Trong bối cảnh phát triển nông nghiệp bền vững và y học tự nhiên, cây dược liệu không chỉ là nguồn dược liệu truyền thống mà còn là “kho báu” chứa nhiều hợp chất thứ cấp có giá trị sinh học cao. Những hợp chất này đang mở ra hướng đi mới cho việc phát triển sản phẩm chăm sóc sức khỏe con người và ứng dụng vào chăn nuôi – thú y một cách an toàn, thân thiện với môi trường.
*Hợp chất thứ cấp từ cây dược liệu – Nguồn nguyên liệu quý từ thiên nhiên
Hợp chất thứ cấp là những hợp chất hữu cơ được thực vật tạo ra trong quá trình sinh trưởng, không trực tiếp tham gia vào các quá trình sống cơ bản như hô hấp hay quang hợp, nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ cây khỏi tác nhân gây hại và tương tác với môi trường. Các hợp chất này có cấu trúc hóa học đa dạng, được chia thành nhiều nhóm chính như alkaloid, flavonoid, saponin, terpenoid …
    |
 |
| Sâm Ngọc Linh là một trong những loại sâm đắt đỏ bậc nhất thế giới hiện nay- Nguồn internet |
Với cấu trúc và hoạt tính sinh học phong phú, các hợp chất thứ cấp đang là nguồn nguyên liệu quan trọng trong lĩnh vực y – dược hiện đại, đặc biệt trong sản xuất thực phẩm chức năng, thuốc có nguồn gốc tự nhiên và mỹ phẩm chăm sóc sức khỏe. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả sinh học rõ rệt của các hợp chất này như khả năng chống oxy hóa, chống viêm, kháng khuẩn, hỗ trợ điều hòa miễn dịch và phòng ngừa các bệnh mạn tính không lây.
Thực phẩm chức năng: Các hợp chất thứ cấp như polyphenol, flavonoid, saponin .. thường được bổ sung vào chế phẩm nhằm tăng cường sức đề kháng, chống lão hóa, cải thiện tuần hoàn máu, bảo vệ tế bào thần kinh hoặc hỗ trợ chức năng tiêu hóa. Ví dụ, flavonoid trong trà xanh, nho đỏ và ca cao có khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp trung hòa các gốc tự do và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Mỹ phẩm: Các chất như terpenoid và phenolic thường được dùng trong mỹ phẩm nhờ khả năng kháng khuẩn, chống viêm, dưỡng ẩm và làm sáng da tự nhiên. Ví dụ, chiết xuất từ nghệ (curcumin) giúp làm dịu da, chống oxy hóa và ngăn ngừa lão hóa.
Vai trò trong phòng và hỗ trợ điều trị bệnh không lây nhiễm: Hợp chất thứ cấp đang ngày càng được ứng dụng như liệu pháp bổ trợ trong điều trị bệnh không lây nhiễm – nhóm bệnh gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu, bao gồm bệnh tim mạch, rối loạn chuyển hóa (tiểu đường, béo phì); bệnh tiêu hóa; rối loạn thần kinh – tâm thần (stress, trầm cảm)
Bên cạnh ứng dụng các hợp chất thiên nhiên trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe con người xu hướng nổi bậthiện nay là thay thế kháng sinh tăng trong chăn nuôi bằng các chiết xuất thảo dược giàu flavonoid, saponin, alkaloid hoặc tinh dầu. Những hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa và điều hòa miễn dịch, giúp vật nuôi khỏe mạnh, ít bệnh, từ đó giảm nhu cầu sử dụng thuốc kháng sinh. Ngoài ra, các chiết xuất thảo dược còn được sử dụng như phương pháp phòng bệnh tự nhiên thông qua việc bổ sung vào nước uống, trộn vào thức ăn hoặc dùng làm chế phẩm xịt khử trùng chuồng trại. Hiện nay, nhiều nhóm nghiên cứu trong nước và quốc tế đang phát triển các chế phẩm sinh học từ cây thuốc, dưới dạng bột, viên nén, dung dịch hoặc sản phẩm thương mại phù hợp với điều kiện chăn nuôi công nghiệp và nông hộ. Định hướng này không chỉ giúp giảm tồn dư hóa chất trong sản phẩm động vật mà còn mở ra cơ hội phát triển ngành phụ trợ từ tài nguyên thảo dược bản địa, góp phần vào sự phát triển nông nghiệp bền vững.
*Khai thác nghiên cứu các hợp chất thứ cấp
Để khai thác hiệu quả các hợp chất thứ cấp từ cây dược liệu, cần lựa chọn phương pháp chiết tách phù hợp, đồng thời định lượng, định danh và đánh giá hoạt tính sinh học của các thành phần có hoạt tính. Quá trình nghiên cứu thường trải qua các bước cơ bản sau:
Thu mẫu: Chọn bộ phận cây chứa nhiều hoạt chất (lá, thân, rễ, quả…) vào thời điểm thích hợp.
Sơ chế: Rửa, phơi hoặc sấy khô, nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc.
Chiết tách: Sử dụng dung môi phù hợp (nước, ethanol, methanol…) để hòa tan hợp chất mục tiêu.
Tinh chế: Loại bỏ tạp chất bằng kết tinh, sắc ký hoặc lọc phân đoạn.
Định danh hợp chất: Sử dụng kỹ thuật hiện đại như TLC, HPLC, LC-MS/MS, GC-MS/MS, UV-VIS, NMR để xác định cấu trúc và hoạt tính sinh học.
*Gắn kết đào tạo – nghiên cứu tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Tại Bộ môn Hóa học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, các môn học như Hóa hữu cơ, Hóa phân tích, Phân tích thực phẩm, Phân tích bằng công cụ... được thiết kế nhằm cung cấp kiến thức nền tảng cho sinh viên trong việc nghiên cứu hợp chất thiên nhiên. Nhiều cán bộ giảng viên đang thực hiện đề tài về chiết tách, định lượng và ứng dụng hợp chất thứ cấp trong lĩnh vực nông nghiệp – dược liệu – thú y. Góp phần kết nối nghiên cứu hóa thực vật với ứng dụng thực tiễn, thúc đẩy phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe cho người và vật nuôi từ cây dược liệu bản địa, từ đó nâng cao giá trị sử dụng và bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên sinh học quý giá của nước ta.
|
 |
| Sinh viên nghiên cứu tách chiết các hợp chất tự nhiên tại phòng thí nghiệm BM Hóa học |
Bộ môn Hóa học- Khoa TNMT- VNUA