BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Đặng Thị Minh Tuyết
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID, AXIT BÉO CỦA SAN HÔ
THỦY TỨC MILLEPORA THU THẬP TẠI VÙNG BIỂN
VIỆT NAM THEO CÁC THÁNG TRONG NĂM
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Hà Nội - năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Đặng Thị Minh Tuyết
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIPID, AXIT BÉO CỦA SAN HÔ
THỦY TỨC MILLEPORA THU THẬP TẠI VÙNG BIỂN
VIỆT NAM THEO CÁC THÁNG TRONG NĂM
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số:
8440114
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đặng Thị Phương Ly
Hà Nội - năm 2020
i
Lời cam đoan
Luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa
học của TS. Đặng Thị Phương Ly
Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Đặng Thị Minh Tuyết
ii
Lời cảm ơn
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Đặng Thị Phương Ly, người cô bằng cả tâm huyết của mình đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (VAST), Trung tâm nghiên cứu Quốc gia về sinh vật biển – Phân viện Viễn Đông – LB Nga, GS.TS. Phạm Quốc Long, PGS.TS. Đoàn Lan Phương và các anh chị Phòng Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã giúp tôi về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm, các kiến thức thực nghiệm…để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các thầy cô trong Học Viện Khoa học và Công nghệ, Khoa Hóa học đã giảng dạy, hỗ trợ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời tri ân của mình tới gia đình, bàn bè, những người thân luôn động viên để tôi có động lực trong công việc và hoàn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
iii
Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt
Kí hiệu Tiếng anh Tiếng việt
CAEP Ceramide aminoethylphosphonate Ceramide aminoethylphosphonate
Diacyl glycerol Diacyl glycerol DG
Free fatty acid Axit béo tự do FFA
Gas chromatography–mass GC–MS Sắc ký khí – khối phổ spectrometry
Phosphatidylcholine Phosphatidylcholine PC
Phosphatidylethanolamine Phosphatidylethanolamine PE
Phosphatidylinositol Phosphatidylinositol PI
Polar lipid Lipid phân cực PL
Phosphatidylserine Phosphatidylserine PS
PUFA Polyunsaturated Fatty Acid Axit béo đa nối đôi
ST Sterol Sterol
MADAG Monoalkyldiacylglycerol Monoalkyldiacylglycerol
Mesenchymal stem cells Tế bào gốc trung mô MSC
Thin-layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TLC
TAG Triacylglycerol Triacylglycerol
W Wax ester Sáp
iv
Danh mục bảng
Bảng 2.1. Các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được nghiên cứu 18
Bảng 3.1. Hàm lượng lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được nghiên cứu ........................................................................... 26
Bảng 3.2. Thành phần các lớp chất lipid trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ........................................................................ 29
Bảng 3.3. Thành phần các lớp chất phospholipid của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ...................................................................................... 36
Bảng 3.4. Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla (%) ............................................. 41
v
Danh mục hình
Hình 1.1. San hô thủy tức Millepora platyphylla ............................................. 7
Hình 1.2. Sự phân bố các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong một số lớp chất phospholipid chính của 3 loài san hô thủy tức MP: Millepora platyphylla; MD: Millepora dichotoma; AS: Allopora steinegeri và 5 loài san hô mềm SM: Sinularia macropodia; CS: Capnella sp.; XS: Xenia sp.; GR: Gersemia rubiformis; GF: Gersemia fruticosa [25] ....................................... 11
Hình 1.3. Hàm lượng (%) các axit béo C20 – C22 n-6, n-3 trong các mẫu san hô thủy tức thu thập ở vùng biển Việt Nam và vùng biển Okhotsk [25] ........ 12
Hình 1.4. Sự sử dụng các axit béo chìa khóa trong sinh tổng hợp các phospholipid ở mẫu san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt Nam và Allopora thu thập ở vùng biển Okhotsk [25] ..................................... 12
Hình 3.1. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất lipid bằng chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga) ......................................................................................................................... 28
Hình 3.2. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất phospholipid bằng chương trình Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga) ...... 35
Hình 3.3. Phổ GC methyl ester của axit béo trong lipid tổng mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla Mp.1 ...................................................................... 40
vi
Danh mục biểu đồ
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng khô / hàm lượng lipid tổng trên trọng lượng tươi của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ....................................................................................................... 27
Biểu đồ 3.2. Hàm lượng lớp chất axit béo tự do (FFA) trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .............................................. 30
Biểu đồ 3.3. Hàm lượng lớp chất sterol (ST) và lipid phân cực (PL) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ............................. 31
Biểu đồ 3.4. Hàm lượng lớp chất monoalkyldiacylglycerol (MADAG) và sáp (W) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ............ 32
Biểu đồ 3.5. Hàm lượng lớp chất triacylglycerol (TAG) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 33
lớp chất phosphatidylinositol lượng
Biểu đồ 3.6. Hàm (PI) và phosphatidylserine (PS) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ...................................................................................... 37
Biểu đồ 3.7. Hàm lượng lớp chất ceramide aminoethylphosphonate (CAEP) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ...... 38
lượng
lớp chất phosphatidylchonline (PC) và Biểu đồ 3.8. Hàm phosphatidylethanolamine (PE) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ................................................................................ 39
Biểu đồ 3.9. Hàm lượng axit béo no và axit béo không no trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 43
Biểu đồ 3.10. Hàm lượng axit béo 12:0, 14:0, 16:0, 18:0 trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .................................................... 44
Biểu đồ 3.11. Tỉ lệ hàm lượng axit béo n-3/n-6 trong thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla .............................................. 45
Biểu đồ 3.12. Hàm lượng axit béo 20:4n-6, 20:5n-3, 22:5n-6, 22:6n-3 trong thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla ....... 46
vii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ...................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................ ii
Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt ............................................................... iii
Danh mục bảng................................................................................................. iv
Danh mục hình .................................................................................................. v
Danh mục biểu đồ ............................................................................................ vi
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................................3
1.1.1.Giới thiệu về lớp Hydrozoa ...................................................................... 3
1.1.2.Vài nét về san hô thủy tức Millepora ....................................................... 4
1.1.3.Tình hình nghiên cứu san hô thủy thức....................................................7
1.2. GIỚI THIỆU VÀ Ý NGHĨA CỦA LIPID VÀ AXIT BÉO .................... 13
1.2.1.Giới thiệu về lipid và axit béo ................................................................ 13
1.2.2.Ý nghĩa của việc nghiên cứu lipid, axit béo ........................................... 15
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 18
2.1.NGUYÊN LIỆU ........................................................................................ 18
2.2.SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU CHUNG .............................................................. 23
2.3.PHƯƠNG PHÁP ....................................................................................... 23
2.3.1. Phương pháp chiết lipid tổng ................................................................ 23
2.3.2. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid .... 24
2.3.3.Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất phospholipid .................................................................................................... 24
viii
2.3.4. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng axit béo ................... 25
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 26
3.1. HÀM LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ............................................................... 26
3.2. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPID CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ........................ 28
3.3. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT PHOSPHOLIPID CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA ..... 34
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 51
1
MỞ ĐẦU
Các rạn san hô là một phần không thể thiếu của đại dương, và hệ sinh thái rạn san hô Việt nam là một trong những khu vực có tính đa dạng cao nhất của vùng biển Ấn độ Thái Bình Dương. Trong đó, san hô thủy tức Millepora là một phần quan trọng của các quần xã rạn san hô, tương tự như san hô cứng, chúng góp phần đáng kể vào việc bồi tụ các rạn san hô. Mặc dù san hô thủy tức Millepora cạnh tranh với các loài khác trong việc xây dựng các rạn san hô, nhưng chúng cũng góp phần vào việc ngăn chặn sự phát triển của loài sao biển gai Acanthaster - một yếu tố làm suy thoái các rạn san hô. Chính vì vậy san hô thủy tức Millepora có vai trò quan trọng trong quá trình phục hồi rạn san hô. Sự phát triển hay suy thoái của chúng ảnh hưởng trực tiếp tới sự phát triển của rạn san hô và quần thể các sinh vật biển sống trong rạn. Mặc dù san hô thủy tức Millepora có tầm quan trọng lớn trong bộ khung bền vững của các rạn san hô bên cạnh các loài san hô cứng khác và đối với việc bảo tồn rạn san hô, nhưng những nghiên cứu về loài này vẫn còn chưa được thực hiện nhiều. Thành phần lipid của đối tượng sinh vật là một thành phần hóa học quan trọng, các chỉ số về lipid ẩn chứa nhiều thông tin thú vị về sinh hóa của đối tượng được nghiên cứu, tuy nhiên nghiên cứu trong nước về lipid của đối tượng này hầu như chưa có.
Sự biến đổi khí hậu toàn cầu do nhiệt độ bề mặt nước biển tăng cùng với nhiều hoạt động của con người về khai thác biển… đã gây ảnh hưởng lớn đến rạn san hô dẫn đến suy thoái, trắng hoá…. Việc nghiên cứu sự biến động theo mùa của thành phần các lipid có vai trò đánh dấu sinh học ở rạn san hô Việt Nam trong điều kiện sống tự nhiên mới bắt đầu được thực hiện trong những năm gần đây và các số liệu hầu hết còn chưa hoàn thiện. Việc nghiên cứu sự biến động các chỉ số phân tích về lipid của đối tượng này theo thời gian trong năm là rất cần thiết để nắm bắt phần nào quy luật phát triển của chúng. Nghiên cứu những thay đổi về thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid, axit béo của san hô thủy tức giống Millepora, đánh giá sự biến động hoặc ổn định của thành phần lipid, axit béo của đối tượng nghiên cứu theo
2
mùa sẽ góp phần có thêm thông tin hữu ích, làm tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn và hướng tới những biện pháp bảo tồn và phát triển rạn san hô…
Do đó, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần lipid, axit béo của san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt Nam theo các tháng trong năm” theo các nội dung sau:
- Xác định hàm lượng lipid tổng của các mẫu Millepora platyphylla thu
được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid của các mẫu san
hô thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các lớp chất phospholipid của các
mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Phân tích thành phần và hàm lượng các axit béo của các mẫu san hô
thủy tức Millepora platyphylla thu thập được trong 12 tháng
- Đánh giá các kết quả thu được về tính biến động (hoặc ổn định) của thành phần các lớp chất lipid và axit béo của các mẫu san hô thủy tức theo 12 tháng trong năm
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1.1.1. Giới thiệu về lớp Hydrozoa
Trong ngành Cnidaria (Ruột khoang) người ta phân biệt ra 4 lớp: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa và Anthozoa. Trong đó, san hô thuộc Anthozoa, còn san hô thủy tức thuộc Hydrozoa. Hydrozoa thuộc lớp động vật không xương sống, các loài thuộc đa số có kích thước nhỏ vài centimet trừ tập đoàn sứa ống dài vài chục mét. Số lượng các loài Hydrozoa có trên khoảng 3100 loài và được chia thành 2 phân lớp là Hydroidea và Siphonophora. Các loài thuộc Hydrozoa thường có hai dạng hình thái: dạng thuỷ tức (polyp) sống cố định và dạng thuỷ mẫu (medusa) thì sống trôi nổi. Dạng thủy tức có thể xuất hiện trong thời gian dài của chu trình sống hoặc trong suốt chu trình sống như ở loài Pelmatohydra oligactic, chúng sống ở nước ngọt như ao, hồ nước sạch. Dạng thuỷ mẫu (medusa) chỉ thấy ở các loài sống dưới biển. Trong Hydrozoa tồn tại hai dạng là cá thể và tập đoàn, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, số loài thuộc Hydrozoa rất phong phú, nhất là ở Phú Quốc, Côn Đảo, chủ yếu là dạng tập đoàn [1]. Vòng đời của Hydrozoa phức tạp và rất đa dạng. Ở nhiều loài Hydrozoan, vòng đời của chúng bao gồm một ấu trùng planula (hình thành từ trứng thụ tinh) sống tự do biến đổi thành một polyp sơ cấp. Các polyp sơ cấp nảy chồi các polyp khác để tạo ra giai đoạn cư trú sinh vật đáy. Khi trưởng thành về mặt sinh sản, các polyp nảy chồi, cuối cùng hình thành giao tử và sinh sản trong cột nước. Trong các Hydrozoan tồn tại một sự biến đổi bất thường trong vòng đời này, được phản ánh trong một loạt các hình thái đa dạng polyp, medusa cũng như mất hoặc giảm hoàn toàn giai đoạn polyp hoặc medusa ở một số loài. Sự đa dạng về kích thước Hydrozoan liên quan đến sự thay đổi hình thái của các giai đoạn vòng đời này là thời điểm quan trọng để phân loại. Các Hydrozoan thể hiện sự đa dạng của các quần thể khác nhau, từ các quần thể hình khối và giống như thảm, hay mọc thẳng đứng, phân nhánh không đều hoặc phân nhánh đều đặn…. Dù ở cùng một loài nhưng hình dạng của tập đoàn cũng có thể khác nhau phụ thuộc vào điều kiện sinh trưởng và
4
sinh sống của tập đoàn đó, như cường độ ánh sáng thu nhận được hay ảnh hưởng của sóng và tốc độ chuyển động của nước [2]. Các xúc tu của polyp bẫy mồi bằng cách sử dụng các tế bào gai chứa chất độc làm tê liệt con mồi như sinh vật phù du, cá nhỏ và ấu trùng của các loài nhuyễn thể. Khi có tiếp xúc chúng phản ứng rất nhanh bằng cách tiêm chất độc vào con mồi làm cho con mồi tê liệt hoặc chết. Sau đó các xúc tu kéo con mồi vào trong dạ dày của polyp bằng một dải biểu mô co giãn. Các chất độc này ở san hô lửa có thể đủ mạnh để gây tổn thương cho cả con người.
1.1.2. Vài nét về san hô thủy tức Millepora San hô thủy tức và san hô cứng thường có rất nhiều đặc điểm giống nhau cả về hình dạng và sinh thái. Điều này một phần bắt nguồn từ môi trường sống đồng nhất trong rạn san hô. Cả hai nhóm đều bao gồm các quần thể dạng đứng hoặc dạng quây với cấu trúc vôi góp phần tạo nên cấu trúc đá ngầm của rạn. Cơ chế canxi hóa tế bào của hai nhóm cũng tương đồng. San hô thủy tức có hai họ khác nhau bao gồm: Milleporidae và Stylasteridae, đều hình thành bộ khung vôi hóa nhưng khác nhau về cấu trúc, hình thái polyp và sinh sản [3, 4]. Họ Milleporidae chỉ chứa một giống duy nhất là Millepora phân bố rải rác ở khắp các vùng biển trên thế giới [4]. Theo Veron và cộng sự, cho đến năm 2000, đã xác định được 50 loài thuộc giống Millepora, những năm sau đó tiếp tục định danh được thêm 11 loài ở vùng biển Thái Bình Dương và 6 loài ở Đại Tây Dương, nâng tổng sổ loài thuộc giống Millepora lên con số 67 loài. Việc xác định gặp khó khăn do sự đa dạng trong cấu trúc của những quần thể san hô thủy tức này, chúng không có hình thái ổn định để nhận biết cũng như thiếu các đặc điểm phân biệt giữa các loài với nhau do thay đổi tùy theo điều kiện môi trường. Với những nhược điểm kể trên, các nghiên cứu khoa học cấp độ phân tử là cần thiết để hỗ trợ cho công tác giám định loài, ví dụ phân tích cấu trúc di truyền hoặc gần đây, kĩ thuật phân tích định dạng ADN đã hỗ trợ rất tốt cho các nhà khoa học để có thể phân biệt dễ dàng hơn.
5
Đặc điểm cấu tạo Các quần thể san hô thủy tức Millepora thường có cấu trúc phân nhánh thẳng đứng giống nhau và độ dài các nhánh dao động từ 30-60 cm. Chúng cũng có thể phát triển dạng vòm và thường nằm trên bề mặt rạn san hô và các bề mặt cứng khác, thường có màu vàng hoặc nâu. Bề mặt bên ngoài của chúng thường có dạng nốt sần hoặc hình thoi. Mỗi nốt sần bao gồm một tập hợp các kim tinh tròn (dactylostyles) [5]. Dưới lớp đá vôi xốp bên ngoài là hệ thống các mao dẫn nội bộ phân bố dày đặc. Khối lượng chính của khung xương đá vôi cấu tạo từ các cấu trúc đá vôi xốp bao gồm sợi tinh thể dày đặc được sắp xếp theo lớp mỏng, các sợi nằm chồng lên nhau ở mọi góc độ. Cho đến nay mới có một vài nghiên cứu tốc độ sinh trưởng của san hô giống Millepora, Stromgren (1976) công bố một số loài vùng biển Jamaica phát triển nhánh san hô từ 5,4 – 19,8 mm/năm [6]. Witman (1988) đã xác định được tốc độ phát triển 8 mm/năm đối với loài M. Complanata ở Floria và trung bình toàn quần thể phát triển được khoảng 130 cm2/năm [7]. Phổ dinh dưỡng của Millepora chủ yếu là các sinh vật phù du [8, 9, 10], Hoạt động kiếm ăn và phản ứng với các kích thích hóa học của các cá thể thuộc loài M. alcicornis và M. complanata cũng tương tự như ở các Hydrozoan khác [9]. Các loài Millepora dùng miệng để kiếm ăn như lắc lư và co rút chậm hoặc nhanh, khi tìm thấy thức ăn sẽ phản ứng bằng cách mở rộng miệng, lắc lư và khép miệng ngẫu nhiên khi con mồi chạm vào đĩa miệng. Hầu hết san hô thủy tức kiếm ăn vào ban đêm. Để bắt thức ăn chúng sử dụng các tế bào đốt được gọi là tế bào tuyến trùng (nematocyst). Những tế bào này nằm trong các xúc tu của polyp san hô và bên ngoài ...Đây là một tế bào đặc biệt được tìm thấy ở một số sinh vật đại dương - chẳng hạn như sứa biển, hải quỳ và san hô - có một ngạnh châm chích được bao phủ bởi nọc độc. Tế bào hoạt động giống như một cây lao sống. Trước khi tuyến trùng bắn ra, ngạnh của nó vẫn cuộn bên trong tế bào trong một khoang nơi nó được tắm trong nọc độc. Khi tuyến trùng tiếp xúc với một thứ khác, chẳng hạn như cá - chiếc lao nhỏ này sẽ bắn ra, cắm vào mục tiêu và truyền nọc độc. Nọc độc của tế bào có thể từ yếu đến mạnh. San hô thủy tức cũng có tuyến trùng, chúng sử dụng vào ban đêm để bắt những sinh vật nhỏ trôi nổi trong nước, dùng các
6
xúc tu để giữ lại và làm tê liệt con mồi trong thời gian vài phút, sau đó sẽ chuyển vào các biểu bì để hấp thụ [11]. Các tập đoàn Millepora cũng là nơi sinh sống của tảo cộng sinh zooxanthellae, tuy nhiên mật độ của zooxanthellae trong Millepora thường thấp hơn so với san hô cứng [12]. Dinh dưỡng tự dưỡng trong Millepora tương tự như san hô cứng, zooxanthellae cộng sinh sử dụng ánh sáng mặt trời và CO2 để sản suất thức ăn và vật liệu tế bào. Các chất dinh dưỡng được tổng hợp bởi zooxanthellae sẽ được vận chuyển đến vật chủ và cung cấp thức ăn cho các loài Millepora.
thuộc Ấn Độ Dương
Sinh sản Millepora có hai hình thức sinh sản, đó là sự nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính. Trong hai hình thức sinh sản, hình thức sinh sản phù hợp tùy thuộc vào từng loài, các nhân tố môi trường sống cũng như các yếu tố địa lý. Sinh sản bằng nhân giống vô tính, là quá trình của sự phân mảnh để hình thành các tập đoàn mới khác được gây ra do giông bão, xâm thực sinh học và sự phá hoại của một số loài cá [13, 14]. Sinh sản vô tính là hiện tượng bình thường đối với quần thể Millepora. Các mảnh đơn giản mở rộng theo sự tăng trưởng và theo giai đoạn. Ngoài ra, nhiều loài Millepora sinh sản hữu tính theo mùa, như vào tháng 4 và tháng 5 ở Đài Loan, giữa tháng 4 và tháng 7 ở Barbados và từ tháng 6 đến tháng 3 ở Curacao [11]. Trứng và tinh trùng được phóng ra biển với một số lượng lớn vào ban đêm. Trong một Nghiên cứu ở Ấn Độ Dương về sinh sản của ba loài sống trên các rìa rạn san hô của là: Millepora exaesa, Millepora đảo Reunion platyphylla và Millepora tenera, thời kỳ sinh sản hữu tính từ tháng 11 đến tháng 1, sự phát triển của các quần thể sinh vật có sự liên quan với nhiệt độ nước tăng theo mùa. Theo như mô tả, trong mỗi cá thể có bộ phận sinh sản chính và bộ phận sinh sản phụ, và có sự khác biệt về kích thước, mật độ và sự phân bố của tuyến trùng của bộ phận sinh sản chính và bộ phận sinh sản phụ của ba loài. Quá trình theo dõi sự sinh sản hàng loạt đầu tiên ở M. exaesa và M. platyphylla đã cung cấp thêm thông tin về loài Millepora có vỏ
7
ngoài động vật ấu trùng. Sinh sản luôn bắt đầu trước khi trời tối nhưng không theo tuần trăng hoặc thủy triều [15].
Phân bố Các san hô thủy tức Millepora phân bố ở nhiều vùng biển nhiệt đới trên thế giới ở độ sâu 1-40m dưới mặt nước biển [16]. Một số loài như M. Complanata thường phát triển với mặt phẳng đối diện với hướng của sóng hay dòng chảy nước biển. Các hình thức phát triển dạng nhánh hoặc cành mỏng thường gặp ở những loài sống dưới vùng nước sâu hơn hoặc ở những rạn san hô được che kín đáo. Tốc độ phát triển của các san hô thuộc giống Millepora rất nhanh, diễn ra ở mọi độ sâu khác nhau và thường là bao phủ trên bề mặt đã chết của loài san hô khác [17, 18].
Hình 1.1. San hô thủy tức Millepora platyphylla
1.1.3. Tình hình nghiên cứu san hô thủy thức
Cho đến nay, những nghiên cứu hóa sinh được thực hiện trên các loài thuộc giống Millepora còn chưa nhiều. Một số báo cáo nghiên cứu về tốc độ phát triển của san hô thủy tức, từ các kết quả nghiên cứu của Witman (1988),
8
Stromgren (1976), Rahav et al. (1991) và Lewis (1991), các nhà khoa học nhận thấy tốc độ phát triển của san hô thủy tức tương đương với tốc độ phân nhánh và hình thành dạng đĩa của san hô cứng. Bên cạnh đó, carotenoprotein đã được chiết xuất từ các bộ khung canxi của tám loài Millepora từ vùng biển Caribbean [6, 7, 19]. Những năm gần đây, các nhà khoa học đã thực hiện nhiều hơn các phân tích chỉ số nhận dạng (fingerprinter) như phenoloxidase để phục vụ việc định dạng loài cũng như theo dõi tình hình sức khỏe của rạn san hô gồm nhiễm bệnh, trắng hóa … Các loài thuộc Millepora có thể gây ra các tác động có hại cho con người do độc tố của chúng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng độc tố chứa trong các tế bào tuyến trùng từ các loài Millepora ngay lập tức gây đau rát, hình thành ban đỏ và mụn mủ trên da người khi tiếp xúc, thậm chí gây tử vong. Trong nghiên cứu của Kazuo Shiomi và cộng sự vào năm 1989 đã chứng minh rằng độc tố của hai loài san hô thủy tức Millepora platyphylla và Millepora dichotoma có thể gây tử vong, tan máu và sưng phù cũng như xúc tác cho quá trình thủy phân phospholipid bởi phospholipase A và acid phosphatase. Độc tố của M. platyphylla có khác biệt đáng kể so với độc tố của M. dichotoma về độ ổn định; M. platyphylla có tính ổn định với sự đông lạnh, đông khô và bảo quản ở 4oC trái ngược với sự thiếu ổn định của M. dichotoma. Độc tố của Millepora platyphylla gây ra hai dạng tử vong ở chuột, tử vong nhanh và tử vong chậm kèm theo sự xuất hiện của huyết sắc tố niệu, phụ thuộc vào liều sử dụng, trong khi đối với loài Millepora dichotoma chỉ có kiểu tử vong nhanh được quan sát thấy [20].
Năm 2006 Liat Abramovitch-Gottlib cùng cộng sự đã nghiên cứu một vật liệu tinh thể có hoạt tính sinh học từ san hô thủy tức Millepora dichotoma. Đây là lần đầu tiên M. dichotoma được chế tạo và nhân bản sinh học trong điều kiện phòng thí nghiệm để tìm ra chất có hoạt chất sinh học có nguồn gốc từ sinh vật biển và có tiềm năng tạo xương. Các ma trận sinh học ba chiều được tạo ra để chuyển đổi các tế bào gốc trung mô (MSCs) để mô tả kiểu hình nguyên bào nuôi. Nhóm nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của ma trận sinh học đối với sự gia tăng và biệt hóa MSCs ở 2, 3, 4, 7, 10, 14, 21, 28 và 42 ngày. Các phân tích khác nhau đã được thực hiện. MSCs được gieo trên cây sinh học Millepora dichotoma cho thấy mức độ kết hợp canxi và phosphat
9
cao hơn và mức độ collagen loại I cao hơn so với cây sinh học Porites lutea đối chứng. Hoạt động của phosphatase kiềm cho thấy MSC được gieo trên ma trận sinh học Millepora dichotoma có khả năng tạo xương cao so với những MSC được gieo trên ma trận sinh học đối chứng. Hàm lượng osteocalcin của MSC được gieo trên Millepora dichotoma không đổi trong 2 tuần trước khi tăng lên vượt qua của ma trận sinh học của P. lutea được gieo hạt sau 28 ngày. Do đó, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ma trận sinh học của Millepora dichotoma tăng cường sự phân biệt của MSCs thành nguyên bào xương và có tiềm năng tuyệt vời như việc sử dụng khung sinh học cho kỹ thuật mô cứng [21].
Năm 2012 García-Arredondo A và cộng sự đã phân lập được cấu trúc của tế bào tuyến trùng từ loài san hô thuỷ tức Millepora alcicornis và Millepora complanata được thu thập ở vùng biển Caribbean Mexico. Đặc điểm cấu trúc của các tuyến trùng thải ra và tích tụ từ các Millepora alcicornis và Millepora complanata, được kiểm tra bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua và kính hiển vi điện tử quét. Trong nghiên cứu này đã được phát hiện qua những hình ảnh về tuyến trùng được tìm thấy trong các loài có độc tố vùng Caribe Mexico. Hai loại tuyến trùng đã được quan sát thấy ở cả hai loài, các tuyến trùng nhỏ được xác định là phong phú hơn so với các loại tuyến trùng lớn. Các loại tuyến trùng nhỏ có kích thước trung bình (10,6 - 13,0 x 18,1 - 21,6 µm) và lớn (17,5 - 21,8 x 25,0 - 33,1 µm) trong khi các tuyến trùng lớn chỉ xuất hiện ở một kích thước (10,5 - 15,6 x 18,7 - 25,0 µm). Tuyến trùng nhỏ là một loại tuyến trùng chỉ được tìm thấy ở các loài Millepora và là một lý do để xếp nó vào một phân bộ riêng biệt. Radwan đã quan sát thấy rằng hai loài M.dichotoma và M. platyphylla thu thập được ở Biển Đỏ cũng xuất hiện loại tuyến trùng này [22].
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính của san hô thủy tức Millepora. Nhưng cho đến nay mới có một số ít những nghiên cứu về lipid, axit béo của các loài san hô thủy tức, trong đó có giống Millepora. Một trong số các nghiên cứu về thành phần lipid của các mẫu thuộc loài Millepora được thực hiện bởi Andrey Imbs năm 2010 và 2013 [23, 24]. Trong công
10
trình nghiên cứu 150 mẫu san hô và 2 loài san hô thủy tức Millepora thu thập ở vùng biển nhiệt đới và nước lạnh, tác giả đã công bố số liệu về thành phần axit béo và các lớp chất lipid của các đối tượng này, cũng như dữ liệu về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến thành phần lipid này của các loài. Các con đường có thể của quá trình sinh tổng hợp axit béo trong các đối tượng san hô và san hô thuỷ tức cũng đã được thảo luận tới. Qua kết quả thu được giúp cho các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cấu tạo hóa sinh, cơ chế trao đổi chất cùng nhiều thông tin hữu ích khác như dinh dưỡng, sức khỏe, ảnh hưởng đến rạn san hô v.v....
(PE),
phosphatidylcholine và phosphatidylinositol (PI),
Năm 2019, tác giả Andrey Imbs cùng cộng sự đã nghiên cứu lần đầu tiên các lipid phân cực của san hô, san hô thủy tức và so sánh thành phần axit béo, phospholipid của san hô, san hô thủy tức từ các vùng nhiệt đới và nước lạnh. Cấu trúc và hàm lượng của các axit béo và thành phần dạng phân tử (PC), phosphatidylethanolamine phosphatidylserine ceramide (PS), aminoethylphosphonate (CAEP) của 2 loài san hô thủy tức nhiệt đới Millepora platyphylla và Millepora dichotoma thu thập tại Hòn Ré (Việt Nam) và loài san hô thủy tức nước lạnh Allopora steinegeri thu thập ở đảo Kuril, Nga) đã được xác định bằng phổ khối và phổ khối phân giải cao [25]. Sự phân bố của các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong một số lớp chất phospholipid chính được thể hiện trong hình 1.2.
Lớp chất phosphatidylethanolamine bao gồm chủ yếu là các dạng phân tử alkenylacyl, đặc biệt là ở 3 loài san hô mềm Xenia sp., Gersemia rubiformis và Gersemia fruticosa. PE ở 3 loài san hô thủy tức có thêm 1 phần đáng kể PE ở dạng diacyl. Lớp chất phosphatidylcholine bao gồm các dạng phân tử chủ yếu ở dạng alkylacyl, trừ lớp chất PC ở loài Allopora steinegeri có phần chiếm ưu thế là các diacyl PC. Lớp chất phosphatidylserine ở 3 mẫu san hô thủy tức toàn bộ là các dạng phân tử diacyl, ngược lại ở 2 loài san hô Sinularia macropodia và Capnella sp. ở lớp chất PS toàn bộ là các dạng phân tử alkylacyl. Đối với lớp chất phosphatidylinositol, qua đồ thị dễ dàng quan sát thấy các dạng phân tử PI diacyl chiếm ưu thế vượt trội trong hầu hết các
11
mẫu, trừ loài san hô Gersemia rubiformis có một phần đáng kể các dạng phân tử PI alkylacyl.
Hình 1.2. Sự phân bố các dạng phân tử alkenylacyl, alkylacyl và diacyl trong một số lớp chất phospholipid chính của 3 loài san hô thủy tức MP: Millepora platyphylla; MD: Millepora dichotoma; AS: Allopora steinegeri và 5 loài san hô mềm SM: Sinularia macropodia; CS: Capnella sp.; XS: Xenia sp.; GR: Gersemia rubiformis; GF: Gersemia fruticosa [25]
Hàm lượng các axit béo chuỗi n-3 và n-6 trong các mẫu san hô thủy tức cũng đã được phân tích (hình 1.3). Ngược lại với hàm lượng rất cao của axit béo 20:4n-6 trong mẫu san hô thủy tức Okhotsk Allopora, axit béo này có hàm lượng rất thấp hoặc vắng mặt hoàn toàn trong 2 mẫu Millepora Việt Nam. Dựa vào sự có mặt của các axit béo trong các dạng phân tử ở mỗi phân lớp phospholipid, có thể thấy rằng để tổng hợp các phosphatidylethanolamine PE và phosphatidylchonline PC, san hô thủy tức Allopora sử dụng axit béo 20:4n-6 làm tiền chất, còn san hô thủy tức Millepora sử dụng axit béo C22 làm tiền chất.
12
Hình 1.3. Hàm lượng (%) các axit béo C20 – C22 n-6, n-3 trong các mẫu san hô thủy tức thu thập ở vùng biển Việt Nam và vùng biển Okhotsk [25]
Sơ đồ quá trình sử dụng các axit béo chìa khóa n-3, n-6 trong sinh tổng hợp các dạng phân tử phospholipid ở các mẫu san hô thủy tức Allopora và Millepora có thể được mô tả theo sơ đồ trong hình 1.4. Hàm lượng cao của 22:5n-6 cho thấy, ở các mẫu san hô thủy tức Millepora đã có sự tham gia với hoạt tính cao của enzyme hiếm delta-4 desaturase trong quá trình sinh tổng hợp các axit béo đa nối đôi C22.
Hình 1.4. Sự sử dụng các axit béo chìa khóa trong sinh tổng hợp các phospholipid ở mẫu san hô thủy tức Millepora thu thập tại vùng biển Việt Nam và Allopora thu thập ở vùng biển Okhotsk [25]
13
So sánh hàm lượng các lớp chất lipid giữa san hô mềm và san hô thủy tức của 4 mẫu thu thập tại vùng biển Nha Trang ở các thời gian khác nhau được thực hiện bởi tác giả Nguyễn Bá Kiên và cộng sự: 2 mẫu san hô mềm Sinularia brassica, Sinularia flexibilis, 2 mẫu thủy tức Millepora dichotoma, Millepora platyphylla đã cho thấy được sự khác biệt và đặc trưng riêng. Hàm lượng lipid tổng của hai loài san hô mềm Sinularia brassica, Sinularia flexibilis cao hơn hàm lượng lipid tổng của các mẫu san hô cứng Millepora dichotoma, Millepora platyphylla. Các lớp chất chính ở các mẫu san hô mềm là lipid phân cực (PL), monoankyldiacylglycerol (MADAG), hydrocacbon và sáp (HW). Trong khi đó, ở các mẫu thủy tức các lớp chất chính là PL, triacylglycerol (TG), MADAG và HW. Lớp chất diacylglycerol (DG) chỉ có mặt trong loài san hô mềm Sinularia flexibilis và không xuất hiện ở các loài san hô khác đã nghiên cứu [26].
Cho đến nay, các nhà khoa học cũng đã quan tâm nhiều hơn đến san hô thủy tức Millepora. Tuy nhiên những nghiên cứu về thành phần lipid của san hô thủy tức vẫn còn rất mới, số liệu về lipid của các loài thuộc Millepora còn chưa đáng kể để có thể hiểu rõ hơn về quá trình sinh tổng hợp và vận chuyển lipid. Do đó, lĩnh vực này vẫn còn rất nhiều tiềm năng để nghiên cứu sâu hơn trong tương lai.
1.2.GIỚI THIỆU VÀ Ý NGHĨA CỦA LIPID VÀ AXIT BÉO
1.2.1. Giới thiệu về lipid và axit béo
Lipid là những axit béo và các dẫn xuất axyl của chúng, như sáp (este của axit béo và rượu mạch thẳng), các este của sterol, triacylglycerol, monoalkyldiacylglycerol, các axit béo tự do, glycolipid, sphingolipid, phospholipid và phosphonolipid [5], chúng kết hợp với carbohydrate và protein để tạo thành thành phần chủ yếu của tất cả các tế bào thực vật và động vật. Lipid không tan trong nước mà hòa tan trong các dung môi hữu cơ (ete, clofom, benzen, ete petrol, toluen…). Lipid là hợp chất cấu tạo quan trọng của màng sinh học, là nguồn cung cấp năng lượng (37,6.106 J/kg), nguồn cung cấp các vitamin A, D, E, F, K cho cơ thể sống. Lipid góp phần tạo ra kết cấu cũng như tính cảm vị đặc trưng của rất nhiều thực phẩm.
14
Dựa vào thành phần cấu tạo có thể chia lipid thành 2 nhóm:
Lipid đơn giản: là ete của rượu và axit béo:
Triacylglycerol
Sáp (cerid)
Sterol
Lipid phức tạp: trong phân tử của chúng ngoài axit béo, và rượu còn các thành phần khác như axit phosphoric, bazơ nitơ, đường. Nhóm này bao gồm các nhóm nhỏ sau:
Glycerophospholipid: trong phân tử có glixerin, axit béo và axit phosphoric. Gốc axit phosphoric có thể được este hóa với một aminalcol như cholin, etanolamin, serin, inozitol.
Glyceroglucolipid: trong phân tử ngoài glixerin và axit béo còn có mono hoặc oligosacarit kết hợp với glixerin qua liên kết glucozit.
Sphingoglucolipid: phân tử được cấu tạo tử sphingozin, axit béo
và đường
Sphingophospholipid: phân tử được cấu tạo tử
aminalcolsphingozin, axit béo và axit phosphoric
Lipid có cấu trúc đa dạng từ chuỗi hydrocacbon ngắn đơn giản đến các phân tử phức tạp hơn, bao gồm TAG, PL và sterol ester, và được vận chuyển trong máu dưới dạng phức hợp với protein, gọi là lipoprotein. Các protein phục vụ để ổn định cấu trúc lipoprotein và chỉ đạo sự trao đổi chất của nó. Phần lớn chất béo dư thừa trong chế độ ăn uống được lưu trữ dưới dạng TAG trong mô mỡ. Lipid phức tạp có các vai trò trong vận chuyển lipid, trong cấu trúc màng tế bào và tín hiệu tế bào. Các thành phần axit béo của lipid phức tạp có các chức năng sinh học đa dạng được xác định bởi các đặc điểm cấu trúc của chúng, như độ dài chuỗi và sự xuất hiện số lượng và vị trí của các liên kết đôi trong chuỗi hydrocacbon. Axit béo là chất nền quan trọng để tạo ra năng lượng và là chất thay thế quan trọng cho glucose về mặt này. Là thành
15
phần cấu tạo của lipid phân cực và các lipid phức tạp khác, axit béo là thành phần quan trọng của màng tế bào, có tác dụng ảnh hưởng đến tính lưu động của màng và chức năng của protein màng thông qua các tác động lên môi trường màng.
Trong sinh vật biển có đa dạng các loại axit béo và các loại axit béo thường gặp có số lượng nguyên tử cacbon từ C-12 đến C-30, trong đó có những dạng chỉ có đặc trưng trong sinh vật biển mà chưa hề gặp trên cạn, ví dụ ở loài hải miên có các nguyên tử cacbon mạch dài lên tới C-24 đến C-30, còn ở các loài sinh vật biển khác có các nguyên tử cacbon từ C-12 đến C-24. Trong thành phần lipid của các sinh vật biển chứa lượng đáng kể các axit béo đa nối đôi (Polyunsaturated Fatty Acids - PUFAs). Nhóm các axit béo Omega3 đa nối đôi thuộc nhóm những axit béo có nối đối đầu tiên ở vị trí số 3 tính từ nhóm metyl cuối cùng của mạch cacbon. Đây là nhóm chất với cấu trúc phân tử đặc biệt có hoạt tính sinh học cao, nên có ứng dụng rất rộng trong thực tiễn.
1.2.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu lipid, axit béo
Thành phần lipid, axit béo phản ánh đặc điểm dinh dưỡng
Việc nghiên cứu về thành phần lipid, axit béo để xác định các mối liên kết dinh dưỡng rất hữu hiệu đối với các loài sinh vật biển do sự khó khăn trong hoạt động nghiên cứu quan sát. Khái niệm chất đánh dấu dinh dưỡng lipid, axit béo dựa trên cơ sở những nguồn dinh dưỡng ban đầu có chứa các lipid và axit béo tín hiệu đặc trưng, chúng sẽ được truyền sang các sinh vật tiêu thụ và đi vào chuỗi thức ăn, dù sẽ bị biến đổi tại mỗi bước nhưng chúng vẫn được duy trì với số lượng đáng kể. Ví dụ, đối với các loài san hô vùng biển sâu thường không có vi sinh vật cộng sinh zooxanthellae và sử dụng động thực vật phù du làm nguồn thức ăn chính, ngược lại san hô vùng nước nông thường sử dụng dưỡng chất nhận được từ các vi sinh vật cộng sinh.
Trong những năm gần đây, sự biến đổi khí hậu dẫn tới những thay đổi lớn trong sự phân bố của các sinh vật phù du, và việc nghiên cứu các chất đánh dấu sinh học kết hợp với các thử nghiệm về dinh dưỡng sẽ giúp cho các
16
nhà khoa học xác định xem các đối tượng sinh vật có những thích nghi như thế nào với môi trường sống trước những thay đổi của thiên nhiên.
Thành phần lipid, axit béo và phân loại sinh thái
Ngoài phần lớn lipid và các axit béo của sinh vật được đưa vào cơ thể thông qua con đường dinh dưỡng, ở một mức độ đáng kể, thành phần lipid, axit béo cũng được quy định bởi khả năng di truyền của các loài để sinh tổng hợp lên một số các axit béo nhất định. Do vậy, axit béo được sử dụng như một công cụ hữu hiệu trong phân loại hóa học giữa các nhóm khác nhau, các hệ cộng sinh khác nhau; và góp phần vào nghiên cứu quá trình sinh tổng hợp diễn ra trong cơ thể loài sinh vật.
Thành phần lipid, axit béo phản ánh sức khỏe của quần thể rạn san hô
Khi điều kiện sống của môi trường bất lợi, như nhiệt độ nước biển tăng lên, sẽ xảy ra hiện tượng trắng hóa rạn san hô. Chúng có thể bị trắng hóa một phần (còn khả năng phục hồi) hoặc hoàn toàn (không còn khả năng phục hồi). So sánh lipid giữa rạn san hô khỏe mạnh và rạn san hô bị trắng hóa, các nhà nghiên cứu nhận thấy, các rạn san hô bị tẩy trắng hoàn toàn mất đi tới 75% tổng hàm lượng các axit béo không no đa nối đôi, đặc biệt là các axit béo đặc trưng của vi sinh vật cộng sinh zooxanthellae, và điều đó thể hiện sự vắng mặt của chúng trong các đối tượng san hô bị trắng hóa.
Trong thời gian gần đây, ở Việt Nam đã có những nghiên cứu chuyên sâu và có hệ thống về lipid sinh vật biển. Những cơ sở dữ liệu về lipid các mẫu cũng như việc đánh giá tác động của môi trường sống lên thành phần lipid của các đối tượng sinh vật biển đã được các nhà khoa học bước đầu xây dựng. Để có thêm được những thông tin cho hệ thống cơ sở dữ liệu đó thì việc tiến hành những nghiên cứu trên từng đối tượng cụ thể là rất cần thiết. Những nghiên cứu chi tiết trên đối tượng san hô thủy tức thì hầu như chưa có một nghiên cứu nào. Trong thành phần lipid của đối tượng sinh vật, có những lipid không có nguồn gốc từ vật chủ, mà được sinh tổng hợp từ các axit béo đưa vào từ nguồn thức ăn hoặc các vi sinh vật cộng sinh. Do vậy, thành phần và hàm lượng các lipid này sẽ chịu sự ảnh hưởng không nhỏ của điều kiện môi
17
trường mà kèm theo đó là sự thay đổi của các yếu tố như thời gian, nhiệt độ, ánh sáng, các nguồn dinh dưỡng và chu kỳ sinh sản. Việc nghiên cứu toàn diện sự biến động theo mùa của thành phần lipid ở đối tượng san hô thủy tức Việt Nam trong điều kiện sống tự nhiên hiện nay chưa được công bố. So với các loài động vật biển khác tính chất ít di chuyển của chúng sẽ thuận lợi cho việc thu thập mẫu lặp lại để nghiên cứu.
18
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU
Các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được thu thập trong 12 tháng liên tục tại các vùng biển Nha Trang, Khánh Hòa (bảng 2.1). Mẫu được định tên bởi PGS. TS. Hoàng Xuân Bền và các cộng sự tại Viện Hải Dương học – Nha Trang.
Các mẫu được thu thập bằng phương pháp lặn. Mẫu sau khi thu được vận chuyển trong nước biển bằng thiết bị có mái che, nhằm tránh tiếp xúc nhiều với ánh nắng mặt trời và luôn duy trì ở nhiệt độ ổn định. Sau quá trình thu mẫu, mẫu được đem về phòng thí nghiệm trong 1h, loại bỏ tạp/cặn bẩn và thực hiện chiết ra lipid tổng hoặc bảo quản ở nhiệt độ -18ºC. Mẫu được lưu giữ tiêu bản tại Viện Hải dương học – Nha Trang.
Bảng 2.1. Các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được nghiên cứu
TT Ảnh mẫu Thời gian thu mẫu Ký hiệu mẫu
Tháng 1 Mp.1 1/2020
19
Tháng 2 Mp.2 2/2020
Tháng 3 Mp.3 3/2020
Tháng 4 Mp.4 4/2020
20
Tháng 5 Mp.5 5/2020
Tháng 6 Mp.6 6/2019
Tháng 7 Mp.7 7/2019
21
Tháng 8 Mp.8 8/2019
Tháng 9 Mp.9 9/2019
Tháng 10 Mp.10 10/2019
22
Tháng 11 Mp.11 11/2019
Tháng 12 Mp.12 12/2019
23
2.2. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU CHUNG
2.3. PHƯƠNG PHÁP
2.3.1. Phương pháp chiết lipid tổng
Chiết lipid tổng theo phương pháp của Folch J.F. [27] – phương pháp được sử dụng thường quy cho san hô tại phòng thí nghiệm Hóa sinh hữu cơ – Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên
Mẫu tươi san hô thủy tức Millepora platyphylla được rửa sạch, thấm khô nước và chụp ảnh tiêu bản. Mẫu được cắt nhỏ đến kích thước thích hợp. Chiết mẫu bằng hệ dung môi CHCl3:MeOH tỉ lệ 2:1 (v:v) (1 kg mẫu tươi dùng 3 lit hỗn hợp dung môi) để ở 4oC, chiết lặp 2 lần. Bổ sung 3 lit H2O và 3 lit CHCl3 để toàn bộ dịch chiết được phân lớp. Lớp lipid (bên dưới) được thu hồi và làm khan bằng Na2SO4 trong 3h, lọc bỏ muối, dịch chiết thu được cô cạn loại bỏ dung môi bằng thiết bị quay cất chân không thu được dịch cô của lipid tổng. Lipid tổng được bảo quản trong dung môi CHCl3 tại nhiệt độ-18oC.
24
2.3.2. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp
chất lipid
Phân tích định lượng sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng và chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga) [28].
Lipid tổng được được chấm trên bản mỏng 1 chiều silicagel (6 x 6 cm), chạy trên hệ dung môi n-hexane:Et2O:CH3COOH (80:20:1, v:v:v), hiện hình bằng H2SO4/MeOH 10%. Sấy bản mỏng ở nhiệt độ 2000C trong thời gian 15 phút, scan trê n máy Epson Perfection 2400 PHOTO (Nagano, Nhật Bản), với độ phân giải theo kích thước tiêu chuẩn. Phần trăm của các lớp chất trong lipid tổng được xác định dựa trên sự đo diện tích và cường độ màu trong chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga).
2.3.3. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng các lớp
chất phospholipid
dung chạy môi tiếp tục hệ
Phân tích định tính các lớp chất phospholipid: các lớp chất phospholipid được xác định bằng sắc ký lớp mỏng 2 chiều trên bản mỏng Sorbfil (6 cm x 6 cm, Sorbfil, Krasnodar, LB Nga), với hệ thứ nhất A: CHCl3:MeOH:C6H6:28%NH4OH (70:30:5:1, theo thể tích), chạy xong sấy B: trong khô, CHCl3:MeOH:(CH3)2CO:CH3COOH:H2O (70:30:5:5:2, theo thể tích). Sau khi sấy khô, hiện hình với thuốc thử ninhydrin 0,2% trong BuOH ở 100°C, xác định các lớp chất PE, PS, CAEP. Tiếp theo sử dụng thuốc thử molybdate xác định các lớp chất PC, PI.
Phân tích định lượng các lớp chất phospholipid: lipid tổng được phân tích trên bản mỏng Sorbfil (10 cm x 10 cm, , Krasnodar, LB Nga); với hệ dung môi CHCl3:MeOH:C6H6:28%NH4OH (70:30:5:1, theo thể tích), hiện hình với thuốc thử H2SO4/MeOH 5% ở nhiệt độ 200°C. Bản mỏng thu được được scan hình ảnh trên máy Epson Perfection 2400 PHOTO (Nagano, Nhật Bản) với độ phân giải và kích thước tiêu chuẩn. Phần trăm của các lớp chất
25
phospholipid được xác định dựa trên sự đo diện tích và cường độ màu trong chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV, Krasnodar, LB Nga [28]
2.3.4. Phương pháp xác định thành phần và hàm lượng axit béo
Axit béo được methyl hóa sang dạng methyl ester bằng tác nhân H2SO4/MeOH 2%, nhiệt độ 80°C trong vòng 2h, để nguội tới nhiệt độ phòng, bổ sung thêm 1 ml H2O và 2 ml n-hexane để phân lớp, thu lớp dung môi phía trên, làm khan bằng Na2SO4, lọc bỏ muối và cất loại dung môi. Hỗn hợp thu được hòa tan trong n-hexane, tinh sạch hỗn hợp methyl ester của axit béo trên bản mỏng điều chế với hệ dung môi n-hexane:Et2O (90:10, v:v). Hỗn hợp methyl ester của axit béo được hòa tan trong n-hexane và phân tích trên máy sắc ký khí GC và sắc ký khí kết nối khối phổ GC-MS, hãng Shimadzu (Kyoto, Nhật Bản), sử dụng thư viện phổ chuẩn NIST để so sánh [28, 29]
26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. HÀM LƯỢNG LIPID TỔNG TRONG CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA
Hàm lượng lipid tổng được xác định bằng phần trăm khối lượng lipid thu được so với khối lượng mẫu tươi/khô ban đầu. Kết quả về hàm lượng lipid tổng của mẫu Millepora platyphylla nghiên cứu được thu thập 12 tháng trong năm được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Hàm lượng lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được nghiên cứu
Tháng Kí hiệu mẫu Hàm lượng tươi (%) Hàm lượng Khô (%) Nhiệt độ(oC)
1 25,3 Mp.1 0,39 0,02 0,48 0,04
2 25,3 Mp.2 0,36 0,03 0,45 0,01
3 28,0 Mp.3 0,38 0,03 0,47 0,02
4 28,3 Mp.4 0,41 0,05 0,5 0,03
5 28,1 Mp.5 0,41 0,04 0,51 0,05
6 28,5 Mp.6 0,51 0,05 0,63 0,06
7 28,4 Mp.7 0,32 0,02 0,4 0,04
8 28,5 Mp.8 0,44 0,02 0,54 0,03
9 28,3 Mp.9 0,32 0,04 0,41 0,02
10 26,5 Mp.10 0,25 0,03 0,31 0,03
11 25,7 Mp.11 0,25 0,03 0,30 0,02
12 25,4 Mp.12 0,21 0,02 0,26 0,01
Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng
tươi dao động từ 0,210,02 đến 0,51%0,05, hàm lượng tính trên trọng lượng
khô dao động từ 0,260,01 đến 0,63% 0,06. Hàm lượng lipid tổng có xu thế
27
tăng ở các tháng mùa hè và giảm vào các tháng mùa đông. Hàm lượng lipid tổng cao nhất đạt được ở mẫu Mp.6 thu được vào tháng 6 và thấp nhất ở mẫu Mp.12 thu được vào tháng 12. Hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng khô và trọng lượng tươi có sự tỉ lệ thuận với nhau. Tỉ lệ giữa hàm lượng lipid tổng/ trọng lượng khô và hàm lượng lipid tổng / trọng lượng tươi trong 12 tháng hầu như không có quá nhiều chênh lệch, dao động trong khoảng từ 1,22 đến 1,25 (biểu đồ 3.1).
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng khô / hàm lượng lipid tổng trên trọng lượng tươi của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Tương tự như lipid của san hô tạo rạn [30], hàm lượng lipid tổng của san hô thủy tức Millepora platyphylla cao nhất vào mùa hè, tối thiểu vào mùa đông và có sự tương quan với nhiệt độ nước biển của môi trường thu mẫu. Được biết, sự thay đổi hàng năm của nhiệt độ nước và bức xạ mặt trời khiến hệ sinh thái rạn san hô thay đổi theo chu kỳ. Tại Vịnh Nha Trang, nhiệt độ nước dao động trong khoảng 28 đến 30°С hầu hết trong năm (tháng 4 đến tháng 9) và giảm xuống 24–25°С vào tháng 12 đến tháng 1, trong khi bức xạ mặt trời cực đại quan sát được trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 4 [31]. Ngoài ra, các cơn bão, gió mùa từ tháng 10 đến tháng 12 làm tăng mạnh sự nhiễu loạn và độ đục ở các vùng nông của rạn san hô. Những thay đổi của điều kiện môi trường sẽ là những yếu tố chi phối trực tiếp đến sự biến động
28
của hàm lượng lipid tổng trong mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla trong 12 tháng.
3.2. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPID CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA
Trong lipid tổng của các mẫu nghiên cứu có mặt đầy đủ các lớp chất lipid cơ bản tương tự như ở các đối tượng san hô: các lớp chất lipid cấu trúc là lipid phân cực (PL), sterol (ST); các lớp chất lipid dự trữ triacylglycerol (TAG), monoalkyldiacylglycerol (MADAG), sáp (W); và axit béo tự do FFA. Hình ảnh lớp chất lipid trên bản mỏng 1 chiều sau khi được scan với độ phân giải và kích thước tiêu chuẩn sẽ được phân tích bằng phần mềm chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga) (hình 3.1)
Hình 3.1. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất lipid bằng chương trình phân tích hình ảnh Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga)
Kết quả thu được được thể hiện trong bảng 3.2. Xét theo giá trị trung bình của cả 12 tháng, chiếm hàm lượng lớn nhất trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla là lớp chất triglycerol, lớp chất sáp và monoalkyldiacylglycerol có hàm lượng không quá chênh lệch, tiếp theo là hàm lượng lớp chất lipid phân cực, sterol, và nhỏ nhất là hàm lượng lớp chất
29
axit béo tự do. Ngoài ra, kết quả phân tích cho thấy trong 12 tháng hàm lượng các lớp chất lipid trong lipid tổng có những thay đổi nhất định.
Bảng 3.2. Thành phần các lớp chất lipid trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Hàm lượng các lớp chất lipid (%)
Mẫu
PL
ST
FFA
TAG
MADAG
W
Khác
Nhiệt độ nước biển
25,3
17,610,21 9,230,06 1,610,02 30,600,63 19,310,38 19,870,15 1,760,02
Mp.1
25,3
17,110,15 8,010,03 1,370,02 27,580,28 20,360,35 24,210,25 1,360,01
Mp.2
-
28,0
17,280,40 7,660,01 1,380,02 27,880,12 20,920,44 24,670,42
Mp.3
-
28,3
16,350,10 7,780,09 1,330,03 31,290,69 21,140,25 22,120,35
Mp.4
28,1
11,070,08 7,460,07 1,230,00 32,130,28 22,520,32 24,200,06 1,380,01
Mp.5
28,2
12,690,07 7,000,09 1,210,01 30,420,56 22,180,51 24,780,18 1,720,01
Mp.6
28,4
12,080,17 7,150,02 1,020,02 31,680,49 22,780,33 25,000,35 0,290,02
Mp.7
-
28,5
14,060,12 6,810,09 1,140,03 34,300,21 22,080,28 21,610,24
Mp.8
28,3
14,180,05 7,240,01 1,150,02 32,560,65 20,220,44 22,840,35 1,110,01
Mp.9
26,5
14,030,06 7,290,06 1,550,02 35,320,28 22,570,21 18,650,22 0,590,00
Mp.10
25,7
18,840,92 9,230,06 1,330,01 29,070,37 20,930,23 18,880,31 1,720,01
Mp.11
25,4
18,920,31 9,860,07 1,530,02 29,910,96 18,410,20 19,660,33 1,710,00
Mp.12
TB
15,35
7,89
1,32
31,12
21,12
22,21
(Chú thích: PL – lipid phân cực; ST. – sterol; FFA – axit béo tự do; TAG – triacylglycerol;
MADAG – monoalkyldiacylglycerol; W – sáp)
30
Trong số các lớp chất lipid trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla, lớp chất axit béo chiếm 1 tỉ lệ nhỏ không đáng kể, ở tất cả 12 tháng đều dưới 2% lipid tổng. Hàm lượng này có xu thế giảm trong các
tháng mùa hè, giá trị thấp nhất ở mẫu Mp.7 (1,02%0,02) (biểu đồ 3.2). Hàm
lượng lớp chất axit béo tự do trong lipid tổng của các mẫu san hô/san hô thủy tức thông thường luôn <5%. Sự tăng bất thường về hàm lượng axit béo tự do trong thành phần lipid tổng của một mẫu san hô nào đó có thể dẫn đến giả thiết về một sự thiếu chính xác trong quy trình thu – bảo quản – vận chuyển – tách chiết, khiến quá trình thủy phân có điều kiện xảy ra và giải phóng thêm các axit béo tự do từ các lớp chất khác, khiến hàm lượng lớp chất này tăng cao. Vì vậy, khi phân tích thành phần các lớp chất lipid, luôn cần chú ý tới hàm lượng của lớp chất này [32].
Biểu đồ 3.2. Hàm lượng lớp chất axit béo tự do (FFA) trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Cũng giống như lớp chất FFA, hàm lượng lớp chất sterol và lipid phân cực cũng đều có xu hướng thay đổi theo mùa, giảm vào các tháng mùa hè và tăng vào các tháng mùa đông
Lớp chất sterol trong lipid tổng của mẫu được nghiên cứu trong 12
tháng có hàm lượng dao động từ 6,81%0,09 đến 9,86%0,07, các mẫu thu
31
được vào mùa hè có hàm lượng ST thấp hơn các mẫu thu được vào mùa đông tuy không đáng kể. Mẫu thu được trong tháng 11 đến tháng 1 có hàm lượng
ST đo được cao nhất (9,230,06 – 9,86%0,07), mẫu thu thập vào tháng 8 có
hàm lượng lớp chất này thấp nhất trong 12 tháng (6,81%0,09) (biểu đồ 3.3).
Biểu đồ 3.3. Hàm lượng lớp chất sterol (ST) và lipid phân cực (PL) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Sự khác biệt về hàm lượng lớp chất lipid phân cực (PL) trong các tháng 5-10 và các tháng 11-4 rõ ràng hơn so với lớp chất sterol (ST). Hàm lượng trung bình lớp chất PL trong các mẫu Mp.5 đến Mp.10 là 13,02% trong khi đó giá trị này trong các mẫu Mp.11 đến Mp.4 là 17,69%. Hàm lượng PL thấp
nhất ghi nhận được ở lipid tổng mẫu Mp.5 (11,07%0,08), có sự sụt giảm
hàm lượng này giữa tháng 4 và tháng 5 (16,35% 0,10 và 11,07%0,08).
Hàm lượng PL cao nhất ở lipid tổng của mẫu thu trong tháng 11, 12
(18,84%0,92 và 18,92%0,31) (biểu đồ 3.3).
2 lớp chất monoalkyldiacylglycerol (MADAG) và sáp (W) đều chiếm một hàm lượng đáng kể trong lipid tổng của loài san hô thủy tức Millepora platyphylla, giá trị trung bình hàm lượng trong 12 tháng của 2 lớp chất này
32
không nhiều chênh lệch (21,12% và 22,21%), ngoài ra đặc điểm biến động của hàm lượng hai lớp chất này trong 12 tháng cũng có những điểm tương đồng. Sự thay đổi theo mùa cũng khá rõ rệt, ngược lại với 3 lớp chất đã phân tích ở trên, hàm lượng 2 lớp chất này có xu hướng giảm về những tháng mùa đông và tăng ở những tháng mùa hè (biểu đồ 3.4).
Biểu đồ 3.4. Hàm lượng lớp chất monoalkyldiacylglycerol (MADAG) và sáp (W) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Hàm lượng lớp chất MADAG dao động trong khoảng từ 18,41%0,20
đến 22,78%0,33 lipid tổng, đạt cao nhất trong mẫu thu được vào tháng 7 có
xu hướng giảm dần ở các tháng mùa đông và đạt thấp nhất trong các mẫu thu được vào tháng 12 – tháng 1. Hàm lượng lớp chất W dao động trong khoảng
từ 18,65%0,22 đến 25,0%0,35 lipid tổng, hàm lượng lớp chất này trong các
mẫu thu thập từ tháng 2 tới tháng 9 cao hơn từ tháng 10 đến tháng 1, đạt cao nhất trong mẫu thu được vào tháng 7 và thấp nhất trong mẫu thu được vào tháng 10. Hàm lượng MADAG giữa các tháng có thể coi là khá đồng đều nhau, trong khi đó hàm lượng W có sụt giảm đáng kể giữa mẫu thu được
tháng 9-10 (22,84%0,35 và 18,65%0,22)
33
Lớp chất TAG chiếm hàm lượng cao nhất trong lipid tổng mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla. Hàm lượng trung bình trong 12 tháng lên tới 31,12%, không quan sát được sự khác biệt theo mùa một cách rõ ràng trong 12 tháng, nhưng xét trung bình hàm lượng lipid tổng từ tháng 4 đến tháng 10 cao hơn từ tháng 11 tới tháng 3. Hàm lượng lớp chất TAG đạt cao nhất trong
lipid tổng của mẫu thu trong tháng 10 (35,32%0,28) và thấp nhất trong lipid
tổng của mẫu thu trong tháng 2 (27,58%0,28). Có sự giảm đột ngột về hàm
lượng lớp chất TAG giữa mẫu tháng 10 và tháng 11 (35,32%0,28 và
29,07%0,37) (biểu đồ 3.5).
Biểu đồ 3.5. Hàm lượng lớp chất triacylglycerol (TAG) trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Như vậy, xét trong toàn bộ 12 tháng, các lớp chất lipid dự trữ của san hô thủy tức Millepora platyphylla (lớp chất TAG, MADAG, W) với hằng số tỉ lệ giữa giá trị hàm lượng cao nhất / thấp nhất lần lượt là 1,24; 1,24 và 1,34, có tính ổn định cao hơn các lớp chất lipid cấu trúc (PL, ST), với hằng số tỉ lệ là 1,71 và 1,41 tương ứng. Hàm lượng lipid phân cực (PL) ở các đối tượng san hô/san hô thủy tức rất nhạy cảm với sự thay đổi nhanh chóng của các thông số môi trường. Ví dụ, khi nước biển ấm lên trên 32°C, làm mất đi các vi
34
sinh vật cộng sinh zooxanthellae và gây ra cái chết của các rạn san hô, khi đó, hàm lượng PL của đối tượng sinh vật sẽ có sự thay đổi đáng kể [33, 34]. Điều đó có thể lý giải vì sao lớp chất PL là lớp chất có sự biến động lớn nhất trong 12 tháng với hằng số tỉ lệ giữa giá trị cao nhất / thấp nhất về hàm lượng là 1,71 cao nhất trong số các lớp chất lipid.
Millepora platyphylla sinh sản hữu tính theo mùa; theo một số tài liệu nghiên cứu, thời kỳ sinh sản vào tháng 4 - 5 ở Đài Loan, từ tháng 4 đến tháng 7 ở Barbados, và từ tháng 6 đến tháng 3 ở Curaçao [11]. Không có dữ liệu về lipid của vật liệu sinh sản ở các loài Millepora; tuy nhiên, trong một số báo cáo về vai trò của lipid trong sự sinh sản của san hô và các loài Cnidarian khác chỉ ra rằng vật liệu sinh sản của chúng rất giàu lipid, hầu hết là W hoặc TAG [35, 36]. Sự trưởng thành và giải phóng vật liệu sinh sản đi kèm với sự tiêu hao năng lượng và sụt giảm của các lipid dự trữ [37], đặc biệt là W và TAG, ngoài ra tính ổn định của thành phần và số lượng màng phospholipid trong lớp chất PL trong quá trình hình thành và tái sinh tiếp theo của quần thể cũng có những ảnh hưởng nhất định tới hàm lượng các lớp chất lipid. Chúng tôi giả định rằng sự sụt giảm W vào tháng 9-10, TAG vào tháng 10-11 cũng như sự gia tăng của hàm lượng PL trong tháng 11-12, có thể đi kèm với quá trình trưởng thành và sinh sản của Millepora platyphylla.
3.3. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC LỚP CHẤT PHOSPHOLIPID CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA
Thực hiện phân tích định tính các lớp chất phospholipid trong lipid
tổng mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla, triển khai trên bản mỏng 1
chiều và 2 chiều, so sánh với các chất chuẩn phospholipid, sử dụng thuốc thử
đặc hiệu và kết hợp với các tài liệu tham khảo đã công bố về các lớp chất
phospholipid của san hô thủy tức Millepora [25], kết quả xác định trong lipid
phân cực của loài san hô thủy tức Millepora platyphylla có mặt các phân lớp
phospholipid đặc trưng của động vật ngành Cnidarian là
phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylchonline (PC),
35
phosphatidylserine (PS), phosphatidylinositol (PI), phosphonolipid là
ceramide aminoethylphosphonate (CAEP).
Hình ảnh các lớp chất phospholipid được phân tích bằng phần mềm
Sorbfil TLC Videodensitometer DV được thể hiện ở hình 3.2.
Hình 3.2. Sắc kí đồ phân tích hàm lượng các lớp chất phospholipid bằng chương trình Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga)
phosphatidylethanolamine lượng nhất hàm cao là
Sau khi xử lý các số liệu thu được, kết quả về hàm lượng các lớp chất phospholipid trong mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla trong 12 tháng được trình bày chi tiết trong bảng 3.3. Trong số 5 lớp chất phospholipid, chiếm và phosphatidylchonline, tiếp theo là lớp chất ceramide aminoethylphosphonate, 2 lớp chất phosphatidylserine và phosphatidylinositol chiếm hàm lượng thấp nhất, PS < 9% và PI <8%.
36
Bảng 3.3. Thành phần các lớp chất phospholipid của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Hàm lượng các lớp chất phospholipid (%)
Nhiệt độ nước biển
Ký hiệu mẫu
PI
PS
CAEP
PC
PE
25,3
Mp.1
6,280,02 7,990,01
17,640,25
35,100,32 32,990,29
25,3
Mp.2
5,340,02 5,250,03
17,360,21
37,430,03 34,620,32
28
Mp.3
4,980,03 5,330,02
20,390,16
37,150,51 32,160,36
28,3
Mp.4
4,040,01 5,740,05
19,250,23
40,040,63 30,930,20
28,1
Mp.5
4,140,04 5,850,08
18,160,22
40,140,16 31,710,23
28,2
Mp.6
4,500,02 6,080,06
18,080,12
39,570,47 31,770,30
28,4
Mp.7
5,700,02 6,010,02
16,890,28
39,380,39 32,020,22
28,5
Mp.8
5,250,03 5,920,04
18,030,10
37,440,53 33,360,39
28,3
Mp.9
5,550,01 5,290,02
16,360,36
38,910,23 33,890,12
26,5
Mp.10
5,730,03 5,510,02
16,480,13
39,240,15 33,040,27
25,7
Mp.11
6,040,06 8,850,06
19,490,15
34,430,36 31,190,28
25,4
Mp.12
6,750,04 7,390,03
19,690,12
34,700,12 31,470,18
Chú thích: PI – phosphatidylinositol, PS – phosphatidylserine, CAEP – ceramide aminoethylphosphonate, PC – phosphatidylchonline, PE – phosphatidylethanolamine
2 lớp chất phospholipid PI và PS chiếm một tỉ lệ nhỏ trong thành phần phospholipid của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla. Hàm lượng
lớp chất PI trong tổng phospholipid dao động trong khoảng từ 4,04%0,01 –
6,75%0,04, hàm lượng lớp chất PS dao động trong khoảng từ 5,25% 0,03–
37
8,85%0,06, giá trị trung bình trong 12 tháng lần lượt là 5,36% và 6,27%.
Nhìn chung 2 thành phần này khá ổn định, có 1 chút tăng nhẹ vào các tháng 11,12,1 (biểu đồ 3.6)
Biểu đồ 3.6. Hàm lượng lớp chất phosphatidylinositol (PI) và phosphatidylserine (PS) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Ceramide aminoethylphosphonate (CAEP) là một cấu trúc shingolipid điển hình – hợp chất lipid phân cực này là đặc trưng của các đối tượng thuộc ngành động vật ruột khoang. Trong thành phần phospholipid của san hô thủy tức Millepora platyphylla, CAEP chiếm một tỉ lệ khá đáng kể, hàm lượng trung bình trong 12 tháng là 18,15%. Sự biến động hàm lượng lớp chất này
trong 12 tháng không quá nhiều, hàm lượng thấp nhất là 16,36%0,36 trong
mẫu thu được vào tháng 9 (Mp.9), hàm lượng cao nhất 20,39%0,16 trong
mẫu Mp.3 thu được vào tháng 3 (biểu đồ 3.7).
38
Biểu đồ 3.7. Hàm lượng lớp chất ceramide aminoethylphosphonate (CAEP) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Lớp chất phosphatidylchonline (PC) và phosphatidylethanolamine (PE) là 2 lớp chất có tỉ lệ cao nhất trong thành phần phospholipid mẫu Millepora
platyphylla. Hàm lượng PC dao động trong khoảng 34,43%0,36 đến
40,14%0,16, hàm lượng PE dao động trong khoảng 30,930,20 đến
34,62%0,32 tổng phospholipid. Hàm lượng trung bình của lớp chất PC trong
mẫu trong 12 tháng là 37,79%, của PE là 32,43%. Quan sát biểu đồ 3.8 cho thấy, trong suốt 12 tháng, hàm lượng lớp chất PC luôn cao hơn PE. Sự chênh lệch về hàm lượng giữa PC và PE cao hơn ở các tháng mùa hè, ở các mẫu Mp.11-Mp.2 hàm lượng PC và PE chênh nhau ít nhất. Nhìn chung sự biến động của các lớp chất này trong 12 tháng là không đáng kể.
39
Biểu đồ 3.8. Hàm lượng lớp chất phosphatidylchonline (PC) và phosphatidylethanolamine (PE) trong tổng phospholipid các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Trong các nghiên cứu đã được thực hiện trước đó bởi các các nhà khoa học, cho thấy các phospholipid ở các đối tượng san hô/san hô thủy tức cũng là một thành phần rất nhạy cảm với sự thay đổi của các thông số môi trường. Ví dụ dưới ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ một cách đột ngột, thành phần của các lớp chất phospholipid ở san hô có những thay đổi đáng kể [38]. Tuy nhiên trong kết quả nghiên cứu này, có thể thấy sự biến động về hàm lượng các lớp chất phospholipid có mặt trong mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla là không đáng kể trong 12 tháng, nghĩa là những thay đổi môi trường trong năm có ảnh hưởng không nhiều các lớp chất phospholipid trong mẫu Millepora platyphylla thu được. Qua đó có thể đánh giá sự ổn định của cấu trúc màng tế bào của loài san hô thủy tức Millepora platyphylla dưới sự thay đổi của môi trường sống trong điều kiện sinh sống tự nhiên trong khoảng thời gian được nghiên cứu.
40
3.4. THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC AXIT BÉO CỦA CÁC MẪU SAN HÔ THỦY TỨC MILLEPORA PLATYPHYLLA
Axit béo có mặt trong hầu hết các lớp chất trong lipid tổng như MADAG, TAG, ST, FFA, PL. Axit béo sau khi được chuyển hóa thành dạng methyl ester sẽ được đưa vào phân tích trên GC, GCMS để xác định thành phần và hàm lượng (hình 3.3).
Hình 3.3. Phổ GC methyl ester của axit béo trong lipid tổng mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla Mp.1
Trong thành phần axit béo của các mẫu được nghiên cứu, tổng cộng 22 axit béo đã được nhận dạng bao gồm các axit béo từ C12 tới C22, trong đó nhiều nhất là các axit béo C18, C20 và C22, số ít C12, C14, C16 và C17. Một số axit béo chiếm hàm lượng cao như 22:6n-3, 18:0, 16:0, 22:5n-6, 22:4n-6... Ngoài các axit béo đã nhận dạng được còn có một phần nhỏ các axit béo không xác định được (khác) do hàm lượng quá thấp nên không thu được các thông tin về sự phân mảnh trên phổ GC-MS. Kết quả thu được về thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla thu thập 12 tháng được trình bày chi tiết trong bảng 3.4
41
Bảng 3.4. Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lipid tổng của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla (%)
TT
Axit béo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12:0
1
0,100,02
0,110,06
0,130,05
0,060,02
0,070,01
0,050,01
0,050,02
0,060,01
0,050,01
0,070,01
0,070,01
0,100,01
14:0
2
2,400,60
2,070,40
2,080,20
1,890,20
2,310,50
2,350,60
2,050,90
2,110,10
3,430,20
5,440,40
1,770,10
1,860,10
DMA
3
0,380,06
0,170,01
0,280,01
0,120,01
0,120,01
0,090,02
0,100,02
0,100,02
6,680,60
0,130,01
0,140,01
0,160,01
4
16:0 17,180,25
17,840,24
18,760,15
19,070,02
18,350,12
21,190,15
22,550,11
20,120,21
6,740,03
10,900,02
18,970,09
19,770,18
16:1n-7
5
2,900,03
0,120,01
0,120,01
0,250,02
0,290,01
0,120,01
0,060,02
0,390,02
0,140,02
1,631,01
0,440,02
0,440,02
6
17:1
0,870,04
0,850,01
0,650,04
0,860,02
0,660,06
0,780,02
0,750,06
0,830,05
0,930,05
1,480,02
1,530,02
1,390,03
7
DMA
1,510,05
1,480,02
1,760,03
1,450,05
1,320,02
0,970,08
0,450,01
0,360,02
0,790,05
0,950,04
0,380,02
1,200,01
8
18:0 12,820,61
13,950,23
16,270,12
16,590,05
15,780,33
16,630,64
18,740,51
15,670,82
17,010,45
10,130,50
12,290,21
14,160,52
18:1n-9
9
3,150,15
3,500,08
3,160,06
2,810,02
2,480,02
3,250,02
3,140,08
3,130,02
2,680,01
2,460,02
2,250,02
3,460,01
10
18:2n-6
1,740,03
0,710,08
0,350,02
0,570,05
0,660,04
0,940,05
0,380,02
0,660,01
0,560,05
1,240,01
1,550,01
0,910,05
11
18:3n-6
0,250,02
0,070,00
0,110,02
0,170,01
0,130,01
0,200,03
0,060,01
0,130,03
0,180,02
0,250,01
0,120,02
0,210,01
12
18:3n-3
0,230,02
0,120,01
0,200,02
0,080,01
0,100,01
0,180,01
0,090,01
0,100,02
0,080,00
0,190,01
0,170,01
0,240,01
13
18:4n-3
3,600,02
3,340,04
2,350,03
2,030,03
1,620,01
1,560,03
1,520,00
1,750,01
1,530,01
2,400,01
3,560,02
3,930,03
14
20:0
2,080,06
2,230,05
2,320,03
2,170,09
1,810,01
2,400,01
2,520,03
2,190,02
2,260,02
1,450,03
2,290,00
3,320,03
42
15
20:1n-9
1,580,01
1,520,02
0,800,05
0,640,00
0,710,02
0,500,03
0,360,02
0,380,02
0,520,03
0,810,03
0,910,03
1,550,02
16
20:4n-6
0,620,03
0,390,02
0,540,04
0,930,03
0,690,05
1,260,01
0,610,02
0,850,05
1,140,08
1,110,05
0,540,02
0,340,02
17
20:4n-3
0,100,01
0,100,01
0,080,00
0,080,00
0,080,01
0,090,01
0,080,01
0,080,01
0,090,01
0,140,01
0,070,01
0,070,01
18
20:5n-3
2,200,03
1,570,01
0,960,05
1,260,02
1,180,02
0,770,05
0,700,03
0,940,02
0,830,02
2,980,01
1,580,05
1,210,05
19
22:4n-6
3,570,02
3,680,03
3,520,01
3,300,04
2,850,02
3,070,03
2,670,01
2,990,01
3,010,03
3,380,04
3,940,01
4,550,01
20
22:5n-6
7,500,12
7,030,13
6,550,12
6,650,16
6,220,18
6,130,15
5,590,29
5,780,38
6,010,12
6,990,24
8,330,27
8,390,04
21
22:5n-3
0,750,05
0,910,08
1,100,08
1,080,05
0,960,06
0,920,05
0,910,05
1,090,09
0,960,04
0,820,003
0,700,03
0,810,03
22
22:6n-3
34,060,13
35,450,12
36,450,85
36,520,34
40,700,25
36,180,37
36,600,54
38,420,15
36,910,68
36,840,14
34,560,55
30,210,24
Khác
0,39
2,79
1,47
1,41
0,90
0,39
0,00
1,86
7,46
8,22
3,87
1,70
DMA
1,89
1,66
2,04
1,57
1,44
1,06
0,55
0,46
7,47
1,08
0,52
1,36
Axb no
34,57
36,20
39,57
39,78
38,31
42,62
45,92
40,15
29,49
27,99
35,38
39,22
63,15
59,35
56,92
57,24
59,34
55,94
53,54
57,52
55,59
62,71
60,24
57,72
Axb không no
40,95
41,49
41,13
41,05
44,65
39,70
39,90
42,39
40,41
43,37
40,63
36,48
n-3
13,68
11,87
11,06
11,62
10,56
11,59
10,41
10,91
12,96
14,47
14,41
9,33
n-6
4,74
5,03
3,95
3,45
3,19
3,75
3,51
3,20
3,26
3,16
5,02
3,50
n-9
2,90
0,12
0,12
0,25
0,29
0,12
0,39
0,14
1,63
0,44
0,44
0,10
n-7
43
Trong tất cả các tháng được khảo sát, trong tổng axit béo, hàm lượng axit béo không no chiếm ưu thế so với axit béo no. Trong 12 tháng, hàm lượng axit béo no dao động từ 27,99 – 45,92%, hàm lượng axit béo không no dao động từ 53,54 – 63,15%. Ở hầu hết các tháng, hàm lượng axit béo no và không no có sự chênh lệch đáng kể, khoảng cách này được thu hẹp hơn trong các tháng mùa hè và tăng cao trong các tháng mùa đông. Sự chênh lệch giữa hàm lượng axit béo no và axit béo không no cao nhất là ở mẫu san hô thủy tức thu thập vào tháng 10, với giá trị lần lượt là 29,49% và 62,71% (biểu đồ 3.9).
Biểu đồ 3.9. Hàm lượng axit béo no và axit béo không no trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Thành phần axit béo no của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla khá đơn giản, chỉ bao gồm 4 axit béo 12:0,14:0, 16:0 và 18:0, 20:0 trong đó hai axit béo 16:0 và 18:0 chiếm thành phần chính. Axit béo 16:0 và 18:0 đều
đạt hàm lượng cao nhất vào tháng 7 với giá trị lần lượt là 22,55%0,11 và
18,74%0,51 tổng axit béo. Hàm lượng axit béo 16:0 thấp đột biến vào tháng
9 với giá trị chỉ 6,74%0,03 trong khi các tháng còn lại dao động từ
10,900,02 đến 22,55%0,11. Hàm lượng axit béo 18:0 thấp nhất vào tháng
10 với giá trị 10,13%0,50 (biểu đồ 3.10).
44
Biểu đồ 3.10. Hàm lượng axit béo 14:0, 16:0, 18:0, 20:0 trong lipid tổng các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Trong thành phần của axit béo không no, các axit béo n-7 và n-9 chỉ chiếm một hàm lượng nhỏ, hàm lượng các axit béo n-7 dao động từ 0,10- 2,90%, hàm lượng các axit béo n-9 dao động từ 3,16 – 5,03%. Thành phần chủ yếu của các axit béo không no của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla là các axit béo n-3 và n-6. Hàm lượng của 2 họ axit béo này trong mẫu khá chênh lệch, tỉ lệ hàm lượng axit béo n-3/n-6 được thể hiện trong biểu đồ 3.8. Tỉ lệ n-3/n-6 cao nhất lên tới 4,28 vào tháng 7. Tỉ lệ này vào mùa hè có xu thế tăng cao so với các tháng mùa đông, trừ sự sụt giảm vào tháng 4 và 6 (biểu đồ 3.11).
45
Biểu đồ 3.11. Tỉ lệ hàm lượng axit béo n-3/n-6 trong thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Trong thành phần axit béo không no đa nối đôi của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla, dễ dàng quan sát thấy so với lipid của san hô và các loài san hô thủy tức vùng biển lạnh, lipid của Millepora platyphylla có hàm lượng rất thấp axit béo 20:4n-6 và 20:5n-3, hàm lượng rất cao axit béo 22:6n- 3, và chứa hàm lượng đáng kể axit béo hiếm 22:5n-6 (biểu đồ 3.12) [39]. Thành phần của axit béo được sử dụng rộng rãi để xác định sự thay đổi thành phần nguồn thức ăn của san hô [40]. Sinh vật phù du, một trong những nguồn thức ăn chính của Cnidarian, là nguồn cung cấp axit béo 20:5n-3 để sinh tổng hợp axit béo 22:6n-3 [41]. Hàm lượng axit béo 22:6n-3 trong các mẫu
Millepora platyphylla cao nhất trong tháng 5 (40,70%0,25) và cao hơn trong
các tháng mùa hè có thể là do sự ảnh hưởng của sự gia tăng của sinh vật phù du trong nguồn thức ăn của san hô thủy tức, hệ quả của việc tăng cường sản sinh sinh vật phù du với sự gia tăng theo mùa của nhiệt độ nước và bức xạ mặt trời. Trong khoảng thời gian tháng 11, 12, điều kiện mưa bão, kết hợp với sự giảm nhiệt độ nước, có thể làm giảm lượng 20:5n-3 từ nguồn thức ăn và kéo theo sự giảm hàm lượng 22:6n-3 trong lipid Millepora platyphylla.
46
Biểu đồ 3.12. Hàm lượng axit béo 20:4n-6, 20:5n-3, 22:5n-6, 22:6n-3 trong thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Khi các nguồn thức ăn bên ngoài ngày càng giảm, tầm quan trọng của vi sinh vật cộng sinh zooxanthellae – sinh tổng hợp các chất hữu cơ thông qua quá trình quang hợp và vận chuyển chúng đến vật chủ [42], sẽ có xu hướng tăng lên đối với M. platyphylla. Axit béo 18:4n-3 là chất chỉ thị cho sự có mặt của vi sinh vật cộng sinh zooxanthellae [8], và hàm lượng 18:4n-3 phản ánh số lượng vi sinh vật cộng sinh nội bào [21].
Biểu đồ 3.13 Hàm lượng axit béo 18:4n-3 trong thành phần axit béo của các mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
47
Kết quả phân tích cho thấy, trong thời kỳ mùa đông, hàm lượng axit béo 18:4n-3 trong san hô thủy tức M. platyphylla tăng gấp đôi, điều này cho thấy sự gia tăng về số lượng và/hoặc năng suất của các vi tảo cộng sinh zooxanthellae (biểu đồ 3.13).
Qua đó, chúng tôi cho rằng chế độ dinh dưỡng dị dưỡng sẽ chiếm ưu thế ở loài san hô thủy tức Millepora platyphylla vào mùa hè, và vai trò của nguồn thức ăn tự dưỡng sẽ tăng lên trong các tháng mùa đông. Do đó, khi thực hiện nghiên cứu về sự biến động hàng năm của thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid, bao gồm lipid cấu trúc và lipid dự trữ, thành phần và hàm lượng các axit béo, sẽ mang đến những thông tin mới về sự biến động của nguồn năng lượng, sự sinh sản và dinh dưỡng của san hô thủy tức Millepora platyphylla nói riêng và các loài san hô/san hô thủy tức khác nói chung.
48
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Đã thực hiện nghiên cứu lipid của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla được thu thập trong 12 tháng liên tục tại vùng biển Nha Trang, Khánh Hòa.
1. Đã xác định được hàm lượng lipid tổng của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla trong 12 tháng. Hàm lượng lipid tổng tính trên trọng
lượng tươi dao động từ 0,210,02 đến 0,51%0,05, hàm lượng tính trên trọng
lượng khô dao dộng từ 0,260,01 đến 0,63%0,06. Hàm lượng lipid tổng có
xu thế tăng ở các tháng mùa hè và giảm vào các tháng mùa đông. Tỉ lệ giữa hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng khô và hàm lượng lipid tổng tính trên trọng lượng tươi trong 12 tháng hầu như không có quá nhiều chênh lệch, dao động trong khoảng từ 1,22 đến 1,25.
2. Đã xác định được thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid trong lipid tổng của mẫu Millepora platyphylla trong 12 tháng. Lớp chất axit béo
(FFA) chiếm dưới 2% lipid tổng, thấp nhất ở mẫu Mp.7 (1,02%0,02). Lớp
chất sterol (ST) dao động từ 6,810,09 – 9,86%0,07, cao hơn ở mẫu Mp.11
đến Mp.1 (9,230,06 – 9,86%0,07), thấp nhất ở mẫu Mp.8 (6,81%0,09).
Hàm lượng lipid phân cực (PL) thấp nhất ở mẫu Mp.5 (11,07%0,08), cao
nhất ở mẫu Mp.12 (18,92%0,31). Hàm lượng monoalkyldiacylalycerol
(MADAG) dao động từ 18,41%0,20 đến 22,78%0,33 lipid tổng, hàm lượng
trung bình trong 12 tháng 21,12%, cao nhất ở mẫu Mp.7, thấp nhất Mp.12.
Hàm lượng lớp chất sáp (W) nằm trong khoảng từ 18,65%0,22 đến
25,00%0,35 lipid tổng, hàm lượng trung bình 22,21%, đạt cao nhất trong
mẫu Mp.7 và thấp nhất trong mẫu Mp.10. Hàm lượng MADAG giữa các tháng khá đồng đều nhau, trong khi đó hàm lượng W có sụt giảm đáng kể
giữa mẫu thu được tháng 9-10 (22,84%0,35 và 18,65%0,22). Lớp chất
TAG có hàm lượng trung bình 31,12%, cao nhất trong mẫu Mp.10
(35,32%0,28) và thấp nhất trong mẫu Mp.2 (27,58%0,28). Có sự giảm đột
ngột về hàm lượng lớp chất TAG giữa mẫu tháng 10 và tháng 11
49
(35,32%0,28 và 29,07%0,37), Sự thay đổi về hàm lượng lipid tổng, các lớp
chất lipid trong lipid tổng có thể liên quan tới sự thay đổi của môi trường sống như nhiệt độ nước và bức xạ mặt trời theo mùa, cũng như quá trình trưởng thành và sinh sản của san hô thủy tức Millepora platyphylla.
(PS), phosphatidylinositol (PI), phosphonolipid
trong lipid
3. Đã xác định được thành phần và hàm lượng các lớp chất phospholipid (phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylchonline (PC), là phosphatidylserine ceramide aminoethylphosphonate (CAEP)) tổng của mẫu Millepora platyphylla trong 12 tháng. Hàm lượng lớp chất PI dao động trong
khoảng từ 4,040,01 – 6,75%0,04, hàm lượng lớp chất PS: 5,250,03 –
8,85%0,06, CAEP: 16,36%0,36 – 20,39%0,16, lớp chất PC và PE chiếm
tỉ lệ cao nhất, hàm lượng PC dao động trong khoảng 34,430,36 –
40,14%0,16, hàm lượng PE dao động từ 30,930,20 – 33,89%0,12 tổng
phospholipid. Các lớp chất phospholipid ít biến động về hàm lượng trong 12 tháng.
4. Tổng cộng 22 axit béo đã được nhận dạng từ C12 tới C22, nhiều nhất là các axit béo C18, C20 và C22. Trong tất cả 12 tháng, hàm lượng axit béo không no chiếm ưu thế so với axit béo no, 2 hàm lượng này chênh lệch nhiều nhất ở mẫu Mp10. Trong thành phần axit béo no, hai axit béo 16:0 và 18:0 chiếm thành phần chính. Trong thành phần axit béo không no, các axit béo n- 3 và n-6 là thành phần chính. Lipid của Millepora platyphylla có hàm lượng rất thấp axit béo 20:4n-6 và 20:5n-3, hàm lượng rất cao 22:6n-3, và chứa hàm lượng đáng kể axit béo hiếm 22:5n-6. Dựa trên sự tăng/giảm các axit béo 22:6n-3 và 18:4n-3 theo mùa, chúng tôi giả định rằng chế độ dinh dưỡng dị dưỡng sẽ chiếm ưu thế ở loài san hô thủy tức Millepora platyphylla vào mùa hè, và vai trò của nguồn thức ăn tự dưỡng sẽ tăng lên trong các tháng mùa đông đối với loài san hô thủy tức Millepora platyphylla.
Như vậy, khi thực hiện nghiên cứu về sự biến động hàng năm của thành phần và hàm lượng các lớp chất lipid, bao gồm lipid cấu trúc và lipid dự trữ, phospholipid, lượng các axit béo, sẽ mang đến những thông tin mới về sự biến động của nguồn năng lượng, sự sinh sản và dinh dưỡng của san hô thủy
50
tức Millepora platyphylla nói riêng và các loài san hô/san hô thủy tức khác nói chung
Kiến nghị:
Nếu có điều kiện được mở rộng nghiên cứu, chúng tôi mong muốn được thực hiện nghiên cứu rộng hơn về số lượng loài, độ dài khoảng thời gian nghiên cứu biến động, cũng như đi sâu vào thành phần phân tử lipid để thu được những dữ liệu chuyên sâu hơn về sự biến động hàng năm ở cấp độ phân tử của san hô thủy tức giống Millepora nói riêng và các loài san hô/san hô thủy tức nói chung.
51
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. http://bachkhoatoanthu.vass.gov.vn/noidung/tudien/Lists/GiaiNghia/View
_Detail.aspx?ItemID=6877.
2. Cartwright, P., & Nawrocki, A. M, 2010, Character Evolution in Hydrozoa (phylum Cnidaria), Integrative and Comparative Biology, 50(3), pp. 456–472.
3. Christopher C. Parrish, 2013, Lipids in marine ecosystem, ISRN
Oceanography, Article pp. 1-16.
4. Panadda Phattanawasin, Uthai Sotanaphun, 2011, A Comparison of Image Analysis Software for Quantitative TLC of Ceftriaxone Sodium, Silpakorn U Science & Tech Journal, 5 (1), pp. 7-13.
5. Phạm Quốc Long và Châu Văn Minh, 2005, Lipid và axit các axit béo
hoạt tính sinh học có nguồn gốc thiên nhiên, NXB Khoa học và kĩ thuật.
6. Stromgren.T, 1976, Skeleton growth of
the hydrocoral Millepora complanata Lamarck in relation to light, Limnology and Oceanography, 21(1), pp. 156-160.
7. Witman, 1988, Effects of Predation by the Fireworm Hermodice Carunculata on Milleporid Hydrocorals, Bulletin of Marine Science, 42(3), pp. 446–458
9.
8. Abe, N., 1938,. Feeding behaviour and the nematocysts of Fungia and 15 other species of corals, Palao Tropical Biology Station Studies, 1, pp. 469-521. De Kruijf, H. A. M., 1975, General morphology and behaviour of gastrozooids in two species of Millepora (Milleporina, Coelenterata). Marine Behaviour and Physiology, 3, pp. 181-192.
10. Lewis, J. B., 1992a, Heterotrophy in corals: Zooplankton predation by the hydrocoral Millepora complanata, Marine Ecology Progress Series, 90, pp. 251-256.
11. Lewis, J. B.,2006, Biology and Ecology of the Hydrocoral Millepora on
Coral Reefs, Advances in Marine Biology, pp. 1-55.
52
12. Stimson, J., Sakai, K. and Sembali, H., 2002, Interspecific comparison of the symbiotic relationship in corals with high and low rates of bleaching- induced mortality, Coral Reefs, 21, pp. 409–421.
13. Glynn PW, 1973, Aspects of the ecology of coral reefs in the western Atlantic region. In: Jones OA, Endean R (eds) Biology and geology of coral reefs, Biology 1. Academic Press, New York, 2, pp. 271-324. 14. Randall JE, 1967, Food habits of reef fishes of the West Indies. Stud
Trop Oceanogr, 5, pp. 665- 847.
15. Bourmaud, C. A.-F., Leung, J. K. L., Bollard, S., & Gravier-Bonnet, N., 2013, Mass spawning events, seasonality and reproductive features in Milleporids (Cnidaria, Hydrozoa) from Reunion Island, Marine Ecology, 34, pp. 14-24.
16. Boschma H, 1948, The species problem in Millepora, Zool Verh Leiden,
1, pp. 3–115.
17. ScoYn, T., et al., 1980, Calcium carbonate budget of a fringing reef on
the west coast of Barbados, Bull Mar Sci, 30, pp. 475-508.
18. Shinn EA, Hudson JH, Robbin DM, Ridz B, 1981, Spurs and Grooves revisited: construction versus erosion Looe Key Reef, Florida, Proc 4th Int Coral Reef Symp,1 , 475–483.
19. Lewis, J. B., 1991a, Testing the coral fragment size-dependent hypothesis for the calcareous hydrozoan Millepora complanata. Marine Ecology Progress Series, 70, pp. 101-104.
and Millepora dichotoma,
20. Shiomi, K., Hosaka, M., Yanaike, N., Yamanaka, H., & Kikuchi, T, 1989, Partial characterization of venoms from two species of fire corals Millepora platyphylla NIPPON SUISANGAKKAISHI, 55(2), pp. 357-362.
21. Abramovitch-Gottlib, L., Geresh, S., & Vago, R, 2006, Biofabricated Marine Hydrozoan: A Bioactive Crystalline Material Promoting Ossification of Mesenchymal Stem Cells. Tissue Engineering, 12(4), pp. 729–739.
22. García-Arredondo, A., Rojas, A., Iglesias-Prieto, R., Zepeda-Rodriguez, A., & Palma-Tirado, L, 2012, Structure of nematocysts isolated from the
53
fire corals Millepora alcicornis and Millepora complanata (Cnidaria: Hydrozoa). Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases, 18(1), pp. 109–115.
23. Imbs A.B., Latyshev N.A., 2010, Distribution of lipids and fatty acids in corals by their taxonomic position and presence of zooxanthellae, Marine ecology progress series; pp. 409, 65-75.
24. A. B. Imbs, 2013, Fatty acids and other lipids of corals: Composition, distribution, and biosynthesis; Russian Journal of Marine Biology; 39(I3), pp. 153–168.
25. Imbs, A. B., Dang, L. P. T., & Nguyen, K. B, 2019, Comparative lipidomic analysis of phospholipids of hydrocorals and corals from tropical and cold-water regions. Plos one, 14(4), e0215759.
26. Nguyễn Bá Kiên, Trịnh Thị Thu Hương, Lưu Văn Huyền, Nguyễn Thành Vinh, Trần Duy Phong, Đặng Thị Minh Tuyết, Nguyễn Thị Nga, Đặng Thị Phương Ly, Phạm Quốc Long, 2019, Nghiên cứu thành phần, hàm lượng lipid tổng và các lớp chất lipit của một số loài san hô lửa (thủy tức) và san hô mềm ở vùng biển Nha Trang Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, 19(1), tr. 87–91.
27. Folch J. F., Lees M, Sloane Stanley G. H. (1957), A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissue; J. Biol. Chem., 226, pp. 497–509.
28. Uthai S.. Panadda P. (2011), A Comparison of Image Analysis Software for Quantitative TLCof Ceftriaxone Sodium, Silpakorn U. Science & Tech. J.,5(1), pp. 7-13.
29. Andrey B. I., Ly P. T. D., Viacheslav G. R., Vasily I. S., 2015, Fatty acid, lipid class, and phospholipid molecular species composition of the soft coral Xenia sp., Lipids, 50(6), pp. 575-589.
30. Oku, H., Yamashiro, H., Onaga, K., et al., 2003, Seasonal changes in the content and composition of lipids in the coral Goniastrea aspera, Coral Reefs, 22, pp. 83 - 85.
54
31. Nha Sea Trang Sea
Temperature. Temperature, Global https://www.seatemperature.org/asia/vietnam/nhatrang.htm. Accessed February 10, 2020.
32. Đặng Thị Phương Ly, 2016, Nghiên cứu thành phần lipid và các dạng phân tử của phospholipid từ một số loài san hô mềm ở Việt Nam - Luận án Tiến sỹ. Học viện Khoa học và công nghệ - Viện HLKHCN VN. 33. Rodrigues, L.J., Grottoli, A.G., and Pease, T.K., 2008, Lipid class composition of bleached and recovering Porites compressa Dana, 1846 and Montipora capitata Dana, 1846 corals from Hawaii, J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 358, pp. 136–143.
34. Imbs, A.B. and Yakovleva, I.M., 2012, Dynamics of lipid and fatty acid thermal stress: an
composition of shallow-water corals under experimental approach, Coral Reefs, 31, pp. 41–53.
35. Arai, T., Kato, M., Heyward, A., et al., 1993, Lipid composi-tion of positively buoyant eggs of reef building corals, Coral Reefs, 12, pp. 71- 75.
36. Figueiredo, J., Baird, A.H., Cohen, M.F., et al., 2012, Onto-genetic change in the lipid and fatty acid composition of scleractinian coral larvae, Coral Reefs, 31, pp. 613–619.
37. Viladrich, N., Bramanti, L., Tsounis, G., et al., 2016, Varia-tion in lipid and free fatty acid content during spawning in two temperate octocorals with different reproductive strategies: surface versus internal brooder, Coral Reefs, 35, pp. 1033–1045.
38. Sikorskaya, T.V., Ermolenko, E.V., and Imbs, A.B., 2020, Effect of experimental thermal stress on lipidomes of the soft coral Sinularia sp. and its symbiotic dinoflagellates, J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 524, art. ID 151295.
39. Imbs, A.B., Demidkova, D.A., and Dautova, T.N., 2016, Lipids and fatty acids of cold-water soft corals and hy-drocorals: a comparison with tropical species and im-plications for coral nutrition, Mar. Biol., 163(202).
55
40. Rocker, M.M., Francis, D.S., Fabricius, K.E., et al., 2019, Temporal and spatial variation in fatty acid composi-tion in Acropora tenuis corals along water quality gradi-ents on the Great Barrier Reef, Australia, Coral Reefs, 38, pp. 215.
41. Dalsgaard, J., St. John, M., Kattner, G., et al., 2003, Fatty acid trophic markers in the pelagic marine environ-ment, Adv. Mar. Biol., 46, pp. 225–340.
42. Stambler, N., 2016,The zooxanthellae–hard-coral symbiosis, in The Algal and Cyanobacteria Symbioses, New Jersey: World Scientific, pp. 423–466.
PHỤ LỤC 1 Hình ảnh phân tích thành phần các lớp chất lipid bằng phần mềm Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga)
Mẫu Sắc kí đồ Sorbfil TLC
Mp.1
Mp.2
Mp.3
Mp.4
Mp.5
Mp.6
Mp.7
Mp.8
Mp.9
Mp.10
Mp.11
Mp.12
PHỤ LỤC 2 Hình ảnh phân tích thành phần các lớp chất phospholipid bằng phần mềm Sorbfil TLC Videodensitometer DV (Krasnodar, LB Nga)
Mẫu Sắc kí đồ Sorbfil TLC
Mp.1
Mp.2
Mp.3
Mp.4
Mp.5
Mp.6
Mp.7
Mp.8
Mp.9
Mp.10
Mp.11
Mp.12
PHỤ LỤC 3 Phổ GC methyl ester của axit béo trong lipid tổng của mẫu san hô thủy tức Millepora platyphylla
Mp.1
Mp.2
Mp.3
Mp.4
Mp.5
Mp.6
Mp.7
Mp.8
Mp.9
Mp.10
Mp.11
Mp.12
