Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (688.11 KB, 32 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
ThS. Nguyễn Bá Tư Nguyễn Minh Thuận.
Sp Sinh học k4.
Thủ Dầu Một, tháng 05/2009
A. Đặt vấn đề...4
B. Tổng quan nghiên cứu...5
I. Trên thế giới...5
II. Việt Nam...5
III. Mục đích nghiên cứu...6
IV. Phương pháp nghiên cứu...6
<b>Phần II. Kết Quả Nghiên Cứu...</b>7
I. Khái niệm chung về tảo và đại tảo...7
I.1. Khái niệm chung về tảo...7
I.2. Các nhóm đại tảo...8
I.3. Một số ứng dụng của đại tảo và các sản phẩm chiết rút từ tảo...8
I.3.1. Ứng dụng của tảo...8
a. Tảo Đỏ (Rhodophyta)...8
a.1. Một số tính chất hóa học và thuộc tính của Agar...10
a.2. Ứng dụng của Agar...15
a.3. Quy trình chết rút Agar...18
b. Tảo nâu (Phaeophyta)...20
b.1. Một số tính chất của Alginat...21
b.2. Ứng dụng của Alginat...23
b.3. Chiết rút Alginat...25
II. Kỹ thuật ni trồng...27
II.1. Tình hình ni trồng và sản xuất trên thế giới và ở nước ta...27
II.2. Nuôi trồng ở biển và trong bể chứa...28
II.4. Kỹ thuật thu hoạch...29
<b>Phần III. Kết luận và đề nghị...</b>30
I. Kết Luận...30
II. Đề nghị...30
Tài liệu tham khảo...32
<b>PHẦN I. MỞ ĐẦU</b>
Tảo đựơc ứng dụng rộng rãi và rất nhiều trên thế giới và là nguồn thực phẩm giàu
chất dinh dưỡng mang lại giá trị kinh tế cao, đã được ứng dụng trên quy mô công nghiệp
với nhiều sản phẩm được chiết xuất từ tảo phục vụ trong nhiều lĩnh vực như: Trong y
học, công nghệ mỹ phẩm, trong sản xuất thực phẩm…
Trong sản xuất thực phẩm : Như mì sợi vi tảo, bánh mì vi tảo, đồ uống vi tảo (bia
vi tảo, trà xanh vi tảo…) hay kẹo vi tảo....
Trong lĩnh vực y dược: Nhiều loại thuốc được chế tạo có rất nhiều ứng dụng hữu
ích như tăng cường thể lực, giúp giảm cân, tránh tiểu đường, chống ung thư, các bệnh dạ
dày, tim mạch…
Trong sản xuất mỹ phẩm: Các sản phẩm như mặt nạ, dưỡng da,…chống lão hoá
hữu hiệu.
Một số sản phẩm từ tảo giúp nâng cao hệ thống miễn dịch, bảo vệ các chất chống
oxy hóa và loại bỏ các gốc tự do, ngăn ngừa sự lão hóa của các tế bào.
Giảm Cholesterol, giúp cơ thể đào thải các độc tố do thuốc, hóa chất. Một số lồi
tảo có chứa một số chất phóng xạ có khả năng làm sạch nước và là sinh vật chỉ thị độ ơ
nhiễm chất phóng xạ trong nước.
Tảo có tác dụng rất nhiều trong cuộc sống mang lại nguồn lợi vô cùng to lớn và
phong phú trong nhiều lĩnh vực ở hiện tại và trong tương lai. Vì thế trong việc sử dụng
tảo và khai thác tảo để phục vụ lợi ích cho con người cần phải được quan tâm.
Tuy nhiên hiện nay vấn đề này vẫn chưa đựơc quan tâm đúng mức như: Nóng lên
tồn cầu và ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng đã ảnh hưỡng đến đời sống sinh vật đặc
biệt là tảo dẫn đến nguy cơ diệt chủng của một số loài tảo. Gây nguy hại đến đời sống
con người.
Vì vây, chúng tơi chọn đề tài này "<i>Tìm hiểu một số ứng dụng của Tảo"</i>. Để tìm
hiểu về tảo và một số hoạt chất quan trọng từ tảo như: Agar-Agar, Alginat... Cũng như
tính chất và ứng dụng của nó trong đời sống và một số nghành cơng nghiệp. Từ đó có
những định hướng mới trong cơng tác ni trồng, trong khai thác các nguồn lợi từ tảo.
Kizevetle 1973 phát hiện một số rong biển có khả năng tích lũy một lượng lớn các
nguyên tố vi lượng .
Baraknov 1963 nghiên cứu tác dụng của Iot trong Rong mơ được dùng để chữa
Moore R.E đi sâu nghiên cứu về các hợp chất Nonisoprenoids của rong (Algea
nonisoprenoids) với các chất Acetylene, các hợp phần Halogen, Sunfur và các Lipit
không phổ biến và sự trao đổi chất của các acid béo trong rong nâu...
J.D.Martin và J. Darias nghiên cứu vế các hợp chất Sesquiterpenoid của rong.
Khotrimchenko 1983 nghiên cứu acid béo của 155 loài rong biển.[4]
Từ 1970 đến nay nghiên cứu về các thành phần hóa học cơ bản Protein, khống,
các ngun tố vi lượng và các thành phần đặt trưng của rong như: Agar, Acid alginic,
Mannitol của rong biển miền Bắc. Do Hoàng Cường, Lâm Ngọc Trâm, Phan Phương
Lan, Nguyễn Quang Hiếu 1973, 1974, 1976, 1980. [4]
Từ năm 1972 các nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo do GS.TS
Nguyễn Hữu Thước chủ trì.
Năm 1985, Sở Y Tế thành phố Hồ Chí Minh đã tiếp nhận giống tảo đầu tiên do
ơng bà R.D.Fox tặng.
Nghiên cứu cấu trúc và tính chất của Agar trong Tảo Đỏ (Rhodophyta) và
Alginates trong Tảo Nâu (Phaeophyta), ứng dụng của chúng trong đời sống cũng như
phương pháp chiết rút và nuôi trồng.
Phương pháp lý thuyết và tổng hợp tài liệu.
<b>PHẦN II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU</b>
<b>I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TẢO VÀ ĐẠI TẢO</b>
Tảo là những sinh vật có nhân chuẩn, trong tế bào ln có chất diệp lục, nên
chúng chủ yếu sống tự dưỡng. Một số ít cộng sinh với Nấm tạo thành Địa Y. Tảo sống
chủ yếu dưới nước, một số ít sống ở đất ẩm hay trên cây.
Trong hệ thống phân loại sinh giới gồm 5 giới thì Tảo được tách khỏi giới Thực
Vật và được xếp vào giới Nguyên Sinh (Protista).
Tảo là nghành thực vật khá phong phú và đa dạng chiếm phần lớn diện tích đại
dương.Với nhiều nghành tảo và nhiều lồi khác nhau.
Trong các thủy vực nước ngọt tảo cung cấp ôxy và hầu hết thức ăn sơ cấp cho cá
và các động vật thủy sinh khác. Tảo góp phần bảo vệ môi trường nuôi thủy sản bằng
cách tiêu thụ bớt lượng muối khoáng dư thừa.
Các yếu tố tạo nên tảo gồm 75% là chất hữu cơ (Lipid, Protid, Glucid, Vitamin)
và 25% là khoáng chất, các nguyên tố vi lượng như Iốt, Magiê, Moliden, Fluo, Kali...
nên rất có giá trị trong các lĩnh vực làm đẹp, sức khỏe, dinh dưỡng...
Tảo chứa nhiều chất dinh dưỡng như: Protein, Vitamin và các khoáng chất. Các
Protein của lồi rong này có chứa tất cả các Amino acid cần thiết cho nhu cầu dinh
dưỡng của người và động vật. Rất nhiều Vitamin: Vitamin C, Tiền vitamin A (b
caroten), Riboflavin (B2), Pyridoxine (B6), Niacin (vitamin PP), Axit panthothenic
(vitamin B3), Axit folic (vitamin B9), Vitamin B12, Biotin (vitamin H), Choline,
Thành phần dinh dưỡng của Tảo Lục rất phong phú nhưng đáng chú ý là hàm
lượng Canxi tự nhiên cao hơn sữa bò tươi gấp 1,5 lần và lượng Vitamin B12 cao và luôn
ở dạng có hoạt tính sinh học cao
lần gan lợn tươi và gấp 45 lần nho chín. Tảo Lục có hàm lượng Canxi hữu cơ cao hơn
sữa bị tươi tới mức 1,6 lần. (theo <i>TS Nguyễn Văn Rư Trường ĐH y dược Hà Nội)</i>
Gồm có 3 nhóm đại tảo:
Tảo Đỏ (Rhodophyta).
Tảo Nâu (Phaeophyta).
Tảo Lục (Chlorophyta).
Tảo đỏ là những sinh vật quang tự dưỡng thuộc ngành Rhodophyta. Phần lớn các
loài rong đều thuộc nhóm này.
Ngày nay trên thế giới đã phát hiện được khoảng 5000 loài thuộc 400 chi phân
vào 9 bộ. Việt Nam phát hiện được khoảng 350 loài, thuộc 95 chi của 7 bộ. Tảo đỏ là
đơn bào hay sống tập đoàn dạng sợi đơn giản chỉ gập ở chi <i>Prophyridium</i>.[3]
[2]Tảo Đỏ sinh sản sinh dưỡng bằng khúc tản.
Sinh sản vơ tính bằng bất động bào tử, một số tảo túi bào tử chỉ hình thành 1 bào
tử (Monospore), cịn đa số hình thành 4 bào tử tức tứ bào tử (Tetraspore).
Sinh sản hữu tính theo hình thức nỗn giao.
Cơ quan sinh sản cái là nỗn cầu hình chai chứa 1 noãn.
Cơ quan sinh sản đực là túi tinh thường tụ lại thành khóm ở đầu tản, tinh tử hình
cầu khơng roi.
+Hợp tử phân chia giảm nhiễm ngay trong túi noãn thành nhiều bào tử hợp lại
thành nhiều bào quả. Sau này mỗi bào tử phát triển thành tản mới đơn bội.
+Hợp tử không phân chia giảm nhiễm ngay mà phát triển thành các quả bào tử 2n
sau đó quả bào tử phát triển thành tản 2n (Thể bào tử) mang các túi bào tử và 4 bào tử
được hình thành trong túi do sự phân chia giảm nhiễm của tế bào mẹ các bào tử này sẽ
phát triển thành tản mới đơn tính, đơn bội n.
Chu trình sống gồm 2 hay 3 kỳ đơn lưỡng tướng sinh. Tảo Đỏ thể giao tử chiếm
ưu thế trong quá trình sống.[2]
Trong vách tế bào tảo đỏ có chứa chất Agar-agar và Caragheen. .. được ứng dụng
rất nhiều trong đời sống được dùng làm nguồn thực phẩm có giá trị kinh tế cao.[6]
Ngày nay người ta có thể chiết rút Agar từ một vài giống tảo đỏ trong Chi
Gracilaria để làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác. Bên cạnh đó nó
cũng là một nguồn Iode quan trọng. [6]
Chi Gracilaria (Rau câu) là một nhóm tảo sống ở nước ấm. thuộc họ
Gracilariaceae trong bộ Gigartinales, lớp Florideophyceae.[3] Hiện có hơn 150 lồi trên
thế giới, phổ biến ở một số nước Chi Lê, Đai Loan, Thái Lan, Việt Nam…trong đó có
một số có giá trị kinh tế rất quan trọng. Gracilaria được sử dụng như thực phẩm và cũng
là nguyên liệu quan trọng để xản suất Agar-agar.[6]
Với sự phát triển của ngành công nghiệp Agar-agar, nên việc nuôi trồng
Gracilaria được chú trong nhiều hơn. Việc thử nghiệm nuôi trồng Gracilaria đã được
thực hiện ở nhiều nước trong những năm gần đây.[6]
Ren Guozhong (Viện Oceanology, học viện Sinica, 1984)
Ở Canada thực hiện bởi T. Mclachlan
Trung Quốc là quốc gia đầu tiên trong việc trồng Gracilaria, với những thành tích
đạt được khá quan trọng, đặc biệt là dọc theo bờ biển phía nam của đại lục và bờ biển
phía Tây của Đài Loan. Hiện nay trên thế giới hàng năm tổng sản lượng của Gracilaria
khoảng 30000 tấn, trọng lượng khô (<i>theo thống kê 1990 của sở thủy sản Trung Quốc</i>).
[6]
Ví Dụ: Sản xuất tự nhiên ở Chile, Argentina, Brazil. Với sự gia tăng nhu cầu về
Rau câu (Gracilaria) nên việc sữ dụng, chế biến và xản xuất Gracilaria được chú trọng
hơn và được tập trung xản xuất ở nhiều đặc biệt là những nước trong khu vực Đông
Nam Á. các vùng trong khu vực Nam Trung Quốc trồng khoảng 2000 ha, sản xuất 3000
tấn nguyên liệu khô mỗi năm. Đài Loan sản xuất 1000 tấn khô Gracilaria hàng năm từ
400 ha canh tác.[6]
Từ 1940 đến 1950 việc nghiên cứu sản phẩm thay thế Galactose như Methylated,
Sulfated và Pyruvated galactoses đã được minh chứng là cấu trúc phân tử của Agar. [6]
Thạch (Agar-agar xu xoa hay Gelose) là một chất khơng định hình, cho với nước
nóng thạch ở dạng dung dịch nhầy và đặt lại khi nguội. người ta đã tìm hơn 40 lồi chứa
nhiều xu xoa: Gracilaria, Gracilariopsis, Euchema, Gelidium, Gediliella...[1]
Hình 1: Cơng thức cấu tạo của Agar-agar.
Araki (1956) cung cấp các chứng cứ chứng minh tính khác thể của Agar, các Agar
tách thành hai tên khác nhau Polysaccharides là Agarose và Aparopectin bằng cách sử
dụng phương pháp Acetylation.[6]
Agarose có cấu tạo mạch thẳng, trung tính, từ các gốc Beta D- galactopyranose và
3-6- alhidro-L- galactose. Cả hai gốc có sự xấp xếp xen kẻ. độ bền các liên kết khác
nhau. Liên kết Alpha 1-3 dễ phân hủy bằng Enzim tạo thành Neoagarobiose. Liên kết
Beta 1-4 dễ thủy phân với xúc tác của Acid và tạo thành gốc agarobiose.
Agar-agarobiose làm cho Agar-agar trong môi trường nước có khả năng tạo gel.
Agaropectin có khả năng tạo gel thấp trong nước. cấu trúc của nó đến nay vẫn
chưa xác định rõ. Chỉ biết rằng nó được tạo nên bởi sự xấp xếp xen kẻ giữa D-galactose
và L-galactose và chúng chứa tất cả các nhóm phân cực trong Agar.[4]
<b>Hình 2.</b> Disacharitde lập lại đơn vị cấu trúc của Agar.
Các Agaropectin dường như hoàn toàn là Agarose, nhưng có chứa lượng Axit
nhóm như Sulfate, Pyruvate và Glucuronate nhóm.
Từ 1960 đến 1980, áp dụng các kỹ thuật mới trong việc nghiên cứu Agar như
C-NMR quang phổ cho phép xác định chính xác hơn việc nghiên cứu cơ bản cấu trúc hóa
học và xấp xếp của các đơn vị lặp đi lặp lại trong các phân tử Agar.
Nghiên cứu gần đây của Yaphe et al (1971) trên DEAE-Sephadex chỉ ra rằng
Agar khơng chỉ có tính chất trung tính mà cịn có những tính chất của Polysaccharide
nhưng lại gồm một loạt những chuỗi phức tạp liên quan đến Polysaccharides từ một
phạm vi mà hầu như vô phân tử xuất phát từ muối Sulfated hidratcacbon. Các
Polysaccharide vô gelling có khả năng và tiếp cận cấu trúc của Agarose, mà vẫn còn
chứa đựng một lượng nhỏ Sulfate (0,1 đến 0,5%) và Pyruvic acid (0,02%).
Gần đây, 13<sub>C-NMR quang phổ đã được xác nhận là một công cụ mạnh để làm</sub>
sáng tỏ các Disaccharide lặp đi lặp lại của các đơn vị khác nhau trong Agarose hiện diện
trong phân tử Agar khác.
Bên cạnh nhiệm vụ của chất hóa học sụ thay đổi về vị trí trong 13<sub>C-NMR quang</sub>
Gracilaria, các cấu trúc và tính năng của-rious hình thái xen qua lại Disaccharides có thể
dễ dàng xát định. (Hình 2) minh hoạ cấu trúc Agarobiose và dấu Agarobiose lặp đi lặp
lại, đơn vị và các tiền thân của Agarobiose cơ lập từ nhiều lồi Gracilaria, xác nhận của
hóa chất và phương pháp kính quang phổ 13<sub> C-NMR.[6]</sub>
Agar có tính chất gels sau khi làm mát ở nhiệt độ khoảng 30 - 40°C và dạng sols
khi dung nóng đến 90 - 95°C.(hình 3)
Trong agar Sự hiện diện của các sulfate C6 tại các liên kết 1,4-L-galactose còn lại
chẳng hạn như trong tiền thân của Agarose, trên thực tế như là một 'Kink' để ngăn ngừa
việc hình thành từ hai helix. Kết thúc của vành đai để tạo thành 3, 6-anhydrode, và loại
bỏ C-6 sulfate nhóm làm cho các chuỗi thẳng và dẫn đến những trạng thái đều đặn trong
Polymer, dẫn đến tăng cường sức mạnh gel do tăng khả năng hình thành một đơi helix
(Rees, 1969).
Nói chung, những thế mạnh của gel agar là điều được chứa đựng trong agarose.
Trong 1961 Rees thừa nhận rằng Alkali (chất kiềm) có thể loại bỏ chổ xoắn
(sulfation tại C-6 của 1, 4-liên kết-L-galactose cịn lại) hiện có trong phân tử Agar, và 3,
6-anhydro vịng được hình thành. Sau đó, tăng 3, 6-AG và giảm sulfate sẽ cho ra dạng
Agar có tính gel mạnh. Đều này cũng thay đổi theo từ C1 đến 1C cũng diễn ra trong
cùng một cách thức trong vivo của một enzyme, 'dekinkase' với sự trưởng thành của các
khúc tản
Hình 4 : Chuyển đổi các tiền thân của Agarose vào Agarose.
Các thế mạnh của một gel Agar được xác định cho mình 1% gel bằng cách sử
dụng một thử nghiệm gel. Thông thường 1% Gelidium (Tảo thạch) Agars gel cho một
sức mạnh khác nhau, từ 300 -500g/cm 2.
Agar từ các loại tảo khác nhau thì tính chất gel và sol chịu ảnh hưởng bởi những
Vd : Agar từ Gelidium spp (Tảo thạch) đông đặt khoảng từ 28 đến 31°C và nhiệt
độ tan từ 80°C đến 90°C, Agars từ Gracilaria (Rau câu) spp đông đặt ở nhiệt độ khoảng
từ 29 - 42°C và và tan ở nhiệt độ từ 76-92°C.
Các tính dẻo Agar trạng thái hịa tan khơng đổi ở một nhiệt độ và tập trung là một
chức năng trực tiếp của trọng lượng phân tử. Tính dẻo hiếm khi vượt quá 10-15 cp tại
1% tập trung ở 60-90°C. Trung bình Molecular agar trọng lượng khoảng từ 8000 đến
lớn hơn 100000.
Agar thường là tương thích với hầu hết các Polysaccharides khác và với Protein
trong gần như là vơ điều kiện mà khơng có kết tủa hay dẫn đến sự thoái biến.
Rau câu Agar ở VN được sử dụng phổ biến nhất ở dạng bột mịn. Nhưng chất
lượng thành phẩm có đạt u cầu kết đơng cứng giịn và trong đẹp hay không là tùy kỹ
thuật chế biến, chất lượng vật liệu của mỗi thương hiệu. Đây là khuyết điểm chung của
rau câu dạng bột bán trên thị trường. hiện nay trên thị trường có loại bột Rau câu thương
hiệu Hạ Long VN, đây là một công ty sản xuất thực phẩm đóng hộp của quốc gia VN
chứ khơng phải tư nhân và nói riêng cũng là thương hiệu bột Rau câu Agar - agar VN
xuất khẩu, được xếp hạng hàng VN chất lượng cao mà mình có thấy bày bán trong vài
chợ Á châu ở Cali USA
Rau câu bán trên thị trường có dạng sợi dẹp hoặc mảnh vụn. Loại sợi dài như
Agar được sử dụng làm thực phẩm ăn trong những ngày hè hay làm kẹo...
Ở xứ ta có hai cách làm thạch; dùng rong khơ (rau câu) để nấu, sau khi ngâm
nước lại và phơi nắng cho trắng: người ta nấu với nước có chứa một chút Acid (giấm
hay chanh) hoặc mua Agar đã chế biến sẵn.[1]
[7]Agar thường được bán dưới dạng đóng gói ở dang sấy khô hay bột. Để làm
mứt từ Agar, ta đun sôi agar bột trong nước tập trung tại một trong khoảng 0,7-1 phần
trăm trọng lượng cho khối lượng (ví dụ, một gói của 7 gram bột vào 1 lít nước sẽ là 0,7
phần trăm) cho đến khi chất rắn hòa tan, sau đó cho thiêm chất làm ngọt, hương vị,
màu, và các miếng trái cây có thể được thêm vào. Các Agar-agar có thể được đổ vào
khn hay kết hợp món ngọt khác, chẳng hạn như là một lớp mức trái cây.
Agar là một chất cần thiết cho các viện vi trùng học. Đăc biệt Agar còn được sữ
dụng rộng rãi và rất cần thiết cho các viện nghiên cứu vi sinh vật trong việc chuẩn bị
môi trường nuôi cấy. Chất dinh dưỡng từ Agar được sử dụng trên tồn thế giới như là
một mơi trường cần cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm. Nó khơng được sử dụng cho
các loại vi-rút, tuy nhiên, một loại vi-rút-bacteriophages-thường được phát triển bằng
phương pháp nuôi cấy trong môi trường Agar.
Một tấm Petri vơ trùng có chứa chất dinh dưỡng cộng với Agar (Tốc độ tăng
trưởng trong môi trường), được dùng để ni một số lồi vi sinh vật vi sinh. Muốn làm
tăng tốc độ tăng trưởng cũng có thể thêm vào môi trường nuôi cấy, chẳng hạn như
thuốc kháng sinh (Madigan và Martinko2005).
Cá thể vi sinh được đặt trong mơi trường ni cấy có Agar sẽ cá thể sẽ phát triển
thành tập đoàn, mỗi một bản sao có cấu trúc DNA giống với những cá thể ban đầu (Trừ
việc thấp, khó tránh khỏi tỷ lệ đột biến) Agar đĩa được tạo thành dùng để nuôi cấy như là
một trong hai sự cho phép phát triển của bất cứ sinh vật nào có mặt hoặc hạn chế hoặc
chọn lựa, với sự chỉ định lựa chọn cho tốc độ tăng trưởng của một nhóm những vi sinh
vật (Ryan và Ray 2004). Agar máu, mà thường là kết hợp với máu ngựa, có thể được sử
dụng để phát hiện sự hiện diện của vi sinh vật Hemorrhagic như <i>E.</i> <i>coli</i> Vi khuẩn tiêu
máu, tạo những mảng, chổ ngoặc dễ dàng nhận thấy. Được dùng để chuẩn đoán nhiễm
trùng. [8]
Bên Nhật lúc chiến tranh, người ta dùng Agar để cấy vi khuẩn đồng hóa chất đạm
và phát cho nơng dân làm phân bón.[1]
Scott, Ericson 1955 và Tsuruga, Takeochi 1960 cho thấy một số lồi rong đỏ tích
lũy các nguyên tố phóng xạ như: Co60<sub> Ru</sub>106<sub>, Rh</sub>106<sub>. chúng có tác dụng tích cực trong việc</sub>
làm sạch nước biển và dùng làm chỉ thị cho sự ô nhiễm chất phóng xạ của nước.[4]
Ngồi ra Agar cịn được dùng trong kỹ nghệ đồ hộp, mức, bánh kẹo, chế hồ dùng
trong công nghiệp, vỏ bọc để bọc thuốc kháng sinh...[6]
Trước 1930 Agar được chết rút và sản xuất trên quy mô công nghiệp.
Giống Agar được chiết rút từ loại Rong kì lân (Eucheuma, Kappaphycus) và Rau
câu (Gracilaria).
Hàm lượng Agar biến đổi theo tuổi, vào tháng 4 khi rong trưởng thành thì cường
độ quang hợp cực đại dẫn đến hàm lượng Agar trong rong tăng cao, ngược lại vào tháng
Ở những nước khác nhau có thể khai thác Agar từ những nguồn rong đỏ khác
nhau. ở Nhật và Mỹ lấy từ những loài của giống Galdium có hàm lượng Agar khoảng
25-30%. ở Nga giống Phyllophora và Ahnfeltia hàm lượng Agar khoản 25%. ở Nam Phi
là giống Suhria (Baraskov 1963).[4]
Gracilaria spp.<sub></sub> Sun bleaching <sub></sub>Alkalitreatment <sub></sub> Washing <sub></sub>Hot extraction <sub></sub>Filtration
Gelling <sub></sub>Freezing chamber <sub></sub> Thawing <sub></sub> Sun drying
Hydraulicpress <sub></sub>Drying chamber <sub></sub> Milling <sub></sub>Agar powder
pháp kiềm hóa phụ thuộc váo chất lượng tảo thu thập được. Tùy theo loại tảo thu thập ở
đâu mà có lượng NAOH, nhiệt độ và thời gian điều chế khác nhau.
Sau đây là số liệu cụ thể ở một số quốc gia.
Địa điểm thu mẩu tảo. NaOH tập trung được sử
dụng (%)
Nhiệt độ điều chế
(°C)
Thời gian điều
chế (hr)
Argentina 6.0 50–60 1.0
Chile 6.0–7.0 88–90 2.0
Mehico 6.0 90 0.5–1.0
Africa (Châu Phi) 6.0 70 1.0–1.5
India (Ấn Độ) 20.0 70 1.0
Taiwan (Đài Loan) 10.0 85–90 1.0
Portugal (Bồ Đào Nha) 4.0–5.0 60 1.0
Giặt<i>:</i> Được rửa kỹ bằng nước sạch để loại bỏ kiềm tính. Một số lượng phù hợp
với axit có thể được thêm vào để thúc đẩy q trình trung hịa.
+Rong biển dùng để chế Rau câu( Agar agar). Sau khi rửa nước nhiều lần và
ngâm vôi, người ta cắt miếng nhỏ rồi đun trong nước nóng. Một lát sau chất nhày tan
vào nước, nước này ngày càng đặc quánh. Vớt bỏ bã, lọc rồi tạo màng hay sợi: đó là rau
câu hay Agar agar.
[2]Dạng sống tản đa bào hình sợi hay hình bản bám vào đá ở dưới nước nhờ rễ
giả hay sống trôi nổi nhớ túi khí. Một số lồi có tổ chức cao, tản phân hóa dạng cây với
thân lá, rễ, giả, đa số có mơ.
Tảo nâu có 3 hình thức sinh sản.
Sinh sản sinh dưỡng bằng hình thức "rễ" bị lan rồi phát triển thành cá thể mới
Sinh sản vơ tính bằng động bào tử có 2 roi khơng bằng nhau hay bào tử bất động,
hình thành trong túi 1 hay nhiều ngăn.
Sinh sản hữu tính theo cả 3 hình thức : đẳng giao, dị giao, nỗn giao. Hình thức
đẳng giao thường gập ở những dạng ngun thủy. các dạng tiến hóa hơn sinh sản hữu
tính dị giao và nỗn giao.[2]
Tảo Nâu có chất Alginat được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống như: trong
công nghiệp thực phẩm, một số nghành kỹ nghệ, y dược, các nghành công nghiệp ứng
dụng quan trọng (Phần ứng dụng của Alginat).
Acid alginic là một loại Polisaccharid đặt biệt có nhiều trong các lồi tảo nâu.
Acid alginic , Mannitol là những hợp chất đặt trưng trong tảo nâu.[4]
Acid alginic hay còn gọi là Alginat, trong rong Alginic thường ở dạng muối
Alginat Ca, Fe, Mg, tham gia vào cấu trúc của thành và màng tế bào (Baraskov 1963).
Là một Copolymer mạch thẳng được cấu tạo từ 2 gốc Uronat là Alpha L- gluronat và
Beta D-mannuromat thông qua liên kết 1-4 glucosit.
Hai gốc Uronate điều là các vịng Pyraose nhưng có cấu hình khác nhau Gluronat
có cấu hình 1C4 cịn Mannuromat có cấu hình 4C1. (hình 6).
Beta D- Mannuromat. Alpha L- gluronat
Hình 6: Cấu trúc các gốc Uronat và các phân đoạn của nó
Hai gốc Uronat phân bố trong mạch Alginat theo các block. Có 3 loại block là:
Block homopolygluronat G-G-G-G.
Block homopolymannuromat M-M-M-M.
Block luân phiên (alternating). M-G-M-G.[4]
Trong ý nghĩa rộng hơn, Alginate đề cập đến tất cả các hợp chất của Alginic. và
Alginates bao gồm cả muối kim loại của Alginats, Mg-alginate và các dẫn xuất của
Alginic acid, chẳng hạn như Propilene glycol alginate. Các axit và các muối, bao gồm cả
việc khơng hịa tan Alginic acid và các hợp chất hóa học có nhiều hóa trị của Alginates.
Tỉ lệ Axit manuronic cao trong vách tế bào còn non và trong những phần linh hoạt
của thực vật như là túi của tảo bẹ.
gốc bám liền của tảo bẹ digitata nhưng chỉ có 35% trong cơ quan bám độc lập cịn non,
những gel Alginat là khơng hình thành trong mùa lạnh và gel lớn mạnh của sự giàu
Alginat trong Axit guluronic là có liên quan đến hiệu ứng này.
Axit alginic là một Axit Polyumic được chiết từ các Tảo nâu (Phaeophyta) bằng
cách ngâm trong dung dịch kiềm. Nó có thể được điều chế bằng cách kết tủa phần chiết
xuất với một axít khống hoặc bằng cách xử lý phần chiết để thu được Canxi alginat
chưa tinh khiết, trong q trình xử lý tiếp bằng một axít khống, nó được chuyển thành
Axít alginic có độ tinh khiết cao.[6]
Axit alginic không tan trong nước nhưng các muối của kim loại kiềm của chúng
và muối của nó hịa tan hồn tồn trong nước lạnh để tạo thành dung dịch nhớt, tính chất
của dung dịch nhớt tạo thành thay đổi tùy theo xuất xứ các muối Alginat ban đầu và độ
tinh khiết của các muối Alginat. các muối Alginat tan trong nước được sử dụng như các
Ngày nay các Alginates đang được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, các ngành
công nghiệp dệt may và các lĩnh vực bao gồm cả giấy mạ, dược phẩm và hàn.
Acid alginic là một cấu thể quan trọng của vách tế bào và chất nhầy giữa tế bào
Tảo nâu, chiếm từ 15 đến 40% trọng lượng khô và 2 đến 3% trọng lượng tươi. Alginat
được điều chế từ Acid alginic có rất nhiều cơng dụng vì tính nhầy, tính nhũ tương hóa và
tính làm bền nhũ tương.[1] Acid alginic cho nhũ tương mịn và bền nên được dùng trong
kỹ nghệ sơn, xà phòng, cao su, phim ảnh, vải lợp nhuộm vecni và sơn để tăng độ bền
màu[6]. Màu vẽ có Alginat dễ tan điều trong nước và tốt hơn màu xưa.[1]
người ta dùng rất nhiều Alginat để làm kem, socola, mayonnaise, bánh, món tráng
miệng... pha với phèn, Algiant làm cho nước mau lắng trong,[1]
Trong kỹ nghệ son phấn, Alginat rất quan trọng, dùng trong thuốc nhuộm, thuốc
thoa tốc, các kem, các thuốc gọi, xà bơng có Alginat magnesium có thể dùng với nước
lợ và biển.
Trong cơng nghiệp ứng dụng. Các đặt tính của Alginat rất quý trong kỹ nghệ
giấy, dệt, kỹ nghệ cao su sữ dụng rất nhiều, vải hồ với Alginat tan, ngâm vào muối Al sẽ
khơng thấm nước. đó là phương pháp tạo vải bố không thắm nước. Tẩm vào gỗ, các
Alginat làm chúng lâu mục, Alginat đã được khảo cứu làm sợi dệt (với formol), nhất là
sợi may trong mổ xẻ.
Trong y học Alginat cũng được ứng dụng rộng rãi. Nhất là tơ được tạo từ Alginat
dùng để khâu vết thương. Người ta dùng Alginat để lấy dấu răng, pha thuốc, pha huyết
thanh.[6] Alginat thường dùng làm chất nhũ tương hóa và bền vững hóa trong Pilluele,
Pastille, nhũ tương, Suppositorie Penicilin... bao bằng Alginat không bị dịch bao tử tiêu
Chất Alginat dùng để sản xuất lớp màng chống chất phóng xạ cao, do vậy nó
thường dùng để chỉ thị độ ơ nhiễm phóng xạ của vùng biển, cũng do khả năng hấp thụ
cao mà một số muối có tính chất vi lượng trong Tảo nâu khá cao nên còn được dùng làm
thức ăn bổ sung để phòng bệnh thiếu một số chất như sắt, iod…[6]
có thể được sản xuất công nghiệp ứng dụng điều trị tổn thương bỏng, đặc biệt có hiệu
quả ở dạng bỏng khơ.[5]
Alginat được chiết rút chủ yếu từ chi Sargassum với hơn 150 loài thuộc họ
Sargassaceae, bộ Fucales.[3]
Trong 1927 Thornley thiết lập một công ty sản xuất Alginate tại San Diego, Mỹ
trong năm 1929 được sản xuất bởi công ty kelco.
Sản xuất tại Vương quốc Anh đã được khởi xướng của Công ty TNHH Công
nghiệp Alginate trong khoảng thời gian 1934-1939.
Gần đây hai công ty lớn nhất, Kelco và Alginate Công nghiệp, được mua lại bởi
Merk & Co Ind Mỹ Họ sản xuất hiện nay khoảng 70% sản lượng Alginate trên thế giới.
Tiếp theo là sản xuất các sản phẩm lớn nhất là Protan A / S của Na Uy, theo sau
là các công ty ở Nhật Bản và Pháp.
Ở Trung Quốc, Algin sản xuất trong 1957 đã được khởi xướng ở Thanh Đảo từ
Hàng năm sản xuất Alginates của nhiều quốc gia đã được dự kiến sẽ được nhiều
hơn 20000 tấn, năm 1980.
Bằng cách thêm các ước tính gần đây, hàng năm sản xuất Alginates vào khoảng
30000 tấn, trong đó có 6000 tấn tại Trung Quốc.[6]
Alginic axit trong tảo nâu chủ yếu là các dạng như canxi, magiê và natri salts.
Bước đầu tiên trong việc sản xuất chất Alginate là để chuyển đổi Insoluble canxi và
Magiê alginate vào tan Natri alginate của ion trao đổi dưới điều kiện kiềm.
M: Polyvalent cations như Ca2+,<sub> Mg</sub>2+,<sub>…</sub>
Alg: Alginate căn.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi ion tốt hơn cho q trình xử lý
các Alginophyte dilute với axit lỗn trước khi kiềm hóa.
Các giải pháp thơ Natri alginate trích xuất được lọc và được kết tủa bởi Ca2+<sub> để</sub>
tạo thành Insoluble calci muối. Sau đó, được ngăn cách va chuyển đổi sang dạng axit
hóa insoluble alginic acid sau đó loại bỏ các ion can xi.
2NaAlg + Ca2+<sub> → Ca (Alg)</sub>
2 + 2Na+
Ca(Alg)2 + 2H+ → 2HAlg + Ca2+
Sau đó các Alginicacid gels, sau khi Dehydration, được trộn với alkali
(NA2CO3) bột chuyển đổi để tan muối natri lại.
HAlg + Na+<sub> → NaAlg</sub>
Cuối cùng sự hình thành chất bột Natri alginate được sấy khô và nghiền cho Natri
alginate bột.[6]
Rong được ngâm vào HCl để làm tan muối kim khí, xong cho vào Na2CO3 hay
Thành phần acid Alginic trong rong cao hay thấp tùy loài, tùy mùa và tùy trạng
thái sinh lý của cây.[1]
Tảo được trồng đại trà ở các nước trên thế giới từ những năm 1972, các nước sản
xuất vi tảo chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dương. Những khu vực
và vùng lãnh thổ có sản lượng vi tảo lớn là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc,
Hoa Kỳ, Mexico. Nhiều nhất là ở Mexico và Mỹ, nơi sản xuất tảo lớn nhất là ở Hawaii
(khoảng 25 ha) và mới đây là Trung Quốc (16 ha). trên thế giới cịn có các trang trại
ni trồng tảo với quy mô lớn, chất lượng cao như: Trang trại Twin Tauong (Myanmar).
Trang trại Sosa Texcoco (Mehico) - Công ty tảo Siam (Thái Lan) - Trang trại
Chenhai (Trung Quốc) - Nông trại Hawai (Hoa Kỳ)…
Tảo được sử dụng như thực phẩm dinh dưỡng ở hơn 70 quốc gia trên thế giới.[6]
Nước ta là nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm rất thuận lợi cho sự phát triển của
vi sinh vật. Đó là lợi thế to lớn giúp ngành công nghiệp sản xuất sinh khối tảo ngày cành
phát triển.
Từ năm 1972 các nhà khoa học bắt đầu đặt vấn đề nghiên cứu tảo do GS.TS
Nguyễn Hữu Thước chủ trì.
Năm 1976, việc thử nghiêm ni trồng tảo đã được tiến hành trong thời gian 4-5
tháng tại Nghĩa Đô, Hà Nội đã thu được kết quả khá khả quan.
Hiện có 2 nơi ni trồng tảo ở nước ta, đó là:
Cơng ty cổ phần nước khống Vĩnh Hảo (Bình Thuận) Và một cơ sở ở Bình
Chánh, thành phố Hồ Chí Minh.
Ưu điểm: vùng đầm phá ven biển, cửa sơng có nhiều chất dinh dưỡng, hầu như
không tốn cho vấn đề nguồn giống.
Nhược điểm: ô nhiễm nước ở các vùng đầm phá ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát
triển, năng suất và chất lượng của rong biển thu được.
Trên cơ sở kỹ thuật truyền thống người ta cải tiến kỹ thuật ni trồng, đó là kỹ
thuật “Nuôi trồng bắt buộc”.
Ở Nhật Bản, kỹ thuật nuôi trồng tảo biển dựa trên các nguyên liệu gốc lấy từ tự
nhiên để thu các sản phẩm cần thiết. Phương pháp này đã ni trồng thành cơng lồi
Laminaria, Conchocelis.
Ở Philippine, người ta nuôi trồng tảo biển bằng cách dựa vào sự phát tán sinh
dưỡng. Những tản tảo lớn được chia ra thành những mẫu nhỏ. Sau đó chúng được cột
riêng biệt trên những đỉnh lưới ngang vùng triều thấp.
cần phải có kỹ thuật cao trong ni trồng rong biển.
Đây là hình thức ni rong biển trong một bể lớn. Áp dụng các biện pháp kỹ thuật
hiện đại tạo điều kiện tốt nhất cho rong biển phát triển.
Bằng kỹ thuật tách dòng riêng biệt để tạo ra những dịng thích hợp với điều kiện
sinh trưởng không tự nhiên trong bể: sinh trưởng nhanh, sức đề kháng tốt, hiếm khi hình
thành bào tử.
Bể chứa được đặt trong nhà kính để điều khiển nhiệt độ ni trồng.
Dinh dưỡng trong nước được cung cấp bởi các nhánh sơng có nước thải.
Ưu điểm: Cho năng suất cao (năng xuất trong 7 tháng nuôi trồng tương đương
năng suất tốt nhất ở tự nhiên).
Cung cấp một hệ thống xử lí nước thải hiệu quả nhờ sử dụng các nguồn nước từ
các con sông để cung cấp dinh dưỡng cho rong.
Nhược điểm: Các dự án ni trồng phương pháp này vẫn cịn ở giai đoạn trồng
thử nghiệm, chi phí xây dựng cao, kỹ thuật phức tạp phải có dự án kinh tế mới làm được
Khi thu hoạch người ta cắt cách gốc ít nhất là 10cm (phần còn lại tương ứng với
2% cơ thể), sau đó việc tái sinh xảy ra, mật độ quần thể gia tăng và có thể thu hoạch lại
sau 3-4 năm. Thu hoạch bắng máy cho ta thấy tỉ lệ các cây bị bứt ra khỏi đĩa bám cao
hơn so với thu hoạch bằng tay. Kết quả là sự tái sinh sẽ chậm, việc thiết lập lại năng suất
cho vụ sau ở những vùng thu hoạch bằng máy giảm xuống.
Các máy thu hoạch hầu như chỉ thành công đối với việc thu hoạch loài tảo biển
sống ở độ sâu 10-15m và sinh trưởng lên đến bề mặt biển<b>.</b>
Năng suất của các loài tảo biển phụ thuộc vào:
<b>PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ</b>
Nhìn chung tảo biển được ứng dụng rất phổ biến trên Thế Giới và Việt Nam đặc
biệt là Agar và Alginates ứng dụng rất nhiều trong đời sống và nhiều nghành công
nghiệp quan trọng.
Hầu hết chất Agar được chiết rút chủ yếu từ Rau câu (Chi Gracilaria)và Alginates
từ Rong mơ (Chi Sagassum).
Agar có tính chất dạng sol và gel, là một hỗn hợp phức tạp của Polysaccharid gồm
Axit alginic hay muối Aginate là những chuổi không nhánh dài của axit
D-mannuronic và axit L-guluronic.
Hầu hết các hợp chất từ Agar và Alginate được sản xuất chủ yếu ớ các nước có
trình độ kỹ thuật cao cịn các nước đang phát triển trình độ khoa học kỹ thuật thấp thì
cịn nhiều hạn chế sức cạnh tranh khơng bằng hàng nhập ngoại có chất lương cao.
Qua quá trình nghiên cứu thấy được tầm quan trong của tảo trong đời sống. Vì
vậy cần phải áp dụng rộng rãi các sản phẩm từ tảo vào đời sống.
Với những thuận lợi về điều kiện khí hậu và địa hình ở nước ta cần phải đẩy mạnh
công nghiệp nuôi trồng và chế biến tảo.
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>
1. Phạm Hoàng Hộ, 1972. <i>Tảo Học.</i> Trung Tâm Học Liệu Bộ Giáo Dục. tr 43, 73,
274-281.
2. Hoàng Thị Sản, Hoàng Thị Bé, 1998. <i>Phân Loại Học Thực Vậ</i>t. NXB Giáo
Dục. tr 41-44.
3. Đặng Thị Sy, 2005. <i>Tảo Học</i>. NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội. tr 37,
4. Lâm Ngọc Trâm- Đỗ Tuyết Nga- Nguyễn Phi Đính- Phạm Quốc Long- Ngô
Đăng Nghĩa. 1999. <i>Các Hợp Chất Tự Nhiên Trong Sinh Vật Biển Việt Nam</i>. NXB Khoa
Học Kỹ Thuật. tr 5-50.
5. Tạp chí phát triển KHCN tập 9 số 6 2006.
"<i>Thiết kế màng Galetin Alginat cố định thuốc nam ứng dụng trong điều trị tổn </i>
<i>thương bỏng</i>". Võ Huy Dâng, Trần Lê Bảo Hà, Phan Kim Ngọc, Nguyễn Thị Lệ Thủy,
Nguyễn Huỳnh Trang Thi, Vũ Tuấn Trung, Võ Thị Bích Phượng.
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.
6. Wu, C., M. Ji, R. Li, et al. (eds.). (eds.).1990 In C. Wu et al., eds., <i>Training</i>
<i>Manual on Gracilaria Culture and Seaweed Processing in China</i> . Food and
Agriculatural Organization of the United Nations.
7. Maeda, H., R. Yamamoto, K. Hirao, và O. Tochikubo. 2005. “Effects of agar
(kanten) diet on obese patients with impaired glucose tolerance and type 2 diabetes.”
<i>Diabetes, Obesity and Metabolism</i> 7 (1): 40-46. 2005