Tin trong nước
ỨNG DỤNG BỨC XẠ CHẾ TẠO NANO SELEN ỔN ĐỊNH TRONG β-GLUCAN VÀ XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG CƯỜNG MIỄN DỊCH CỦA CHẾ PHẨM
(Hcmbiotech.com.vn - 19/01/2022):

Selenium (Se) là một trong những nguyên tố vi lượng thiết yếu vàquan trọng đối với quá trình chuyển hóa dinh dưỡng ở người cũng như động vật.Se là thành phần cấu trúc chính của khoảng 25 hợp chất selenoprotein;selenoprotein bao gồm những enzyme tiêu biểu như iodothyronine deiodinase(GPx), glutathione peroxidase (TRx) và thioredoxin reductase đóng vai trò quantrọng, kích thích hệ miễn dịch thông qua cơ chế không đặc hiệu trong cơ thểngười và động vật. Các nghiên cứu gần đây cho thấy, sự thiếu hụt selen trong cơthể có thể dẫn đến một trong các hội chứng như giảm khả năng sinh trưởng, giảmtrương cơ lực, ức chế khả năng miễn dịch của cơ thể, gây tổn thương thần kinh,bệnh tim mạch, hoại tử gan, xơ hóa tụy, giảm sắc tố mô, các dạng ung thư và cóthể dẫn đến tử vong. Ngược lại, khi cung cấp đủ hàm lượng Se trong cơ thể (vớiliều trung bình là khoảng 200 µg) có thể góp phần phục hồi hệ thống miễn dịchcũng như tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể chống lại sự nhiễm trùng thôngqua quá trình tăng cường hoạt động của hệ bạch cầu và hoạt động của tuyến ức.Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy việc bổ sung Se vào khẩu phần ăn hàng ngàycũng góp phần tăng cường chất lượng các sản phẩm trứng và sữa ở các loại độngvật nuôi. Các sản phẩm từ trứng, sữa giàu Se cũng đã được thương mại rộng rãitrên hơn 20 quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, việc sử dụng selen vô cơ hoặchữu cơ theo phương pháp truyền thống thường kém hiệu quả và gây độc với ngườisử dụng. Nguyên nhân là do độc tính của selen vô cơ như sodium selenite cao vàkhả năng hấp thụ trong cơ thể thấp, do đó giới hạn giữa liều hiệu dụng sinh họcvà liều gây độc của Se vô cơ và hữu cơ là rất nhỏ. Khi sử dụng Se vô cơ vượtquá 400 µg/ngày thường dẫn đến hiện tượng ngộ độc. Trong khi đó, nano Se đã khắcphục được những nhược điểm này của Se dạng vô cơ và hữu cơ, nano Se không nhữngcó khả năng chống oxi hóa mạnh mà còn có hoạt tính sinh học cao hơn nhiều sovới các nguồn Se vô cơ (như sodium selenite) hay Se hữu cơ (nhưselenomethionine). Nano selen còn có ưu điểm vượt trội là độc tính rất thấp,liều hiệu dụng sinh học của chúng nhỏ hơn hàng trăm lần so với giá trị LD50 củacác nguồn Se vô cơ hay Se hữu cơ, nên rất an toàn cho người và vật nuôi.

Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu về việc chế tạo nano Se nhưngchủ yếu tập trung vào các phương pháp chính bao gồm: phương pháp hóa học sửdụng các chất khử như NaBH4, hydrazine, v.v. phương pháp vật lý sửdụng nhiệt độ, vi sóng, áp suất, v.v. làm tác nhân khử và phương pháp sinh họcsử dụng các tác nhân khử sinh học như vi sinh vật, emzyme hay các hoạt chất cónguồn gốc tự nhiên. Tuy vậy, các phương pháp này đều có nhược điểm là các chấtkhử còn tồn dư trong sản phẩm sau khi chế tạo, hiệu suất tạo hạt nano thấp,thời gian bảo quản không được lâu, v.v. nên gặp nhiều hạn chế khi triển khaiứng dụng, nhất là trong lĩnh vực làm thực phẩm bảo vệ sức khỏe hay thuốc yêucầu chất lượng sản phẩm cao. Trong khi đó, phương pháp chiếu xạ là một phươngpháp chế tạo hạt nano được công nhận là có nhiều ưu điểm vượt trội như: khôngsử dụng chất khử nên thân thiện với môi trường và con người, có khả năng sảnxuất trên quy mô công nghiệp, sản phẩm có độ tinh khiết cao và dễ dàng điềuchỉnh kích thước hạt thông qua sự thay đổi đổi liều và suất liều chiếu xạ.Ngoài ra, trong chế tạo hạt nano luôn yêu cầu phải sử dụng chất ổn định (thườnglà các polymer sinh học) để tránh sự kết cụm, làm gia tăng kích thước hạt nanotrong quá trình hình thành cũng như trong bảo quản chế phẩm sau khi chế tạo.Phương pháp chiếu xạ còn thể hiện ưu điểm nữa là không có sự hạn chế trong việclựa chọn chất ổn định trong quá trình chế tạo sản phẩm nano.
Bên cạnh đó, β-glucan là một polysaccharide có nguồn gốc từ thànhtế bào các loại nấm, vi khuẩn và các loại ngũ cốc nói chung. Trong nhiều nămtrở lại đây, β-glucan đã được biết đến và nghiên cứu rộng rãi bởinhững hoạt tính sinh học hữu ích như: kích thích đại thực bào, tăng cường miễndịch, kháng khối u, kháng ung thư, chống lão hóa, kháng viêm, kháng khuẩn,virus, giảm mỡ máu, kích thích tạo máu và chữa lành vết thương, giúp cho quátrình tiêu hóa tốt hơn, làm sạch vi khuẩn gây hại trong hệ tiêu hóa và đảm bảothực hiện chính xác phản ứng nhu động ruột, làm giảm các vấn đề có liên quanđến tiêu hóa kém như tạo mụn nhọt, viêm ruột và giảm cholesterol huyết thanh vàlượng triglyceride. Chính vì vậy, trong quá trình chế tạo nano selen bằngphương pháp chiếu xạ, ngoài đóng vai trò là một hợp chất sinh học bổ sung vớinhiều đặc tính vượt trội, β-glucan còn đóng vai trò là một chất ổnđịnh giúp ổn định các hạt nano selen, giảm kích thước hạt nano và chống kết tụhạt sau quá trình chế tạo.

Mặc dù đã có một số công trình nghiên cứu chế tạo nano selentrong và ngoài nước sử dụng chitosan, oligochitosan, dextran, carboxymethylcellulose, v.v. làm chất ổn định, nhưng hầu như chưa có công trình nào công bốvề việc sử dụng β-glucan làm chất ổn định trong chế tạo nano selen,đặc biệt chế tạo bằng phương pháp bức xạ. Chính vì vậy, việc sử dụng β-glucantan nước làm chất ổn định trong chế phẩm nano selen hứa hẹn nhiều triển vọngứng dụng, vì β-glucan nấm men đã được sử dụng rất phổ biến để làmthực phẩm bảo vệ sức khỏe. Hơn nữa, cho đến nay vẫn chưa có chế phẩm nano selennào được thương mại để sử dụng cho vật nuôi, thủy sản hay cho người được sảnxuất và thương mại trong nước, do đó việc nghiên cứu tạo chế phẩm nano selen sửdụng β-glucan làm chất ổn định nhằm đánh giá các hoạt tính sinh họccủa chúng và hướng tới làm thực phẩm chức năng để tăng cường các hoạt động miễndịch là rất cần thiết nhằm tăng cường sức đề kháng và hỗ trợ trong điều trịbệnh.

Chính vì vậy, đề tài “Ứng dụng bức xạ chế tạo nano selenổn định trong β-glucan và xác định khả năng tăng cường miễn dịch của chếphẩm” đã được Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ, Sở Khoa học và Côngnghệ TP. Hồ Chí Minh cấp kinh phí thực hiện, Trung tâm Công nghệ TP. Hồ ChíMinh là đơn vị chủ trì và PGS. TS. Lê Quang Luân làm chủ nhiệm.

Sau 24 tháng thực hiện nhóm nghiên cứu đã hoàn thành các nộidung đã đăng ký của đề theo đúng tiến độ và mục tiêu ban đầu đồng thời đạt đượcđầy đủ các sản phẩm đã đăng ký. Đề tài đã được Hội đồng nghiệm thu đánh giáxuất sắc với các kết quả đạt được cụ thể như sau:

- Đã tách chiết thành công β-glucan từ nấm men biađồng thời chế tạo thành công β-glucan tan nước có khối lượng phântử thấp bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma Co-60 với hiệu suất cao và có đặctrưng cấu trúc không thay đổi so với β-glucan ban đầu.

- Liều chiếu xạ chuyển hóa bão hòa đối với các mẫu SeNPs/β-glucancó nồng độ Se4+ ban đầu là 40, 60, 80, 100 và 120 ppm đã đượcxác định là 4, 6, 8, 10 và 12 kGy.

- Đã xác định được kích thước hạt của dung dịch keo SeNPs/β-glucanlần lượt là 64,79, 71,74; 92,02; 96,71 và 110,1 nm khi chiếu xạ ở liều chiếu xạchuyển hóa bão hòa của các mẫu SeNPs/β-glucan có nồng độ Se4+ banđầu tương ứng là 20, 60, 80, 100 và 120 ppm.

- Điều kiện phù hợp để chế tạo dung dịch keo SeNPs/β-glucancó nồng độ selen đạt 80 ppm và kích thước hạt 92 nm đã xác định được đối vớinồng độ chất ổn định β-glucan là 2%, pH ~ 5 và suất liều là 10kGy/h.
- Kết quả phân tích cấu trúc sản phẩm bằng phương pháp đo tán xạ ánh sáng động(DLS), chụp ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), đo nhiễu xạ tia X và phổhồng ngoại (FTIR) cho thấy hạt nano selen được ổn định bởi các phân tử β-glucanthông qua các liên kết tỉnh điện giữa các phân tử Se và O- trong phân tử β-glucan(-Se---O-) dưới dạng cấu trúc vỏ-lõi

- Kết quả thử nghiệm bảo quản sau 60 ngày cho thấy kích thướchạt nano của dung dịch SeNPs/β-glucan chỉ gia tăng nhẹ khi bảo quản ở 0oCvà 4oC, nhưng lại gia tăng mạnh khi  bảo quản ở 25oC.
- Trong các phương pháp sử dụng bao gồm sấy phun, tủa cồn và đông khô cho thấysấy phun là phương pháp phù hợp để tạo sản phẩm SeNPs/β-glucan dạng bộtdo không làm tăng đáng kể kích thước hạt trong sản phẩm và có thể bảo quản lâudài cũng như rất tiện lợi trong vận chuyển và sử dụng.
- Đã xác định được hoạt tính kháng oxy hóa của dung dịch keo SeNPs/β-glucankích thước hạt (64 -110 nm) nồng độ khác nhau (5 - 25 ppm). Chế phẩm SeNPs/β-glucancó hoạt tính chống oxy hóa rất cao và bền hơn so với acid ascorbic cùng nồng độsử dụng.

- Kết quả thử nghiệm độc tính cấp của chế phẩm SeNPs/β-glucanchế tạo được ở chuột với liều uống từ 160 đến 960 mg/kg thể trọng cho thấy chếphẩm SeNPs/β-glucan hầu như không gây độc tính cấp và liều tối đa chouống không gây chết (LD0) là 480 mg/kg thể trọng.

- Chế phẩm SeNPs/β-glucan chế tạo bằng phương pháp chiếuxạ có hoạt tính ức chế mạnh đối với tế bào ung thư gan HepG2 nhưng gần nhưkhông gây độc đối với nguyên bào sợi L929 ở các nồng độ dưới 20 ppm 

- Chế phẩm SeNPs/β-glucan chế tạo bằng phương pháp chiếuxạ đã thể hiện hoạt tính kích thích cường các yếu tố miễn dịch tế bào và miễndịch dịch thể trong máu ngoại vi (WBC, bạch cầu trung tính, bạch cầu lympho, tếbào B, tế bào NK, tế bào bạch cầu CD4, IgG, IgM, IL-2, IFN-γ và TFN-α), trongtủy xương (WBC, bạch cầu trung tính, bạch cầu lympho và tế bào bạch cầu CD34)và trong lách (chỉ số lách, IgG, IgM, IL-2, IFN-γ và TFN-α) ở chuột gây suygiảm miễn dịch bằng cytoxan.

- Liều cho uống bổ sung với nồng độ 6 mg/kg thể trọng chế phẩmđã có tác dụng phục hồi các chỉ số miễn dịch gần như tương đương so với chuộtbình thường không gây suy giảm miễn dịch

- Nhóm nghiên cứu cũng đã xây dựng thành công quy trình chế tạonano selen ổn định trong β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ dạngbột quy mô 60 g/mẻ (xem hình 6). Đồng thời cũng đã xây dựng Tiêu chuẩn cơ sởcho sản phẩm chế tạo được từ quy trình này.

- Kết quả đạt được từ nghiên cứu in vitro và invivo đã cho thấy chế phẩm SeNPs/β-glucan chế tạo bằng phươngpháp chiếu xạ đã cho thấy rất có tiềm năng ứng dụng làm thực phẩm bảo vệ sứckhỏe phục chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch cũng như phòng và hỗ trợ chữa trịung thư.

- Kết quả đạt được của đề tài đã công bố 2 bài báo trong nước, 1bài báo trên tạp chí quốc tế (Q1), đào tạo 2 thạc sĩ và đang đào tạo 1 nghiêncứu sinh ngành CNSH.

- Ngoài ra nhóm nghiên cứu cũng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế“Quy trình sản xuất bột nano selen ổn định trong beta-glucan tan trong nướccó hoạt tính tăng cường miễn dịch bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma(cobalt-60) và bột nano selen ổn định trong beta-glucan tan trongnước được sản xuất từ quy trình này” từ kết quả của đề tài.

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ tiếp tụcđánh giá thêm hoạt tính ức chế tế bào ung thư của chế phẩm trên các dòng tế bàoung thư vú (MCF-7), ung thư cổ tử cung (Hela), ung thư phổi A549, v.v. đồngthời nâng cấp quy trình, sản xuất thử nghiệm chế phẩm qui mô pilot và tiến tớiphồi hợp với danh nghiệp để sớm đăng ký lưu hành sản phẩm.

 

 
Tin tức khác
Nông nghiệp công nghệ cao: Đột phá chính sách mang lại thành công
Nuôi cấy tuyển chọn sinh vật nguyên sinh tự do nhằm hỗ trợ hiểu biết sâu hơn về hệ sinh vật thực vật
Ứng dụng CNSH trong canh tác ngô tại Việt Nam cho thấy các tác động tích cực về tăng năng suất, nâng cao nhập nông hộ và cải thiện môi trường
Ứng dụng vi khuẩn lactic: Rút ngắn thời gian sinh hương của nước mắm
Xác định điều kiện nuôi cấy thích hợp cho khả năng sinh sắc tố và Monacolin K từ chủng nấm mốc Monascus purpureus NBRC 4485
Thông báo
Thông báo tuyển chọn các tổ chức cá nhân chủ trì nhiệm vụ KHCN thực hiện từ năm 2023 thuộc “Đề án Phát triển Công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030” (danh mục nhiệm vụ KHCN ban hành kèm theo QĐ 1780/BNN-KHCN ngày 20/5/2022)
Thông báo chuẩn bị hồ sơ đăng ký giao trực tiếp thực hiện từ năm 2019 thuộc Chương trình CNSH
Thông báo số 1: Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc – Khu vực phía Nam lần thứ II năm 2011
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và ptnt đến năm 2020”.
THÔNG BÁO TUYỂN CHỌN TỔ CHỨC VÀ CÁ NHÂN CHỦ TRÌ NHIỆM VỤ KH&CN
Văn bản mới
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN...
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển...
Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đưa vào tuyển chọn, giao trực tiếp bắt đầu...
Về việc cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới (kèm danh mục)
Bổ sung 71 chỉ tiêu tuyển sinh đào tạo thạc sĩ năm 2011 cho Trường Đại học Lâm nghiệp
Về việc giao dự toán NSNN năm 2011(Kinh phí bổ sung sự nghiệp khoa học Công nghệ năm 2011- nhiệm vụ cấp...
Giao dự toán ngân sách nhà nước năm 2011 (đợt 4) Kinh phí xử lý sự cố đê điều năm 2011 (Phụ lục kèm theo)
Tài Liệu mới
Rút ngằn thời gian vi nhân giống lan hồ điệp
Công nghệ sinh học trong nông nghiệp
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh học lên sự nảy mầm
Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara
Liên kết Website
Vụ khoa học công nghệ và môi trường bộ NN và PTNT
Viện công nghệ sinh học
Bộ nông nghiệp vf phát triển nông thôn
Agbiotech Việt Nam
Báo Nhân Dân
Trung tâm Khuyến nông Quốc gia
Thống kê truy cập
Số người đang online: 43
Tổng số lượt truy cập: 2544288
Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Copyright © 2011 Văn phòng Công nghệ sinh học - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Địa chỉ : Số 02 Ngọc Hà, Ba Đình, Hà Nội. Điện thoại : (024) 38436817 - Fax: (024) 38433637
Email: webmaster@agrobitotech.gov.vn. Web site: www.agrobiotech.gov.vn