Chiết xuất thành công hoạt chất hỗ trợ cải thiện trí nhớ từ loài cây dại trên núi cao

Hiện nay, trên thế giới có khoảng 46,8 triệu người mắc bệnh sa sút trí tuệ, trong đó phần lớn có độ tuổi từ 60 trở lên và Alzheimer là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sa sút trí tuệ. Để điều trị bệnh Alzheimer, chỉ có khoảng 5 loại thuốc được FDA cấp phép sử dụng là rivasstigmine, galantamine, tacrine, donepezil và memantine. Tuy nhiên, các thuốc này chỉ có tác dụng đối với triệu chứng của bệnh ở một số bệnh nhân và nhiều bệnh nhân không đáp ứng với những thuốc này.

Bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer (một bệnh trong sa sút trí tuệ ở người cao tuổi) có sự suy giảm đáng kể lượng acetylcholine (một chất dẫn truyền thần kinh trung ương, truyền tín hiệu trong các khe synapsis). Alkaloid huperzine có khả năng tác động trực tiếp lên não bộ với liều lượng thấp, chỉ tính bằng microgram nhờ khả năng xuyên qua hàng rào mạch máu não. Sau khi vào được não, Huperzine A ức chế việc sản sinh ra acetylcholinesterase, giúp hàm lượng acetylcholine trong não tăng lên, làm cải thiện nhận thức và trí nhớ cho bệnh nhân Alzheimer.

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã tiếp cận và sử dụng các loại thuốc, các hợp chất có nguồn gốc từ tự nhiên để điều trị các bệnh về sa sút trí tuệ. Hầu hết các loại thuốc bổ trợ trí nhớ đều được các nhà khoa học nghiên cứu từ những nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên như bạch quả, việt quất hay hồng sâm và một số thành phần từ Linh chi, Nhung hươu, sâm Angelica, sữa ong chúa. Tuy nhiên, các sản phẩm này có giá thành không hề rẻ, khó tiếp cận với mặt bằng chung của người tiêu dùng trong nước.

Xuất phát từ thực tế đó, các nhà khoa học tại Học viện Quân y đang nghiên cứu công nghệ chiết xuất hoạt chất Huperzine A từ Thạch tùng răng cưa để ứng dụng trong sản xuất một số thực phẩm chức năng hỗ trợ cải thiện trí nhớ. Loài thực vật này còn có tên gọi khác là thạch tùng răng, chân sói, phân bố ở Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan, Mỹ…

Đề tài do Thiếu tá, TS. Nguyễn Văn Thư làm chủ nhiệm, được thực hiện từ tháng 1/2019 đến tháng 12/2020. Mục tiêu của đề tài nhằm xây dựng được quy trình công nghệ, mô hình thiết bị nuôi cấy, tạo sinh khối tế bào từ Thạch tùng răng cưa (Huperzia serrata) để tách chiết, tạo chế phẩm Huperzine A ứng dụng trong sản xuất một số thực phẩm chức năng hỗ trợ cải thiện trí nhớ.

Thạch tùng răng cưa phổ biến ở các vùng núi cao từ 1.000m trở lên

Thạch tùng răng cưa được sử dụng làm nguyên liệu để chiết xuất Huperzine A – một hoạt chất được sử dụng làm thuốc điều trị các triệu chứng của bệnh Alzheimer. Huperzine A được các nhà khoa học Trung Quốc chiết xuất lần đầu tiên vào năm 1948. Sau khi các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc được chính thức công bố thì rất nhiều nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu và đưa ra kết luận về tác dụng của Huperzine A trong việc chữa trị các bệnh về suy giảm trí nhớ, trong đó có bệnh Alzheimer của người già.

Tại Ấn Độ, dựa vào các kết quả nghiên cứu và truyền thống sử dụng vị thuốc này tại Trung Quốc và Châu Âu, nhóm các nhà nghiên cứu tại Ấn Độ đánh giá thạch tùng răng cưa và các loài có cùng họ với nó là một trong những loại thảo dược tiềm năng và có thể được nghiên cứu kỹ hơn để đánh giá về tính chất và tiềm năng dược liệu, bao gồm cả việc chiết xuất hoạt chất Huperzine A.

Tại Việt Nam, loài cây này chỉ gặp ở vùng núi cao từ 1.000m trở lên ở Lào Cai, Cao Bằng, Quảng Trị, Quảng Nam – Đà Nẵng, Khánh Hòa, Lâm Đồng. Do đặc điểm rất hiếm nên giá bán vị thuốc này hiện nay khá cao, được biết trên thị trường hiện nay giá bán cây thạch tùng răng cưa xuất xứ Đà Lạt có giá bán khoảng 800.000đ/kg cây khô.

Ngoài ra, việc chiết xuất Huperzine A thường gặp nhiều khó khăn do trong thành phần hóa học của Thạch tùng răng cưa chứa nhiều chất có cấu trúc hóa học gần giống nhau. Để tinh chế đạt tiêu chuẩn dược dụng phải sử dụng các phương pháp tinh chế đắt tiền như: sắc ký cột, sắc ký điều chế. Các phương pháp này mất nhiều thời gian cũng như dung môi hóa chất và hiệu suất thu được thấp.

Đến thời điểm hiện tại, nhóm thực hiện đã hoàn thành việc thu thập và định danh thạch tùng răng cưa mọc tự nhiên dùng làm mẫu nuôi cấy sinh khối tế bào bằng phương pháp giải trình tự gen. Các mẫu Thạch tùng răng cưa được nhóm nghiên cứu thu thập từ Vườn quốc gia Hoàng Liên thuộc khu vực Sapa, Lào Cai, vùng lõi của Vườn quốc gia Biddoup Bà Nà, Lâm Đồng và được định danh bằng phương pháp giám định thực vật và sinh học phân tử.

Trên cơ sở đó, nhóm tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình tạo sinh khối thạch tùng răng cưa quy mô phòng thí nghiệm. Nội dung nghiên cứu xác định các nhóm hoạt chất của sinh khối thạch tùng răng cưa thu hoạch được cũng đã được nhóm thực hiện hoàn thành đúng tiến độ và đảm bảo chất lượng.

“Chúng tôi đã tổ chức đoàn đi học tập, trao đổi về kỹ thuật chiết xuất và tinh chế Huperzin A từ sinh khối tế bào Thạch tùng răng cưa tại Trường ĐH Catholic Deadu (DCU), Trường Y, Đại học Dongguk, Hàn Quốc để trau dồi thêm kiến thức, kinh nghiệm thực tế từ các đơn vị này, phục vụ quá trình triển khai thực hiện đề tài được Bộ Công Thương giao”, Thiếu tá, TS. Nguyễn Văn Thư cho biết.

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ tạp sinh khối tế bào từ Thạch tùng răng cưa (Huperzia serrata) để chiết xuất hoạt chất Huperzine A ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm” thuộc khuôn khổ Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công Thương chủ trì.

Lưu Điệp