Trong khuôn khổ Đề án Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công Thương chủ trì, Học viện Quân y đã đề xuất và được giao thực hiện đề tài "Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ tạo sinh khối tế bào từ thạch tùng răng cưa để chiết xuất hoạt chất Huperzine A ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm".

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 sử dụng trên lâm sàng nhằm cải thiện nhận thức và trí nhớ ở bệnh nhân Alzheimer và bệnh suy giảm trí nhớ khác ở Trung Quốc.

Thạch tùng răng cưa là cây thuốc quý chữa bệnh Alzheimer và các bệnh thuộc hội chứng sa sút trí tuệ… Nguồn tài nguyên dược liệu trên đất Việt rất phong phú, đa dạng, tuy nhiên, do khai thác bừa bãi không có chính sách bảo tồn nên nhiều loại dược liệu quý đã đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Một trong số đó là thạch tùng răng cưa - cây thuốc quý chữa bệnh Alzheimer và các bệnh thuộc hội chứng sa sút trí tuệ… Thạch tùng răng cưa có tên trong danh sách đỏ của “Chương trình Nghiên cứu bảo tồn và phát triển nguồn gene quý hiếm về cây thuốc”.

Nói đến thông đất, từ lâu trong y học cổ truyền đều biết đến rất nhiều công dụng chữa bệnh thường phối hợp với một số vị thuốc khác để chữa viêm gan cấp tính, mắt sưng đỏ đau, phong thấp nhức xương và ho mạn tính. Cây thông đất còn được dùng trị ra mồ hôi trộm, quáng gà, phụ nữ có triệu chứng đẻ non, trẻ em bị bại liệt sau di chứng của một số bệnh. Một số quốc gia ở khu vực Đông Nam Á thường lấy nước sắc cây thông đất dùng làm thuốc rửa, trị phù thũng và cũng dùng trị ho. Tro cây thông đất ngâm trong giấm dùng chườm chữa phát ban… Ngày nay, qua nhiều nghiên cứu khoa học đã phát hiện ra những công dụng quý của nó trong việc ngăn ngừa teo não, sa sút trí tuệ ở người già. Cây thạch tùng răng cưa (Huperzia serrata).

Cây thông đất dân dã đó chính là thạch tùng răng cưa, tên khoa học là Huperzia serrata, là loài thực vật trong họ thạch tùng (Lycopodiaceae). Là loại cây ưa bóng mát, ưa ẩm, ưa khí hậu mát mẻ, do đó ở Việt Nam thạch tùng răng cưa mới chỉ được phát hiện ở vùng núi cao trên 1.000m tại Sa Pa (tỉnh Lào Cai) và Đà Lạt (tỉnh Lâm Đồng), sống dưới tán của các loại cây khác.

Thạch tùng răng cưa cao 10 - 40cm, thân hình trụ đơn hay lưỡng phân 1 - 2 lần. Lá có hình bầu dục đầu nhọn, phiến lá mỏng, nổi rõ gân ở giữa, mép lá có răng cưa không đều, nách lá có túi bào tử hình thận, màu vàng tươi. Ngoài ra còn có loại thân cao từ 30-50cm, phân nhánh nhiều. Lá mọc sít nhau, hình dải nhọn. Bông rất nhiều nhỏ, treo thõng ở đầu các cành nhỏ bên, màu nâu nhạt. Túi bào tử gần hình cầu, hai mảnh vỏ không đều nhau.

Hoạt chất chính của thạch tùng răng cưa Huperzine A (một loại alkaloid). 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.

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.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hoạt chất Hupezine trong cây thạch tùng răng cưa không chỉ hỗ trợ não bộ của người Alzheimer, người già có biểu hiện suy giảm trí nhớ mà còn hiệu quả trong việc cải thiện trí nhớ ở người lớn khỏe mạnh. Do đó, hiện nay một số công ty dược lớn trên thế giới đã phối hợp vị thảo dược quý này với một số hoạt chất khác như ginkgo biloba, DHA, vitamin nhóm B… để khắc phục tình trạng suy giảm trí nhớ, làm việc kém tập trung…

Các chủng nấm endophytic trên cây thạch tùng răng cưa có tác dụng thúc đẩy sự tăng trưởng của cây, tăng sức sống của cây với các tác nhân bên ngoài và có thể sản xuất các chất hoạt tính sinh học tương tự như cây chủ. Nhiều thử nghiệm đã chứng minh tác dụng ức chế acetylcholinesterase của các chủng nấm này, tuy không tốt hơn tác dụng của huperzine A nhưng nó có thể tự cung cấp sức nguồn thạch tùng răng cưa tự nhiên. Vì vậy, các sản phẩm nấm endophytic trên thạch tùng răng cưa đang được nghiên cứu để phát triển thuốc chữa sa sút trí tuệ.

Việc triển khai "Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ tạo 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" đã mở ra hướng đi mới trong sản xuất một số thực phẩm chức năng hỗ trợ cải thiện trí nhớ, có chất lượng và giá thành cạnh tranh so với sản phẩm nhập ngoại.

Thực hiện từ tháng 1/2019 - 12/2020, mục tiêu của đề tài là xây dựng quy trình công nghệ, mô hình thiết bị nuôi cấy, tạo sinh khối tế bào từ thạch tùng răng cưa để tách chiết, tạo chế phẩm Huperzine A (HupA) ứng dụng trong sản xuất một số thực phẩm chức năng hỗ trợ cải thiện trí nhớ.

Báo cáo với Đoàn công tác kiểm tra định kỳ các nhiệm vụ khoa học - 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 mới đây, Thiếu tá, TS. Nguyễn Văn Thư - chủ nhiệm đề tài - cho biết, thạch tùng răng cưa còn có tên gọi khác là thạch tùng răng hay chân sói, được phân bố nhiều ở Trung Quốc, Inđônêxia, Ấn Độ, Myanmar... Ở Việt Nam, loại cây này chỉ gặp ở vùng núi cao từ 1.000 m trở lên như: Lào Cai, Cao Bằng, Quảng Trị, Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Lâm Đồng.

Sản phẩm từ đề tài được nghiên cứu sản xuất ở trong nước, công nghệ tiên tiến, phù hợp với trình độ khoa học hiện nay nên khả năng chuyển giao và sản xuất thuận lợi; tạo ra sản phẩm có chất lượng, giá thành cạnh tranh so với sản phẩm nhập ngoại. Do sản phẩm được nghiên cứu bài bản và khoa học nên mở ra khả năng hợp tác sản xuất với các doanh nghiệp rất cao. Việc xây dựng được quy trình công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật cây thạch tùng răng cưa còn nhằm đảm bảo được nguồn nguyên liệu cho chiết tách phân lập hoạt chất Huperzine A, phục vụ cho việc nghiên cứu sản xuất các chế phẩm có tác dụng tăng cường trí nhớ; giúp bảo tồn nguồn cây thạch tùng răng cưa tự nhiên quý hiếm.

NASATI