Nghiên cứu quy trình chiết tách hoạt chất hấp thụ sinh học từ phụ phẩm của ngành chế biến nông sản ứng dụng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng và điều trị người bị nhiễm độc kim loại nặng
Pectin là một trong những thành phần chính của thành tế bào thực vật và cũng là đại phân tử gần như phức tạp nhất trong tự nhiên. Nó có thể được tạo thành từ nhiều loại monosaccharide (có thể lên đến 17 loại) hợp thành hơn 20 loại liên kết khác nhau. Trong cấu trúc pectin có thể bao gồm các đoạn mạch bao gồm các dạng acid pectic ester hóa với methanol, dạng pectin đề- ester hóa và dạng muối cũng như dạng các polysaccharide trung tính chẳng hạn arabinans, galactans and arabinogalactans. Vỏ cam, chanh và bã táo ép, các phụ phẩm của ngành sản xuất nước ép hoa quả là nguồn nguyên liệu phổ biến trong sản xuất pectin. Ở Việt Nam, nghiên cứu sử dụng hoạt chất pectin làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng ngừa và điều trị người bị nhiễm độc kim loại nặng vẫn còn khá mới mẻ. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc trích ly pectin từ các loại củ quả, ứng dụng trong bảo quản thực phẩm.
Nhằm xây dựng được quy trình chiết tách và biến tính hiệu quả hoạt chất pectin từ các nguồn nguyên liệu sẵn có của Việt Nam, gồm trái cây, phụ phẩm của ngành chế biến nông sản; xây dựng được quy trình bào chế viên nén tổ hợp pectin hoặc pectin biến tính - vitamin - khoáng chất cần thiết để tạo ra tổ hợp có khả năng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị nhiễm độc chì và kim loại nặng khác, đồng thời nâng cao sức khỏe con người, nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu do TS. Bạch Thị Tâm đứng đầu đã đề xuất và được giao thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết tách hoạt chất hấp thụ sinh học từ phụ phẩm của ngành chế biến nông sản ứng dụng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng và điều trị người bị nhiễm độc kim loại nặng”.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu chiết tách chất hấp thụ sinh học trên cơ sở Pectin từ các nguồn nguyên liệu sẵn có của Việt Nam, gồm trái cây, phụ phẩm của ngành chế biến nông sản, có hoạt tính cao trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị giải độc chì và kim loại nặng khác. Đồng thời, các hoạt chất này sẽ được nghiên cứu bào chế dưới dạng kết hợp với các vitamin và khoáng chất cần thiết khác nhằm tạo ra một tổ hợp có khả năng không chỉ phòng ngừa và hỗ trợ điều trị nhiễm độc chì và kim loại nặng khác, mà còn giúp nâng cao sức khỏe con người.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài đã thu được một số kết quả như sau:
1. Đã hoàn thiện quy trình công nghệ chiết tách và biến tính hoạt chất pectin từ nguyên liệu Việt Nam trên hệ thiết bị sản xuất Pilot công suất 500 g sản phẩm/mẻ, bao gồm:
- Hoàn thiện nghiên cứu các thông số công nghệ trong quá trình chiết tách và biến tính pectin từ nguyên liệu cùi bưởi, bã táo quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot công suất 500 g sản phẩm/mẻ, đặc biệt trong đó có 26 những nghiên cứu về quá trình sơ chế -bảo quản nguyên liệu và sản phẩm, phương pháp chiết tách, biến tính pectin, xử lý thu hồi tái sử dụng tác nhân tiền xử lý, quá trình bảo quản, xử lý bã thải...
- Hoàn thiện quá trình tính toán và cải tiến hệ thiết bị sẵn có để phù hợp với nguồn nguyên liệu. Từ đó hoàn thiện quá trình vận hành chạy thử để sản xuất 3kg sản phẩm pectin biến tính trên hệ thiết bị đã cải tạo.
- Đã hoàn thiện quy trình công nghệ chiết tách và biến tính pectin trên hệ pilot công suất 500g sản phẩm/mẻ (6,5 kg nguyên liệu/mẻ).
2. Đã sản xuất được 3,45 kg bột pectin biến tính có hàm lượng pectin 95,1 % và có các chỉ tiêu chất lượng đạt theo TCCS, có thể áp dụng trong công nghiệp dược phẩm.
3. Đã hoàn thiện quy trình bào chế viên nén tổ hợp pectin biến tính - vitamin - khoáng chất. Đã bào chế được 11.800 viên nén, có các thông số cụ thể:
- Kích thước viên nén: đường kính 1 cm, dày 0,4 cm
- Khối lượng viên nén: 400 mg
- Thành phần hoạt chất trong 1 viên nén: Hỗn hợp pectin và vitamin ≥ 250 mg, tá dược bao gồm D-lactose, tinh bột, MCC, và calcium stearate.
- Viên nén LM-pectin có các chỉ tiêu chất lượng đạt theo TCCS.
4. Đã kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở của sản phẩm bột pectin biến tính và tiêu chuẩn cơ sở viên nén LM-pectin. Kết quả cho thấy sản phẩm đều đạt yêu cầu của TCCS.
5. Kết quả nghiên cứu độ ổn định và xác định hạn dùng của viên nén tổ hợp pectin cho thấy. Viên nén tổ hợp pectin là ổn định ở điều kiện lão hóa cấp tốc tới 6 tháng và ổn định ở điều kiện thường tới thời điểm lấy mẫu hiện tại là 9 tháng. Từ phương trình động học Van’t Hoff xác định được hạn dùng cho sản phẩm viên nén pectin là 36 tháng.
6. Kết quả đánh giá độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của viên nén tổ hợp pectin. Chưa tìm thấy LD50 của viên nén tổ hợp VN-PT-0020 theo đường uống trên chuột nhắt trắng. Với mức liều cao nhất có thể cho chuột uống là 24g/kg cân nặng chuột, mà không gây chết chuột nhắt trắng thực nghiệm, không gây biểu hiện độc, chứng tỏ viên nén có khoảng an toàn điều trị rộng. Nghiên cứu độc tính bán trường diễn trên chuột cống trắng cho thấy viên nén tổ hợp VN-PT-0020 an toàn ở các mức liều dùng và thời gian sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm trên chuột cống trắng.
7. Kết quả đánh giá hoạt tính hấp thu chì in vivo của viên nén tổ hợp pectin. Cho chuột uống liều 0,336 g/kg/ngày và liều 0,672 g/kg/ngày, liên tục trong 33 ngày cho thấy:
- Làm giảm nồng độ chì trong máu, trong gan và thận của chuột (p < 0,01 so với lô chứng bệnh).
- Phục hồi số lượng bạch cầu, hồng cầu, tiểu cầu, hemoglobin, hematocrit bị giảm do nhiễm độc chì (p < 0,05 so với lô chứng bệnh lý).
- Làm giảm sự gia tăng Creatinin máu do nhiễm độc chì (p < 0,05 so với lô chứng bệnh lý).
- Làm giảm sự gia tăng Malondialdehyde (MDA) máu do nhiễm độc chì (p < 0,05 so với lô chứng bệnh lý).
Đề tài góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp hóa dược của Việt Nam. Từ công nghệ chiết tách này có thể tự sản xuất được sản phẩm pectin biến tính đạt chất lượng, đáp ứng nhu cầu trong nước.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 18352/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
https://vista.gov.vn/
