Sản xuất chế phẩm Lactoferrin: Hướng đi mới trong nghiên cứu

Đây là đề tài thuộc 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 quản lý, với thời gian thực hiện 36 tháng từ 1/2018 đến tháng 12/2020.

Nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam

Lactoferrin (LF) được coi là một protein đa chức năng, có vai trò điều hòa cân bằng nồng độ sắt trong máu, có hoạt tính kháng vi khuẩn, kháng nấm, kháng virus, kháng ký sinh trùng, kháng ung thư, kháng viêm, điều hòa miễn dịch, hoạt tính enzyme. Do đó, LF đã và đang được sử dụng nhiều làm thực phẩm chức năng, bổ sung vào mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc răng miệng… Thậm chí, thực phẩm chức năng LF đã được khuyến cáo sử dụng hàng ngày cho mọi đối tượng, đặc biệt là trẻ em và người ốm… nên nhu cầu về LF ngày càng cao.

Tuy nhiên, ở nước ta, LF và các sản phẩm chứa LF hoàn toàn là nhập ngoại, giá thành cao do chúng ta chưa tự sản xuất được. Các nghiên cứu trong nước về LF chưa nhiều, đặc biệt, các nghiên cứu về sản xuất LF bằng công nghệ sinh học chưa có. Đồng thời, việc tách chiết LF từ sữa có hiệu suất thấp do hàm lượng LF trong sữa không cao (khoảng 30-100 mg/lít) và sản phẩm tạo ra có thể nhiễm tác nhân gây bệnh từ động vật cho sữa. Theo đó, hướng tiếp cận sản xuất LF bằng con đường tái tổ hợp đã nhận được sự quan tâm vì nó có hiệu suất tổng hợp LF cao.

Trao đổi với phóng viên Báo Công Thương, PGS.TS Trương Quốc Phong, chủ nhiệm Đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Lactoferrin từ Pichia pastoris tái tổ hợp” cho biết, ở Việt Nam cho đến nay hướng nghiên cứu về biểu hiện LF tái tổ hợp rất mới mẻ. Hiện nay, nhóm nghiên cứu của chúng tôi tại Đại học Bách khoa Hà Nội đã và đang tiến hành các nghiên cứu về tạo chủng Pichia pastoris tái tổ hợp phục vụ sản xuất LF.

“Có thể nói rằng, nhóm nghiên cứu của chúng tôi là nhóm nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam thực hiện tạo chủng Pichia pastoris tái tổ hợp để sản xuất LF, phục vụ mục tiêu tạo chế phẩm để sản xuất thực phẩm chức năng” - PGS.TS Trương Quốc Phong khẳng định và cho rằng Pichia pastoris là chủng nấm men đã được sử dụng thành công để sản xuất nhiều protein/enzyme tái tổ hợp ở quy công nghiệp do đó việc lựa chọn Pichia pastoris làm chủng sản xuất LF là phù hợp.

Việc sử dụng Pichia pastoris cho sản xuất LF có nhiều ưu điểm như có khả năng tổng hợp LF cao nhất trong số các vi sinh vật được nghiên cứu sử dụng làm vật chủ biểu hiện, có khả năng lên men với hiệu suất cao, phù hợp lên men quy mô lớn và đặc biệt LF sau khi tổng hợp và được biến đổi tạo thành protein có hoạt tính tương tự như LF tự nhiên.

Mục tiêu chung của đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Lactoferrin từ Pichia pastoris tái tổ hợp” đó là, xây dựng được quy trình công nghệ, mô hình thiết bị và sản xuất được chế phẩm LF từ Pichia pastoris tái tổ hợp quy mô ≥ 100 lít/mẻ, sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng và an toàn thực phẩm theo quy định để sản xuất thực phẩm chức năng.

Sản phẩm sẽ “hấp dẫn” thị trường

Theo PGS.TS Trương Quốc Phong, hiệu quả sản xuất và tách tinh chế LF sẽ là một trong những yếu tố quan trọng quyết định giá thành của chế phẩm. Trên cơ sở đó, chúng tôi đặt ra mục tiêu là nghiên cứu xây dựng được quy trình công nghệ và mô hình thiết bị sản xuất LF từ Pichia pastoris hiệu suất cao.

LF đã được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong phòng ngừa và điều trị nhiều loại bệnh. Nhu cầu sử dụng hoặc sự thiếu hụt LF có thể được khắc phục bằng cách bổ sung trực tiếp theo con đường uống và sự bổ sung này được đánh giá là không gây độc, không có tác dụng phụ.

Do đó, nhóm nghiên cứu cũng đặt mục tiêu tiếp theo là nghiên cứu xây dựng được quy trình công nghệ tạo chế phẩm LF, sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng và an toàn thực phẩm để sản xuất thử nghiệm một số sản phẩm chức năng dưới dạng viên nang và nước tăng lực.

Cũng theo PGS.TS Trương Quốc Phong, chế phẩm LF của đề tài tạo ra chắc chắn là sản phẩm hấp dẫn đối với thị trường. Các đơn vị có thể tiếp thu kết quả đề tài là các đơn vị hoạt động trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm. Sản phẩm của đề tài được phát triển dựa trên một số ưu điểm của chủng Pichia pastoris như hàm lượng LF cao, đường hóa LF như trạng thái tự nhiên, chi phí sản xuất thấp… Những ưu điểm này chắc chắn tạo ra một sản phẩm có chất lượng tốt, giúp nâng cao sức khỏe con người.

Bên cạnh đó, các kết quả của đề tài sẽ bổ sung dữ liệu quan trọng về LF cho khoa học. Làm chủ công nghệ sinh học phân tử trong tạo chủng tái tổ hợp để sản xuất protein tái tổ hợp; làm chủ các kỹ thuật tạo viên nang chứa LF; xây dựng nhóm nghiên cứu cải biến chủng vi sinh vật phục vụ phát triển những sản phẩm có giá trị cao đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Ngoài ra, góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu, chất lượng đào tạo nhân lực công nghệ sinh học trình độ cao; củng cố quan hệ hợp tác giữa các cơ quan nghiên cứu và sản xuất; tạo hướng đi phát triển công nghệ cao.

Tuy nhiên, để sản phẩm có thể chinh phục thị trường trong nước, khẳng định được vị thế của sản phẩm vẫn là trăn trở của nhóm nghiên cứu. PGS.TS Trương Quốc Phong cho rằng, nhà khoa học chỉ chuyên tâm làm ra công nghệ, tạo ra các sản phẩm chất lượng, nhưng để có thể đưa sản phẩm vào thực tiễn thì rất cần sự đồng hành của doanh nghiệp trong sản xuất và thương mại.

Tại buổi làm việc mới đây giữa Đoàn công tác kiểm tra định kỳ các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc 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 thành lập với Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, TS. Đặng Tất Thành, Chuyên viên chính, Vụ Khoa học và Công nghệ (Bộ Công Thương) đã đánh giá cao việc thực hiện đề tài. “Trong thời gian tới, sản phẩm cần phải hoàn thiện bao bì nhãn mác và đăng ký tiêu chuẩn để sẵn sàng “lăn bánh” cung cấp cho thị trường” - TS. Đặng Tất Thành nói.