Đây là kết quả của đề tài "Nghiên cứu khả năng gây lột xác trên cua (scylla paramamosain) của hợp chất ecdysteroid chiết xuất từ thông đỏ", được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu năm 2019.
Theo ThS. Bùi Thế Vinh (chủ nhiệm đề tài), Việt Nam có thế mạnh về xuất khẩu các sản phẩm thủy sản. Bên cạnh tôm và cá tra, cua ghẹ là sản phẩm thủy sản cao cấp được nhiều thị trường ưa chuộng. So với cua ghẹ thịt, cua ghẹ lột có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là hàm lượng can-xi, phốt-pho dễ hấp thụ, có tác dụng phục hồi nhanh chóng tình trạng thiếu can-xi ở trẻ em và người cao tuổi, có giá cao hơn từ 3-4 lần. Vì là sản phẩm có giá trị kinh tế cao, nhiều cơ sở nuôi đã tiến hành sản xuất cua lột nhân tạo bằng cách cắt mắt và xử lý chitosan. Phương pháp này tuy có chi phí thấp nhưng tỉ lệ cua lột vỏ không cao. Đồng thời việc sản xuất cua ghẹ lột hiện nay vẫn mang tính hộ nhỏ lẻ, do đó, sản lượng trên thị trường rất khan hiếm. Bên cạnh đó, các sản phẩm dùng cho nuôi cua ghẹ rất hạn chế, chưa có sản phẩm nào dùng để kích thích cua ghẹ lột xác.
Trong khi đó, Việt Nam có điều kiện thuận lợi là nguồn nguyên liệu thực vật có chứa ecdysteroid rất nhiều và dễ kiếm, nhất là thông đỏ lá dài (Taxus wallichiana Zucc.). Tuy nhiên, vấn đề chiết tách chúng đòi hỏi quy trình, thiết bị khá đắt và tốn kém. Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu công bố chiết tách hợp chất này, đa phần áp dụng các kỹ thuật hiện đại, khó có thể ứng dụng với điều kiện trong nước hiện nay.
Ecdysteroid là hormone lột xác ở côn trùng (trong đó bao gồm ecdysone và đồng đẳng của nó như 20-hydroxyecdysone), đóng vai trò thiết yếu trong tất cả các loài côn trùng, bằng việc điều chỉnh sự lột xác, biến thái, sinh sản và gián đoạn sự phát triển. Các ecdysteroid phổ biến là α-ecdysone, β-ecdysone, 3-dehydroecdysone, 25-deoxyecdysone,…nhưng chỉ có 1 dạng có hoạt tính (dạng hoạt động) là β-ecdysone. β-ecdysone (một dạng của ecdysteroid), là một steroid hormone do động vật chân đốt (côn trùng, nhện, tôm, cua,…) tiết ra, có tác dụng thúc đẩy sự lột xác.
Đề tài đã tập trung vào mục tiêu chiết xuất cao chiết giàu ecdysteroid từ thông đỏ và thử khả năng gây lột xác trên cua của cao chiết này. Từ đó, làm tiền đề hướng tới việc sản xuất dòng sản phẩm mới giúp cua, ghẹ lột xác đồng loạt, góp phần nâng cao chất lượng, năng suất nuôi trồng thủy sản.
Cụ thể, trên cơ sở chiết tách β-ecdysone bằng sắc ký phân bố với diaion, lắc phân bố với EtOAc (ethyl acetat) và sắc ký cột, đề tài chọn hai phương án để thu nhận cao có chứa ecdysteroid từ cao tổng gồm sắc ký phân bố - cột diaion và lắc phân bố với EtOAc, tiến hành định tính, định lượng ecdysteroid dựa trên chuẩn β-ecdysone. Từ hai phương án trên, nhóm chọn phương pháp hiệu quả là lắc phân bố với EtOAc để tiến hành chiết cao có chứa ecdysteroid.
Quy trình chiết tách cao giàu ecdysteroid như sau: nguyên liệu là thông đỏ, sau khi thu hái, loại bỏ các lá úa, lá hư, rửa sạch, phơi khô. Nguyên liệu sau đó được mang đi xay nhỏ, ray qua ray có kích thước 2 mm. Tiến hành chiết ngấm kiệt: khoảng 25 kg nguyên liệu lá thông đỏ được làm ẩm bằng MeOH (methanol), để dược liệu trương nở hoàn toàn trong 1 giờ. Cho dược liệu vào bình ngấm kiệt, tiến hành chiết. Tốc độ dòng 5 ml/phút, tỉ lệ nguyên liệu : dung môi là 1:8. Tập trung dịch chiết, cô quay giảm áp, thu được cao MeOH. Cao MeOH được hòa tan trong nước, lắc phân bố với dichlomethane (DCM) để tách chiết 10-DAB (10-deaxetyl baccatin III - tiền chất để tổng hợp Taxol). Dịch nước còn lại sau khi lắc phân đoạn với DCM, được tiếp tục lắc phân bố với ethyl acetate để thu ecdysteroid. Tập trung dịch EtOAc cô quay giảm áp thu được cao giàu ecdysteroid.
Kết quả phối trộn sản phẩm có chứa ecdysteroid cho thấy, thức ăn cho cua sau khi phối trộn có màu sắc đồng nhất, kích thước đồng đều và có sự hiện diện của ecdysteroid khi kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng SKLM.
ThS. Bùi Thế Vinh cho biết, cao nguyên liệu thông đỏ và chế phẩm thức ăn cua chứa ecdysteroid đã được xây dựng tiêu chuẩn cơ sở. Độ ẩm cao không quá 20%, độ ẩm thức ăn cua không quá 12%, nồng độ β-ecdysone trong cao không thấp hơn 0,138%, hàm lượng β-ecdysone trong thức ăn cua không thấp hơn 9 μg/g.
Nuôi thí nghiệm trên cua cho thấy, khi nuôi với thức ăn cám 45% đạm bổ sung 10 ppm ecdysone có khả năng kích thích cua lột xác, thời gian lột xác của cua diễn ra sớm hơn, tập trung và đồng loạt vào khoảng 20 ngày, tỉ lệ cua sống và lột xác trong suốt giai đoạn nuôi thí nghiệm cao hơn so với khi cho ăn các loại thức ăn viên 45% thông thường và cá tạp.
Kết quả này có thể áp dụng cho cơ sở sản xuất hoặc doanh nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi vừa và nhỏ. Nhóm tác giả sẵn sàng chuyển giao toàn bộ quy trình để sản xuất, cung cấp ra thị trường 2 loại sản phẩm là chế phẩm dạng dung dịch cung cấp cho hộ dân và sản phẩm thức ăn dạng cốm đã bổ sung ecdysteroid. Đối với hộ nông dân nuôi nhỏ lẻ có thể mua sản phẩm đóng chai (1 lít) dạng dung dịch để hòa trộn với thức ăn cho cua. Giá dự kiến của chế phẩm là 150.000 đồng/lít, được xem là phù hợp và có thể cạnh tranh so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường (190.000–400.000 đồng/lít).
Ngoài ra, 10-DAB (tách chiết từ thông đỏ) là một trong những chất có khả năng ngăn ngừa và điều trị ung thư, có giá trị kinh tế cao. Việc sử dụng phế phẩm (cao MeOH sau khi đã tách phân đoạn chứa 10-DAB) sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho cây thông đỏ, đồng thời hạn chế được chất thải ra môi trường. Sử dụng sản phẩm kích thích cua lột xác sẽ rút ngắn được thời gian chăn nuôi, tiết kiệm được chi phí thức ăn cho cua và việc lột xác hàng loạt sẽ giúp kiểm soát, thu hoạch cua lột một cách dễ dàng hơn.
Vân Nguyễn (CESTI)