Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm giàu chất chống oxy hóa từ 3 loài vi tảo Chlorella vulgaris, Arthrospira platensis và Dunaliella salina

Trên thế giới đã nghiên cứu phát triển các sản phẩm chống oxy hóa, bảo vệ và tăng cường sức khỏe có nguồn gốc từ vi tảo. Việc phối hợp các loại vi tảo cũng là xu hướng nhằm tạo sản phẩm bổ sung đầy đủ các thành phần cùng phối hợp nhằm chống oxy hóa và tăng cường chức năng miễn dịch bảo vệ cơ thể. Ở Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản và một số nước phát triển, các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng, thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ vi tảo được sử dụng để tăng khả năng chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch, phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư.

Trong số các loài vi tảo có tiềm năng ứng dụng, tảo xoắn Spirulina (Arthrospira platensis), tảo lục Chlorella vulgaris và tảo Dunaliella salina là 3 loài tảo đặc biệt được quan tâm trên thế giới. Nguyên nhân là do loài tảo xoắn Arthrospira platensis được nuôi trồng rất phổ biến trên thế giới tuy nhiên ở Việt Nam còn hạn chế, sản lượng hiện nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng trong nước về thực phẩm chức năng, thức ăn cho nuôi trồng thuỷ sản và giá thành còn khá cao so với thế giới, đặc biệt là Trung Quốc. Ngoài ra, tảo xoắn giàu phycocyanin là hợp chất đích quan trọng có vai trò chống oxy hoá, ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư. Đối với tảo lục Chlorella vulgaris, đây là loài tảo có hàm lượng chlorophyll a/b, chất kích thích sinh trưởng và giàu axit béo không no, vitamin do đó loài tảo này được khai thác sinh khối ở Nhật Bản, Đức làm siêu thực phẩm cho người. Loài tảo Dunaliella salina đặc biệt giàu giàu hợp chất carotenoid có khả năng chống oxy hoá, ngăn ngừa gốc tự do, tăng cường đáp ứng miễn dịch.

Ở Việt Nam, sản phẩm bảo vệ sức khoẻ có nguồn gốc từ vi tảo còn hạn chế, cho đến nay chỉ có duy nhất sản phẩm tảo xoắn Spirulina được một bộ phận người tiêu dùng biết đến và sử dụng. Trong khi đó, loài tảo lục Chlorella vulgaris và Dunaliella salina chưa được quan tâm nhiều ở Việt Nam làm thực phẩm bổ sung cho người và loài tảo Do đó nghiên cứu nuôi các loài tảo này là cần thiết để thu sinh khối, phát triển sản phẩm.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Đức Bách cùng nhóm nghiên cứu tại Học Viện Nông nghiệp Việt nam thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm giàu chất chống oxy hóa từ 3 loài vi tảo Chlorella vulgaris, Arthrospira platensis và Dunaliella salina” với mục tiêu: nghiên cứu là nghiên cứu quy trình nuôi, thu sinh khối, tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học từ 3 loài vi tảo Spirulina (Arthropira) platensis, Chlorella vulgaris và Dunalliellasalina; Tách chiết các thành phần hoạt chất, trong đó chủ yếu là các sắc tố Chlorophyll, Carotenoid và Phycocyanin từ 3 loài vi tảo trên và xác định hoạt tính chống oxy hoá in vitro, in vivo làm cơ sở khoa học để phát triển sản phẩm; Phát triển các sản phẩm bổ sung có nguồn gốc từ 3 loài vi tảo có khả năng chống oxy hóa, ngăn ngừa gốc tự do và ngăn ngừa hỗ trợ điều trị ung thư sẽ đem lại lợi ích bảo vệ và nâng cao sức khỏe cộng đồng.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

Đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của 3 loài vi tảo A. platensis, C. vulgaris, và D. salinabao gồm các điều kiện nhiệt độ, môi trường dinh dưỡng, điều kiện chiếu sáng đèn LED đơn sắc. Đối với tảo D. salinakhảo sát ảnh hưởng áp suất thẩm thấu bằng NaCl 4M, cường độ chiếu sáng 20 klux. Đã xác định được điều kiện nuôi 3 loài vi tảo A. platensis, C. vulgaris, và D. salinatrong bể raceway và hệ thống quang sinh (photobioreactor), trong đó 2 loài A. platensis, C. vulgaris có thể được nuôi trong hệ thống quang sinh do khả năng chịu áp lực đường ống. Loài D. salinaphù hợp với nuôi trong bể raceway. Trong đó, đối với tảo Dunaliella salina nhiệt độ nuôi phù nhất từ 20- 25oC, sử dụng ánh sáng huỳnh quang. (2500- 3000 Lux), pH môi trường 7,5, nồng độ muối NaCl 3,5-4% phù hợp cho tảo sinh trưởng. Mật độ tế bào D. salinađược kiểm soát bằng cách đo mật độ quang ở bước sóng 725 nm.

Mật độ nuôi tối đa đạt 3.106 tế bào/mlĐối với tảo lục Chlorella vulgaris thích nghi rộng, trong đó môi trường BBM phù hợp với chủng giống. Nhiệt độ nuôi thích hợp từ 20- 25oC, ánh sáng đèn huỳnh quang 2500 Lux, pH môi trường: 7.5, chiếu sáng 16:8 (sáng/tối). Sục khí bằng khí nén (đi qua màng lọc), sục khí liên tục tốc độ 5 lít/phút trong bình nuôi 2 lít (thể tích nuôi 1,5 lít). Mật độ tiếp giống: C. vulgaris và D. salinađược tiếp giống ở mật độ 5.104 tế bào/ml. Mật độ tiếp giống của A. platensis đo ở OD750 sau khi bổ sung giống đạt OD750 khoảng 0,125 là phù hợp. Khi tăng mật độ giúp cho rút ngắn qua trinh nuôi.

Đã tách chiết được các nhóm hoạt chất chính có trong ba loài vi tảo, đánh giá khả năng chống oxi hoá, gây độc tế bào đối với các nguyên liệu bán thành phẩm và thành phẩm

Đã bào chế được bột nguyên liệu làm giàu chlorophyll, phycocyanin và carotenoid ở dạng khô định chuẩn của ba loài vi tảo.

Đã bào chế được viên nang cứng có khả năng chống oxi hoá từ 3 loài vi tảo. Đã xây dựng được quy trình và thành phần dược chất cho viên cứng. Từ khảo sát thành phần tá dược đã xây dựng được công thức và qui trình bào chế viên nang cứng chống oxi hoá; Đã xây dựng và thẩm định được TCCS của sản phẩm và kiểm định tại Viện vệ sinh an toàn thực phẩm Quốc gia và cấp giấy xác nhận công bố.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20319/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Vista.gov.vn