Fucoidan là gì? Hoạt tính sinh học và ứng dụng của Fucoidan

I. Fucoidan là gì?

Fucoidan là một anion polysacarit sulfate hóa nằm trong thành tế bào của rong nâu. Fucoidan có cấu trúc hóa học rất phức tạp bởi tính đa dạng của liên kết glycoside và khả năng phân nhánh với các vị trí nhóm sulfate được sắp xếp không theo quy luật trên mạch polymer. Thành phần của nó bao gồm nhiều loại đường, chủ yếu là fucose và một số các gốc đường khác như galactose, glucose, manose, xylose..., đôi khi còn có axít uronic.

Tảo nâu Mozuku Okinawa

Mặc dù có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm xác định cấu trúc chi tiết của fucoidan, nhưng các kết quả nghiên cứu phát hiện được tính quy luật trong cấu trúc của chúng về trật tự liên kết giữa các gốc đường, sự phân nhánh và vị trí các gốc sulfate vẫn còn rất hạn chế. Mặt khác, mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học của fucoidan thực tế cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏ. Để giúp cho việc nghiên cứu cơ chế tác dụng của fucoidan lên các tế bào sinh vật và tiến tới sử dụng fucoidan để làm dược liệu thì việc xác định chính xác thành phần và cấu trúc hóa học của fucoidan là điều tiên quyết và đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên thế giới.

Nhờ sự đa dạng về thành phần và cấu trúc mà fucoidan sở hữu nhiều hoạt tính sinh học thú vị như: kháng đông tụ máu, kháng huyết khối, kháng virut, chống kết dính tế bào, chống tạo mạch, kháng viêm, kháng u, kháng bổ thể, điều biến hệ miễn dịch, v.v... Nhờ vậy, fucoidan đã trở thành đối tượng thu hút được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới với tiềm năng ứng dụng rất lớn trong các lĩnh vực như thực phẩm chức năng, thực phẩm bổ dưỡng và dược liệu. Cùng với đó số các công trình nghiên cứu về fucoidan đã tăng vọt trong khoảng hơn 10 năm trở lại đây.

II. Hoạt tính sinh học và ứng dụng của Fucoidan

a. Hoạt tính kháng đông tụ máu và kháng huyết khối

Fucoidan có phổ hoạt tính sinh học rộng và đa dạng, nhưng hoạt tính chống đông máu của chúng được nghiên cứu sớm nhất. Nishino và cộng sự, đã thử nghiệm 16 hoạt tính chống đông máu của fucoidan. Kết quả cho thấy chúng có hoạt tính kháng đông tụ máu cao.

Hàm lượng sulfate có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính kháng đông tụ máu của fucoidan, hàm lượng sulfate càng cao thì hoạt tính kháng đông tụ càng lớn. Vị trí của các nhóm sulfate trên các gốc đường cũng rất quan trọng với hoạt tính kháng đông tụ của fucoidan. Trọng lượng phân tử fucoidan cũng có ảnh hưởng lên hoạt tính kháng đông tụ máu của chúng.

Một số nghiên cứu khác cho thấy thành phần đường (fucose, galactose, v.v) của fucoidan có ảnh hưởng đến hoạt tính chống đông máu. Thành phần axít uronic không ảnh hưởng trực tiếp lên hoạt tính chống đông máu, nhưng nó gián tiếp làm tăng hoạt tính chống đông máu của fucoidan thông qua việc làm cho chuỗi đường trở nên linh động hơn.

Hoạt tính chống huyết khối của fucoidan cũng đã được thử nghiệm in vivo theo mô hình ngẽn tĩnh mạch và động mạch ở động vật thí nghiệm. Như vậy có thể thấy rằng fucoidan có tiềm năng rất lớn để sử dụng làm thuốc chống đông máu, thuốc chống huyết khối hoặc thực phẩm chức năng và dược liệu mà hầu như không có tác dụng phụ.

b. Hoạt tính chống virus

Trong những năm gần đây, các thử nghiệm về hoạt tính kháng virus của fucoidan đã được thực hiện bằng cả “in vitro” và “in vivo” yếu tố gây độc tế bào thấp của chúng so với các thuốc kháng virus khác đang được quan tâm xem xét sử dụng trong y học lâm sàng.

Fucoidan cho thấy hoạt tính kháng virus HSV-1 và HSV-2 mà không gây độc cho tế bào Vero. Hơn nữa, fucoidan còn cho thấy hoạt tính ức chế chống lại sự tái tạo nhiều loại virus màng bao gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch của người và cytomegalovirus.

Hoạt tính antiprion và kìm hãm sự khởi phát bệnh khi bị nhiễm trùng prion đường ruột của fucoidan đã được công bố bởi Doh-ura và cộng sự.

c. Hoạt tính kháng u và điều hòa miễn dịch

Hoạt tính kháng u của Fucoidan đã được công bố trong những năm gần đây. Fucoidan được phát hiện có khả năng ức chế sự tăng sinh và gây chết tế bào trong dòng tế bào u của người. Fucoidan có tác dụng khóa chặt tế bào ung thư ngăn kết dính với các tiểu cầu, tác dụng này có ý nghĩa quan trọng trong quá trình di căn khối u.

Khả năng phục hồi các chức năng miễn dịch của fucoidan đã được thử nghiệm in vivo. Fucoidan giúp thúc đẩy sự phục hồi chức năng miễn dịch trên các con chuột bị chiếu xạ.

Fucoidan có thể làm tăng khả năng sản xuất interleukin-1 (IL-1) và interferon-γ (IFN-γ) trong các thử nghiệm in vitro, tăng cường các chức năng của tế bào lympho T, tế bào B, đại thực bào, tế bào giết tự nhiên (NK tế bào) và thúc đẩy các kháng thể chính phản ứng lại với tế bào hồng cầu máu cừu (SRBC) trong thí nghiệm in vivo.

Fucoidan trọng lượng phân tử cao được điều chế từ Okinawa Mozuku thúc đẩy sự gia tăng tỷ lệ gây độc tế bào T ở chuột.

Fucoidan có các tác dụng lên sự trưởng thành và điều hòa miễn dịch trên các tế bào tua (DCs), đây là các tế bào có kháng nguyên mạnh mẽ, thông qua con đường liên quan ít nhất đến yếu tố nhân tế bào (Nuclear factor - κB (NF- κB)).

d. Hoạt tính chống oxy hóa

Rất nhiều công bố cho thấy rằng fucoidan thể hiện hoạt tính chống oxy hóa quan trọng trong các thí nghiệm in vitro. Nó là một chất chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời để ngăn ngừa các bệnh gây ra bởi các gốc tự do.

Tác dụng ức chế sự hình thành các gốc tự do hydroxyl và gốc peoxit của fucoidan đã được nghiên cứu bởi Micheline và cộng sự, kết quả cho thấy fucoidan có hoạt tính chống oxy hóa cao. Hoạt tính chống oxy hóa liên quan đến trọng lượng phân tử và hàm lượng sulfate của fucoidan. Cả khối lượng phân tử và hàm lượng sulfate của fucoidan đều đóng vai trò rất quan trọng trong việc tác động lên các gốc azo 2-2'-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) gây ra quá trình oxy hóa LDL.

e. Giảm lipid máu

Fucoidan là hợp chất có hoạt tính tương tự như axít sialic, nó có thể làm tăng các điện tích âm của bề mặt tế bào đến mức có hiệu lực với sự tích tụ của cholesterol trong máu, kết quả làm giảm lượng cholesterol trong huyết thanh.

Các nghiên cứu cho thấy fucoidan làm giảm đáng kể cholesterol toàn phần, triglyceride và LDL-C mà không có tác dụng phụ gây tổn hại cho gan và thận. Hoạt tính giảm lipid máu của fucoidan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử của chúng, trọng lượng phân tử càng thấp thì hoạt tính càng cao.

f. Chống viêm

Năm 2007, Cumashi và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm của fucoidan thu nhận được từ chín loài rong nâu. Kết quả cho thấy tất cả fucoidan của 9 loài rong đều có khả năng ức chế sự tăng số lượng bạch cầu trên mô hình chuột bị 19 viêm, hiệu quả chống viêm của fucoidan trong mô hình này không bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm lượng của gốc fucose và sulfate cũng như các đặc tính cấu trúc khác của bộ khung mạch polysacarit của chúng.

g. Bảo vệ dạ dày

Fucoidan là một chất an toàn với khả năng bảo vệ dạ dày. Fucoidan như là một tác nhân chống viêm loét và ức chế kết dính với vi khuẩn Helicobacter pyroli (một loại vi khuẩn gây viêm loét dạ dày). Fucoidan có khả năng ức chế sự tăng trưởng của tế bào ung thư dạ dày nhưng không cho thấy bất kỳ ảnh hưởng nào lên tế bào bình thường.

h. Chống lại bệnh về gan

Fucoidan ngăn chặn tổn thương gan gây ra bởi concanavalin A bằng việc gián tiếp sinh ra interleukin (IL)-10 nội sinh và ức chế yếu tố tiền viêm (proinflammatory cytokine) ở chuột. Một số nghiên cứu cho thấy fucoidan có thể là một chất chống xơ rất tốt nhờ sở hữu chức năng kép, cụ thể là: bảo vệ tế bào gan và ức chế sự tăng sinh tế bào gan hình sao.

i. Các ứng dụng của fucoidan

Những nghiên cứu trong suốt thập niên vừa qua đã đưa ra số lượng lớn bằng chứng khoa học về những lợi ích sức khỏe của fucoidan, một loại polysacarit sulfat hóa giàu fucose từ rong nâu.

Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của fucoidan chiết xuất từ rong nâu đã mở ra những cơ hội tiềm năng cho ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm dinh dưỡng, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng.

Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện nhiều loại fucoidan với thành phần, tác dụng và nhãn mác khác nhau có tác dụng hỗ trợ điều trị các bệnh ung thư, ruột kết, buồng trứng, cũng như tác dụng chống dị ứng, chống lão hóa, chống đái tháo đường, giảm cholesterol, loét dạ dày, xơ gan...

Như vậy có thể thấy, fucoidan với rất nhiều hoạt tính sinh học thú vị cũng như tiềm năng ứng dụng hết sức rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống đang ngày càng thu hút sự quan tâm nghiên cứu mạnh mẽ của các nhà khoa học trên toàn thế giới.

Việc sử dụng sản phẩm có hàm lượng Fucoidan cao sẽ giúp người tiêu dùng, người bệnh cải thiện sức khỏe, cải thiện sức đề kháng, nâng cao hệ thống miễn dịch, giúp cơ thể có thể chống chọi với nhiều loại bệnh tật. Đặc biệt là bệnh nhân ung thư, với việc sử dụng sản phẩm Fucoidan Nozomi mỗi ngày, sẽ là liệu pháp hỗ trợ đắc lực trong phác đồ điều trị giúp tiêu diệt tế bào ung thư có trong cơ thể, khống chế sự lây lan, xâm lấn, di căn của tế bào ung thư đến các tế bào, cơ quan bình thường, giúp cho việc điều trị tổng quát có kết quả khả quan hơn, người bệnh có thể sống lâu, sống khỏe hơn.