Từ những công dụng rõ ràng của lycopen đối với sức khỏe con người, các công ty dược đang có nhu cầu rất lớn về lycopen và bột nano chứa lycopen. Tuy nhiên, cho đến nay, các sản phẩm này hoàn toàn phải nhập ngoại. Hơn nữa, việc chiết tách thành công lycopen từ quả gấc không những mang lại ý nghĩa trong việc tạo ra sản phẩm nâng cao sức khỏe cộng đồng mà còn giúp nâng cao giá trị kinh tế cho quả gấc của Việt Nam.

Xuất phát từ thực tế và sự cấp thiết trên, TS. Đặng Thị Tuyết Anh và nhóm nghiên cứu Viện Hóa học đã tiến hành nhiệm vụ: “Chiết tách lycopen từ quả gấc và chế tạo nano lycopen ứng dụng trong dược phẩm” mã số UDPTCN 02/18-20, với mục tiêu nhằm xây dựng được qui trình chiết tách lycopen từ quả gấc có độ tinh khiết >90% với chi phí thấp; đồng thời, chế tạo được sản phẩm nano chứa lycopen có độ bền cao, phân tán tốt trong nước, kích thước hạt <100nm. Nhiệm vụ đã được Hội đồng nghiệm thu xếp loại Xuất sắc.

Lycopen là một carotenoit - một dạng sắc tố tự nhiên màu đỏ tươi có trong thực vật và một số loài sinh vật quang hợp khác. Lycopen là hoạt chất có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Hoạt chất được tìm thấy trong nhiều loại rau quả có màu đỏ như gấc, cà chua, dưa hấu, đu đủ, ổi đỏ, bưởi đỏ, bưởi chùm... Kết quả nghiên cứu của Đại học California nhận thấy hàm lượng lycopen trong quả gấc cao gấp 70 lần hàm lượng lycopen có trong cà chua và cao hơn rất nhiều so với các loại rau quả khác. Hiromitsu Aoki và các cộng sự cũng đã phân tích, đánh giá hàm lượng carotenoit có trong quả gấc. Kết quả chỉ ra rằng lycopen và beta-caroten chủ yếu nằm trong màng hạt gấc. Các nhà khoa học cũng nhận định tinh dầu gấc điều trị rất tốt những biến chứng của bệnh tiểu đường.

Những loại quả chứa hàm lượng lycopen cao

Nano lycopen có khả năng chống oxy hóa rất mạnh, và là một sản phẩm quý được chế tạo từ hoạt chất thuộc họ carotenoit là lycopen. Nano lycopen có khả năng hòa tan tốt trong nước, độ thẩm thấu cao, là nguyên liệu quan trọng trong bào chế, xản xuất các sản phẩm giúp chữa bệnh và làm đẹp. Bên cạnh đó, nano lycopen được chế tạo với mục đích không những tăng sinh khả dụng của lycopen đồng thời cải thiện tính chất kém bền của hoạt chất.

Trong nghiên cứu này, nhóm đã tiến hành xây dựng được quy trình công nghệ chiết tách lycopen tinh khiết trực tiếp từ màng hạt gấc ở quy mô công nghiệp. Đồng thời, đã xây dựng được phương pháp chế tạo bột nano chứa lycopen. Lycopen tinh khiết đã được chiết tách thành công từ quả gấc bằng phương pháp soxhlet sử dụng dung môi hữu cơ là diclometan, tinh chế lycopen bằng dung môi ethanol. Lượng lycopen chiết tách được là khoảng 3,2-4,4g/kg màng hạt gấc khô; Lycopen thu được có độ tinh khiết cao trên 98%; Độ bền của sản phẩm bột lycopen thu được cao khi được bảo quản bằng cách bao gói trong giấy bạc, hút chân không và lưu trữ ở -16oC. Sau 03 tháng, độ ổn định của lycopen đạt 92%. Từ lycopen tinh khiết, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được sản phẩm nano chứa lycopen có khả năng phân tán tốt trong nước với kích thước hạt nhỏ dưới 100 nm, các hạt nano thu được có dạng hình cầu với phân bố kích thước hạt khá đồng đều.

Sơ đồ quy trình chiết tách và tinh chế lycopen

Sơ đồ quy trình chế tạo bột nano lycopen

Để nâng cao hơn nữa khả năng ứng dụng của sản phẩm nano lycopen, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công hệ nano lycopen/resveratrol với tổng hàm lượng hai hoạt chất tự nhiên là lycopen và resveratrol lên tới 12%. Sản phẩm nano có khả năng phân tán rất tốt trong nước và có độ bền cao. Sau 03 tháng bảo quản ở -16oC, hàm lượng lycopen còn lại trong hệ nano là 95,6%.

Sơ đồ quy trình chế tạo hệ nano lycopen/resveratrol

Bột nano lycopen (12% lycopen)

Nhiệm vụ đã đưa ra được quy trình chiết tách lycopen tinh khiết từ quả gấc đơn giản, an toàn và dễ triển khai ở quy mô công nghiệp. Hơn nữa, sản phẩm lycopen thu được ở dạng bột mịn do đó dễ dàng bào chế thuốc, ứng dụng cho các ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng. Sản phẩm bột nano chế tạo được có khả năng phân tán rất tốt trong nước, kích thước hạt nhỏ dưới 100nm và có độ bền cao. Bột nano khi đưa vào cơ thể sẽ được hấp thu dễ dàng và hiệu quả. Đây là một nguồn dược liệu quý và là nguồn nguyên liệu cần thiết cho các công ty dược phẩm trong nước. Bên cạnh đó, nhiệm vụ đã công bố 01 bài báo trên tạp chí quốc tế "Co-encapsulation of lycopene and resveratrol in polymeric nanoparticles: Morphology and lycopene stability, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 21, 1-9, 2021", 02 bài báo trong nước; được cấp 02 Bằng độc quyền sáng chế. Thành công của nhiệm vụ sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế của quả gấc Việt Nam.