Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu thành phần, hàm lượng các hoạt chất Lipit, axit béo và Oxilipin của một số loài San hô và sinh vật biển vùng Đông bắc Việt Nam
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Hóa sinh biển
Thuộc Danh mục đề tài Đề tài độc lập cấp Viện Hàn lâm KHCNVN
Họ và tên GS. TS. PHẠM QUỐC LONG
Thời gian thực hiện 01/01/2013 - 01/01/2016
Tổng kinh phí 5.600.000.000 VND
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài
  • Khảo sát toàn diện có hệ thống các thành phần, hàm lượng của các chất béo, axit béo và Oxilipin ở một số loài san hô và biển Đông Bắc Việt Nam.
  • Sản xuất sản phẩm thực phẩm chức năng có ứng dụng thực tế.
Kết quả chính của đề tài
  • Đã thu thập, giám định tên khoa học và tạo mẫu tiêu bản của 168 mẫu sinh vật biển thuộc 04 ngành: 61 san hô, 60 rong, 30 mẫu da gai và 17 mẫu thân mềm. Đã phân tích thành phần, hàm lượng lipit và axit béo có trong 168 mẫu trên kết quả cho thấy hàm lượng lipit tổng trong các mẫu nghiên cứu không cao (0.51-2.32%). Thành phần và hàm lượng các axit béo có trong 168 mẫu này tương đối đồng đều, chủ yếu là các axit béo: 16:0, 18:0, 20:4n-6, 20:5n-3. Đã đánh giá được sự biến động hàm lượng lipit tổng, thành phần các lớp chất lipit và thành phần các axit béo trong lipit tổng các mẫu nghiên cứu.
  • Thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit trong lipit tổng của các mẫu nghiên cứu chứa đầy đủ các lớp chất cơ bản của lipit như: lipit phân cực (PL), sterol (ST), axit béo tự do (FFA), monoankyldiacylglycerol (MADG), triglycerol (TG), và este sáp (WE). Các lớp chất có mặt nhiều trong trong san hô cứng lớp chất PL, TG và WE; PL, ST trong san hô mềm; PL, ST, TG trong da gai; PL, TG trong rong và thân mềm. Thành phần và hàm lượng các axit béo trong lớp chất chủ yếu là các axit: 16:0, 18:0, 20:4n-6, 20:5n-3, 22:6n-3.
  • Xác định trên TLC kết hợp so sánh với chất chuẩn trong cùng một điều kiện sắc kí thấy chỉ các mẫu sau xuất hiện tín hiệu của PGE2 là: ba mẫu HL-SHC 02, HL-SHM 03 và SHC 01 trong mẫu san hô; HL-DG 04, HL-DG 02, HL-DG, HS 01, DG 15, DG 05 - Quao Ngọc và DG 01 - Quao Ngọc trong đối tượng da gai; các mẫu TM2, TM3, TM9 và TM13 trong đối tượng thân mềm và của các loài Halophila ovalis (LP6, LP29), Padina australish (LP13), Polycavernosa fastigiata (LP17), Caulerpa verticillata (LP30), Gracilaria gigas (LP57, LP58), Gracilaria busas-pastoris (LP60). Phân tích trên máy GC và GC-MS: khi phân tích trên GC và GC-MS chỉ thấy hai mẫu Padina australish (LP13)Polycavernosa fastigiata (LP17) xuất hiện tín hiệu của PGE2.
  • Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy: Kết quả trên cho thấy có 150/176 mẫu (khoảng 85,2% tổng số mẫu) có hoạt tính kháng ít nhất một trong 8 chủng vi sinh vật kiểm định. Trong đó, 62 mẫu có hoạt tính ức chế sự phát triển của vi khuẩn (Gram+/-), 18 mẫu ức chế sự phát triển của nấm và không có mẫu nào có hoạt tính với tất cả các chủng vi sinh vật kiểm định. Mẫu LP 29 đối tượng Rong cỏ biển, có biểu hiện hoạt tính với khả năng trung hòa gốc tự do tạo bởi DPPH là SC%=54,98 ± 1,8 và SC50=37,69mg/ml. 50/176 mẫu có hoạt tính gây độc tế bào với ít nhất một trong 2 dòng tế bào thử nghiệm. Trong đó, 20 mẫu có hoạt tính trên cả 2 dòng tế bào ung thư gan (Hep-G2) và tế bào ung thư phổi (LU-1).
  • Kết quả phân lập các hợp chất: đã phân lập được 27 hợp chất từ 04 nhóm đối tượng nghiên cứu:
    • Từ loài Dichotella gemmacea thuộc đối tượng San hô, đã phân lập được 10 hợp chất là: Cholesterol SHE.1.2, Praelolide, Juncelloside C, Juncelloside D, Uracil, 1-heptadecanyl glyceryl ether, cholesterol, thymine, N-Methyl-uracil, Uracil SHE.3.5.4.13. Mẫu SHH 33 (Praelolide) có hoạt tính kháng S. aureus, MIC=25µg/ml và hoạt tính kháng dòng tế bào Hep-G2 với IC50=7,58 µg/ml và ức chế hoàn toàn sự phát triển của tế bào này ở nồng độ 10µg/ml.
    • Từ loài Kappaphycus alavareziiGracilaria tenuistiphitata thuộc đối tượng Rong cỏ biển, đã phân lập được 06 hợp chất là Methyl 2-hydroxyl tricosanoate, Palmitic acid, 7β-hydroxy-cholesterol, 7α-hydroxy-cholesterol, 7β-methoxy-cholesterol, AAEE.
    • Từ hai loài Hải sâm Holothuria scabra và sao biển Archaster typicus thuộc đối tượng Da gai đã phân lập được 11 hợp chất là 4,14a-dimethyl-5a-cholest-9(11)-en-3b-ol, lathosterol, thymine, phenyl alanine, holothurin B, TG1, TG2, TG3, TG4, TG5, Archasteroside C. Mẫu DGC 5.1 có hoạt tính kháng nấm (chủng nấm mốc A. niger, MIC=25 µg/ml; và nấm men C. albicans, MIC=50µg/ml và có hoạt tính ức chế cả 2 dòng tế bào ung thư gan (Hep-G2) và ung thư phổi (LU-1) với nồng độ ức chế 50% tế bào lần lượt là IC50=1,28µg/ml và IC50=1,34µg/ml. Kháng 1 chủng vi khuẩn là DG 04.1 (kháng chủng B. subtilis với giá trị MIC=50µg/ml) và Các mẫu có hoạt tính kháng 2 chủng vi khuẩn là mẫu ký hiệu DGA 2.1 (kháng B. subtilis, MIC=50µg/ml và S. aureus, MIC=50µg/ml); DG 4.10 kháng E. coli, MIC=25µg/ml và B. subtilis, MIC=50µg/ml).
    • Từ đối tượng Thân mềm, đã phân lập được 05 hợp chất : FA16:0, 1-O-Octadecyl-sn-glycerol (18:0), 1-O-Tetradecyl-sn-glycerol (14:0), EPA-EE, 22:5n-3), DHA, 22:6n-3.
  • Đã mô phỏng bán tổng hợp 24 hợp chất Eicosanoid có nguồn gốc từ sinh vật biển, phục vụ cho nghiên cứu hoạt tính ảo và tương quan hoạt tính-cấu trúc trên đối tượng thụ thể ER. Kết quả lớp chất Prostaglandin có tiềm năng ức chế, gây độc tế bào cao hơn so với lớp chất Leukotriene và Thromboxan. Trong đó Prostaglandin A1 và A2 là hai hợp chất có tiềm năng hoạt tính gây độc tế bào cao. Các tham số lượng tử và cấu trúc ảnh hưởng với mức độ khác nhau đến hoạt tính gây độc tế bào của các phân tử Eicosanoid nghiên cứu. Mô hình QSAR với các tham số Et, Eb, H, µ, EHOMO, ELUMO, LogP và Eh mô tả đúng nhất với kết quả hoạt tính ảo (R2= 0,6728) và có thể được sử dụng để dự đoán hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất Eicosanoid, định hướng cho tách chiết và bán tổng hợp.
    • Đã chế tạo thành công hệ vi nhũ tương có chứa các tiểu phân nano curcumin, với nồng độ curcumin đạt trong khoảng từ 5 – 25%; kích thước tiểu phân trong khoảng 30-50 nm; thế zeta khi phân tán trong nước là ~-38 mV; có độ ổn định cao tại pH 7 trong thời gian dài (6-24 h), đáp ứng yêu cầu của quá trình vận chuyển các hạt tiểu phân curcumin tới đích mong muốn. Hoạt tính chống oxi hóa của curcumin được tăng lên khi curcumin ở dạng nano và khi curcumin kết hợp với một chất hiệp đồng với nó thuộc nhóm nó thuộc nhóm Flavonoid như Quercetin.
    • Từ thịt loài hàu Crassostrea gigas sau khi thủy phân đã thu bột đạm cao cấp Nghiên cứu bào chế xác định được công thức phù hợp cho viên thực phẩm chức năng VEDA-K+ khi đóng viên nang cứng 500 mg/viên là công thức nang N4 (Bột đạm thủy phân 200 mg, Canxi stearat 150mg, axit ascosbic 10mg, Đường glucose 85mg, Curcumin 5g, Bột khoai tây vừa đủ. Thực phẩm chức năng VEDA-K+ không thể hiện độ độc cấp tính ở các mức liều nghiên cứu, ngay cả liều nghiên cứu tối đa 20g/kgP. Do đó, giá trị LD50 (liều gây chết 50% động vật thí nghiệm) là không thể xác định, do đó cho thấy rằng thực phẩm chức năng VEDA-K+ dưới dạng viên nang không gây độc cấp tính và không gây chết chuột thí nghiệm. Thực phẩm chức năng VEDA-K+ dưới dạng viên nén không ảnh hưởng đến sự tăng khối lượng của động vật thí nghiệm dù được cho uống ở liều cao kéo dài liên tục. Ngoài ra, thực phẩm chức VEDA-K+ dưới dạng viên nén không ảnh hưởng đến mô và các cơ quan trọng cơ thể, không ảnh hưởng đến chức năng sinh lí của các cơ quan trong có thể.
Những đóng góp mới
  • Đã tạo được DATABASE cơ sở dữ liệu lipit của sinh vật biển vùng biển Đông bắc Việt Nam (61 mẫu san hô, 60 mẫu rong cỏ biển, 30 mẫu da gai, 17 mẫu thân mềm) bao gồm các thông tin về loài, hàm lượng lipit tổng, thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit, thành phần và hàm lượng các axit béo. Nghiên cứu sự thay đổi của các thành phần lipit trước sự biến động của nhiệt độ môi trường thu mẫu.
  • Đã mô phỏng bán tổng hợp 24 hợp chất Eicosanoid có nguồn gốc từ sinh vật biển, phục vụ cho nghiên cứu hoạt tính ảo và tương quan hoạt tính-cấu trúc QSAR trên đối tượng protein thụ thể ER.
  • Đã chế tạo thành công hệ vi nhũ tương có chứa các tiểu phân nano curcumin, với nồng độ curcumin đạt trong khoảng từ 5 – 25%; kích thước tiểu phân trong khoảng 30-50 nm; thế zeta khi phân tán trong nước là ~-38 mV; có độ ổn định cao tại pH 7 trong thời gian dài (6-24 h), đáp ứng yêu cầu của quá trình vận chuyển các hạt tiểu phân curcumin tới đích mong muốn.
  • Từ thịt loài hàu Crassostrea gigas sau khi thủy phân đã thu bột đạm cao cấp Nghiên cứu bào chế xác định được công thức phù hợp cho thực phẩm chức năng VEDA-K+ giúp phục hồi sức khỏe và tăng sức đề kháng cho cơ thể