Luận án Nghiên cứu thu nhận fucoidan khối lượng phân tử thấp từ rong mơ Sargassum tại Nha Trang - Khánh Hòa bằng phương pháp hóa học

Trang, 
phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - 
Trƣờng Đại học Nha Trang, phòng thí nghiệm trƣờng Cao đẳng nghề Phú 
Yên: Cân phân tích (Satorius - Đức); Máy cắt rong (do Viện NC và Ứng dụng 
 62 
công nghệ Nha Trang tự chế); Máy xay rong có thiết bị nâng nhiệt (do Viện 
NC và Ứng dụng công nghệ Nha Trang tự chế); Thiết bị lọc cát và than hoạt 
tính; Thiết bị lọc trao đổi ion cationit; Máy ly tâm (DAIHAN – Hàn Quốc) ; 
Tủ sấy (Memmert - Đức); Máy so màu ELISA MR-96A (Mindray); Thiết bị 
phân tích phổ fucoidan NMR; Máy sắc kí khí GC – 17A Shimadzu FID với 
cột không phân cực; Thiết bị lọc rây phân tử MWCO 10kDa, 100kDa,... và 
các dụng cụ thí nghiệm. 
* Hóa chất: Các loại hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đều là hóa chất 
tinh khiết đạt tiêu chuẩn dùng trong phân tích. 
- Các hóa chất: Nhựa trao đổi ion dƣơng PUROLITE; Nhựa trao đổi ion 
dạng lỏng benzalkonium chloride (BKC) (C31H38CIN), NaCl, MeOH, Inositol, 
TFA Trifluoacetic axit, NaBH4, NH4OH, Acetic acid, Ac2O, Pyridin, Toluen, 
Ethyl acetate, Myoinositol, Na2SO4, NaOH, fucose, glucose đều là hóa chất 
tinh khiết do Merck- Đức và Serva - Mỹ cung cấp. 
- Các hóa chất: H2O2, EtOH, CaCl2 khan, ethanol tuyệt đối, CaCl2, HCl, 
ống chuẩn HCl 0,1N, ống chuẩn H2SO4 0,1N, KOH, NaOH là hóa chất tinh 
khiết do Việt Nam sản xuất. 
2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 
Mỗi nghiệm thức đƣợc lặp lại 3 lần, phân tích phƣơng sai (Analysis Of 
Variance (ANOVA)) và hồi quy bằng phần mềm MS Excel 2010, SPSS 18. 
Phân tích dữ liệu và tiên đoán bề mặt đáp ứng bằng phần mềm Modde 5.0. 
 63 
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. ĐÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG FUCOIDAN CÓ TRONG 05 LOÀI 
RONG MƠ SARGASSUM THU MẪU TẠI KHÁNH HÕA 
Nhằm mục đích đánh giá hàm lƣợng fucoidan từ 05 loài rong mơ S. 
polycystum, S. mcclurei, S. oligocystum, S. swartzii, S. denticarpum phổ biến ở 
vùng biển Nha Trang - Khánh Hòa. Luận án tiến hành chiết fucoidan trong 
dung dịch axit HCl 0,1N, tỉ lệ dung môi/rong: 10/1, thời gian chiết 24 giờ ở 
nhiệt độ phòng và chiết lặp lại 3 lần để đảm bảo hiệu quả chiết fucoidan cao 
nhất [11]. Hàm lƣợng fucoidan đƣợc đánh giá theo phƣơng pháp của Usov và 
cộng sự (2001) [146]. Kết quả phân tích hàm lƣợng fucoidan đƣợc trình bày ở 
hình 3.1. 
Hình 3.1. Hàm lƣợng fucoiddan có trong 05 loài rong mơ Sargassum 
Kết quả phân tích ANOVA cho thấy hàm lƣợng fucoidan thu nhận từ 05 
loài rong mơ khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05) và dao động trong 
khoảng từ 1,34 ± 0,01% ÷ 3,54 ± 0,02% so với trọng lƣợng rong khô. Giá trị 
hàm lƣợng fucoidan 05 loài rong S. polycystum, S. mcclurei, S. oligocystum, S. 
swartzii, S. denticarpum tƣơng ứng là 3,54 ± 0,02%, 1,34 ± 0,01%, 3,23 ± 
0,02%, 2,94 ± 0,01%, 2,04 ± 0,00%. Kết quả cho thấy hàm lƣợng fucoidan 
 64 
chiết xuất từ các loài khác nhau thì khác nhau và hàm lƣợng fucoidan ở loài 
rong S. polycystum có giá trị cao nhất và loài rong S. mcclurei thấp nhất trong 
05 loài rong đƣợc khảo sát. 
So sánh với kết quả nghiên cứu của Phạm Đức Thịnh (2015) về hàm 
lƣợng fucoidan của 05 loài rong S. polycystum, S. mcclurei, S. oligocystum, S. 
swartzii, S. denticarpum tƣơng ứng là 2,57%, 2,37%, 1,78%, 0,82%, 2,00% 
[13]. Kết quả Sargassum swartzii 0,68 % Khánh Hòa-Việt Nam) [144] cho 
thấy hàm lƣợng fucoidan trong cùng một loài rong cũng có thể khác nhau. Sự 
khác nhau về hàm lƣợng fucoidan trong các loài rong có thể lý giải là do sự 
khác nhau về thời gian thu rong, vị trí địa lý và phƣơng pháp chiết [146]. So 
sánh hàm lƣợng fucoidan của một số loài rong nâu thuộc họ Sargassum của 
các vùng biển khác nhau trên thế giới đã đƣợc công bố thì hàm lƣợng của 05 
loài rong mơ Sargassum đã đƣợc khảo sát cao hơn hàm lƣợng fucoidan của 
loài S. oligocystum 0,33% (Ấn độ) [147], S. stenophyllum (Brazil) 0,4 % [91], 
S. ringgoldianum 0,13% [53] (Nhật Bản) và thấp hơn các loài S. polycystum 
7,17% (Indonesia) [138], S. myriocystum 5,34%, S. wightii 6,72 % (Ấn Độ) 
[38], S. horneri 4,3 % (Mexico) [149]. 
Từ những phân tích ở trên cho thấy hàm lượng fucoidan của các loài 
rong khác nhau thì khác nhau và ngay cả trong cùng một loài rong cũng có 
thể có giá trị khác nhau tùy thuộc vào thời vụ thu hoạch, vị trí địa lý,. 
Trong 05 loài rong thu mẫu tại vùng biển Nha Trang - Khánh Hòa đã 
nghiên cứu thì loài rong mơ S. polycystum có hàm lượng fucoidan cao nhất 
tại thời điểm đánh giá. Vì vậy, loài rong S. polycystum được lựa chọn làm 
nguyên liệu dùng cho quá trình nghiên cứu thu nhận fucoidan và F-KLPTT 
có hoạt tính làm giảm lipid máu. 
3.2. NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT FUCOIDAN TỰ NHIÊN TỪ 
RONG MƠ S. POLYCYSTUM 
3.2.1. Xác định phƣơng thức chiết fucoidan 
Tiến hành 2 lô thí nghiệm chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum bằng 
 65 
2 phƣơng thức chiết khác nhau: phƣơng thức ngâm chiết và phƣơng thức xay - 
chiết có sự hỗ trợ của dao cắt bằng thiết bị tự chế với tốc độ quay 750 
vòng/phút (xay). Thiết bị có bộ phận gia nhiệt gián tiếp bằng nƣớc nóng để ổn 
nhiệt trong suốt quá trình chiết. Các mẫu chiết đều tiến hành trong cùng điều 
kiện chiết: sử dụng dung môi chiết là nƣớc; pH 7, tỉ lệ dung môi so với rong 
nguyên liệu 14/1, nhiệt độ chiết 300C chiết trong thời gian 45 phút. Sau khi kết 
thúc quá trình chiết, thu và xử lý dịch lọc loại bỏ tạp chất, thu nhận fucoidan, 
tính hiệu suất chiết. Kết quả phân tích đƣợc trình bày ở bảng 3.1. 
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của phƣơng thức chiết đến hiệu suất chiết fucoidan 
từ rong mơ S. polycystum 
STT Phƣơng thức chiết Hiệu suất chiết (%) 
1 Ngâm chiết 16,85 ± 0,07 
2 Xay – chiết 25,85 ± 0,03 
Kết quả phân tích phƣơng sai một yếu tố (one way ANOVA) cho thấy sự 
sai khác về hiệu suất chiết fucoidan từ 02 phƣơng thức chiết có ý nghĩa thống 
kê (p<0,05). Theo đó, chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum bằng phƣơng 
thức xay - chiết có hiệu suất chiết fucodan là 25,84 ± 0,03%, cao hơn gấp 1,53 
lần so với phƣơng thức ngâm chiết. Phƣơng thức ngâm chiết fucoidan từ rong 
mơ S. polycystum chỉ đạt 16,85 ± 0,07%. 
Sự khác biệt về hiệu suất chiết có thể lý giải là phƣơng thức chiết phối 
hợp với xay rong trong quá trình chiết có tác dụng làm cho cấu trúc rong đã bị 
trƣơng nƣớc, các bó sợi microfibril dễ dàng bị phá vỡ dƣới tác động của dao 
cắt. Do cấu trúc rong bị phá vỡ làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với dung 
môi dẫn tới tăng khả năng khuếch tán của fucoidan ra môi trƣờng. Mặt khác, 
chính quá trình khuấy đảo của dao cắt lại làm tăng khả năng khuếch tán của 
fucoidan vào môi trƣờng. Do vậy, hiệu suất chiết fucoidan của phƣơng thức 
xay - chiết cao hơn nhiều so với phƣơng thức ngâm chiết thông thƣờng. 
Từ kết quả đã phân tích ở trên cho thấy phương thức xay - chiết có ưu 
thế hơn so với phương thức ngâm chiết thể hiện ở hiệu suất chiết fucoidan từ 
 66 
rong mơ S. polycystum bằng phương pháp xay - chiết cao hơn 1,53 lần so với 
phương thức ngâm chiết. Do vậy, phương thức xay - chiết được được chọn để 
chiết xuất fucoidan từ rong mơ trong suốt quá trình nghiên cứu. 
3.2.2. Xác định tỉ lệ dung môi: nguyên liệu rong 
Tiến hành 5 lô thí nghiệm chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum bằng 
phƣơng pháp xay - chiết trong nƣớc ở pH 7 với tỷ lệ dung môi chiết/nguyên 
liệu rong khác nhau và nằm trong khoảng từ 8/1 ÷ 24/1, bƣớc nhảy 4/1 (sơ đồ 
bố trí thí nghiệm hình 2.10). Các mẫu nghiên cứu chiết đều sử dụng 1kg rong, 
chiết ở nhiệt độ 300C, trong thời gian 45. Sau khi kết thúc quá trình chiết, xử 
lý dịch lọc để loại bỏ tạp chất, thu dịch chiết và kết tủa thu fucoidan. Kết quả 
đánh giá hiệu suất chiết đƣợc thể hiện ở hình 3.2. 
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất chiết 
fucoidan từ rong S. polycystum 
Kết quả phân tích ở hình 3.2 cho thấy trong khoảng tỉ lệ dung môi 
chiết/nguyên liệu nằm trong khoảng từ 8/1 (v/w) đến 16/1(v/w), càng tăng tỉ lệ 
dung môi/nguyên liệu rong thì hiệu suất chiết fucoidan cũng tăng theo. Kết 
quả phân tích ANOVA cũng cho thấy sự sai khác về hiệu suất chiết fucoidan 
trong khoảng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu chiết từ 8/1 (v/w) đến 16/1 (v/w) là 
 67 
sự sai khác có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Cụ thể, tại các giá trị tỉ lệ dung môi 
chiết/nguyên liệu rong là 8/1, 12/1, 16/1 thì hiệu suất chiết fucoidan tƣơng ứng 
là 14,60 ± 0,43%, 19,77 ± 0,29%, 29,10 ± 0,29%. Nhƣ vậy, hiệu suất chiết 
fucoidan từ rong mơ S. polycystum đạt cao nhất khi tỷ lệ dung môi chiết / 
nguyên liệu là 16/1. Ở các thí nghiệm với tỉ lệ dung môi chiết/nguyên liệu 
rong > 16/1 (v/w) thì hiệu suất chiết có tăng nhẹ nhƣng mức độ khác biệt về 
hiệu suất chiết giữa các thí nghiệm chiết với tỷ lệ dung môi chiết/nguyên liệu 
rong > 16/1 không có ý nghĩa thống kê. Chẳng hạn, với tỉ lệ dung môi 
chiết/rong nguyên liệu là 20/1 (v/w) và 24/ (v/w), hiệu suất chiết tƣơng ứng là 
29,28 ± 0,16% và 29,47 ± 0,16%. 
Kết quả trên có thể đƣợc lý giải là do tỷ lệ dung môi chiết/nguyên liệu 
càng cao thì sự chênh lệch nồng độ fucoidan giữa nguyên liệu rong và dung 
môi càng lớn tạo ra một gadient về nồng độ fucoidan, tạo động lực cho quá 
trình khuếch tán mạnh của fucoidan từ nguyên liệu rong ra môi trƣờng. Trái 
lại khi tỷ lệ dung môi chiết/nguyên liệu càng nhỏ thì quá trình khuếch tán 
nhanh đạt tới trạng thái cân bằng dẫn tới làm cho quá trình khuếch tán chậm 
hơn. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với định luật Fick. Tuy vậy, khi tỷ lệ 
dung môi chiết/nguyên liệu quá lớn thì dù có tăng tỷ lệ dung môi hiệu suất 
chiết cũng không tăng. Lý luận này đƣợc thể hiện khi tỉ lệ dung môi/nguyên 
liệu rong cao hơn giá trị 16/1 (v/w), hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ S. 
polycystum đã không tăng. Mặc khác, với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu rong 
lớn hơn 16/1 (v/w), dịch chiết thu đƣợc có thể tích quá lớn dẫn tới chi phí 
dung môi để kết tủa fucoidan lớn dẫn tới giá thành sản phẩm cao do chi phí 
dung môi lớn. Do vậy, không nên tăng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu rong lớn 
hơn 16/1. Kết quả nghiên cứu của Luận án cũng phù hợp với nghiên cứu của 
Heng Zhang và cộng sự (2014) khi tiến hành khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ 
dung môi so với nguyên liệu rong đến khả năng chiết fucoidan từ rong 
Laminaria japonica [51]. 
Từ các phân tích ở trên cho thấy tỉ lệ dung môi so với nguyên liệu rong 
 68 
16/1 (v/w) là phù hợp. Do vậy Luận án quyết định chọn tỉ lệ dung môi so với 
nguyên liệu rong 16/1 (v/w) làm thông số cố định cho các quá trình trong suốt 
quá trình nghiên cứu tiếp theo. 
3.2.3. Xác định pH dung môi chiết 
Tiến hành 8 lô thí nghiệm chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum ở các 
giá trị pH khác nhau trong khoảng 2 ÷ 9 với bƣớc nhảy pH là 1. Các mẫu thí 
nghiệm đều sử dụng 1kg mẫu rong, dung dịch chiết là dung dịch HCl 2M 
đƣợc điều chỉnh về pH thí nghiệm bằng dung dịch NaOH 30%, tỉ lệ dung 
môi/nguyên liêu rong 16/1 (v/w), quá trình chiết thực hiện ở nhiệt độ 300C 
trong thời gian 45 phút thực hiện theo phƣơng thức xay - chiết. Sau quá trình 
chiết, xử lý dịch lọc loại bỏ tạp chất và kết tủa thu fucoidan. Kết quả đánh giá 
hiệu suất chiết đƣợc thể hiện ở hình 3.3. 
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của pH dịch chiết đến hiệu suất chiết fucoidan từ 
rong mơ S. polycystum 
Kết quả phân tích ANOVA, kiểm định Duncan cho thấy pH của dung 
môi chiết ảnh hƣởng tới hiệu suất chiết fucoidan (p<0,05). Hiệu suất chiết 
fucoidan từ rong mơ S. polycystum biến đổi theo mô hình phi tuyến với giá trị 
 69 
hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum cực đại tại pH 3 và tại điểm 
cực đại này hiệu suất chiết fucoidan đạt giá trị 45,67 ± 0,33%. Hiệu suất chiết 
fucoidan từ rong mơ S. polycystum giảm dần khi pH dung môi chiết tăng từ 3 
đến 9, giá trị hiệu suất chiết thấp nhất là 17,80 ± 0,29% khi pH dung môi chiết 
là 9. Tại các điểm giá trị pH: 2, 4, 5, 6, 7, 8 hiệu suất chiết fucoidan đạt giá trị 
tƣơng ứng là 42,94 ± 1,86%, 40,58 ± 0,71%, 35,59 ± 0,85%, 31,36 ± 0,29%, 
29,10 ± 0,29%, 20,72 ± 0,43%. Nhƣ vậy, hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ 
S. polycystum đạt giá trị cao trong khoảng pH dịch chiết từ 2 ÷ 5. 
Kết quả trên có thể lý giải là do pH ảnh hƣởng đến mức độ phân ly của 
các thành phần có trong rong mơ. Cụ thể, nhóm (-SO4
2-
) có trong cấu trúc của 
fucoidan là nhóm phân ly trong môi trƣờng axit. Chính vì thế trong môi 
trƣờng pH axit fucoidan tan tốt hơn trong môi trƣờng kiềm. Hơn nữa, trong 
môi trƣờng kiềm, alginate có trong rong ở trạng thái keo có thể dẫn tới làm 
ngăn cản quá trình khuếch tán của fucoidan từ nguyên liệu ra môi trƣờng làm 
hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum thấp. Kết quả nghiên cứu 
của Luận án cũng phù hợp với nghiên cứu của Black (1952) khi công bố về 
quá trình chiết fucoidan từ loài rong F. vesiculosus thu mẫu tại vùng biển 
nƣớc Anh [23] và cũng phù hợp với các nghiên cứu trƣớc đây của nhiều tác 
giả nghiên cứu thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ các loài rong mơ 
khác nhau [14], [23], [90], [107]. 
Từ những phân tích ở trên cho thấy trong khoảng pH từ 2 ÷ 5 hiệu suất 
chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum cao hơn khi chiết ở các giá trị pH 
khác đã khảo sát. Do vậy khoảng pH 2 ÷ 5 được chọn làm điều kiện biên cho 
quá trình tối ưu hóa quá trình chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum và giá 
trị pH 3 là thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 
3.2.4. Xác định nhiệt độ chiết 
Tiến hành 8 lô thí nghiệm nghiên cứu chiết fucoidan từ rong mơ S. 
polycystum ở các nhiệt độ chiết khác nhau từ 30 đến 900C với bƣớc nhảy 100C 
và ở nhiệt độ 950C. Quá trình chiết fucoidan đều sử dụng 1kg mẫu rong, chiết 
 70 
trong điều kiện thích hợp đã xác định: về tỉ lệ dung môi so với nguyên liệu 
rong là 16/1(v/w), pH 3, thời gian chiết 45 phút bằng phƣơng thức xay - chiết. 
Sau quá trình chiết, xử lý dịch lọc loại bỏ tạp chất và kết tủa thu nhận 
fucoidan. Kết quả đánh giá hiệu suất chiết đƣợc thể hiện ở hình 3.4. 
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết fucoidan 
Kết quả phân tích ANOVA cho thấy nhiệt độ chiết đã ảnh hƣởng mạnh 
đến hiệu suất chiết fucoidan từ rong S. polycystum. Giá trị hiệu suất chiết 
fucoidan ở các thí nghiệm khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Khi tăng 
nhiệt độ chiết trong khoảng từ 300C ÷ 800C, hiệu suất chiết fucoidan cũng tăng 
và đạt giá trị cao nhất tại nhiệt độ 800C. Cụ thể, giá trị hiệu suất chiết fucoidan 
từ rong S. polycystum tƣơng ứng với các mức nhiệt độ chiết 300C, 400C, 500C, 
60
0
C, 70
0
C, 80
0
C là 45,67 ± 0,33%, 57,25 ± 2,63%, 62,62 ± 0,99%, 69,30 ± 
0,59%, 75,05 ± 0,32%, 81,26 ± 0,43%. Ở nhiệt độ 900C và 950C hiệu suất 
chiết fucoidan có xu hƣớng giảm, chỉ còn tƣơng ứng là 78,72 ± 0,43% và 
77,59 ± 0,14%. 
Kết quả trên có thể lý giải là do nhiệt độ có khả năng khuếch tán của 
fucoidan từ nguyên liệu chiết ra dung môi. Mặt khác, ở nhiệt độ cao nguyên 
liệu chiết trƣơng nở cũng nhƣ làm cho các thành phần có trong rong mơ nhƣ 
alginate giảm độ nhớt tạo điều kiện cho fucoidan khuếch tán ra môi trƣờng 
 71 
[43]. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao, trong môi trƣờng acid fucoidan có thể 
bị phá hủy làm giảm hiệu suất chiết fucoidan [157]. 
Từ các phân tích ở trên cho thấy trong khoảng nhiệt độ chiết từ 600C ÷ 
90
0
C thì dịch chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum có hàm lượng fucoidan 
cao hơn khi chiết fucoidan ở nhiệt độ chiết khác và tại giá trị nhiệt 800C dịch 
chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum có hàm lượng fucoidan cao hơn cả. 
Do vậy Luận án lựa chọn khoảng nhiệt độ từ 600C ÷ 900C làm thông số biên 
cho nghiên cứu tối ưu và nhiệt độ 800C được lựa chọn làm thông số cố định 
cho các nghiên cứu tiếp theo. 
3.2.5. Xác định thời gian chiết 
Tiến hành 8 lô thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian chiết đến 
hiệu suất fucoidan từ rong mơ S. polycystum trong khoảng khảo sát từ 30 đến 
65 phút, bƣớc nhảy 5 phút (sơ đồ bố trí thí nghiệm hình 2.15). Quá trình chiết 
đều sử dụng 1kg mẫu rong với điều kiện chiết đã đƣợc lựa chọn ở trên. Sau 
khi thu nhận fucoidan và tính toán hiệu suất chiết. Kết quả đánh giá đƣợc thể 
hiện ở hình 3.5. 
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hiệu suất chiết fucoidan từ 
rong mơ S. polycystum thu mẫu tại vùng biển Nha Trang - Khánh Hòa 
 72 
Kết quả phân tích ANOVA cho thấy cũng tƣơng tự nhƣ nhiệt độ chiết, 
thời gian chiết có ảnh hƣởng đến hiệu suất chiết và giá trị hiệu suất chiết 
fucoidan từ rong S. polycystum thay đổi theo thời gian chiết là sự thay đổi 
mang ý nghĩa thống kê (p<0,05). Kết quả phân tích cũng cho thấy trong 
khoảng thời gian từ 30 ÷ 50 phút, thời gian chiết càng kéo dài, thì hiệu suất 
chiết càng tăng và khi thời gian chiết 50 phút, hiệu suất chiết đạt giá trị cao 
nhất, tƣơng ứng là 82,67%. Tƣơng ứng với các mức thời gian chiết: 30, 35, 
40, 45, 50, 55, 60 và 65 phút, hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ S. 
polycystum là 64,60 ± 0,59%, 69,30 ± 0,32%, 72,32 ± 1,23%, 81,26 ± 0,43%, 
82,67 ± 0,59%, 79,94 ± 0,29%, 77,50 ± 0,32% và 75,71 ± 0,29%. Nhƣ vậy, 
trong khoảng thời gian chiết từ 40 ÷ 60 phút, hiệu suất chiết đạt giá trị cao hơn 
cả và nằm trong khoảng từ 72,32 ± 1,23% đến 77,50 ± 0,32%; Ngoài các 
khoảng thời gian chiết này hiệu suất chiết fucoidan từ rong S. polycystum đều 
giảm. Tại giá trị thời gian chiết 60 phút, hiệu suất chiết fucoidan đạt giá trị cao 
nhất 77,50 ± 0,32%. Trái lại, khi thời gian chiết lớn hơn 60 phút, cụ thể là khi 
thời gian chiết là 65 phút, hiệu suất chiết fucoidan giảm xuống và chỉ đạt mức 
75,71 ± 0,29%. 
Kết quả trên có thể giải thích khi thời gian chiết tăng thì lƣợng chất tan 
khuếch tán vào dung môi tăng theo định luật khuếch tán. Nhƣng hàm lƣợng 
chất tan chỉ tăng theo thời gian chiết trong một giới hạn thời gian nhất định 
khi lƣợng chất tán khuếch tán ra môi trƣờng đạt giá trị cân bằng thì dù thời 
gian chiết có tăng, hiệu suất chiết cũng không tăng. Kết quả của nghiên cứu 
của Luận án cũng phù hợp với công bố của Vu Ngoc Boi và cộng sự (2017) về 
kết quả chiết phlorotannin và các chất có hoạt tính sinh học khác từ các loài 
rong khác nhƣ S. serratum [150]. 
Từ các phân tích ở trên cho thấy khoảng thời gian chiết từ 40 ÷ 60 phút 
thì hiệu suất chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum đạt giá trị cao hơn cả. 
Do vậy khoảng thời gian này được lựa chọn làm thông số biên để tối ưu hóa 
công đoạn chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum. 
 73 
Từ tất cả các nghiên cứu ở trên cho phép chọn các khoảng thông số biên 
để tối ưu hóa công đoạn chiết fucoidan từ rong mơ S. polycystum: Nhiệt độ 60 
÷ 90 (
0
C), thời gian xay chiết 40 ÷ 60 (phút), pH 2 ÷ 5. 
3.3. TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT FUCOIDAN TỪ RONG 
MƠ S. POLYCYSTUM THEO PHƢƠNG PHÁP BOX-WILSON 
Từ các kết quả nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất 
chiết fucoidan tự nhiên từ loài rong S. polycystum cho thấy tất cả 05 yếu tố 
đƣợc khảo sát là phƣơng thức chiết, tỉ lệ dung môi: nguyên liệu, pH dung môi 
chiết, nhiệt độ và thời gian chiết đã ảnh hƣởng đến khả năng chiết fucoidan từ 
rong S. polycystum. Mặt khác, kết quả phân tích tại mục 3.2.1 và mục 3.2.2 
cho thấy các yếu tố phƣơng thức chiết bằng xay - chiết và tỉ lệ dung môi: 
nguyên liệu bằng 16/1 là điều kiện tối ƣu cho quá trình chiết fucoidan từ rong 
S. polycystum. Do vậy, phƣơng thức chiết và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu chiết 
sẽ cố định theo thông số tối ƣu và việc tối ƣu hóa công đoạn chiết fucoidan là 
nhằm tìm ra các điều kiện tối ƣu về nhiệt độ, thời gian và pH dung môi chiết 
để thu đƣợc fucoidan với hiệu suất cao nhất. Luận án chọn miền nghiên cứu 
của các yếu tố đầu vào công đoạn chiết: Nhiệt độ Z1(60 ÷ 90 
0C); thời gian 
xay chiết Z2(40 ÷ 60 phút); pH: Z3(2 ÷ 5) với hàm mục tiêu là hiệu suất chiết 
fucoidan. Tiến hành 17 thí nghiệm chiết fucoidan theo sơ đồ ma trận quy 
hoạch thực nghiệm tại bảng 2.2. Các kết quả nghiên cứu đƣợc thể hiện trong 
bảng 3.2. 
Bảng 3.2. Hiệu suất chiết fucoidan ở các điều kiện khác nhau 
Số TN Z1 Z2 Z3 X1 X2 X3 Y (%) 
1 60 40 2,0 -1 -1 -1 70,91 
2 90 40 2,0 1 -1 -1 72,39 
3 60 60 2,0 -1 1 -1 70,25 
4 90 60 2,0 1 1 -1 71,81 
5 60 40 5,0 -1 -1 1 70,58 
6 90 40 5,0 1 -1 1 71,06 
 74 
7 6