“Siêu rong biển” tạo ra các hợp chất tự nhiên và dược chất

Các nhà nghiên cứu của ĐH Tel Aviv và Viện nghiên cứu Đại dương và hồ (IOLR) đã thành công trong việc tăng cường khả năng của rong biển để tạo ra các vật liệu tự nhiên tốt cho sức khỏe. Nghiên cứu này tập trung vào việc tăng cường tạo ra các hợp chất có đặc tính sinh học có khả năng đem lại nhiều lợi ích cho con người, ví dụ gấp đôi nồng độ các chất chống oxy hóa, gấp ba nồng độ khả năng chống nắng tự nhiên, gấp mười các sắc tố có giá trị y học lớn...

Theo các nhà nghiên cứu, các phát hiện đó có thể sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm và thực phẩm chức năng… Nghiên cứu này được thực hiện với cách tiếp cận đổi mới và bền vững trong môi trường dưới nước tích hợp, với sự kết hợp rong biển với nuôi cá. Phương pháp này đem lại lợi ích từ rong biển trong khi giúp thanh lọc rong biển và tối thiểu hóa các tác động xấu lên môi trường.

Nghiên cứu do nghiên cứu sinh Doron Ashkenazi (ĐH Tel Aviv và IOLR) thực hiện dưới sự hướng dẫn của giáo sư Avigdor Abelson (trường Thú y ĐH Tel Aviv) và giáo sư Alvaro Israel (IOLR) trong sự hợp tác với những nhà nghiên cứu hàng đầu Israel và khắp thế giới, bao gồm Guy Paz (IOLR), chuyên gia hóa hữu cơ Shoshana Ben-Valid, TS. Eitan Salomon (Trung tâm Nuôi trồng biển quốc gia), giáo sư Félix López Figueroa, Julia Vega, Nathalie Korbee, và Marta García-Sánchez từ trường đại học Malaga Tây Ban Nha. Bài báo xuất bản trên tạp chí Marine Drugs, nhờ những phát hiện mang tính nền tảng về các hợp chất cho y học của nghiên cứu trong lĩnh vực biển.

Doron Ashkenazi giải thích, “Rong biển, hay còn gọi là tảo bẹ, là loài thực vật ở biển hình thành cơ sở cho hệ sinh thái ven biển. Rong biển hấp thụ carbon dioxide và thải ra oxy vào môi trường. Chúng thanh lọc nước, cung cấp thức ăn, tạo nơi trú ngụ và ẩn náu của vô số loài cá và động vật không xương sống. Tuy vậy không có nhiều người biết điều đó. Ngoài ra rong biển còn có lợi ích khác là tạo ra một phạm vi rộng các hợp chất có đặc tính sinh học có thể đem lại lợi ích cho con người.

Rong biển sống trong vùng liên triều phải đối mặt với những điều kiện cực đoan, bao gồm thay đổi độ mặn, nhiệt độ, khử nước, thay đổi chế độ dinh dưỡng sẵn có và phơi nhiễm bức xạ mặt trời, cụ thể là tia UV. Do đó, để sống sót, rong biển đã phát triển một bộ độc nhất vô nhị các cơ chế hóa học phòng vệ – các hợp chất thiên nhiên giúp chúng có thể đương đầu với các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Mặt khác cũng có thể nói là rong biển là một công xưởng tự nhiên hiệu suất cao cho sản xuất những hợp chất có giá trị, có thể đem lại những lợi ích đáng kể cho con người”.

Trong một nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu này đã phát triển một công nghệ đổi mới làm tăng sự tăng trưởng của rong biển làm giàu bằng các protein và khoáng chất như kẽm, sắt, iốt, măng gan, can xi…  Trong nghiên cứu hiện tại, họ đã thử kiểm tra xem liệu có thể làm tăng sản lượng các hợp chất có đặc tính sinh học của rong biển cũng như các chất chuyển hóa thứ cấp không và nếu có thì cách nào để tối ưu lợi ích cho sức khỏe của nó? Các hợp chất này bao gồm các chất chống ô xi hóa, sắc tố bảo vệ và chất lọc bức xạ mặt trời tự nhiên.

Cuối cùng, họ thiết lập một cách nuôi trồng trên ba loài rong biển địa phương là Ulva (rau diếp biển), Gracilaria (rau câu), Hypnea, ban đầu được trồng với nước thải nuôi cá và sau đó phơi nhiễm với vô số điều kiện phi sự sống (stressors) như độ bức xạ cao, thiếu dinh dưỡng và độ mặn cao. Các nhà nghiên cứu tìm hiểu cách các thay đổi trong điều kiện sống ảnh hưởng đến nồng độ của các vật chất sinh học có giá trị cụ thể trong rong biển, với mục tiêu làm gia tăng hiệu suất của chúng.

Kết quả cho thấy sự gia tăng ấn tượng trong các nồng độ: mức độ ô xy hóa tăng gấp đôi, các phân tử chống nắng tự nhiên trong rong biển tăng bấp ba và các sắc tố bảo vệ lên gấp 10. “Chúng tôi phát triển các điều kiện nuôi cấy tối ưu và phát triển một cách hoàn toàn mới và sạch có thể gia tăng mức tạo ra các hợp chất có đặc tính sinh học tự nhiên có lợi cho sức khỏe ở rong biển đến một mức chưa từng có”, Ashkenazi nói. “Trên thực tế, chúng tôi đã tạo ra thiết kế ‘siêu rong biển’ để có thể sử dụng nó trong những ngành công nghiệp sức khỏe và thực phẩm mới nổi”.

Bằng cách tiếp cận của mình, các nhà nghiên cứu tin là tương lai sẽ có thể đánh giá được những đặc tính y học quan trọng của các vật liệu tự nhiên trong rong biển, như các hợp chất chống ung thư, chống tiểu đường, chống viêm nhiễm, chống virus và chống sinh học… Thêm vào đó, công nghệ hiện nay đã có tiềm năng ứng dụng trồng rong biển trong ngành công nghiệp nuôi trồng thủy sản toàn cầu và có thể góp phần đưa Israel như quốc gia dẫn đầu trong công nghệ sinh học rong biển.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh là việc nuôi trồng rong biển thân thiện với môi trường, lưu trữ sự cân bằng sinh học, và hơn thế, giảm rủi ro về môi trường bằng việc tối thiểu hóa nguồn phân bón hóa học  của con người, giảm thiểu phát thải của khí nhà kính và giảm bớt vết carbon. Theo cách này, việc nuôi trồng rong biển có thể giúp đương đầu với những thách thức môi trường toàn cầu như ô nhiễm, mất nơi sinh sống và khủng hoảng khí hậu.

Doron Ashkenazi kết luận, “Trong tương lai, con người sẽ tập trung vào việc sáng tạo các giải pháp môi trường dựa vào khoa học như một trong số đó là cách chúng tôi đề xuất trong nghiên cứu: các công nghệ khuyến khích tái chế và sử dụng các nguồn lực tự nhiên mà không khai thác tận diệt chúng. Nghiên cứu đã chứng minh là chúng ta có thể thụ hưởng các dịch vụ sinh thái mà không làm phá hủy nó. Chỉ với đề xuất từ rong biển, chúng ta có thể học hỏi từ tự nhiên về cách bảo vệ nó và sống thịnh vượng bên cạnh nó”.

Thanh Phương tổng hợp

Nguồn: https://phys.org/news/2023-03-super-seaweed-natural-health-compounds.html

https://www.israelnationalnews.com/news/368948