Trong khuôn khổ “Đề án nghiên cứu trọng điểm” cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam về Dược liệu biển (mã số: VAST.TĐ.DLB, giai đoạn 2015-2022), nhóm các nhà khoa học Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên do GS.TS. Phạm Quốc Long chủ trì đã tích cực tham gia nghiên cứu về thành phần và hàm lượng nguồn hoạt chất lipid từ sinh vật biển Việt Nam, hướng nghiên cứu được quan tâm sâu rộng trên thế giới về cấu trúc lipid “lipidome” và sự phân bố của chúng trong cơ thể sống “lipidomic”. Từ những kết quả nghiên cứu cơ bản, nhóm tác giả đã xây dựng thành công quy trình chế biến và làm chủ công nghệ tạo chuỗi chế phẩm có giá trị từ đối tượng sinh vật biển tiềm năng của Việt Nam.

GS.TS. Phạm Quốc Long trao đổi khoa học cùng cộng sự

Nghiên cứu về lipid

Lipid là một trong những nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất đối với cơ thể sống và được tìm thấy trong tất cả các sinh vật biển từ nhóm thân mềm, da gai, hải miên, san hô, rong - cỏ biển cho đến các vi sinh vật và vi khuẩn. Lipid tạo nên cơ sở cấu trúc của màng tế bào, được những sinh vật biển sử dụng như nguồn dự trữ năng lượng và do đó, chúng có vai trò như những chất chỉ thị quan trọng về sinh thái và hóa sinh. So với các sinh vật trên cạn, thành phần lipid sinh vật biển tương đối phức tạp. Với sự phát triển của các công cụ phân tích hiện đại như: sắc ký lớp mỏng, sắc ký khí kết hợp khối phổ GC-MS, sắc ký lỏng điều chế hiệu năng cao kết hợp phổ khối LCMS-IT-TOF… các thông tin chi tiết về thành phần các lớp chất lipid và thành phần axit béo của lipid tổng và cấu trúc các “dạng phân tử” của phospholipid ở sinh vật biển và sinh vật trên cạn nói chung ngày càng trở nên rõ nét.

Từ năm 2000, đã xuất hiện thuật ngữ “lipidome” mô tả cấu trúc lipid hoàn chỉnh của một sinh vật được đưa ra và các nghiên cứu về “lipidomic” có nhiệm vụ xem xét cấu trúc, chức năng, sự tương tác và phân bố của phân tử lipid trong đối tượng sinh vật. Từ đó đến nay, sự nâng cấp các thiết bị mới và phương pháp mới đã cho phép nghiên cứu định tính, định lượng chính xác các dạng phân tử lipid và xác định vị trí các liên kết đôi trong mạch axit béo. Nhờ đó, các nhà khoa học có được một lượng lớn dữ liệu quan trọng nhằm giải quyết một loạt vấn đề trong nghiên cứu sinh vật biển điển hình như xác định con đường sinh tổng hợp lipid, phân tích hóa học lipid, xác định ảnh hưởng của các yếu tố sinh học và phi sinh học, điều tra về chu kỳ sinh sản, chuỗi thức ăn và sự biến đổi thành phần và hàm lượng của chúng theo điều kiện môi trường... Tuy nhiên, sự hiểu biết sâu rộng của các nhà khoa học về cấu trúc phân tử lipid từ các loài sinh vật biển vẫn chưa nhiều, nên cần có sự quan tâm đặc biệt đối với hướng nghiên cứu này trong giai đoạn hiện nay.

Nghiên cứu làm chủ công nghệ

Từ năm 2015 đến nay, GS.TS. Phạm Quốc Long và cộng sự đã theo đuổi nghiên cứu về lĩnh vực thành phần và hàm lượng nguồn hoạt chất lipid từ sinh vật biển Việt Nam với nhiều thành công trong cả nghiên cứu cơ bản và định hướng ứng dụng. Trong đó, các nhà khoa học đã khảo sát, thu thập các mẫu sinh vật biển phục vụ nghiên cứu cơ bản và xây dựng bộ CSDL về lipid từ sinh vật biển Việt Nam. Từ các kết quả nghiên cứu, hàng chục công bố khoa học đã được đăng trên các tạp chí uy tín quốc tế SCI/SCIE và tạp chí quốc gia, các bằng độc quyền sáng chế và độc quyền giải pháp hữu ích được bảo hộ, cũng như đào tạo được nhiều thạc sĩ và tiến sĩ chuyên ngành Hóa học các hợp chất thiên nhiên và Kĩ thuật hóa học.

GS.TS. Phạm Quốc Long chia sẻ: sau nhiều năm dày công nghiên cứu, hướng nghiên cứu ứng dụng tạo các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu sinh vật biển tiềm năng của Việt Nam đã đạt được nhiều thành công đáng kể. Nhóm đã xây dựng các quy trình chế biến và làm chủ các công nghệ tạo các chuỗi chế phẩm có giá trị như thực phẩm chức năng, thực phẩm bảo vệ sức khỏe từ các nguyên liệu sinh vật biển tiềm năng như thân mềm, da gai, cá ngựa… góp phần chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Trong đó, phải kể đến thành công xây dựng quy trình công nghệ thủy phân enzyme kết hợp sử dụng màng lọc - tạo chế phẩm bột đạm thủy phân, phân tử nhỏ ~ 100KDa, nghiên cứu bào chế thực phẩm chức năng VEDA K+ có tác dụng tăng sức đề kháng, phục hồi sức khỏe từ nghiên cứu trong pha 1 hợp phần 5 về: “Nghiên cứu thành phần, hàm lượng các hoạt chất lipit, axit béo và Oxilipin của San hô và một số sinh vật biển vùng Đông bắc Việt Nam” (mã số: VAST.TĐ.ĐBA.05/13-15).

Sản phẩm thực phẩm chức năng - VEDA K+ được cấp phép của Cục An toàn thực phẩm, Bộ Y tế 25/2/2015

Sau thành công đó, nhóm nghiên cứu tiếp tục thực hiện pha 2 hợp phần 5 về: “Nghiên cứu thành phần, hàm lượng lipid, axit béo và các dẫn xuất của chúng từ một số sinh vật biển vùng biển Bắc Trung Bộ đến Trung Trung Bộ Việt Nam” (mã số: VAST.TĐ.DLB.05/16-18). Trong nghiên cứu này, các nhà khoa hoc đã làm chủ quy trình tạo sản phẩm Trứng cầu gai - dạng viên nang giúp bảo vệ sức khoẻ từ nguyên liệu trứng cầu gai đen (Diadema setosum) tại vùng biển Phú Yên - Khánh Hòa.

Thực phẩm bảo vệ sức khỏe được cấp phép của Cục An toàn thực phẩm, Bộ Y tế 9/7/2018

Tiếp nối pha 2, nhóm nghiên cứu tiếp tục tiến hành đề xuất và được Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam phê duyệt thực hiện pha 3: “Nghiên cứu thành phần, hàm lượng lipid, axit béo và các dẫn xuất của chúng từ một số sinh vật biển ở khu vực Nam Trung Bộ (vùng biển Khánh Hòa - Bình Thuận)” (mã số: TĐDLB0.04/20-22). Trong đó, các nhà khoa học đã thu thập và nghiên cứu 125 mẫu sinh vật biển bao gồm 34 mẫu san hô, 21 mẫu thân mềm, 19 mẫu rong biển, 32 mẫu da gai, 19 mẫu hải miên và xây dựng thành công bộ CSDL về lipid của 125 mẫu sinh vật biển vùng biển Nam Trung bộ (Khánh Hòa - Bình Thuận). Cũng trong nghiên cứu này, quy trình công nghệ thủy phân cá ngựa đen theo phương pháp sử dụng sóng siêu âm kết hợp enzyme để tạo chế phẩm bột cá ngựa thủy phân chứa đầy đủ các thành phần hoạt chất của cá ngựa đã được xây dựng. Trên cơ sở chế phẩm bột cá ngựa thủy phân, các nhà nghiên cứu đã bào chế và sản xuất thành công sản phẩm Hải mã đan giúp tăng cường, bảo vệ sức khỏe và đang chờ cấp phép lưu hành của Cục An toàn thực phẩm - Bộ Y tế.

Sản phẩm thực phẩm chức năng Hải mã đan từ nguyên liệu cá ngựa

Với những thành công trong pha 1, 2, 3 của đề tài, các nhà khoa học mong muốn tiếp tục triển khai nghiên cứu pha 4 tại vùng biển Nam Bộ (vùng biển Vũng Tàu đến Cà Mau) để hoàn thiện bộ CSDL về lipid sinh vật biển vùng biển Việt Nam.

Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam