Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum Mcclurei In Vitro và ứng dụng để hạn chế sự oxy hóa Lipid trên thịt cá thu

Chia sẻ: Hoang Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

240
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum Mcclurei In Vitro và ứng dụng để hạn chế sự oxy hóa Lipid trên thịt cá thu" giới thiệu đến các bạn về rong mơ Sargassum Mcclurei, tổng quan về tình hình nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rong biển, giới thiệu về cá thu Scomberomorus Commerson,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đồ án để nắm bắt đầy đủ nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum Mcclurei In Vitro và ứng dụng để hạn chế sự oxy hóa Lipid trên thịt cá thu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  PHẠM THỊ MỸ HIỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH CHIẾT RONG MƠ SARGASSUM MCCLUREI IN VITRO VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRÊN THỊT CÁ THU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nha Trang, tháng 06 năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  PHẠM THỊ MỸ HIỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH CHIẾT RONG MƠ SARGASSUM MCCLUREI IN VITRO VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRÊN THỊT CÁ THU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS. NGUYỄN THẾ HÂN Nha Trang, tháng 06 năm 2014
i LỜI CẢM ƠN Trong gần ba tháng nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của khoa Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Nha Trang, em đã hoàn thành được đề tài tốt nghiệp của mình. Để đạt được kết quả hôm nay, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân là sự giúp đỡ tận tình từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, các quý thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài này. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy TS. Nguyễn Thế Hân, người trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình, em đã nhận được sự giúp đỡ, động viên rất lớn từ gia đình. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bố, mẹ, anh, chị và những người thân trong gia đình. Cuối cùng, cảm ơn tất cả những người bạn đã giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài. Khánh Hòa, ngày 10 tháng 06 năm 2014 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Mỹ Hiền
ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC.................................................................................................................. ii DANH MỤC BẢNG...................................................................................................v DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................v LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................4 1.1. Giới thiệu về rong mơ Sargassum mcclurei .....................................................4 1.1.1. Phân loại và đặc điểm hình thái .................................................................4 1.1.2. Phân bố và đặc điểm sinh thái ....................................................................5 1.1.3. Thành phần hóa học của rong mơ ..............................................................6 1.1.4. Ứng dụng của rong mơ...............................................................................7 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rong biển ...7 1.2.1. Nghiên cứu trong nước...............................................................................7 1.2.2. Nghiên cứu ngoài nước ..............................................................................8 1.3. Các phương pháp chiết ...................................................................................11 1.3.1. Cơ sở của quá trình tách chiết ..................................................................11 1.3.2. Các phương pháp tách chiết bằng dung môi ............................................11 1.3.2.1. Chiết bằng phương pháp ngấm kiệt (Percolation) .............................11 1.3.2.2. Chiết bằng phương pháp ngâm dầm (Maceration) ............................11 1.3.2.3. Tách chiết bằng phương pháp chiết hồi lưu.......................................12 1.3.2.4. Chiết bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước.......................................12 1.3.3. Một số phương pháp tách chiết khác........................................................12 1.3.3.1. Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn (Supercritical fluid extraction) .....12 1.3.3.2. Phương pháp chiết sử dụng sóng siêu âm..........................................12 1.3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết...........................................13 1.3.4.1. Dung môi chiết...................................................................................13 1.3.4.2. Nhiệt độ chiết .....................................................................................13 1.3.4.3. Thời gian chiết xuất ...........................................................................14 1.4. Các phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa......................................14
iii 1.4.1. Phương pháp TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity)................14 1.4.2. Phương pháp khử gốc tự do DPPH (Scavenging ability towards DPPH radicals) ..............................................................................................................15 1.4.3. Phương pháp ORAC (oxygen radical absorbance capacity)....................15 1.4.4. Phương pháp TRAP (total radical-trapping antioxidant potential) ..........16 1.4.5. Phương pháp FRAP (ferric reducing-antioxidant power)........................17 1.4.6. Lipid assay................................................................................................17 1.4.7. Phương pháp FTC (ferric thiocyanat ) .....................................................18 1.4.8. Tổng năng lực khử (reducing power).......................................................18 1.5. Giới thiệu về cá thu Scomberomorus commerson..........................................18 1.5.1. Đặc điểm sinh học và phân bố .................................................................19 1.5.2. Thành phần hóa học và dinh dưỡng .........................................................20 1.5.3. Hư hỏng thường gặp của thịt cá thu trong quá trình bảo quản lạnh.........20 1.6. Quá trình oxy hóa lipid và lipid trên cá thu ....................................................21 1.6.1. Khái quát chung về lipid ở cá thu.............................................................21 1.6.2. Cơ chế của quá trình oxy hóa lipid...........................................................21 1.6.3. Tác hại của quá trình oxy hóa lipid ..........................................................23 1.6.4. Các chất chống oxy hóa............................................................................24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................29 2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất............................................................................29 2.1.1. Nguyên liệu rong mơ S. mcclurei ............................................................29 2.1.2. Nguyên liệu cá thu S. commerson............................................................29 2.1.3. Hóa chất và thuốc thử...............................................................................29 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................30 2.2.1. Quy trình bố trí thí nghiệm tổng quát .....................................................30 2.2.2. Thí nghiệm xác định độ ẩm của rong mơ khô ........................................32 2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của điều kiện chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ ..........33 2.2.3.1. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết...........33 2.2.3.2. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ chiết ............................... 34 2.2.3.3. Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chiết..........................35
iv 2.2.3.4. Thí nghiệm ảnh hưởng của số lần chiết .............................................36 2.2.3.5. Thí nghiệm ảnh hưởng của sóng siêu âm .........................................38 2.2.4. Thí nghiệm sử dụng dịch chiết rong mơ S. mcclurei để hạn chế sự oxy hóa lipid trên thịt cá thu trong quá trình bảo quản lạnh .....................................39 2.3. Phương pháp phân tích ...................................................................................41 2.3.1. Xác định hàm ẩm......................................................................................41 2.3.2. Xác định hàm lượng polyphenol tổng số .................................................41 2.3.3. Xác định khả năng khử gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) .... 41 2.3.4. Xác định tổng năng lực khử .....................................................................42 2.3.5. Thử nghiệm khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ S. mcclurei trên thịt cá thu bảo quản lạnh .............................................................................42 2.4. Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................43 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................44 3.1. Ảnh hưởng của điều kiện chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .........................................................44 3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết ..................................................44 3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết ..................................................................47 3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian chiết .................................................................51 3.1.4. Ảnh hưởng của số lần chiết ......................................................................54 3.1.5. Ảnh hưởng của sóng siêu âm ..................................................................56 3.1.6. Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa (tổng năng lực khử và khả năng khử gốc tự do DPPH) .......................59 3.2. Khả năng hạn chế sự oxy hóa lipid trên cơ thịt cá thu trong quá trình bảo quản lạnh của dịch chiết rong mơ S. mcclurei.......................................................61 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................63 4.1. Kết luận...........................................................................................................63 4.2. Kiến nghị.........................................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................65 PHỤ LỤC
v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản của cá thu 4................................................20
vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Rong mơ Sargassum mcclurei ....................................................................4 Hình 1.2. Phản ứng giữa gốc tự do DPPH và một chất chống oxy hóa....................15 Hình 1.3. Đồ thị mô tả độ giảm phát huỳnh quang theo thời gian ...........................16 Hình 1.4. Cá thu Scomberomorus commerson ........................................................19 Hình 1.5. Quá trình tự oxy hóa của lipid không no ..................................................23 Hình 1.6. Vô hoạt hóa gốc tự do bởi flavonoid (Nicole, 2001; Marfak, 2003) 10 26 Hình 1.7. Cơ chế tạo phức giữa các flavonoid và các ion kim loại (Men+) (Nicole, 2001; Marfak, 2003) 10....................................................................27 Hình 1.8. Các vùng cấu trúc đảm bảo khả năng chống oxy hóa của polyphenol (Amic và cộng sự, 2003) 10 .............................................................27 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát .............................................................30 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm của rong mơ khô........................32 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .......................................................................................................33 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .......................................................................................................34 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .......................................................................................................35 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của số lần chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .......................................................................................................36 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của sóng siêu âm đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ .......................................................................................................38
vii Hình 2.8. Bố trí thí nghiệm ứng dụng dịch chiết rong mơ để hạn chế sự oxy hóa lipid thịt cá thu trong quá trình bảo quản lạnh ở t=4C ......................40 Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến hàm lượng polyphenol tổng số (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ...............................................................................45 Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến tổng năng lực khử (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................46 Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến khả năng khử gốc tự do DPPH (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05).....................................................................................................47 Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................49 Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tổng năng lực khử.......................................50 Hình 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................51 Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................52 Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến tổng năng lực khử (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05)............53 Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian chiêt đến khả năng khử gốc tự do DPPH (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................54 Hình 3.10. Ảnh hưởng của số lần chiêt đến hàm lượng polyphenol tổng số (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) .............................................................................................................55
viii Hình 3.11. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05)............56 Hình 3.12. Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến hàm lượng polyphenol tổng số (Chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê p < 0,05) ....................................................................................................57 Hình 3.13. Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến tổng năng lực khử.............................58 Hình 3.14. Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến khả năng khử gốc tự do DPPH.........59 Hinh 3.15. Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol tổng số và tổng năng lực khử ......................................................................................................60 Hinh 3.16. Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng khử gốc tự do DPPH ..................................................................................61 Hình 3.17. Sự thay đổi chỉ số TBARS của thịt cá thu trong quá trình bảo quản lạnh (t=4C) (Chữ cái trên điểm khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa ....62
1 LỜI MỞ ĐẦU Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine-algae, marine plant hay seaweed. Rong biển phân bố hầu hết ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng nước sâu và vùng biển cạn. Hàng năm, các Đại dương cung cấp cho trái đất trên 200 tỷ tấn rong. Trong tự nhiên, rong biển có vai trò quan trọng đối với sự sống của các sinh vật biển khác. Rong biển cũng được xem như nguồn thực phẩm tương lai của con người. Với tiềm năng đó, rong biển ngày càng được con người khai thác, nuôi trồng và sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Ở Việt Nam trong gần 1000 loài rong biển được tìm thấy, trong số đó ngành rong nâu (Phacophyta) chiếm 143 loài. Cơ sở dữ liệu Species 2000 phiên bản 2006 liệt kê chi rong mơ Sargassum thuộc ngành rong nâu Phacophyta, có tới 691 loài 54. Hiện nay, theo thống kê ở Việt Nam có khoảng 78 loài, nhiều loài có giá trị kinh tế cao như S. oligocystum, S. polycystum (rong mơ nhiều phao), và S. mcclurei. Các loài rong mơ được phân bố chủ yếu ở vùng biển miền Trung bộ trong đó có Khánh Hòa, sản lượng khoảng 4.000 tấn rong khô mỗi năm 13. Tuy nhiên, việc nuôi rong biển vẫn chưa được chú trọng và chưa tương xứng với tiềm năng thế mạnh của Việt Nam. Hiện nay, rong mơ là một trong những đối tượng nghiên cứu được quan tâm nhiều. Nhiều nghiên cứu cho thấy trong thành phần rong nâu chứa các chất có hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng nấm, chống đông tụ và chống bức xạ UV-B, làm lành vết thương và tái tạo cấu trúc tế bào 2. Vì vậy, rong nâu là nguồn nguyên liệu tiềm năng sử dụng trong các lĩnh vực y dược và thực phẩm. Một số nghiên cứu ở Việt Nam mới bước đầu tập trung vào các hoạt tính kháng nấm, kháng u, kháng khuẩn của một số hợp chất như carbohydrate và phenolic từ rong nâu (Nguyễn Duy Nhứt, (2008); Bùi Minh Lý, (2009); Trần Thị Thanh vân, (2009)) 2. Trong khi đó, nghiên cứu về khả năng chống oxy hóa của rong mơ và ứng dụng dịch chiết từ rong mơ để hạn chế sự oxy hóa lipid thịt cá vẫn
2 chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Ngoài ra, nghiên cứu ở Việt Nam chưa nghiên cứu điều kiện chiết thích hợp cho hoạt tính chống oxy hóa cao mà chỉ dừng lại chiết trong một điều kiện. Do đó, đề tài này sẽ nghiên cứu các điều kiện chiết thích hợp để thu được hoạt tính chống oxy hóa cao. Hiện nay, thủy sản là mặt hàng chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu xuất khẩu của Việt Nam trong đó cá là mặt hàng chủ lực xếp thứ hai sau tôm. Trong thịt cá, lipid chiếm tỷ lệ cao và là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho con người. Cá là nguyên liệu thực phẩm dễ bị hư hỏng. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự giảm chất lượng của cá sau thu hoạch là do quá trình oxy hóa lipid gây nên. Oxy hóa lipid làm giảm giá trị cảm quan và dinh dưỡng đối với sản phẩm thủy sản. Để khắc phục được vấn đề trên, trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, con người đã sử dụng rộng rãi các chất chống oxy hóa tổng hợp như Butylated hydroxytoluene (BHT), Butylated hydroxynisole (BHA), tocopherol tổng hợp, Tertbutyl hydroquinone (TBHQ), dodecyl gallate, propyl gallate, ascorby palmitate. Mặc dù các chất này mang lại hiệu quả cao tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các chất chống oxy hóa tổng hợp có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Ngày nay, với cuộc sống con người ngày càng được nâng cao thì vấn đề về an toàn sức khỏe luôn được quan tâm hàng đầu, vì vậy thị yếu của người tiêu dùng là mua những loại thực phẩm không chứa các hợp chất tổng hợp. Hiện nay, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu về các chất chống oxy hóa tự nhiên thay thế cho các chất chống oxy hóa tổng hợp. Do đó việc nghiên cứu về các chất chống oxy hóa vừa có chi phí thấp vừa không gây độc cho sức khỏe con người được nhiều người quan tâm và dịch chiết rong mơ có thể là một giải pháp có thể đáp ứng được vấn đề này. Xuất phát từ những thực tế đó, đề tài “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ Sargassum mcclurei in vitro và ứng dụng để hạn chế sự oxy hóa lipid trên thịt cá thu” được thực hiện nhằm xác định điều kiện chiết phù hợp để thu được dịch chiết giàu chất chống oxy hóa từ rong mơ S. mcclurei và tiềm
3 năng sử dụng dịch chiết rong mơ để hạn chế sự oxy hóa lipid của thịt cá. Kết quả thu được là cơ sở dữ liệu về điều kiện chiết thích hợp để thu được dịch chiết có hoạt tính chống oxy hóa cao từ rong mơ. Kết quả của đề tài cũng là cơ sở cho việc nghiên cứu sâu hơn các ứng dụng của dịch chiết rong mơ trong thực phẩm và dược phẩm. Từ đó thúc đẩy ngành nuôi trồng rong mơ, tạo thêm nhiều việc làm cho người dân và kinh kế của đất nước. Khi rong có hoạt tính chống oxy hóa chứng tỏ khi sử dụng rong như một thức ăn sẽ rất tốt cho sức khỏe con người. Điều này chứng minh tiềm năng chữa bệnh của rong biển. Đồng thời, việc nghiên cứu ứng dụng dịch chiết rong mơ để hạn chế sự oxy hóa lipid của thịt cá thu bảo quản lạnh sẽ là cơ sở để sản xuất các chất bảo quản tự nhiên cho thủy sản đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng khi sử dụng các sản phẩm đảm bảo an toàn sức khỏe vì được bảo quản bằng hợp chất tự nhiên không gây hại cho sức khỏe con người. Đề tài gồm các nội dung chính như sau:  Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiết (loại dung môi, nhiệt độ, thời gian) đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ S.mcclurei;  Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần chiết và phương pháp chiết bằng sóng siêu âm đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong mơ S.mcclurei;  Thử nghiệm khả năng hạn chế sự oxy hóa lipid trên cơ thịt cá thu bảo quản lạnh của dịch chiết rong mơ S.mcclurei.
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về rong mơ Sargassum mcclurei 1.1.1. Phân loại và đặc điểm hình thái Ngành: Phacophyta Lớp: Phaeophyceae Bộ: Fucales Họ: Sargassaceae Chi: Sargassum Loài: Sargassum mcclurei Hình 1.1. Rong mơ Sargassum mcclurei Rong mơ S.mcclurei thuộc ngành rong nâu (Phacophyta). Rong nâu có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm 7. Rong có cấu tạo nhiều tế bào dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản, một hàng tế bào chia nhánh, dạng ống hoặc phân nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân, lá. Rong sinh trưởng ở đỉnh, ở giữa, ở gốc các lóng.
5 Rong mơ S.mcclurei dài 1-2 m, có khi dài đến 4 m hay hơn khi mọc ở sâu. Đĩa bám rộng khoảng 1cm, thường mọc liên lết 2-3 đĩa bám chung. Đĩa bám có xẻ thùy nhưng không sâu. Trục chính hình trụ ngắn hơn 1 cm. Nhánh chính nhiều, 3-5, hình trụ, không gai to 1,5-2 mm, các nhánh bên mọc cánh 3-7 cm, dài 20 cm. Lá hơi dày và dai chắc, có hình bầu dục kéo dài, dài 1-3 cm, mép có răng cưa nhọn, đôi khi lá dày lên, mép có hai hàng răng hay có mâm nhỏ khi chúng mọc nơi sóng mạnh. Gân giữa không rõ, ổ lông rãi rác, cuống lá ngắn. Phao nhiều, hình xoan hay hơi kéo dài, to 2-5 mm, thường nằm trong một lá nhỏ hình dạng rất biến thiên. Khi rong còn non hay ở phần gốc, phao có cánh bao quanh hình dạng giống như lá. Ở các nhánh thụ cánh thụ cánh này nhỏ hơn hay có khi là mũi dài ở cuối phao 6, 7. Rong là cây khác gốc, cây đực và cái riêng, đế cái hình ba cạnh, có gai mọc thành chùm 2-3 không chia nhánh, dài khoảng 1 cm, noãn cầu đường kính 200 , đế đực hình trụ có u, không gai, dài 1-1,5 cm. Ở các nhánh thụ phao rất nhiều, trà trộn với các chùm đế 7. 1.1.2. Phân bố và đặc điểm sinh thái Rong mơ S. mcclurei là loài rất phổ biến ven biển từ Đà Nẵng đến Vũng Tàu, làm thành các bãi rong quan trọng, mật độ và sinh lượng cao (có nơi trên 12 kg rong tươi/m2). S. mcclurei thích nghi rộng với các dạng vật bám và điều kiện môi trường khác nhau 6, 7. Chúng có thể mọc lên cao đến vùng triều thấp hay xuống sâu đến 4-5 m hay hơn tùy điều kiện môi trường và vật bám, nhưng thường bị giới hạn bởi dải san hô và hoa đá mềm ở độ sâu 2-4 m. Chúng có thể mọc trên vách đá dốc đứng hay bãi san hô chết bằng phẳng. Ở nơi sóng mạnh, lá dày, cứng, mép có hai hàng răng cưa hay chót lá dày lên thành mâm nhỏ, ở nơi sóng yếu lá mỏng, mép không có bìa đôi. Hai dạng này được gặp phổ biến ven biển, thậm chí ở hai nơi rất gần nhưng có điều kiện sống khác nhau 7 . Mùa sinh sinh trưởng của rong mơ S. mcclurei cũng như với hầu hết các loài Sargassum khác kéo dài từ tháng 11 đến tháng 6 7, 13. Chúng tăng trưởng rất mạnh từ tháng 2 đến tháng 3, có kích thước tối đa vào tháng 3, 4 và hình thành các
6 cơ quan sinh sản, sau đó sẽ bị sóng nhổ tấp vào bờ và tàn lụi. Nhưng có nơi mùa vụ trễ hơn kéo dài đến tháng 7, 8 7, 13. Rong mơ hấp thu chất dinh dưỡng, làm sạch nước, là một mắc xích quan trọng trong mối quan hệ hữu cơ và sự tương tác giữa các thành tố trong hệ sinh thái rạn san hô. Như vậy, rong mơ đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa, cân bằng hệ sinh thái ven biển. Đặc biệt các bãi rong mơ chính là nơi cư ngụ, ươm nuôi ấu trùng, sinh trưởng và sinh sản của rất nhiều loài thủy hải sản như cá chuồn, cá dìa và mực 7. 1.1.3. Thành phần hóa học của rong mơ Hàm lượng protein trong rong mơ ở vùng biển Nha Trang dao động từ 8,05- 21,11% so với trọng lượng rong khô. Lượng protein này không chỉ phụ thuộc vào thành phần loài mà còn phụ thuộc vào quá trình phát triển của cá thể, điều kiện sống của rong, cách phơi sấy, bảo quản rong nguyên. Rong mơ chứa 17 loại acid amin trong đó có mặt tất cả các acid amin thiết yếu. Vì vậy protein của rong mơ có tính dinh dưỡng cao hơn so với các protein của các cây trồng trên cạn (Trần Thị Luyến và cộng sự, 2004) 13. Hàm lượng lipid chỉ chiếm một phần nhỏ so với các chất hữu cơ khác trong rong. Rong mơ có tới 28 loại acid béo chủ yếu là acid palmitic, aicd oleic, acid linoleic với hàm lượng khoảng 0,2-0,6% so với trọng lượng khô (Trần Thị Luyến và cộng sự, 2004) 13. Thành phần quan trọng nhất trong rong mơ là acid alginic, hàm lượng của nó chiếm khoảng 19-44% so với trọng lượng rong khô (Nguyễn Hữu Đại, 1996) 6. So với các loài rong nâu trên thế giới, rong mơ Việt Nam có hàm lượng acid alginic khá cao là điều kiện cần thiết để rong mơ trở thành nguồn nguyên liệu có giá trị trong công nghiệp sản xuất alginate. Mannitol cũng là một hợp chất quan trọng còn chưa được nghiên cứu nhiều, hàm lượng mannitol trong một số loài rong mơ chiếm khoảng 5,98-17,68% so với trọng lượng khô (Chapman và cộng sự, 1980) 25. Các chất khoáng có mặt trong rong với tỷ lệ tùy vào từng loài, nơi phân bố và giai đoạn phát triển. Ngoài các nguyên tố phổ biến như K, Na,Ca và Mg, rong
7 mơ Việt Nam cũng có khả năng tích tụ nguyên tố stronti khá cao, chiếm khoảng 10- 3 -10-2% so với trọng lượng khô. Hàm lượng iod khoảng 0,05-0,25% so với trọng lượng khô (Nguyễn Hữu Đại, 1996) 6. Ngoài ra còn có chất diệp lục và một số loại vitamin khác. 1.1.4. Ứng dụng của rong mơ Một số thành phần của rong mơ được sử dụng rộng rãi trong các ngành y dược, công nghiệp, nông nghiệp và thực phẩm 7, 13. Chính vì những ứng dụng quan trọng của chúng mà rong mơ ngày càng được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu. Trong y học, rong mơ là nguyên liệu chính sản xuất keo alginat dùng để bao viên thuốc, đã được nghiên cứu làm huyết thanh nhân tạo, làm chỉ khâu vết mổ, chất sát trùng, thuốc cầm máu. Rong mơ có chứa nhiều iod nên có thể ngừa và trị bệnh bướu cổ. Ngoài ra, dân gian còn sử dụng rong mơ để chữa ho, thủy thũng và một số bệnh ngoài da. Gần đây, alginat còn được sử dụng làm chất mang để cố định tế bào. Trong công nghiệp, alginat trong rong mơ được sử dụng trong lĩnh vực hồ vải sợi. Trong nông nghiệp, rong mơ có thể dùng làm phân bón, một số thành phần của rong mơ được sử dụng để pha chế thuốc trừ sâu, thay thế phèn chua. Trong ngành chế biến thực phẩm, keo alginate được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất bánh kẹo 7, 13. 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rong biển 1.2.1. Nghiên cứu trong nước Đặng Xuân Cường và cộng sự (2013) đã nghiên cứu sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa của 5 loài rong mơ thu hoạch ở tỉnh Khánh Hòa gồm có S. angustifolium, S. aemulum, S. assimile, S. feldmanii và S. ilicifolium. Kết quả nghiên cứu này cho thấy hàm lượng phlorotannin/polyphenol và khả năng chống oxy hóa ở rong S. angustifolium là cao chất 2. Huỳnh Trường Giang và cộng sự (2013) đã nghiên cứu xác định được thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa của hỗn hợp polysaccharide trích ly từ rong mơ S. microcystum. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng polysaccharide trích ly từ rong mơ S. microsystum có khả năng chống oxy hóa mạnh. Tác giả đề nghị rằng
8 polysaccharide từ rong mơ có thể nghiên cứu ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản để tăng cường miễn dịch cho tôm cá nuôi 8. 1.2.2. Nghiên cứu ngoài nước Demirel và cộng sự (2009) đã nghiên cứu xác định hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của một số loài rong nâu ở vùng biển Aegean bao gồm: C. sinuosa, D. dichotoma, D. dichotoma var. implexa, P. fascia và S. lomentaria 30. Trong nghiên cứu này, tác giả đã dùng một số loại dung môi khác nhau bao gồm methanol, dichloromethane và hexane để chiết. Kết quả cho thấy, hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa không những phụ thuộc vào loài rong mà còn phụ thuộc vào dung môi chiết. Thoudam và cộng sự (2011) cũng nghiên cứu sử dụng các dung môi khác nhau để tách chiết một số chất có hoạt tính sinh học từ rong mơ S. muticum, bao gồm alkaloids, anthraquinones, carbohydrates, flavonoids, glycosides, saponins, steroids, phenols, terpenoids và tannins 59. Ngoài ra, hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết thu được từ loài rong này cũng được xác định. Kết quả cho thấy, methanol là dung môi cho hiệu quả chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học là tốt nhất. Dịch chiết rong mơ thu được bằng dung môi methanol cũng cho khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực chống oxy hóa là cao nhất. Hàm lượng polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hóa của hai loài rong nâu T. conoides và T. ornata ở vùng biển Ấn Độ, được Chakraborty và cộng sự nghiên cứu vào năm 2013 23. Các phương pháp đánh giá khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rong được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm khả năng bắt gốc tự do DPPH, 2, 2'-azino-bis-3 ethylbenzothiozoline-6-sulfonic acid diammonium salt (ABTS) và H2O2/HO, khóa ion Fe (2+) và tổng năng lực khử. Kết quả cho thấy khả năng chống oxy hóa của rong T. conoides cao hơn đáng kể so với rong T. ornata. Từ kết quả đạt được tác giả kết luận rằng dịch chiết của rong hai loài rong nâu này có thể sử dụng như thành phần của thực phẩm chức năng, giúp tăng cường sức khỏe cho con người.
9 Kelman và cộng sự cũng đã nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các loài tảo biển ở Hawaii vào năm 2012 41. Nghiên cứu này đã xác định được hoạt tính chống oxy hóa tổng của các chất chiết xuất từ hữu cơ của 37 mẫu tảo bao gồm 30 loài của tảo Hawaii từ 27 giống khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của các loài tảo phụ thuộc theo loài. Budhiyanti và cộng sự (2012) đã nghiên cứu xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rong nâu Sargassum species được thu tại bờ biển của đảo Java ở Indonesia 22. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hoạt tính chống oxy hóa của Sargassum chịu ảnh hưởng bởi quá trình chiết, nơi thu hoạch, mùa vụ và loài. Các chất chống oxy hóa tiềm năng từ các loại rong biển kunakeshwar dọc theo bờ biển phía tây Maharashtra, được Megha và cộng sự nghiên cứu vào năm 2013 48. Trong nghiên cứu này, hoạt tính chống oxy hóa của các loài rong biển ăn được gồm có tảo biển (Chaetomorpha media và Enteromorpha intestinalis), rong nâu (Padina tetrastromatica và Dictyota dichotoma) và rong đỏ (Gracilaria corticata và Gelidiella acerosa) đã được xác định sử dụng dung môi chiết là methanol và ethanol. Kết quả nghiên cứu này đã cho thấy Enteromorpha intestinalis với dung môi chiết là methanol và Dictyota dichotoma được chiết trong ethanol có hoạt tính chống oxy hóa tổng giảm mạnh hơn so với các loài rong khác. Năm 2013, Sathya và cộng sự đã nghiên cứu xác định hiệu quả chống oxy hóa và khả năng khử gốc tự do DPPH của hợp chất phlorotannin trong thành phần của rong nâu Cystoseira trinodis thu được ở bờ biển Mandapam 53. Rong nâu Cystoseira trinodis được chiết trong dung môi F5 cho hàm lượng polypheol và hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với các dung môi còn lại là DCM, EtoAc (Ethy acetate), F1, F2, F3, F4, F6 và F7. Năm 2013, Indu và Seenivasan đã nghiên cứu xác định hoạt tính chống oxy hóa của một số loài rong ở vùng biển đông nam Ấn Độ gồm có: Chaetomorpha linum, Grateloupia lithophila và Sargassum wightii 37. Kết quả nghiên cứu cho thấy rong S. wightii có hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn so với hai loại rong còn lại. Hoạt tính chống oxy hóa (xác định bởi khả năng khử gốc tự do DPPH) cao nhất khi
10 S. wightii được chiết trong dung môi ethanol. Rong được chiết trong dung môi ethanol có hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn so với khi chiết trong aceton. Foon và cộng sự (2013) cũng nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các loài rong thu được tại bờ biển đông ở Malaysia gồm có: Eucheuma cottonii và Padina sp. 34. Nghiên cứu này đã sử dụng hai phương pháp chiết là chiết thường và chiết soxhlet và dung môi chiết được sử dụng là methanol với khả năng hòa tan trung bình. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng khử gốc tự do DPPH, hoạt tính khử sắt và hàm lượng polyphenol có mối tương quan cao trong dịch chiết rong biển. Hoạt tính chống oxy hóa, hàm lượng polyphenol tổng số và hàm lượng flavonoid của một số rong lục gồm có: Ulva clathrata, Ulva linza, Ulva flexuosa và Ulva intestinalis thu hái tại vùng bờ biển phía bắc ở Iran, được Farasat và cộng sự nghiên cứu xác định vào năm 2013 33. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng các loài rong này có hoạt tính chống oxy hóa đáng kể có thể được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực y tế, mỹ phẩm và công nghiệp thực phẩm. Năm 2013, Veeraperumal và công sự cũng nghiên cứu thành công hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rong nâu Sargassum plagiophyllum 60. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong số các dung môi chiết được sử dụng trong nghiên cứu thì dung môi aceton cho hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với các dung môi còn lại (acidic, alkaline và nước). Như vậy, trong hầu hết các nghiên cứu tách chiết hoạt tính sinh học từ rong nâu nói riêng và rong biển nói chung, người ta thường sử dụng các loại dung môi môi có độc tính cao như methanol và dichloromethane, có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cho người sử dụng. Ngoài ra, sản phẩm của quá trình tách chiết trước khi sử dụng đòi hỏi một quá trình nghiêm ngặt để loại bỏ các dung môi độc tính này (Esther và cộng sự, 2003) 32. Do đó, việc sử dụng dung môi thân thiện với môi trường hơn cần được nghiên cứu.