Đây là nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công nghệ do Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM chủ trì thực hiện, ThS. Nguyễn Thị Ngọc Anh làm chủ nhiệm, được nghiệm thu năm 2021.

β-glucan là một polysaccharide có khả năng điều biến đáp ứng sinh học. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh β-glucan có vai trò như là chất điều hòa miễn dịch không đặc hiệu, có khả năng tăng cường miễn dịch giúp vật chủ có sức đề kháng chống lại phần lớn các bệnh nhiễm khuẩn, nấm và virus. Không chỉ vậy, β-glucan còn là chất chống oxi hóa, có đặc điểm kháng khối u mạnh, chữa lành vết thương, làm trẻ hóa làn da, kích thích quá trình tạo máu, giúp giảm tỷ lệ đột biến. Đồng thời, polymer tự nhiên này còn có tác dụng giúp nâng cao hiệu quả điều trị ở những bệnh nhân ung thư, rất hiệu quả để làm chất bổ trợ trong điều trị ung thư, nhất là kết hợp với xạ trị và hoá trị liệu.

Tuy nhiên, β-glucan có khối lượng phân tử (Mw) cao, độ hòa tan thấp nên rất khó được hấp thu cũng như gây ra một số trở ngại để áp dụng rộng rãi trên quy mô công nghiệp. Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy β-glucan có Mw thấp có hiệu ứng sinh học tốt hơn β-glucan có Mw cao. Hiện nay, để chế tạo oligosaccharide nói chung và β-glucan Mw thấp nói riêng, người ta sử dụng chủ yếu gồm 3 phương pháp hoá học, sinh học và phương pháp bức xạ. Trong đó, phương pháp cắt mạch bức xạ được cho là rất hữu hiệu và có nhiều ưu điểm như tiết kiệm năng lượng, không gian và nguyên liệu, độ tin cậy cao, dễ dàng điều chỉnh khối lượng như mong muốn, sản phẩm có chất lượng cao (có thể sử dụng ngay mà không cần phải tinh chế), đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường, giá thành thấp, hiệu quả kinh tế cao và dễ sản xuất ở qui mô lớn.

Vì vậy, đề tài nêu trên tập trung vào việc sử dụng công nghệ bức xạ để chế tạo một cách hiệu quả vật liệu mới β-glucan Mw thấp, tan được trong nước, có nhiều tính năng quý và tiềm năng ứng dụng cao trong lĩnh vực y dược nhằm góp phần giải quyết các vần đề khó khăn hiện nay trong điều trị các bệnh ung thư, giải độc gan. Đồng thời tận dụng nguồn phế thải lớn từ công nghiệp sản xuất bia để tạo sản phẩm có hoạt tính sinh học cao, góp phần giảm ô nhiễm môi trường.

Theo đó, đề tài đã tách chiết được β-glucan không tan trong nước có Mw > 64 kDa từ bã nấm men bia với độ tinh khiết khá cao (92,52%). Hàm lượng β-glucan tan nước trong mẫu chiếu xạ tăng theo độ pH và nồng độ H₂O₂ sử dụng. Các kết quả phân tích XRD, FTIR và UV-vis cho thấy, chiếu xạ kết hợp xử lý với H₂O₂ không làm thay đổi cấu trúc của β-glucan.

β-glucan chiếu xạ dạng tan trong nước có hoạt tính bắt gốc tự do DPPH và ABTS cao hơn β-glucan không chiếu xạ và Mw của β-glucan càng thấp hoạt tính kháng oxi hóa càng cao. β-glucan có Mw ~ 25 kDa có tác dụng làm giảm chỉ số AST và ALT trong máu chuột gây tổn thương gan bằng CCl4 và APAP tốt nhất. Nồng độ sử dụng hiệu quả nhất được xác định là 100 - 200mg/kg thể trọng. β-glucan chiếu xạ còn có tác dụng làm giảm đáng kể hàm lượng MDA và tăng hàm lượng GSH trong gan của chuột bị gây tổn thương gan bằng APAP. Trong đó, β-glucan có Mw ~ 25 kDa có hiệu quả bảo vệ gan tốt hơn đáng kể so với silymarin ở cùng nồng độ (100mg/kg thể trọng).

Ở chuột bị gây độc bằng APAP, β-glucan có Mw ~ 25 kDa có tác dụng hạn chế đáng kể tổn thương tế bào gan và gia tăng khả năng phục hồi mô gan. Đối với chuột bị chiếu xạ tia gamma, β-glucan có Mw ~ 25 kDa có tác dụng làm giảm tác hại do bức xạ gây ra, kích thích miễn dịch, hạn chế sự giảm khối lượng cơ thể, tăng thời gian sống trung bình, tăng khối lượng lách và tuyến ức.

Kết quả đề tài cũng xây dựng được quy trình chế tạo β-glucan có Mw ~ 25 kDa bằng phương pháp chiếu xạ có khả năng bảo vệ, giải độc gan và làm giảm tác hại bức xạ qui mô 3 lít/mẻ. Qua đó cho thấy, β-glucan tan trong nước có Mw ~ 25 kDa chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ có triển vọng ứng dụng làm thực phẩm chức năng nhằm bảo vệ và giải độc gan, đồng thời giảm tác hại đối với bệnh nhân đều trị ưng thư bằng phương pháp xạ trị.

Hiện nay, nhu cầu về sản phẩm thực phẩm chức năng có nguồn gốc tự nhiên, an toàn và hiệu quả cao sử dụng hỗ trợ trong điều trị ung thư đang vô cùng cấp thiết. Trong khi đó, khả năng sản xuất các loại chế phẩm này tại Việt Nam còn rất hạn chế, các sản phẩm có trên thị trường đa số là ngoại nhập với giá thành cao, người tiêu dùng khó tiếp cận. Vì vậy, kết quả nghiên cứu này hứa hẹn mang lại tiềm năng thương mại lớn. Quy trình chế tạo và sản phẩm được tạo ra trong đề tài sẽ được Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM cũng như các công ty dược, công ty sản xuất và phân phối thực phẩm chức năng quan tâm phát triển sản xuất và thương mại sản phẩm.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).