Các nhà khoa học Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã nghiên cứu và sản xuất thành công nước giải khát chứa astaxanthin - một chất chống oxy hóa với hoạt tính cao hơn các carotenoit khác nhiều lần và được mệnh danh là siêu vitamin E.

Tận dụng hoạt chất quý trong vi tảo

PGS.TS Trần Hoàng Dũng và nhóm nghiên cứu Trường Đại học Nguyễn Tất Thành vừa thực hiện thành công đề tài “Nghiên cứu sản xuất astaxanthin từ vi tảo Haematococcus pluvialis bằng công nghệ nuôi cấy cố định trên hệ thống quang sinh học màng đôi”. PGS.TS Trần Hoàng Dũng cho biết, astaxanthin là một sắc tố màu đỏ thuộc nhóm carotenoid và có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Astaxanthin thương mại được sử dụng để ngăn chặn nhiễm khuẩn, viêm, bệnh tim mạch, ung thư, làm tăng độ dày da, chống lão hóa...

Astaxanthin có vai trò là một chất chống oxy hóa với hoạt tính cao hơn các carotenoid khác nhiều lần nên được gọi là một “siêu vitamin E”. Nó còn có vai trò thúc đẩy sự thành thục, tăng tỷ lệ thụ tinh sống sót của trứng và cải thiện sự phát triển của phôi.

Do astaxanthin không hòa tan trong nước nên trước khi bổ sung vào nước giải khát, nhóm nghiên cứu phải thực hiện thêm một công đoạn chuyển astaxanthin sang dạng phức β-cyclodextrin.

Astaxanthin dưới dạng β-cyclodextrin này được bổ sung cùng hương liệu vào nấu trong quá trình sản xuất nước giải khát.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu thu nhận astanxanthin từ vỏ tôm, nấm men, vi khuẩn và vi tảo Haematococcus pluvialis đã thực hiện từ hơn 10 năm qua nhưng chỉ diễn ra ở quy mô phòng thí nghiệm.

Trong đó, công nghệ nuôi vi tảo Haematococcus pluvialis để thu astaxanthin vẫn sử dụng công nghệ dịch treo. Cho đến nay, hoàn toàn chưa có một cơ sở sản xuất kinh doanh nào của Việt Nam chủ động được nguồn astaxanthin này.

Với công nghệ nuôi cấy tảo cố định trên hai lớp màng - một công nghệ nuôi cấy vi tảo hoàn toàn mới trên thế giới, nhóm nghiên cứu của Trường ĐH Nguyễn Tất Thành đã sản xuất thành công astaxanthin từ vi tảo Haematococcus pluvialis và ứng dụng để sản xuất nước giải khát giàu dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe.

“Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là sản xuất được astaxanthin có giá trị dinh dưỡng cao để bổ sung vào thực phẩm, cụ thể chúng tôi đã ứng dụng astaxanthin vào trong sản phẩm nước giải khát. Trên thế giới và tại Việt Nam hiện chưa có dòng nước giải khát nào chứa astaxanthin và đây chính là điểm đột phá của đề tài” - PGS.TS Trần Hoàng Dũng cho hay.

Từ astaxanthin thu nhận được, nhóm nghiên cứu đã phối hợp một doanh nghiệp thực phẩm để sản xuất hàng trăm ngàn chai nước giải khát thể tích 250ml/chai từ nha đam có chứa astaxanthin. Sản phẩm đã được kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh, kim loại, độc tính vi nấm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và an toàn với người sử dụng.

Công nghệ nuôi cấy vi tảo giàu hoạt chất

“Chúng tôi lựa chọn vi tảo Haematococcus pluvialis để sản xuất astaxanthin bởi loại vi tảo này chứa hàm lượng astaxanthin cao. Lượng astaxanthin tối đa mà loài vi tảo này có thể đạt được lên tới 5 - 6% khối lượng khô”, PGS.TS Trần Hoàng Dũng cho biết.

PGS.TS Trần Hoàng Dũng cũng thông tin thêm, trước đây, giá thành sản xuất vi tảo rất cao, rơi vào khoảng 5 - 20 USD/kg sinh khối khô nên khó có thể sử dụng nguồn Haematococcus pluvialis để sản xuất astaxanthin cho mục đích thương mại.

Tuy nhiên, hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, kỹ thuật trong nuôi trồng vi tảo nên giá thành sản xuất Haematococcus pluvialis đã giảm đáng kể, làm cho loại vi tảo này thực sự trở thành một trong những nguồn astaxanthin tự nhiên quan trọng, có tiềm năng thương mại lớn nhất hiện nay.

“Có thể thấy, nhu cầu tiêu thụ các hợp chất thiên nhiên an toàn và có lợi cho sức khỏe như chất chống oxy hóa astaxanthin ở Việt Nam hiện nay là rất lớn... Sản phẩm không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước, mà còn được đánh giá có tiềm năng để xuất khẩu ra các nước châu Âu và Bắc Mỹ”, PGS.TS Trần Hoàng Dũng cho hay.

Với công nghệ nuôi cấy cố định trên hệ thống quang sinh học màng đôi, vi tảo Haematococcus pluvialis được nuôi cố định trên hệ thống 2 lớp màng, dinh dưỡng cung cấp cho tảo sẽ được cung cấp liên tục nhờ hiện tượng thẩm thấu. Vi tảo Haematococcus pluvialis sẽ tăng sinh và tích lũy astaxanthin tại chỗ. Công nghệ này cho phép giảm thời gian nuôi cấy xuống chỉ còn 10 ngày/mẻ và tăng hàm lượng astaxanthin lên đến 5% sinh khối khô.