Các loài vi khuẩn biển sống cộng sinh với rong biển từ lâu đã được giới khoa học xem là “kho báu” tiềm năng, chứa những enzyme đặc biệt có khả năng phân giải các hợp chất phức tạp.
Một nghiên cứu mới của Viện Hải dương học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) vừa công bố trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển đã làm rõ hơn nguồn tài nguyên này, đồng thời mở ra triển vọng ứng dụng trong dược phẩm, thực phẩm chức năng và công nghiệp sinh học.
Rong biển – nguồn hợp chất quý khó khai thác
Rong nâu và rong lục ở vùng biển nhiệt đới, đặc biệt tại vịnh Nha Trang, chứa nhiều hợp chất polysaccharide sunfat hóa như fucoidan và ulvan. Đây là những chất có hoạt tính sinh học mạnh, được chứng minh có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm, kháng virus, thậm chí hỗ trợ chống ung thư. Tuy nhiên, cấu trúc hóa học phức tạp của chúng khiến việc khai thác giá trị sinh học gặp khó khăn nếu chỉ bằng phương pháp hóa học thông thường.
Enzyme chuyên biệt như fucoidanase và ulvan lyase chính là “chìa khóa” để phân giải các hợp chất này thành những oligosaccharide sinh học hoạt tính cao. Tìm kiếm được nguồn vi khuẩn sản sinh ra các enzyme này không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn là bước đột phá để ứng dụng vào sản xuất ở quy mô công nghiệp.
Nhóm tác giả do TS. Cao Thị Thúy Hằng chủ trì đã thu thập mẫu từ 12 loài rong nâu và 8 loài rong lục tại vùng biển Nha Trang, ở độ sâu 3–5 mét. Sau khi xử lý và ủ mẫu trong điều kiện vô trùng, nhóm đã phân lập được 126 chủng vi khuẩn từ rong nâu và 65 chủng từ rong lục.
Các vi khuẩn này được nuôi cấy trên môi trường chỉ chứa fucoidan hoặc ulvan làm nguồn carbon duy nhất. Kết quả sàng lọc cho thấy nhiều chủng tạo vòng phân giải rõ rệt xung quanh khuẩn lạc, chứng tỏ khả năng tiết enzyme phân giải hai loại hợp chất trên. Một số chủng từ rong Sargassum polycystum, Ulva lactuca hay Sargassum mcclurei thể hiện hoạt tính mạnh trên cả fucoidan và ulvan.
Giải mã danh tính và năng lực enzyme
Qua phân tích trình tự gene 16S rRNA, các chủng vi khuẩn có hoạt tính cao được xác định thuộc các chi Alteromonas, Bacillus, Vibrio, Cobetia và Delftia – đều là những nhóm vi khuẩn biển nổi tiếng về khả năng phân giải polysaccharide. Cây phát sinh loài cho thấy nhiều chủng nằm gần các nhánh chứa enzyme fucoidanase và ulvan lyase đã biết, đặc biệt là các nhóm enzyme thuộc họ GH107, GH174 (fucoidanase) và PL24, PL28 (ulvan lyase).
Điều này chứng tỏ các chủng phân lập ở Nha Trang không chỉ có khả năng sinh enzyme mạnh mà còn tiềm ẩn giá trị lớn cho khai thác công nghiệp, từ sản xuất nguyên liệu dược phẩm, thực phẩm chức năng cho tới chế biến sinh học.
Nghiên cứu không chỉ bổ sung hiểu biết về đa dạng vi khuẩn biển ở vùng nhiệt đới Việt Nam, mà còn định hướng rõ ràng cho việc khai thác nguồn tài nguyên vi sinh này. TS. Hằng và cộng sự cho rằng bước tiếp theo là đặc trưng hóa cơ chế enzyme, tối ưu điều kiện sản xuất và thử nghiệm hoạt tính sinh học của sản phẩm oligosaccharide.
Nếu thành công, đây có thể trở thành cơ sở để phát triển chuỗi giá trị mới từ rong biển – một nguồn tài nguyên sẵn có nhưng chưa được khai thác hết tiềm năng ở Việt Nam.
Trung Thành
