) cho thấy hoạt tính chống đông tụ máu tốt hơn các
fucoidan đề polymer hóa có khối lƣợng phân tử (32.000 MW) [43]. Các thử
nghiệm với fucoidan trọng lƣợng phân tử thấp (LMWF) thu đƣợc từ A.
nodosum bằng thủy phân xít, có cấu trúc lặp lại chủ yếu là [→3)-α-L-

38. 31
Fuc(2SO3
-
)-(1→4)-α-L-Fuc(2,3diSO3
-
)-(1]n và có trọng lƣợng phân tử (Mw)
là 3.090 Da, chỉ ra rằng cấu trúc phân nhánh không thực sự ảnh hƣởng đến
hoạt tính chống đông tụ máu [15,39].
Một số nghiên cứu khác cho thấy thành phần đƣờng (fucose, galactose,
v.v) của fucoidan có ảnh hƣởng đến hoạt tính chống đông tụ máu [44,45].
Các kết quả của Pereira và cộng sự chỉ ra rằng nhóm 2-sulfate của α-L-
galactan liên kết 3, là tác nhân ức chế thrombin mạnh qua trung gian
antithrombin hoặc heparin cofactor II chứ không phải là gốc α-L-fucan. Axit
uronic không có ảnh hƣởng trực tiếp lên hoạt tính chống đông tụ máu, nhƣng
nó gián tiếp làm tăng hoạt tính chống đông tụ máu thông qua việc làm cho
chuỗi đƣờng trở nên linh động hơn [46,12].
Mourao đã tổng kết các hoạt tính chống đông tụ máu và chống huyết
khối của fucan sulfate. Các fucan sulfate của rong biển và động vật không
xƣơng sống biển có hoạt tính chống đông tụ máu mạnh gián tiếp bởi
antithrombin và heparin cofactor II. Những nghiên cứu này khẳng định rõ
ràng rằng hoạt tính chống đông tụ máu của α-L-fucans sulfate và α-L-
galactans sulfate mạch thẳng không chỉ phụ thuộc vào mật độ và mô hình
sulfate hóa mà còn bị ảnh hƣởng bởi thành phần các monosaccharide [47].
Hoạt tính chống huyết khối của fucoidan cũng đã đƣợc thử nghiệm in
vivo theo mô hình nghẽn tĩnh mạch và động mạch ở động vật thực nghiệm.
Galactofucan sulfate đƣợc phân lập từ rong nâu Spatoglossum schroederi cho
thấy không có hoạt tính chống đông tụ máu trên một số thử nghiệm in vitro.
Tuy nhiên, nó lại thể hiện hoạt tính chống huyết khối mạnh khi thực hiện thí
nghiệm về sự nghẽn tĩnh mạch trên mô hình động vật, điều này có thể đƣợc
giải thích do ảnh hƣởng của yếu tố thời gian đến hoạt tính chống huyết khối
của fucoidan. Tác dụng này đạt tối đa 8 giờ sau khi theo dõi thí nghiệm và
nhanh hơn so với heparin. Hoạt tính này không đƣợc phát hiện với các phân
tử fucoidan khử sulfate. Hơn nữa, galactofucan sulfate còn có tác dụng kích
thích sự tổng hợp heparan sulfate, một tác nhân chống huyết khối bằng các tế
bào nội mô mạnh hơn heparin 2 lần. Tác dụng này cũng không xảy ra với các
polysaccharide bị khử nhóm sulfate [47].

39. 32
Nhƣ vậy có thể thấy rằng fucoidan có tiềm năng rất lớn để sử dụng làm
thuốc chống đông tụ máu, thuốc chống huyết khối hoặc thực phẩm chức năng
và dƣợc liệu mà hầu nhƣ không có tác dụng phụ.
1.2.5.2. oạt t nh chống virus
Trong những năm gần đây, ngƣời ta đã chứng minh rằng
polysaccharide sulfate trong đó bao gồm fucoidan thể hiện các hoạt tính
kháng virus đƣợc thử nghiệm cả trên động vật thực nghiệm (in vivo) và trong
ống nghiệm (in vitro), yếu tố gây độc tế bào thấp của chúng so với các thuốc
kháng virus khác đang đƣợc quan tâm xem xét sử dụng trong y học lâm sàng.
Fucoidan từ Laminaria japonica có chức năng kháng RNA và DNA của virus.
Hiệu quả chống virus của fucoidan trên bệnh nhiễm trùng do poliovirus III,
adenovirus III, ECHO6 virus, virus coxsackie B3 virus và virus coxsackie
A16 rất đáng kể. Fucoidan có thể ức chế sự phát triển của hiệu ứng bệnh lý tế
bào (CPE) và bảo vệ các tế bào đƣợc cấy ghép khỏi sự nhiễm trùng gây ra bởi
các virus ở trên. Herpes là một bệnh nhiễm trùng gây ra bởi virus herpes
simplex (HSV). Fucoidan đƣợc tách chiết từ các loài rong Adenocytis
utriculari, Undaria pinnatifida(Mekabu), Stoechospermum marginatum,
Undaria pinnatifida, Cystoseira indica và Undaria pinnatifida cho thấy hoạt
tính kháng virus HSV-1 và HSV-2 mà không gây độc cho tế bào Vero. Hơn
nữa, các fucoidan còn cho thấy hoạt tính ức chế chống lại sự tái tạo nhiều loại
virus màng bao gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch của ngƣời và
cytomegalovirus [48,49,50,51].
Dohura và cộng sự, công bố rằng sử dụng fucoidan từ rong nâu có hoạt
tính antiprion và kìm hãm sự khởi phát bệnh khi bị nhiễm trùng prion đƣờng
ruột. Fucoidan của rong biển có tác dụng làm giảm những cơn đau của những
con chuột bị nhiễm trùng đƣờng ruột (scrapie) khi cho uống trong 6 ngày sau
khi nhiễm bệnh. Ăn chế độ ăn hàng ngày đƣợc bổ sung fucoidan có thể phòng
ngừa chống lại các bệnh prion do ăn phải thức ăn nhiễm prion, mặc dù sự
đánh giá sâu hơn về dƣợc lý của nó vẫn còn tiếp tục đƣợc thực hiện [48,52].

40. 33
1.2.5.3. oạt t nh kháng u và iều hòa miễn dịch
Hoạt tính kháng u của nhiều polysaccharide đã đƣợc công bố trong
những năm gần đây. Fucoidan từ Eisenia bicyclics và L. japonica có tác dụng
chống u báng 180. Fucoidan của L. japonica có thể ức chế tế bào gan
QGY7703 đến phase Log, theo đó kiềm chế sự tăng trƣởng của khối u [53].
Fucoidan đã đƣợc phát hiện ức chế sự tăng sinh và gây chết tế bào trong dòng
tế bào u lympho HS-Sultan của ngƣời [54]. Fucoidan từ L. saccharina, L.
digitata, F. serratus, F. distichus và F. vesiculosus có tác dụng khóa chặt tế
bào ung thƣ vú MDA-MB-231 ngăn kết dính với các tiểu cầu, một hiệu ứng
mà có thể có ý nghĩa quan trọng trong quá trình di căn khối u [47,55].
Dựa trên nghiên cứu fucoidan liên kết với fibronectin, Liu và cộng sự
đƣa ra giả thuyết rằng fucoidan ức chế sự bám dính của tế bào MDA-MB-231
với fibronectin theo các cách sau:
- Bằng cách ngăn chặn heparin của protein và vùng liên kết tế bào.
- Bằng cách điều chỉnh việc tổ chức lại cấu trúc dƣới phân tử intergrin
alpha5.
Điều chỉnh giảm sự biểu hiện của vinculin [56]. Bệnh bạch cầu T-cell
khi trƣởng thành (ATL) bị gây ra bởi vi rút gây bệnh bạch cầu tế bào T typ 1
(HTLV-1) và đến nay căn bệnh này vẫn chƣa có thuốc chữa Fucoidan ức chế
đáng kể sự tăng trƣởng của tế bào máu đơn nhân ngoại biên của bệnh nhân
mắc bệnh bạch cầu (ATL) và các dòng tế bào T bị nhiễm HTLV-1 nhƣng
không phải là của các tế bào máu đơn nhân ngoại biên bình thƣờng. Fucoidan
từ Mekabu có khả năng ức chế khối u tới 65,4 % [47,56,57]
Fucoidan của L. japonica có thể phục hồi các chức năng miễn dịch của
chuột bị ức chế miễn dịch, và đó là một miễn dịch tác động trực tiếp trên đại
thực bào và tế bào lympho T [58]. Ngoài ra, nó cũng có thể thúc đẩy sự phục
hồi chức năng miễn dịch trên các con chuột bị chiếu xạ. Cơ chế này liên quan
đến sự kìm hãm quá trình giáng hóa tế bào lympho bởi fucoidan [47,59].
Fucoidan có thể làm tăng khả năng sản xuất interleukin-1 (IL-1) và interferon-
γ (IFN-γ) trong thử nghiệm in vitro, tăng cƣờng các chức năng của tế bào

41. 34
lympho T, tế bào B, đại thực bào và tế bào giết tự nhiên (NK tế bào) và thúc
đẩy các kháng thể chính phản ứng lại với tế bào hồng cầu cừu (SRBC) trong
thí nghiệm in vivo. Fucoidan trọng lƣợng phân tử lớn đƣợc điều chế từ
Okinawa Mozuku (Cladosiphon okamuranus) thúc đẩy sự gia tăng tỷ lệ gây
độc tế bào T ở chuột [47]. Fucoidan từ rong F.vesiculosus có các tác dụng lên
sự trƣởng thành và điều hòa miễn dịch trên các tế bào tua (DCs), đây là các tế
bào có kháng nguyên mạnh mẽ, thông qua con đƣờng liên quan ít nhất đến
yếu tố nhân tế bào [47,59].
Bên cạnh việc trực tiếp ức chế sự tăng trƣởng của tế bào khối u,
fucoidan cũng có thể hạn chế sự phát triển và lan truyền của các tế bào khối u
nhờ các hoạt tính tăng cƣờng miễn dịch của cơ thể. Fucoidan có thể trực tiếp
giết chết các tế bào ung thƣ [45], nó có tác dụng chống ung thƣ trực tiếp trên
các tế bào HS-Sultan của con ngƣời thông qua con đƣờng caspase và ERK
[44]. Fucoidan làm tăng số lƣợng đại thực bào, và gián tiếp phá hủy khối u
thông qua tế bào type 1 T-helper (Th1) và phản ứng của tế bào giết tự nhiên
(NK) [57].
1.2.5.4. oạt t nh chống ox hóa
Bằng các thí nghiệm in vitro,các nhà khoa học đã chứng minh rằng
fucoidan thể hiện hoạt tính chống oxy hóa rất quan trọng. Nó là một chất
chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời và có khả năng ngăn ngừa các bệnh gây ra
bởi các gốc tự do rất cao. Fucoidan từ L. japonica có thể ngăn chặn sự tăng
peroxide lipid (LPO) trong huyết thanh, gan và lá lách của chuột bị tiểu
đƣờng một cách rõ ràng. Tuy nhiên, không phát hiện thấy hiệu quả ức chế
trên cả peroxy lipid của homogenates và cả hiệu quả ức chế gây ra bởi
Cys/FeSO4 trong thử nghiệm in vitro[59]. Fucoidan có hiệu quả làm mất gốc
peoxit mạnh mẽ, ảnh hƣởng của nó trên gốc hydroxyl là yếu, nó ít có ảnh
hƣởng trên 1,1- diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH). Fucoidan giúp cho hồng
cầu chuột đƣợc bảo vệ đáng kể trên lipid peroxy của đồng trong gan chuột
gây ra bởi axit FeSO4-ascorbic [60]. Micheline và cộng sự công bố rằng
fucoidan (homofucan) từ F.vesiculosus và fucan (heterofucans) từ Padina
gymnospora đã có một tác dụng ức chế sự hình thành các gốc tự do hydroxyl

42. 35
và gốc peoxit. Fucan cho thấy hoạt tính chống oxy hóa thấp so với fucoidan
[61].
1.2.5.5. Giảm lipid máu
Tƣơng tự nhƣ axit sialic, fucoidan là hợp chất có thể làm tăng các điện
tích âm của bề mặt tế bào đến mức có hiệu lực với sự tích tụ của cholesterol
trong máu, kết quả làm giảm lƣợng cholesterol trong huyết thanh. Fucoidan
của L. japonica giảm đáng kể cholesterol toàn phần, triglyceride và LDL-C,
làm tăng HDL-C trong huyết thanh của chuột với sự tăng cholesterol
(hypercholesterolemia) và thỏ với tăng mỡ máu (hyperlipidaemia), ngăn chặn
hiệu quả sự hình thành của tăng cholesterol (hypercholesterol) trong máu ở
chuột thí nghiệm [62,63]. Fucoidan có khả năng làm giảm đáng kể lƣợng
cholesterol và triglyceride trong huyết thanh của bệnh nhân với chứng tăng
mỡ máu (hyperlipidaemia), mà không có tác dụng phụ nhƣ gây tổn hại cho
gan và thận. Sulfate fucan có trọng lƣợng phân tử thấp (trung bình Mw =
8.000 Da) đƣợc phân lập từ L.japonica có khả năng làm giảm rõ rệt lipít máu
của những con chuột có lipít cao. Fucoidan oligosaccharide cho thấy tác dụng
hạ huyết áp tốt trên chuột cao huyết áp và một trong những cơ chế tác dụng hạ
huyết áp cơ bản là chúng có thể ức chế sự sản xuất angiotensin II trong huyết
tƣơng (anti angiotensin II) [47,64].
1.2.5.6. Kháng viêm
Năm 2007, Cumashi và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm
của fucoidan thu nhận đƣợc từ chín loài rong nâu. Kết quả cho thấy tất cả
fucoidan của 9 loài rong đều có khả năng ức chế sự tăng số lƣợng bạch cầu
trên mô hình chuột bị viêm, hiệu quả chống viêm của fucoidan trong mô hình
này không bị ảnh hƣởng nhiều bởi hàm lƣợng của gốc fucose và sulfate cũng
nhƣ các đặc tính cấu trúc khác của bộ khung mạch polysaccharide của chúng
[55,65]. Fucoidan Mekabu có thể làm giảm tình trạng viêm phổi và điều chỉnh
giảm (down-regulated) các phản ứng phản vệ bị chi phối bởi Th2, tác dụng
này có thể hữu ích trong điều trị viêm dị ứng [57].

43. 36
Yang và các cộng sự, đã đánh giá tác dụng của fucoidan lên sự biểu
hiện của nitric oxide synthetase (iNOS) trong một dòng tế bào đại thực bào,
RAW264.7. Fucoidan ở nồng độ thấp (10 μg/mL) đã làm tăng mức độ biểu
hiện cơ bản của iNOS trong các đại thực bào không hoạt động. Lần đầu tiên
họ phát hiện thấy rằng, fucoidan ức chế sự giải phóng của nitric oxide (NO)
trong tế bào RAW264.7 bị kích thích bởi lipopolysaccharide (LPS). Ảnh
hƣởng ức chế này lên protein hoạt hóa 1 (Actived Protein-1; AP-1) đƣợc kích
hoạt bởi fucoidan có thể liên quan với sự ức chế NO và tác dụng chống viêm.
1.2.5.7. Chống lại các bệnh về gan
Bằng việc gián tiếp sinh ra interleukin (IL)-10 nội sinh và ức chế yếu tố
tiền viêm (proinflammatory cytokine) ở chuột, fucoidan ngăn chặn tổn
thƣơng gan gây ra bởi concanavalin A [65]. Các chất xơ trong rong nâu
(Laminaria sp., Sargassum fulvellum và Eisenia bicyclis) có tác dụng chống
lại bệnh gan gây ra bởi D-galactosamine (D- GalN) và tác dụng bảo vệ này
đƣợc gây ra ít nhất một phần nhờ fucoidan [66]. Kết quả xơ gan do tổn
thƣơng mãn tính gan cùng với sự tích lũy tăng dần các protein hình sợi nhỏ.
Trên thế giới có hơn 100 triệu ngƣời bị xơ gan. Sự có mặt của fucoidan làm
giảm suy gan cấp tính và mãn tính gây ra bởi CCl4. Gan xơ hóa gây ra bởi
CCl4 cũng giảm bớt bằng cách tiêm fucoidan. Nguyên nhân chính gây ra xơ
gan là do những thƣơng tổn tế bào gan và sự kích hoạt các tế bào gan hình sao
và điều thú vị là fucoidan có khả năng ngăn chặn tế bào chết do CCl4 gây ra
và ức chế các tế bào gan phát triển. Vì vậy, fucoidan có thể là một chất chống
xơ có tiềm năng nhờ sở hữu chức năng kép, cụ thể là: bảo vệ tế bào gan và ức
chế sự tăng sinh tế bào gan hình sao [47,67].
1.2.5.8. oạt t nh kháng khuẩn
Fucoidan có khả năng ức chế đáng kể sự phát triển của vi khuẩn Gram
dƣơng và vi khuẩn Gram âm, fucoidan cũng có khả năng ngăn chặn loại viêm
màng não, một biến chứng của viêm do vi rút và vi khuẩn gây ra. Fucoidan
tăng khả năng sản xuất các dạng interferon kích hoạt các tế bào miễn dịch
khác nhau cần thiết để phòng nhiễm trùng và bệnh tật [1,17,47].

44. 37
1.2.5.9. ác d ng giảm l ợng ng hu ết trong máu.
Các nhà nghiên cứu đã công bố rằng các polysaccharide tìm thấy trong
rong biển tác động dƣơng tính lên phản ứng insulin và đƣờng huyết trong các
động vật thí nghiệm. Việc đƣa thêm các polysacharide này vào cơ thể động
vật đã dẫn đến giảm một cách đột ngột cân bằng hấp thụ đƣờng. Điều này giả
thiết rằng các hợp chất polysaccharide giống fucoidan làm chậm việc truyền
glucose vào máu từ ruột, nhờ vậy giúp giữ mức đƣờng máu ổn định và ngăn
chặn phản ứng insulin quá mức [1,17,47].
1.2.5.10. Các ng d ng c a fucoidan
Trong suốt những thập niên vừa qua có rất nhiều những nghiên cứu đã
đƣa ra số lƣợng lớn bằng chứng khoa học về những lợi ích sức khỏe của
fucoidan, một hợp chất sulfated polysaccharide hóa giàu fucose từ rong nâu.
Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của fucoidan chiết xuất từ rong nâu đã mở
ra những cơ hội tiềm năng cho ngành công nghiệp dƣợc phẩm, thực phẩm
dinh dƣỡng, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng. Hiện nay, trên thị trƣờng đã
xuất hiện nhiều loại fucoidan với thành phần, tác dụng và nhãn mác khác
nhau nhƣ: LCR fucoidan của Larson Century Ranch, INC, Mỹ có tác dụng
điều trị các bệnh ung thƣ vú, ruột kết, buồng trứng, cũng nhƣ tác dụng chống
dị ứng, chống lão hóa, chống đái tháo đƣờng, giảm cholesterol, loét dạ dày,…
Fucoidan Tongan Limu Moui của công ty AHD International, LLC, Mỹ có tác
dụng trị tim mạch, chống lão hóa, tăng cƣờng miễn dịch, … U-Fucoidan sản
phẩm của tập đoàn Pharmaceutical Grade Nutritional Dietary Anti-aging
Supplements, Mỹ gây ra sự giáng hóa các tế bào ung thƣ,… Fucoidan của tập
đoàn Qingdao Yijia Huayi Import Export Co.,Ltd., Trung Quốc đƣợc sử
dụng để phục hồi khả năng kháng ung thƣ, sản phẩm thuốc kháng virut, điều
trị ung thƣ và tim mạch,. Sản phẩm Best fucoidan 70% của công ty
Doctor best INC., Mỹ có tác dụng hỗ trợ điều trị ung thƣ, ngăn ngừa lão hóa,
tăng cƣờng hệ miễn dịch.
Ở nƣớc ta hiện nay, các sản phẩm fucoidan từ rong nâu Việt Nam đã
xuất hiện trên thị trƣờng dƣới dạng thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh

45. 38
ung thƣ và viêm loét dạ dày do Công ty Cổ phần Fucoidan Việt Nam sản xuất
là: FucoUmi, FucoAntiK và Fucogastro. Ngoài ra, fucoidan cũng đƣợc sử
dụng nhƣ một thành phần chức năng trong sản phẩm sữa chua fucoidan và
nƣớc yến fucoidan của Công ty Sannet Khánh Hòa.
Nhƣ vậy có thể thấy, fucoidan với rất nhiều hoạt tính sinh học thú vị
cũng nhƣ tiềm năng ứng dụng hết sức rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc
sống đang ngày càng thu hút sự quan tâm nghiên cứu mạnh mẽ của các nhà
khoa học trên toàn thế giới.
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM LIÊN
QUAN ĐẾN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Qua tham khảo các tài liệu đã công bố về nghiên cứu cấu trúc và hoạt
tính sinh học của fucoidan trên thế giới, chúng tôi nhận thấy fucoidan từ rong
nâu là một polymer sinh học có cấu trúc rất phức tạp bởi tính đa dạng và sự
không đồng nhất về thành phần đƣờng cũng nhƣ vị trí nhóm sulfate trên các
gốc đƣờng [26,28,38,68,69]. Vì vậy, dù đã có rất nhiều công trình công bố về
cấu trúc của fucoidan, nhƣng chỉ có một số công bố đƣa ra đƣợc cấu trúc một
cách rõ ràng mà phần lớn chỉ đƣa ra cấu trúc của một phân đoạn có độ lặp lại
cao của chúng. Cho đến nay những công bố về cấu trúc của fucoidan một
cách rõ ràng nhất là fucoidan đƣợc phân lập từ các loài rong nâu sinh trƣởng ở
vùng ôn đới nhƣ Fucus evnescens C.Ag, Fucus vesiculosus, Fucus distichus,
Ascophyllum nodosum,…
Cấu trúc của fucoidan có thể khác nhau giữa các loài rong nâu khác
nhau và có thể thay đổi khác nhau ngay trong cùng một loài.. Về cơ bản chia
làm hai nhóm, một nhóm fucoidan từ Laminaria saccharina, L. digitata,
Analipus japonicus, Cladosiphon okamuranus, và Chorda filum có mạch
chính đƣợc tạo thành bởi liên kết lặp lại đều đặn của các gốc (1→3)-α-L-
fucopyranose, với một số nhóm sulfate ở vị trí C-2 hoặc vị trí C-4. Nhóm thứ
hai bao gồm fucoidan từ các lòai rong Fucus và Ascophyllum nodosum có liên

46. 39
kết chính lặp lại một cách tuần tự các gốc (1→3)-α-L-fucopyranose và
(1→4)-α-L-fucopyranose . Các fucoidan này đƣợc miêu tả ở bảng 1.4.
Bảng 1.4. Cấu trúc hóa học của các fucoidan từ một số loài rong nâu
Loài rong nâu Cấu trúc hóa học của các Fucoidan TLTK
Analipus
japonicus
3(4Fucp) và 1 (2Fucp) /10 (1→3)-α-L-
Fucp(2/4SO3
-
)
Bilan et
al.,2007
[70]
Ascophyllum
nodosum
[→3)-α-L-Fucp(2SO3
-
)-(1→4)-α-L-
Fucp(2,3-điSO3
-
)-(1→]n
Chevolot
etal.,2011[27]
A.nodosum (1→3)-α-L-Fucp và một ít (1→4)-α-L-Fucp
cùng (1→3)-α-L-(2 và hoặc 4 Fucp)
Mariais
etal.,[71]
Chorda filum -[→3)-α-L-Fucp-(1-]3→3)-α-L-
Fucp(2Fucp)-(1→
Chizhov et
al.,1999[72]
Fucusdistichus
L
→3)-α-L-Fucp-(2,4-diSO3
-
)-(1→4)-α-L-
Fucp-(2SO3
-
)-(1→
Bilan et
al.,[28]
F.evanescens →3)-α-L-Fucp(2SO3
-
)-(1→4)-α-L-
Fucp(2SO3
-
)-(1→
Bilan et
al.,[37]
F.serratus L →3)-α-L-Fucp(2R1,4R2)-(1→4)-α-L-
Fucp(2SO3
-
)-(1→
a. (~50%): R1 = SO3
-
, R2 = H
b. (~50%): R1 = H, R2 = α-L-Fucp-(1→4) )-
α-L-
Fucp(2SO3
-
)-(1→3)-α-L-Fucp(2SO3
-
)-(1→
Bilan et
al.,2006
Laminaria
sacharina
→3)-α-L-Fucp(4SO3
-
)-(1→ và thêm →3) )-
α-L-Fucp(4SO3
-
hoặc 2Fucp)-(1→
Usov et
al.,1998 [73]
Stoechosperm
ummarginatum
→3)-α-L-Fucp(2/4SO3
-
)-(1→ và →4-α-L-
Fucp(2SO3
-
)-(1→
Adhikari et
al.,2006 [74]

47. 40
Daniel và cộng sự chiết tách fucoidan từ rong nâu A.nodosum đã sử
dụng các enzyme đặc hiệu làm xúc tác sinh học để thủy phân tạo fucoidan
oligosaccharide và khẳng định sự có mặt của lƣợng lớn các liên kết glycoside
của gốc α -L-fucose(1→3) và α -L-fucose (1→4)[75].
Cấu trúc fucoidan từ loài rong Ecklonia kurome đã đƣợc công bố năm
1991 bởi Nishino và Nagumo. Phổ NMR của polysaccharide là quá phức tạp
để cho phép giải thích cấu trúc một cách trực tiếp, có thể do tính dị thể của
cấu trúc. Cấu trúc của fucoidan này chủ yếu là α -L-fucose(1→3) với các
nhóm sulfate ở C-4, không loại trừ sự có mặt của các nhóm sulfate khác hoặc
các nhánh ở vị trí 2 [76]. Fucoidan từ Sargassum binderi là →3)fuc(2-OSO3
-
)(1→3)fuc(1→ [77].
Fucoidan tách và phân lập từ rong nâu Pelvetia canaliculata bằng
phƣơng pháp sử dụng enzyme đặc hiệu để thủy phân về fucoidan
oligosaccharide bao gồm tetrasaccharide và hexasaccharide có chứa các đơn
vị lặp lại disaccharide →3)-α-L-Fucp (2SO3
-
)(1→4)-α-L-Fucp-2,3 (đi SO3
-
)(1→, dùng enzyme đặc hiệu này chỉ thủy phân liên kết (1→4) do đó xác định
đƣợc cấu trúc hoàn thiện của fucoidan này là [→4)-α-L-Fucp-2,3(đi SO3
-
)(1→3)-α-L-Fucp(2SO3
-
)(1→]n [1].
Fucoidan tách và phân lập từ rong nâu Cladosiphon okamuranus bằng
phƣơng pháp sử dụng enzyme đặc hiệu để thủy phân về fucoidan
oligosaccharide có cấu trúc là {→3)-α-L-Fucp-(1→3)-α-L-Fucp-4(SO3
-
)(1→3)-α-L-Fucp-4(SO3
-
)(1→3)-[α-D-GlcpA-(1→2)]-α-L-Fucp-(1→}m-3)-
α-L-Fucp-(1→3)-α-L-Fucp-4(SO3
-
)(1→3)-α-L-Fucp-4(SO3
-
)(1→3)-L-Fuc (m
=0, 1, 2, 3) [1].
Fucoidan tách và phân lập từ rong nâu Kjellmaniella crassifolia bằng
phƣơng pháp sử dụng enzyme đặc hiệu để thủy phân về fucoidan
oligosaccharide có đơn vị cấu trúc cơ bản lặp lại là trisaccharide {→4)-β-D-
GlcpA-(1→2)-[α-L-Fucp(3SO3
-
)(1→3)]-α-D-Manp-(1→}n [1].
Trong thành phần của các fucoidan ngoài fucose và sulfate còn có một
lƣợng nhỏ các monosaccharide nhƣ galactose, glucose, mannose, xylose,

48. 41
uronic axit. Cùng với sự xuất hiện của nhóm O-acetyl và các mạch nhánh
trong phân tử fucoidan càng tăng thêm tính dị thể về cấu trúc của chúng. Một
số fucoidan mà thành phần chủ yếu là galactose, fucose và sulfate hay còn gọi
là galactofucan sulfate đƣợc tách từ một số loài rong nâu nhƣ Laminaria
angustata, Laminaria longissima, Alaria fistulosa, Undaria pinnatifida,
Laminaria japonica, Laminaria cichorioides, Laminaria gurjanovae và
Sargassum patens. Trong khi đó có rất nhiều fucoidan có cấu trúc rất phức tạp
đƣợc tách chiết và phân lập từ một số loài rong nâu Dictyota menstrualis,
Padina gymnospora, Spatoglossum schroederi, Hizikia fusiforme, Sargassum
fusiforme, Kjellmaniella crassifolia. Thành phần hóa học của chúng chứa rất
nhiều các đƣờng đơn nhƣ fucose, galactose, glucose, mannose, xylose, còn có
uronic axit và sulfate, ngoài ra có thể có nhóm acetyl hóa. Vì vậy việc xác
định cấu trúc của chúng đang là một thách thức đối với các nhà khoa học
nghiên cứu cấu trúc của polysaccharide nói chung và fucoidan nói riêng, tuy
vậy chúng ta có thể xác định đƣợc đặc điểm cấu trúc đặc trƣng của fucoidan.
Trong trƣờng hợp này các nhà khoa học phải sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhƣ
phân tích methyl hóa, đề sulfate hóa, tự thủy phân, enzyme thủy phân
fucoidan,… kết hợp cùng các phƣơng pháp hóa lý hiện đại nhƣ NMR 2D, 3D,
MALDI-TOF/MS/MS, SAXS để giải quyết bài toán cấu trúc phức tạp của
fucoidan.
Việc áp dụng các phƣơng pháp phân tích khối phổ hiện đại MALDI-
TOF/MS/MS và ESI-MS/MS để phân tích cấu trúc của các polysaccharide nói
chung và fucoidan nói riêng đã tạo ra một bƣớc đột phá mới trong phân tích
cấu trúc phức tạp của polysaccharide rong biển. Ƣu điểm của phƣơng pháp
này là khả năng phân tích nhanh và chính xác vị trí của nhóm sulfate cũng
nhƣ trật tự giữa các gốc đƣờng trong phân tử fucoidan. Việc áp dụng thành
công phƣơng pháp này nhóm nghiên cứu của Anastyuk ở Viện Hóa sinh Hữu
cơ Thái Bình Dƣơng, Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Chi nhánh Viễn Đông,
Liên Bang Nga đã công bố lại cấu trúc fucoidan từ loài rong Fucus
evanescens và thêm 03 loại cấu trúc fucoidan mới từ các loài rong Costaria
costata, Laminaria cichorioides và Coccophora langsdorfii đã đƣợc công bố.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sƣ Usov đứng đầu thuộc Viện Hóa Hữu cơ, Viện

49. 42
Hàn lâm Khoa học Nga đi tiên phong trong việc sử dụng các phƣơng pháp
phổ cộng hƣởng từ hạt nhân một chiều 1D và hai chiều 2D để nghiên cứu cấu
trúc của fucoidan. Kết quả đã có 04 loại cấu trúc của fucoidan từ các loài rong
nâu Laminaria saccharina, Fucus evanescen, Fucus serratus, Fucus distichus
L. của Nga đƣợc công bố. Do sự đa dạng về cấu trúc và hoạt tính sinh học với
khả năng ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực công nghiệp dƣợc liệu. Vì vậy dù đã
đƣợc bắt đầu nghiên cứu từ hơn 100 năm trƣớc, hiện nay fucoidan vẫn luôn
thu hút đƣợc sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới
nhằm tìm kiếm các loại thuốc mới. Cho đến nay, phần lớn các công bố về
hoạt tính sinh học của fucoidan đƣợc thực hiện trên các sản phẩm fucoidan
thƣơng mại hoặc chiết thô nên mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học
của fucoidan thực tế vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu một cách rõ ràng. Vì vậy, để
có thể sử dụng fucoidan làm thuốc thì yếu tố tiên quyết và quan trọng nhất là
phải xác định đƣợc cấu trúc chi tiết của chúng.
Năm 2017, nhóm nghiên cứu do Roza V. Usoltseva đứng đầu cùng với
các cộng sự thuộc Viện Hóa Hữu cơ, Viện Hàn lâm Khoa học Nga bằng
phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân một chiều 1D, hai chiều 2D và khối
phổ đã xác định đƣợc cấu trúc của fucoidan từ rong nâu Sargassum
duplicatum với thành phần chủ yếu là galactose, fucose và sulfate hay còn gọi
là galactofucan sulfate. Trong đó, hàm lƣợng sunfate chiếm 31,7%, tỉ lệ giữa
các gốc đƣờng Fuc:Gal ~ 1:1. Cấu trúc mạch chính của fucoidan đƣợc chiết từ
rong Sargassum duplicatum đƣợc tạo ra từ các đơn vị lặp lại {→4)-α-L-Fuc-
(1→4)-β-D-Gal- 1→}n
Cấu trúc của fucoidan này chủ yếu là liên kết α -L-fucose(1→3) và α-
L-fucose(2→4), với các nhóm sunfate chủ yếu ở vị trí C2, C4 và ít hơn ở C3
trên gốc đƣờng fucose, nhóm sunfate chủ yếu tại vị trí C2, C3 và ít hơn ở C4,
C6 trên gốc đƣờng glactose [78].
Đến khoảng cuối năm 2017, nhóm nghiên cứu do Roza V. Usoltseva
đứng đầu cùng với các cộng sự thuộc Viện Hóa Hữu cơ, Viện Hàn lâm Khoa
học Nga đã có những công bố mới về đặc điểm thành phần và cấu trúc
fucoidan thu nhận từ rong nâu Padina boryana. Về thành phần, fucoidan đƣợc