Giải thưởng quốc tế AIC trong việc điều chế chế phẩm sinh học – ứng dụng cho nuôi trồng bảo quản thủy hải sản

1. Hình thành ý tưởng mới là điểm thành công ban đầu của NCKH

Hiện nay ngành nuôi trồng và bảo quản sau thu hoạch thủy hải sản Việt Nam gặp nhiều vấn đề lớn, thức ăn nuôi chứa nhiều chất tăng trọng, chất kích thích sinh trưởng phát triển, còn bảo quản sau thu hoạch đang sử dụng nhiều loại phụ gia tổng hợp khác nhau, không an toàn cho con người khi sử dụng. Có lăn lộn thực tế mới biết vô vàn điều tồn tại đang chờ các nhà khoa học tâm huyết giải quyết. Một thời vang son con tôm đã và đang làm giàu cho người dân vùng duyên hải từ Nha Trang đến Kiên Giang, đóng góp rất lớn cho nền kinh tế quốc gia và làm giàu cho đất nước. Tuy nhiên, qua thời gian nuôi tôm, tồn tại nhiều vấn đề lớn như: nguồn nước bị ô nhiễm làm tôm nuôi chậm lớn, đôi khi chết trắng cả ao, cũng như khi thu hoạch tôm trong thời gian bảo quản để tiêu thụ tôm dễ biến đốm đen gây mất giá trị cảm quan và mất giá thành. Nguyên nhân là do sự oxi hóa acid amin tyrosine, xúc tác bởi enzyme tyrosinase có ở lớp màng dưới vỏ tôm tạo thành những sợi melamine có màu tối làm tôm bị biến đen.

Hình 1. Cô PGS.TS. Phan Thị Anh Đào hướng dẫn nhóm nghiên cứu thực hiện nhiệm vụ

Câu hỏi đặt ra: Làm thế nào để ngăn chặn sự oxy hóa này, làm cho tôm không bị biến đen, điều đó cũng có nghĩa làm ức chế hay bất hoạt enzyme tyrosinase dưới lớp vỏ tôm? Nếu sử dụng chất bảo quản thương mại sodium natribisunfite (SMS) thì ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng và người nuôi trồng. Xuất phát từ ý tưởng đó PGS.TS Phan Thị Anh Đào đã miệt mài nghiên cứu nhiều tháng đến nhiều năm trong phòng thí nghiệm, sử dụng chế phẩm chống oxy hóa giàu polyphenol thay thế chất bảo quản thương mại SMS. PGS Đào và nhóm nghiên cứu đã sàng lọc hơn 90 phụ phẩm rau củ quả và rau gia vị, cuối cùng nhóm đã phát hiện ra nguyên liệu hạt bơ. Nguyên liệu hạt bơ đã trich ly và điều chế chế phẩm chống oxy hóa giàu polyphenol, qua thực nghiệm đã cho thấy khả năng chống oxy hóa, ức chế bất hoạt enzyme tyrosinase vô cùng hiệu quả, vượt qua cả sự mong đợi. Đây là một điều kỳ diệu trong nghiên cứu “Nếu có sự đam mê và lòng kiên nhẫn đủ lớn trong nghiên cứu thì sẽ có những kết quả diệu kỳ”.

Hình 2. Ảnh giới thiệu về nhóm trong Poster của Cuộc thi và Các thành viên của dự án Green Solution

2. Hành trình của dự án “HẠT BƠ- GIẢI PHÁP XANH TRONG THỦY SẢN” đi đến chung kết giải thưởng quốc tế AIC

Cuộc sống xung quanh chúng ta có rất nhiều điều tưởng chừng đơn giản nhưng là thử thách lớn của các nhà khoa học. Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei (Boone, 1931)), sau khi chết, xuất hiện những đốm đen (melanosis) trên phần đầu, thân, đuôi, từ đó làm giảm giá trị cảm quan và giảm giá trị kinh tế. Nhiều phương pháp như bảo quản lạnh, cấp đông, hấp, phụ gia là những phương pháp phổ biến hiện nay trong bảo quản tôm thẻ. Giải pháp dùng phụ gia là tác nhân khử natri bisunfite (SMS) được sử dụng rộng rãi, song SMS được biết đến là tác nhân gây ra dị ứng ở người mắc bệnh hen, nên được cấm hoạc hạn chế sử dụng ở các thị trường Châu Âu, Nhật, Mỹ.

Xuất phát từ ý tưởng sử dụng chế phẩm chống oxy hóa giàu polyphenol thay thế chất bảo quản thương mại SMS, nhóm nghiên cứu đã sàng lọc hơn 90 phụ phẩm rau củ quả và rau gia vị, cuối cùng nhóm đã phát hiện ra nguyên liệu hạt bơ. Các thành viên tham gia dự án gồm giảng viên và sinh viên ngành Hóa học, Thực phẩm và Kinh Tế của trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM đã mạnh dạn tham gia cuộc thi quốc tế “Giải pháp Thủy San (AIC, 2016). Mục tiêu của dự án là tìm giải pháp xanh cho ngành nuôi trồng tôm Việt Nam. Từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp, chúng tôi sản xuất ra các chế phẩm chứa nguồn hoạt chất sinh học, có nhiều công dụng như: bảo quản tôm nhằm hạn chế sự hình thành biến đen và phát triển vi sinh vật, giúp tôm duy trì được chất lượng cảm quan và dinh dưỡng; tăng cường hệ miễn dịch và tỷ lệ sống ở tôm khi tôm được nuôi bằng thức ăn có bổ sung chế phẩm. Năm 2017, sản phẩm NAP (Natural Antioxidant Presevative) điều chế từ hạt bơ đã tham gia cuộc thi giải pháp thủy sản (Aquaculture Innovation Challenge, AIC).

Hình Các đội thi vòng Chung kết cuộc thi AIC, 2017

Cuộc thi “The Aquaculture Innovation Challenge (AIC)- Giải pháp thủy sản”, 2017, quy tụ các dự án thủy sản bao gốm ý tưởng và dự án đã triển khai từ các nước trên thế giới. Vượt qua hơn 30 đôi thi từ các nước trên thế giới như Úc, Mỹ, Canada, Thái Lan, Singaphore,… tham dự và trải qua 3 vòng thẩm định, trình bày các giải pháp, tính kinh tế của dự án và kinh doanh, kết nối quỹ đầu tư và sản xuất thì dự án Green Solution đến từ khoa Công nghệ Hóa học & Thực phẩm, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM đại diện cho Việt Nam đã vào tới vòng chung kết, xếp điểm thứ ba.

Hình Các thành viên dự án Green Solution tại Chung kết cuộc thi AIC

Với kết quả nghiên cứu thiết thực dự án được trình trinh bày rất tự tin và rất tốt ở vòng chung kết. Được các chuyên gia thẩm định đánh giá cao và được hội đồng ban giám khảo quyết định xếp điểm thứ 3 chung cuộc. Đây là một sự thành công ngoài mong đợi của nhóm nghiên cứu.

Năm 2022, kết quả nghiên cứu về ứng dụng về cao chiết từ hạt bơ trong bảo quản tôm đã được đăng trên tạp chí Food Chemistry (Thuộc WoS, Q1, IF 7.55). Năm 2019-2021, nhóm đã tham gia đề tài thuộc Sở KHCN -Tp HCM về việc điều chế chế phẩm polyphenol từ hạt bơ và ứng dụng nâng cao hệ miễn dịch, tỷ lệ sống trong tôm thẻ chân trắng.