Hoạt chất chống ung thư từ rong biển và hải sâm

Các nhà khoa học Việt Nam tham gia chuyến khảo sát lần thứ 8 trên tàu Viện sĩ Akademik Oparin năm 2023.

Các nhà khoa học Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam đã công bố các dữ liệu mới về cấu trúc, hoạt tính sinh học của polysaccharide sulfate (PS) từ rong biển và hải sâm có tác dụng phòng chống ung thư.

Khai thác tiềm năng từ sinh vật biển

Đại dương là môi trường sống đa dạng của nhiều sinh vật biển, nơi cung cấp các hợp chất sinh học phong phú có giá trị cho nghiên cứu và ứng dụng, đặc biệt trong lĩnh vực y dược. Trong đó, PS từ rong biển và các loài động vật không xương sống ở biển là nhóm hợp chất đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu.

Chúng sở hữu nhiều hoạt tính sinh học nổi bật như kháng viêm, chống ung thư, ngăn ngừa tiểu đường, hạ mỡ máu, tăng cường miễn dịch, chống oxy hóa và chống đông máu.

Trên thế giới, PS từ rong và hải sâm đã được nghiên cứu sâu rộng. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các nghiên cứu hiện mới tập trung vào một số loài rong nâu và khoảng 7 loài hải sâm, trong khi vùng biển Việt Nam đã xác định được khoảng 800 loài rong và 70 loài hải sâm. Điều này cho thấy tiềm năng khai thác và nghiên cứu PS trong nước còn rất lớn.

ThS. Đinh Thành Trung và nhóm nghiên cứu Viện Hải dương học đã phối hợp với các nhà khoa học Viện Hóa sinh Hữu cơ Thái Bình Dương G. B. Elyakov (PIBOC) - Phân viện Viễn Đông - Viện Hàn lâm Khoa học Nga thực hiện nhiệm vụ: “Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học của polysaccharide sulfate và một số hợp chất chuyển hóa từ các sinh vật biển thu thập trong chuyến khảo sát bằng tàu Viện sĩ Oparin lần thứ 8”.

ThS Đinh Thành Trung cho biết, hiện nay, nghiên cứu về polysaccharide biển không chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu cấu trúc và hoạt tính sinh học mà còn mở rộng sang hướng chuyển hóa các hợp chất này để đơn giản hóa cấu trúc, từ đó nâng cao hiệu quả ứng dụng.

Các enzyme từ vi sinh vật có khả năng phân cắt đặc hiệu và nhiều đặc tính nổi trội, đang được xem là công cụ hữu hiệu để thực hiện mục tiêu này. Tại Việt Nam, hướng nghiên cứu sử dụng vi sinh vật để tìm kiếm và thu nhận enzyme có khả năng thủy phân polysaccharide vẫn còn khá mới mẻ. Trong đó, các nhà khoa học của Viện Hải dương học là một trong những nhóm tiên phong trong lĩnh vực này.

Nhóm nghiên cứu đã công bố dữ liệu mới về các hợp chất sinh học PS từ loài rong biển (Spatoglossum vietnamense) và loài hải sâm (Bohadschia ocellata), đều là những loài lần đầu tiên được nghiên cứu tại Việt Nam. Kết quả cho thấy, các phân đoạn PS từ rong Spatoglossum vietnamense có hoạt tính chống oxy hóa mạnh và ức chế hiệu quả sự phát triển của các dòng tế bào ung thư ruột kết (như HCT-116, HT-29 và DLD-1).

Trong khi, PS từ hải sâm Bohadschia ocellata không chỉ có hoạt tính chống đông tụ, ức chế mạnh tế bào ung thư ruột kết DLD-1 mà còn thể hiện khả năng ức chế enzyme PTP1B - loại enzyme liên quan đến các bệnh lý như tiểu đường type 2 và béo phì. Đây là công bố đầu tiên trên thế giới về hoạt tính này của PS hải sâm.

Định danh các chủng vi khuẩn có hoạt tính tốt

Các nhà khoa học đã bổ sung vào bộ sưu tập vi sinh vật biển của đơn vị hơn 260 chủng vi khuẩn và 86 chủng vi nấm, được phân lập từ các mẫu vật ngoài tự nhiên. Sau khi kiểm tra khả năng tạo ra enzyme để phân giải các chất phức tạp có trong rong biển như fucoidan, alginate và ulvan.

Hơn 70% số chủng vi khuẩn và 26% số chủng vi nấm có thể phân giải alginate, trong khi chỉ 3% số chủng vi khuẩn hoạt động được trên 2 loại chất còn lại. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã định danh những chủng vi sinh vật có hoạt tính tốt, tiềm năng, bao gồm 4 chủng vi khuẩn thuộc các nhóm Alteromonas, Cobetia, Pseudoalteromonas và 2 chủng vi nấm biển là Aspergillus terreus và Waltergamsia citrina.

ThS Đinh Thành Trung nhấn mạnh, những kết quả đạt được không chỉ có giá trị về mặt khoa học mà còn khẳng định vai trò quan trọng của hợp tác quốc tế trong nghiên cứu khoa học.

Trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục hợp tác với PIBOC để hoàn thiện việc xác định cấu trúc hóa học của các phân đoạn F3, F4 từ polysaccharide chiết xuất từ rong biển Spatoglossum vietnamense và phân đoạn F2 từ hải sâm Bohadschia ocellata. Nhóm cũng dự kiến nghiên cứu mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học, nhằm định hướng cho các ứng dụng tiềm năng của các hợp chất này.

Ngoài ra, một hướng đi quan trọng khác là nghiên cứu enzyme từ những chủng vi sinh vật tiềm năng đã được định danh, với mục tiêu khai thác hiệu quả nguồn enzyme biển phục vụ các lĩnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm và y dược. Những nghiên cứu này không chỉ giúp tạo ra nhiều sản phẩm hữu ích phục vụ đời sống, chăm sóc sức khỏe cộng đồng mà còn đóng góp thiết thực vào phát triển kinh tế đất nước.

Nhật Phong