Nghiên cứu phát triển quy trình nuôi trồng lượng lớn sinh khối tảo Schizochytrium mangrovei PQ6 và tách chiết squalene đủ tiêu chuẩn nguyên liệu làm thực phẩm chức năng. Mã số đề tài: VAST.ĐLT.11/14-15

Chủ nhiệm đề tài TS. Hoàng Thị Minh Hiền
Đơn vị thực hiện Viện Công nghệ Sinh học
Thời gian thực hiện 2014 - 2015
Tổng kinh phí 500 triệu đồng
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Thu được squalene đủ tiêu chuẩn nguyên liệu làm thực phẩm chức năng từ vi tảo biển dị dưỡng nuôi cấy của Việt Nam nhằm nâng cao sức khỏe cộng đồng.

Kết quả đạt được

- Đã xác định được điều kiện cho sinh trưởng và tích lũy squalene của chủng S. mangrovei PQ6 là lên men theo mẻ có bổ sung cơ chất là đường đến 22% và 0,4 % hỗn hợp vitamin (vitamin B1 - 45 g/L, vitamin B6 - 45 g/L và vitamin B12 - 0,25 g/L) với nguồn nitơ là 1,2 % cao nấm men và 6,42% monosodium glutamate. Trong đó, thời gian tối ưu để bổ sung đường trong quá trình lên men là tại thời điểm 36h. Thu sinh khối sau 48 giờ bổ sung đường. Sinh khối có mật độ tế bào đạt 378,4 ± 4,1 x 106 tb/mL, sinh khối tươi đạt 272,8 ± 5,2 g/L tương đương 86,4 ± 2,3 g sinh khối khô/L, hàm lượng squalene đạt 80,2 ± 3,9 mg/g SKK và sản lượng squalene đạt 6928,6 ± 14,6 mg/L.
- Đã xây dựng được 2 quy trình sản xuất sinh khối tảo giàu squalene trong quy mô 30 và 150 lít. Sinh khối và hàm lượng squalene trong quy mô 30 lít tương ứng đạt 86,4 ± 2,3 g sinh khối khô/L và 80,2 ± 3,9mg/g SKK. Sinh khối và hàm lượng squalene trong quy mô 150 Lít tương ứng đạt 81,5 ± 1,6 g sinh khối khô/L và 75,4 ± 1,3 mg/g SKK.
- Đã xây dựng được quy trình tách chiết và tinh chế nguyên liệu squalene từ sinh khối tảo S. mangrovei PQ6 với hiệu suất thu hồi đạt 50-60%. Squalene thu được có dạng keo không màu và không mùi, có độ tinh sạch cao chiếm trên 90%, đảm bảo yêu cầu chất lượng để làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm, thực phẩm chức năng và dược phẩm.
- Đã xây dựng được tiêu chuẩn cơ sở cho nguyên liệu squalene từ S. mangrovei PQ6 ở cấp độ Phòng Công nghệ tảo, Viện Công nghệ sinh học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Đã đánh giá an toàn độc tính cấp của squalene. Squalene không gây chết động vật thí nghiệm và không xác định được giá trị LD50.
- Đã đánh giá tác dụng giảm lipit của squalene trong hai tế bào HepG2 và RAW246.7. Ủ tế bào HepG2 với 100 μM squalene có tác dụng giảm cholesterol và trigycerid từ 100% trong tế bào đối chứng xuống 80% (P < 0,05) và 65% (P 0,01). Hàm lượng cholesterol và trigycerid trong tế bào RAW246.7 giảm từ 100% trong đối chứng xuống còn 86% (P0,05) và 52% (P0,01) trong tế bào được ủ với 100 μM squalene.

htmhien1

Những đóng góp mới

- Đã tạo ra được quy trình nuôi lên men theo mẻ có bổ sung cơ chất ở cấp độ bình lên men 30 và 50 Lít chủng S. mangrovei PQ6 giàu squalene (squalene đạt được gần 7g/L)
- Chủ động được nguồn nguyên liệu cũng như phương pháp tách chiết và tinh chế squalene từ chủng S. mangrovei PQ6 có thể thay thế nguồn squalene từ dầu gan cá mập trong tương lai.

Sản phẩm

- Các bài báo công bố
+ Hoang Thi Minh Hien, Nguyen Cam Ha, Le Thi Thom, Hoang Thi Huong Quynh, Ngo Thi Hoai Thu, Hoang Thi Lan Anh, Dang Diem Hong. 2016. Squalene isolated from Schizochytrium mangrovei is a peroxisome proliferator-activated receptor-a agonist that regulates lipid metabolism in HepG2 cells. Biotechnol Lett 38:1065–1071.
+ Nguyễn Cẩm Hà, Lê Thị Thơm, Đặng Diễm Hồng, Hoàng Thị Minh Hiền. 2016. Nghiên cứu tác dụng giảm lipid của squalen tách chiết từ vi tảo biển dị dưỡng Schizochytrium sp. trên tế bào HepG2. Tạp chí Dược liệu 21 (4): 270-274.
+ Nguyễn Cẩm Hà, Lê Thị Thơm, Lưu Thị Tâm, Hoàng Thị lan Anh, Ngô Thị Hoài Thu, Hoàng Thị Minh Hiền, Đặng Diễm Hồng. 2014. Tách chiết và làm sạch squalene từ sinh khối vi tảo biển dị dưỡng  Schizochytrium mangrovei PQ6 của Việt Nam để làm thực phẩm chức năng. Tuyển tập Hội nghị Khoa học Toàn Quốc Sinh học Biển và Phát triển bền vững lần thứ 2. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ: 605-612. Doi 10.15625/MBSD2.2014-0068.  
- Các sản phẩm cụ thể
+ 12 kg sinh khối tảo S. mangrovei PQ6 giàu squalene
+ 4 mL tương đương với 4g squalene tinh kiết đạt tiêu chuẩn cơ sở
- Các sản phẩm khác
+ 01 quy trình sản xuất sinh khối tảo giàu squalene trên quy mô 30 lít
+ 01 quy trình sản xuất sinh khối tảo giàu squalene trên quy mô 150 lít
+ 01 quy trình tách chiết squalene từ S. mangrovei PQ6
+ 01 tiêu chuẩn cơ sở của nguyên liệu squalene cho sử dụng làm thực phẩm chức năng
+ 01 báo cáo mức độ an toàn sử dụng của nguyên liệu squalene trên động vật thực nghiệm
+ 01 báo cáo về hoạt tính dược lý của nguyên liệu squalene trên mô hình tế bào
+ Đào tạo thạc sĩ: 01 (Nguyễn Cẩm Hà; đã bảo vệ năm 2014)

* Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài:

Với những kết quả đạt được, tập thể cán bộ thực hiện đề tài kính đề nghị Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Công nghệ sinh học tạo điều kiện để có thể tiếp tục phát triển đề tài theo hướng nghiên cứu khai thác ứng dụng hoạt chất squalene nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị dược dụng.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".