Mục tiêu: Làm sáng tỏ cơ chế phân tử từ tác dụng bảo vệ thần kinh của dịch chiết/chất sạch thu được từ rong biẻn Việt Nam nhằm khai tác các loài rong biển tiềm năng làm thực phẩm bảo vệ sức khỏe cho con người.
Mục tiêu cụ thể:
- Xác định được các loài rong biển Việt Nam có tác dụng bảo vệ thần kinh đối với bệnh Alzheimer (AD);
- Cơ chế bảo vệ phân tử của các dịch chiết/chất sạch tách chiết từ một số loài rong biển tiềm năng của Việt Nam đối với bệnh AD.  

 * Về khoa học:
1. Đã thu được 11 loài thuộc 8 chi rong, trong đó có 5 chi có sản lượng lớn: gồm Sargassum, Caulerpa, Kappaphycus, Ulva và Gracilaria. Đã tạo ra 69 cao chiết tổng số từ 11 loài thuộc 8 chi rong biển thuộc chi Ulva, Kappaphycus, Sargassum, Eucheuma, Gracilariopsis, Caulerpa, Gracilaria và padina ở các dung môi và điều kiện chiết khác nhau; 5 fucoxanthin tách chiết từ 5 chi rong khác nhau; 8 chất sạch; cao chiết ethanol 96% có siêu âm lượng lớn từ rong Sargassum spp. và Ulva spp. đã được tạo ra.
2. Từ 69 cao chiết tổng số, 6 chất sạch đã sàng lọc được 23 cao chiết và fucoanthin có hoạt tính chống ôxy hóa (bằng phép thử DPPH) với giá trị IC50 của 23 mẫu cao chiết/chất sạch sàng lọc được dao động từ 0,63 - 5,0 mg/mL,
+ Từ 23 cao chiết/chất sạch được thử nghiệm ở nồng độ 50 và 100 μg/mL, có 11 cao chiết/chất sạch không có độc tính tế bào và có hoạt tính bảo vệ tế bào khỏi độc tính do Aβ25-35 gây ra trên dòng tế bào thần kinh C6 (Bổ sung cao chiết SmE96S, SoE96S, SoE75S, UE75S, SoEA, SoMW, KsE96, KsE75, GsE96, EdE75, và chất sạch fucosterol ở nồng độ 50 μg/mL hoặc 100 μg/mL đã làm tăng tỷ lệ sống sót của tế bào C6 cao hơn 6,19; 6,90; 38,66; 4,20; 26,83; 37,97; 4,46; 4,41; 45,54; 4,08 và 5,06% so với nhóm mô hình (DMSO + Aβ25-35), tương ứng).
     + Trong tổng số 23 cao chiết/chất sạch thử nghiệm, có 7 cao chiết/chất sạch có hoạt tính ức chế AChE với giá trị IC50 < 0,2 mg/mL, bao gồm các cao chiết SmE96S, SoE96S, SoEA, SoMW, UE75S, GsE96 và chất sạch fucosterol, với giá trị IC50 đạt lần lượt là 0,073; 0,157; 0,180; 0,159; 0,161; 0,182 và 0,103 mg/mL.
+ Từ 7 cao chiết/fucosterol kết hợp với nguồn rong có thể thu hoạch dễ dàng lượng lớn cho nghiên cứu 2 cao chiết ethanol 96% và 75% kết hợp với siêu âm của 2 chi Sargassum (Sargassum spp.) và Ulva để tách chiết lượng lớn cho thử nghiệm trên mô hình động vật in vivo.
+ Từ 5 mẫu fucoxanthin được tách chiết từ Sargassum oligocystum, Kappaphycus alvarezii, Caulerpa reticulata, Ulva reticulata và Gracilaria bailina với 3 phép thử sàng lọc hoạt tính chống ô xy hóa, ức chế AChE và độc tính tế bào và hoạt tính bảo vệ chống lại độc tính tế bào ở mô hình AD cảm ứng bởi Aß25-35 trên dòng tế bào thần kinh C6,
3. Fucoxanthin tách chiết từ S. oligocystum thể hiện hoạt tính bảo vệ chống lại độc tính tế bào ở mô hình AD cảm ứng bởi Aß25-35 và H2O2 trên dòng tế bào thần kinh C6 bằng cách điều chỉnh hoạt động và biểu hiện gen mã hóa cho các enzyme chống oxy hóa (như CAT và GPx) và con đường ER (như caspase-3 và Bax) cũng như thúc đẩy sự biểu hiện của các gen liên quan đến tín hiệu PI3K/Akt ( GSK-3β), quá trình tự thực (p62 và ATG5) và sinh tổng hợp acetylcholine (VAChT và ChAT).
+ Cao chiết ethanol từ Sargassum spp. có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh thấp hơn so với fucoxanthin với mức tăng biểu hiện của các gen liên quan tới quá trình chống oxy hóa, enzyme AChE, quá trình giảm oxy hóa thông qua con đường PI3K/Akt/Nrf2, con đường ER stress, quá trình apoptosis, autophagy chỉ cao hơn 5%-15% so với cảm ứng bằng galatamine + Aβ25-35.
4. Đã tạo ra được cao chiết ethanol 96% có siêu âm từ Sargassum spp. là 453 g; cao chiết Ulva (UE75S) từ Ulva spp. là 510 g và fucoxanthin tách chiết từ Sargassum oligocystum 160 g cho thử nghiệm trên mô hình động vật thực nghiệm in vivo.
+ Cao chiết ethanol nồng độ 10.000 mg/kg thể trọng và fucoxanthin nồng độ 5.000 mg/kg thể trọng (liều tan tối đa) không gây độc tính cấp trên chuột nhắt trắng.
+ Chuột được uống cao chiết ethanol và fucoxanthin ở cả 2 liều lượng 100 mg/kg thể trọng và 300 mg/kg thể trọng mỗi ngày trong 30 ngày liên tục đã không gây độc tính bán trường diễn trên chuột cống trắng: không ảnh hưởng tới tình trạng toàn thân của chuột; không ảnh hưởng tới quá trình ăn uống và phát triển cơ thể chuột; không ảnh hưởng tới chức năng tạo máu của chuột; không ảnh hưởng tới chức năng gan, chức năng thận của chuột và không ảnh hưởng tới cấu trúc mô học của gan, thận, lách chuột thí nghiệm.
+ Cao chiết ethanol và fucoxanthin (200 mg/kg trọng lượng cơ thể chuột) đã có khả năng cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức được gây bởi scopolamin tương tự như donepezil liều 5 mg/kg trọng lượng cơ thể chuột (có xu hướng tăng thời gian khám phá đồ vật mới so với chuột gây suy giảm trí nhớ bằng scopolamin được điều trị bằng nước muối).
* Về công bố:
    02 bài báo thuộc danh mục SCI-E (Q1), 01 bài báo tạp chí quốc gia, 01 báo cáo toàn văn đăng trong HNCNSH toàn quốc 2022, tại Đại học Tây Nguyên, 4/11/2022, 01 bài báo cáo tại Hội nghị quốc tế ISS2023 (24th International Seaweed Symposium 19-24, February 2023, Hobart, Tasmania, Australia), 01 báo cáo  Poster tại Hội nghị quốc tế về Sinh học lần thứ 5 tại Quy Nhơn, 17-19/8/2022, ICISE, Quy Nhơn (5th rencontres de Quy Nhon: International Biology Conference 2022. August 17 - 19, 2022, ICISE, Quy Nhon, Vietnam).

- Lần đầu tiên bước đầu nghiên cứu cơ chế phân tử tác dụng của fucoxanthin tách từ S. oligocystum và cao chiết ethanol tách từ rong Sargassum spp. của Việt Nam, chúng có hoạt tính chống ô xy hóa, ức chế AChE và bảo vệ chống lại độc tính tế bào ở mô hình AD cảm ứng bởi Aß25-35 hoặc H2O2 trên dòng tế bào thần kinh C6; fucoxanthin đạt được hiệu quả này bằng cách điều chỉnh hoạt động và biểu hiện các gen mã hóa cho các enzyme chống oxy hóa (như CAT và GPx) và con đường ER (như caspase-3 và Bax) cũng như thúc đẩy sự biểu hiện của các gen liên quan đến tín hiệu PI3K/Akt (GSK-3β), quá trình tự thực bào – autophage (p62 và ATG5) và sinh tổng hợp acetylcholine (VAChT và ChAT).
- Đã chứng minh được fucoxanthin tách từ S. oligocystum va cao chiết ethanol 96% có siêu âm tách từ Sargasum spp. là an toàn về độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và đã có khả năng cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức được gây bởi scopolamin tương tự như donepezil liều 5 mg/kg trọng lượng cơ thể chuột ở mô hình động vật thực nghiệm in vivo.

***  Sản phẩm cụ thể giao nộp:

* Các bài báo khoa học đã công bố (liệt kê):
- 02 bài báo trong tạp chí quốc tế:
+ Dang Diem Hong, Le Thi Thom, Nguyen Cam Ha, Ngo Thi Hoai Thu, Hoang Thi Minh Hien, Luu Thi Tam, Nguyen Manh Dat, Tran Mai Duc, Nguyen Van Tru, Nguyen Thi Minh Hang and Ranga Rao Ambati (2023). Isolation of Fucoxanthin from Sargassum oligocystum Montagne, 1845 Seaweed in Vietnam and Its Neuroprotective Activity, Biomedicines, 2023, 11, 2310. (IF: 4,7; Q1; Citiscore: 3,7)
+ Hoang Thi Minh Hien, Le Thi Thom, Nguyen Cam Ha, Luu Thi Tam, Ngo Thi Hoai Thu, Tru Van Nguyen, Vu Thi Loan, Nguyen Trong Dan and Dang Diem Hong (2022). Characterization and Optimization of Culture Conditions for Aurantiochytrium sp. SC145 Isolated from Sand Cay (Son Ca) Island, Vietnam, and Antioxidative and Neuroprotective Activities of Its Polyunsaturated Fatty Acid Mixture. Marine Drugs 20, 780 (IF: 5,4; Q1; Citiscore: 9,6)
-    01 bài báo trong tạp chí VAST2:
+ Lưu Thị Tâm, Hoàng Thị Minh Hiền, Lê Thị Thơm, Nguyễn Cẩm Hà, Ngô Thị Hoài Thu, Nguyễn Văn Trữ, Trần Mai Đức, Nguyễn Thị Minh Hằng, Đặng Diễm Hồng (2022). Screening of neuroprotective substances relevant to alzheimer’s disease from seaweed species collected in Ninh Thuan and Khanh Hoa provinces. Vietnam Academia Journal of Biology 44(4): 33-45.
-    01 báo cáo toàn văn đăng trong hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc 2022:
+ Lưu Thị Tâm, Hoàng Thị Minh Hiền, Ngô Thị Hoài Thu, Lê Thị Thơm, Nguyễn Cẩm Hà, Trần Mai Đức, Nguyễn Mạnh Đạt, Nguyễn Thành Vinh, Trịnh Thị Hiền, Trịnh Đình Khá, Nguyễn Văn Trữ, Đặng Diễm Hồng (2022). Tác dụng bảo vệ thần kinh chống lại bệnh Alzheimer của dịch chiết tổng số tách từ hai loài rong biển Kappaphycus alvarezii và Ulva reticulata thu tại Nha Trang, Khánh Hòa, Việt Nam trên mô hình in vitro. Tuyển tập Báo cáo toàn văn Hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc 2022, trang 331 - 337. ISBN: 978-604-357-052-6.
- 02 báo cáo và Posster taị Hội nghị quốc tế:
- ISS2023 (24th International Seaweed Symposium 19-24, February 2023, Hobart, Tasmania, Australia). “Screening of compounds/extracts with neuroprotective activity from Vietnam seaweeds” và làm Chairperson của một section (tiểu ban) về “Bioactives” của Hội nghị từ 15.15 đến 16.45PM  ngày Thursday 23 rd February 2023 tại Harbour View 1. Có Absstract được đăng.
- 5th rencontres de Quy Nhon - International Biology Conference 2022. August 17 - 19, 2022, ICISE, Quy Nhon, Vietnam.
     Tên Abstracts/Poster: Le Thi Thom, Nguyen Cam Ha, Luu Thi Tam, Ngo Thi Hoai Thu, Hoang Thi Minh Hien, Tran Mai Duc, Nguyen Van Tru, Nguyen Thi Minh Hang, Dang Diem Hong. Screening of substances with neuroprotective activity from seaweeds collected from Ninh Thuan and Khanh Hoa provinces. và làm Chairperson của một section (tiểu ban) về “Plant Biology” của Hội nghị từ 17.30 đến 18.30 PM ngày Wednesday 17 rd August 2022 tại Conference Hall 1 (có minh chứng gửi kèm). Có Absstract, poster được đăng.
* Các sản phẩm công nghệ (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):
+ Sản phẩm 1 - Danh mục các loài rong biển Việt Nam tiềm năng có tác dụng bảo vệ thần kinh đối với bệnh Alzheimer (AD): 11 loài rong biển của 5 chi có trữ lượng cao, có hoạt tính bảo vệ thần kinh.
+ Sản phẩm 2 - Cặn chiết rong biển: 02 cặn chiết ethanol và fucoxanthin có số liệu đánh giá tác dụng bảo vệ thần kinh trên mô hình in vitro, in vivo, độc tính cấp và độc tính bán trường diễn và tác dụng sinh dược.
+ Sản phẩm 3 - Chất sạch: 08/01 chất sạch và 8 bộ phổ xác định cấu trúc. Trong đó, fucoxanthin đạt độ sạch 93,7% và 14,9 mg.
+ Sản phẩm 4 - Mô hình sàng lọc các hợp chất phân lập được từ rong biển có tác dụng bảo vệ thần kinh đối với bệnh Alzheimer (AD)
Các sản phẩm được lưu giữ tại Phòng Công nghệ tảo, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH và CNVN.
* Sản phẩm khác (nếu có):
- Hướng dẫn 02 sinh viên ĐH Thủy lợi, bảo vệ thành công tháng 1/2023: Nguyễn Mạnh Đạt và Nguyễn Thành Vinh, bộ môn Công nghệ sinh học, khoa Hóa và Môi trường, ĐH Thủy Lợi.
- Hướng dẫn 01 Học viên cao học năm thứ nhất Nguyễn Mạnh Đạt, khoa Khoa học sự sống, trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH) (quyết định trúng tuyển 25/08/2023).

Nghiên cứu quy trình tạo viên thực phẩm chức năng có chứa fucoxanthin và cao chiết ethanol tách chiết từ rong biển nhằm hỗ trợ điều trị bệnh Alzeimer.