Collagen được tách chiết từ vảy cá nước ngọt

Từ nguồn vảy cá nước ngọt thu được từ các chợ dân sinh, TS. Nguyễn Thúy Chinh và các cộng sự tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã tách chiết và thu được collagen sạch, an toàn làm nguồn vật liệu đầu giúp cầm máu vết thương, tái tạo mô và bào chế thuốc hỗ trợ điều trị bệnh gout.

vảy cá
Phương pháp tách chiết collagen từ vảy cá nước ngọt Việt Nam, của TS. Nguyễn Thúy Chinh và các cộng sự tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002775. Ảnh berkeluarga

Vảy cá thành collagen trong phòng thí nghiệm

Collagen từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y sinh. Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm phổ biến trên thị trường đều có nguồn gốc từ động vật có vú như lợn, bò và cừu. Ứng dụng lâm sàng của các vật liệu này lâu nay vẫn có phần bị hạn chế do những ảnh hưởng từ quan điểm tôn giáo, văn hóa liên quan đến vật liệu có nguồn gốc từ động vật có vú. Ngoài ra, các lo ngại về nguy cơ lây bệnh truyền nhiễm từ động vật có vú cũng khiến quy trình kiểm tra xử lý phức tạp, nghiêm ngặt.

“Vảy cá có nguồn collagen tương đối dồi dào và giải quyết được hầu hết các vấn đề của collagen từ động vật có vú gặp phải” – TS. Nguyễn Thúy Chinh cho biết. Trong quá trình sơ chế, vảy cá vốn được xem là phế phẩm của các khu chợ dân sinh hay nhà máy chế biến. Với sản lượng cá rô phi hằng năm ở Việt Nam khoảng 50 ngàn tấn (chiếm 2,2% tổng sản lượng thủy sản nuôi) và hàng trăm nghìn tấn cá chép các loài thì nghiên cứu này vừa tận dụng phế phẩm, hạn chế gây ô nhiễm môi trường vừa thu được nguồn collagen có chất lượng tốt phục vụ cho lĩnh vực y sinh.

Trên thế giới, các nhà khoa học cũng đã có nhiều công trình về việc tách chiết collagen từ vảy cá. Điển hình là năm 2018, các nhà khoa học đến từ Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) công bố collagen được tách chiết từ vảy cá vược, cá ngừ và cá rô phi có thể đem lại nhiều tiềm năng trong việc điều trị và chữa lành vết thương. “Cái khác của chúng tôi là sử dụng vảy của các loài cá chép nước ngọt có nguồn gốc từ Việt Nam, không phải cá nước mặn hay nước lợ như các nghiên cứu đã có. Không chỉ sự đa dạng sinh học ở mỗi nơi sẽ tác động đến sự trưởng thành của cá nước ngọt theo những cách khác nhau mà ở những nhiệt độ khác nhau cũng dẫn đến thành phần và cấu tạo của vảy cá khác nhau”– TS. Nguyễn Thúy Chinh giải thích.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng đặt ra mục tiêu sử dụng collagen thu được như chất mang ứng dụng trong việc điều trị giảm axit uric trong máu và dùng làm vật liệu tái tạo mô và chữa lành vết thương. Từ hỗn hợp vảy cá thu được từ các chợ dân sinh ở Hà Nội, Vĩnh Phúc… nhóm nghiên cứu tiến hành việc rửa sạch, phơi khô rồi ngâm trong kiềm để loại bỏ chất béo trên bề mặt. Lớp vảy cá thu từ quá trình trên được ngâm trong dung dịch hỗn hợp acid bazơ trong 8 giờ bằng máy khuấy cơ học kết hợp khuấy siêu âm tốc độ cao để loại bỏ protein và tạp chất. Để tách khoáng chất khỏi vảy cá, nhóm nghiên cứu tiếp tục ngâm hỗn hợp thu được vào axit theo tỷ lệ thể tích 1:2 rồi khuấy bằng máy cơ học trong 20 phút.

Tiếp tục đưa vảy cá ngâm dung dịch axit axetic trong 24 giờ bằng máy khuấy cơ học kết hợp khuấy siêu âm tốc độ cao. Lọc thu được dung dịch collagen trong axit axetic. Thêm NaCl rắn vào dung dịch trên và tiến hành làm lạnh để thu collagen rồi chiết bằng phễu chiết. Collagen thô tiếp tục được hòa tan trong axit axetic, kết tinh lần hai bằng NaCl rắn rồi tiến hành thẩm tích bằng màng thẩm tích trong 48 giờ để thu collagen tinh khiết dạng gel. Nếu muốn làm khô, đưa collagen gel vào nhiệt độ 200oC sẽ thu được collagen dạng màng khô, xốp, màu trắng ngà.

Một trong những phát hiện của nhóm nghiên cứu trong quá trình tách chiết là việc tách chiết collagen từ vảy cá hoàn toàn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Ở giai đoạn đầu tiên khi tiến hành tách chiết trong điều kiện nhiệt độ thường, nhóm nghiên cứu thường rơi vào hoàn cảnh “lúc tách được lúc không” hoặc chất lượng các mẻ không đồng đều. Quan sát các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy, khi tách chiết vào mùa đông thì lượng collagen thu được cao hơn mùa hè. Do nhiệt độ mùa hè cao hơn nên hầu hết collagen chuyển thành gelatin, dẫn đến hiệu suất thấp, có mẻ không thu được collagen. TS. Chinh hào hứng nói: “Sau phát hiện này, toàn bộ quá trình tách chiết đều được thực hiện trong bể điều nhiệt có nhiệt độ 4oC, giúp quá trình thu collagen ổn định và không bị biến đổi tính chất”.

Collagen thu được có cấu trúc dạng sợi, đường kính sợi 0,5-1 micromet, các sợi collagen tập trung thành bó sợi, kích thước 2,5-4 micromet. Đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, đây là đặc trưng của collagen loại 1, loại collagen phổ biến trong cơ thể người và rất quan trọng cho việc chữa lành vết thương, tạo độ co giãn, đàn hồi và giữ sự liên kết giữa các mô với nhau.

máy chiết tách collagen
TS Nguyễn Thúy Chinh tại phòng thí nghiệm. Ảnh NX

Hiệu quả trong các thử nghiệm

Những chiếc vảy cá mà trở thành collagen, nguồn vật liệu y sinh đầu vào lĩnh vực y tế. Trên thị trường, bên cạnh collagen được sử dụng trong làm đẹp, nhiều ứng dụng khác cũng khá phổ biến như sử dụng làm vật liệu băng vết thương. Tuy nhiên, giá thành của các sản phẩm nhập ngoại tương đối cao so với khả năng tiêu dùng trong nước. “Với công nghệ nguồn vật liệu trong nước, chúng tôi tin rằng, sợi collagen tự nhiên từ vảy cá có thể kết hợp với các hoạt chất ginsenoside Rb1, polyphenol trà hoa vàng để ứng dụng làm vật liệu cầm máu và điều trị vết thương” – TS. Nguyễn Thúy Chinh chia sẻ.

Thử nghiệm trên chuột được tiến hành tại Học viện Quân y, kết quả thu được khiến nhóm nghiên cứu nhận thấy hiệu quả rõ rệt của collagen thu được từ vảy cá. Cụ thể, với nhóm chỉ dùng gạc thường thì nhóm chuột được sử dụng gạc màng collagen, thời gian cầm máu giảm một nửa, trong khi đó, với cùng một kích thước vết thương, sau bảy ngày, nhóm sử dụng màng collagen có diện tích vết thương nhỏ hơn khoảng 8% so với nhóm chỉ sử sử dụng gạc thông thường.

Với thử nghiệm sử dụng collagen từ vảy cá làm chất mang allopurinol giúp định hướng ứng dụng điều trị giảm axit uric trong máu, tác nhân gây bệnh gout, nhóm nghiên cứu cũng nhận được kết quả khả quan. Sau 24 tiếng, thử nghiệm trên ba nhóm chuột: nhóm chỉ uống nước muối sinh lý, nhóm dùng allopurinol không có collagen làm chất mang và nhóm dùng allopurinol có collagen làm chất mang, kết quả cho thấy, nồng độ axit uric trong máu của nhóm dùng allopurinol có collagen làm chất mang thấp nhất, thấp hơn khoảng 14% so với nhóm dùng allopurinol không có collagen làm chất mang và thấp hơn khoảng 23% so với nhóm chỉ dùng nước muối sinh lý.

TS. Nguyễn Thúy Chinh lý giải: “Collagen có tác dụng như chiếc vỏ, bảo vệ allopurinol trước tác động của axit trong dạ dày, khiến các dược chất giải phóng chậm hơn, do đó tác dụng của dược chất với cơ thể được duy trì lâu dài hơn. Collagen từ vảy cá có khả năng tương thích với cơ thể cao và không gây hại cho cơ thể người”.

Những kết quả trên là kết quả bước đầu để TS. Nguyễn Thúy Chinh và cộng sự tiếp tục nghĩ đến những nghiên cứu sau này. Một trong những hướng nghiên cứu mà chị đang quan tâm là sản phẩm này không chỉ tiềm năng với vết thương ngoài da mà còn hiệu quả cả với vết thương bên trong cơ thể. “Nếu có điều kiện chúng tôi sẽ nghiên cứu về sản phẩm cầm máu cho những vết thương bên trong như ở não, bụng,… Để làm được điều đó, chúng tôi cần phải tiếp tục tối ưu quy trình tách chiết, tăng độ tinh khiết cũng như bổ sung các đánh giá về khả năng tự tiêu trong cơ thể” – chị giải thích.

Chưa dừng lại ở đó, với nghiên cứu này, TS Nguyễn Thúy Chinh và các cộng sự cũng ấp ủ việc mở rộng nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường, nhiệt độ vùng miền tới chất lượng của collagen trong vảy các loài cá. Thời gian trước, các vảy cá được sử dụng hầu hết chỉ thu thập ở Hà Nội, Vĩnh Phúc,… Vì thế, nếu có thể tiến hành các nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu sẽ có thêm cái nhìn toàn cảnh và đưa ra khuyến nghị hợp lý nếu nghiên cứu này được thương mại hóa.

“Như khi nghiên cứu bột từ vỏ hàu làm vật liệu hấp phụ, chúng tôi thấy vỏ hàu ở Quảng Ninh và Phú Quốc có thành phần, tính năng khác nhau đáng kể. Vì thế, môi trường cũng sẽ ảnh hưởng đến các loại cá. Tôi dự đoán có thể là sự khác nhau của trình tự axit amin trong collagen. So sánh với các nghiên cứu chiết collagen từ vảy cá chép trên thế giới thì thấy rằng, collagen thu được từ vảy cá chép trong nước mà nhóm nghiên cứu sử dụng có nhiệt độ biến tính, hàm lượng và trình tự axit amin cùng một số tính chất đều có sự khác biệt” – TS. Chinh nói thêm.

Hiện nhóm nghiên cứu đang hoàn thiện đề tài để có thể kết hợp với doanh nghiệp hướng tới việc phát triển một sản phẩm giúp cầm máu từ vật liệu này.

Khoa học & Phát triển
Đăng ngày 03/03/2022
Bích Ngọc
Khoa học

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỉ lệ giới tính ấu trùng tôm sú

Ở tôm sú, con cái lớn nhanh và có kích thước lớn hơn con đực. Tác động của nhiệt độ có thể làm tăng đáng kể sự biểu hiện của các gen xác định giới tính, giúp cải thiện tỷ lệ giới tính như mong muốn trong đàn.

tôm sú
• 16:28 23/09/2021

Trung Quốc chuyển sang nuôi tôm sú vì giá cao

Người nuôi tôm ở Trung Quốc đang chuyển sang nuôi tôm sú nhiều hơn do giá tốt hơn, theo Chủ tịch Hiệp hội Thủy sản lớn nhất của Trung Quốc.

tôm sú
• 18:44 17/08/2021

Nuôi tôm thâm canh bổ sung thức ăn tươi sống

Thử nghiệm nuôi tôm sú bằng tảo lục sợi (Chaetomorpha sp.) và ốc (Stenothyra sp.) cho thấy cải thiện tăng trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường hấp thu, chuyển hóa thức ăn nhân tạo góp phần giảm chi phí sản xuất cho người nuôi.

ốc cho tôm ăn
• 17:12 28/07/2021

Hiệu quả từ nuôi tôm kết hợp thả cá rô phi xử lý nguồn nước

Hiện nay, nuôi tôm kết hợp cá rô phi xử lý nước ở ấp Vĩnh Điền (xã Long Điền Đông, huyện Đông Hải) được xem là mô hình cho hiệu quả kinh tế cao.

Cá rô phi
• 10:23 19/07/2021

Vắc-xin uống từ vi tảo

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu đang chịu áp lực bởi các đợt bùng phát dịch bệnh nghiêm trọng, vắc-xin được xem là giải pháp hiệu quả để nâng cao miễn dịch và giảm sự phụ thuộc vào hóa chất. Một xu hướng nổi bật gần đây là ứng dụng vi tảo làm nền tảng sản xuất vắc-xin, mở ra triển vọng phát triển các loại vắc-xin uống bền vững, hiệu quả và ít tốn kém.

Vi tảo
• 10:50 13/06/2025

Nguyên liệu lên men: Một xu hướng mới trong dinh dưỡng thủy sản

Thức ăn thương mại đóng vai trò then chốt trong sản xuất nuôi trồng thủy sản, do chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí sản xuất.

Thức ăn tôm
• 10:50 03/06/2025

Cá thông minh đến mức nào?

Trong một thời gian dài, khả năng nhận thức của cá thường bị đánh giá thấp, phần lớn do các nghiên cứu chủ yếu được tiến hành trong môi trường phòng thí nghiệm – nơi không phản ánh đầy đủ điều kiện sống tự nhiên. Những hạn chế của việc nuôi nhốt, bao gồm cả stress và thiếu kích thích môi trường, có thể làm sai lệch hành vi và hiệu suất nhận thức của cá, từ đó dẫn đến những hiểu biết phiến diện về năng lực trí tuệ của chúng.

Cá
• 10:53 28/05/2025

Ứng dụng Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis trong nuôi trồng thủy sản

Trong bối cảnh ngành thủy sản đang đẩy mạnh phát triển theo hướng bền vững, việc ứng dụng các vi sinh vật có lợi trong nuôi trồng đang ngày càng phổ biến. Hai trong số những loài vi khuẩn được ứng dụng rộng rãi là Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis – những chủng có khả năng sinh enzyme mạnh, hỗ trợ tiêu hóa, tăng miễn dịch và cải thiện môi trường nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:01 27/05/2025

Từ chứng nhận tiến bộ kỹ thuật đến chuẩn mực mới của ngành nuôi tôm

Chứng nhận tiến bộ kỹ thuật năm 2024 là dấu ấn quan trọng giúp Grobest khẳng định vị thế “chuyên gia dinh dưỡng thủy sản”, đồng thời thiết lập chuẩn mực mới cho ngành nuôi tôm Việt Nam. Bước sang năm 2025, Grobest tiếp tục củng cố vị thế đó với cải tiến trong các dòng sản phẩm, mang lại hiệu quả vượt trội cho các hộ nuôi.

• 15:03 15/07/2025

Xuất khẩu thủy sản Việt Nam 6 tháng đầu năm 2025 tăng gần 19% và những biến động

Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thuỷ sản Việt Nam (VASEP), trong 6 tháng đầu năm 2025, xuất khẩu thủy sản đạt 5,2 tỷ USD, tăng gần 19% so với cùng kỳ năm ngoái giữa bối cảnh thị trường nhiều biến động.

Xuất khẩu thủy sản Việt Nam khởi sắc trong 6 tháng đầu năm.
• 15:03 15/07/2025

Thức ăn xanh: Xu hướng tất yếu cho ngành thủy sản tiết kiệm và bền vững

Trong bối cảnh nguồn cá nguyên liệu ngày càng khan hiếm và giá bột cá leo thang, ngành thủy sản đang đứng trước nhu cầu cấp thiết phải tìm ra những giải pháp thay thế hiệu quả, bền vững. Một trong những hướng đi nổi bật nhất hiện nay là phát triển các nguồn đạm "xanh" từ thực vật, vi tảo, côn trùng… nhằm giảm phụ thuộc vào bột cá truyền thống mà vẫn đảm bảo dinh dưỡng cho vật nuôi.

Xu hướng bền vững trong ngành thức ăn thủy sản bắt đầu từ việc thay thế bột cá truyền thống.
• 15:03 15/07/2025

Ghìm cương chi phí nuôi giữa bão kép: Lạm phát và tỷ giá

Ngành thủy sản Việt Nam đứng trước một bài toán chi phí sản xuất ngày càng phức tạp. Bên cạnh những yếu tố quen thuộc như thời tiết và dịch bệnh, hai áp lực kinh tế vĩ mô là lạm phát toàn cầu và biến động tỷ giá USD/VND đang trở thành thách thức lớn, tác động trực tiếp đến lợi nhuận của người nuôi tôm, cá. Việc hiểu rõ và chủ động xây dựng chiến lược ứng phó không còn là lựa chọn, mà là yêu cầu bắt buộc để tồn tại và phát triển.

Người nuôi đối mặt với áp lực chi phí tăng cao khi giá thức ăn biến động mạnh.
• 15:03 15/07/2025

Gia Lai: Tiếp tục tăng cường triển khai thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ, giải pháp chống khai thác IUU

Ngày 10/7, UBND tỉnh Gia Lai ban hành văn bản số 290/UBND-NNMT về việc tiếp tục triển khai thực hiện nghiêm túc, hiệu quả các nhiệm vụ, giải pháp chống khai thác IUU (hoạt động đánh bắt trái phép).

Gia Lai tiếp tục tăng cường triển khai thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ, giải pháp chống khai thác IUU.
• 15:03 15/07/2025
Some text some message..