Khó có thể ngờ rằng, những chiếc vảy cá thường bị bỏ đi sau mỗi mẻ chế biến thủy sản hay hạt cây Sachi, loại cây trồng còn khá mới ở Việt Nam, lại có thể trở thành nền tảng cho sản phẩm chăm sóc sức khỏe công nghệ cao. Từ những nguyên liệu tưởng chừng không mấy giá trị ấy, PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh và nhóm nghiên cứu Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã theo đuổi hướng nghiên cứu dài hơi, đưa kết quả khoa học từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng trong đời sống.

Sản phẩm viên nang mềm chứa collagen từ vảy cá và dầu giàu omega-3,6,9 từ hạt cây Sachi.

Dự án “Sản xuất viên nang mềm chứa collagen từ vảy cá và dầu giàu omega-3,6,9 từ hạt cây Sachi” (mã số: UDSXTN.06/23-24) là kết quả của quá trình tích lũy khoa học trong nhiều năm, bắt đầu từ các nghiên cứu cơ sở, từng bước hoàn thiện công nghệ và tiến tới phát triển sản phẩm ứng dụng. Hành trình này được khởi nguồn từ những nghiên cứu nền tảng tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới (nay là Viện Khoa học vật liệu) từ năm 2019, khi nhóm nghiên cứu tập trung xử lý nguyên liệu vảy cá, đánh giá chất lượng collagen thu được, khảo sát các phương pháp chiết tách và thử nghiệm những hướng ứng dụng ban đầu. Giai đoạn này đã đặt những “viên gạch” đầu tiên cho việc hình thành hướng tiếp cận bài bản, tránh các thử nghiệm rời rạc và tạo nền tảng cho các bước phát triển tiếp theo.

PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh cùng các sinh viên trong phòng thí nghiệm

Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu do PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh chủ trì đã triển khai các nghiên cứu chuyên sâu nhằm “hiểu tận gốc” collagen từ vảy cá nước ngọt Việt Nam. Các công trình tập trung làm rõ cấu trúc phân tử, đặc tính vật lý - hóa học, khả năng tương thích sinh học cũng như tiềm năng biến tính và kết hợp với các hoạt chất sinh học khác. Tiêu biểu là đề tài thuộc Chương trình hỗ trợ cán bộ trẻ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trong đó collagen được biến tính ở dạng sợi và phối hợp với các hoạt chất để chế tạo vật liệu ứng dụng trong cầm máu và hỗ trợ điều trị vết thương. Đề tài được nghiệm thu loại xuất sắc năm 2022, cung cấp hệ dữ liệu khoa học quan trọng về tính an toàn, hiệu quả và khả năng ứng dụng của collagen, mở ra triển vọng ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe.

Một bước ngoặt quan trọng diễn ra vào năm 2021 khi quy trình chiết tách collagen từ vảy cá nước ngọt Việt Nam được bảo hộ bằng Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 2775. Công trình đã “đóng gói” toàn bộ tri thức tích lũy trước đó thành quy trình công nghệ hoàn chỉnh, xác lập các thông số then chốt từ xử lý nguyên liệu, thủy phân, làm sạch đến ổn định cấu trúc collagen. Đây là nền tảng giúp nhóm chủ động nguồn nguyên liệu collagen trong nước, đồng thời mở ra khả năng chuẩn hóa chất lượng và mở rộng quy mô sản xuất.

Theo PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh: Việc kiên trì theo đuổi hướng nghiên cứu trong thời gian dài giúp nhóm tránh được cái bẫy “làm cho có kết quả”. Khi hiểu rõ nguyên liệu mình đang làm thì việc phát triển sản phẩm không còn là câu chuyện may rủi mà trở thành bài toán công nghệ và tối ưu hóa.

Làm chủ công nghệ để đánh thức giá trị nguyên liệu bản địa

Thay vì dừng lại ở những kết quả nghiên cứu rời rạc, nhóm đã chủ động xây dựng lộ trình công nghệ hoàn chỉnh, hướng tới mục tiêu nâng cao giá trị tài nguyên trong nước và tạo ra sản phẩm có khả năng đi vào thực tiễn. Từ định hướng đó, dự án được triển khai như chuỗi liên kết chặt chẽ, trong đó mỗi khâu công nghệ đều phục vụ trực tiếp cho mục tiêu cuối cùng là hình thành sản phẩm chăm sóc sức khỏe đạt chuẩn.

Điểm khởi đầu là bài toán chiết tách collagen từ vảy cá - nguồn nguyên liệu quen thuộc nhưng đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt về chất lượng. Bằng cách kết hợp enzyme và sóng siêu âm, nhóm vừa nâng cao hiệu suất chiết tách, vừa kiểm soát được khối lượng phân tử và đặc tính của peptide collagen, những yếu tố quyết định khả năng hòa tan, hấp thu và hiệu quả sinh học. Kết quả phân tích cho thấy collagen thu được có độ tinh khiết cao, không phát hiện kim loại nặng và vẫn bảo toàn cấu trúc đặc trưng, đáp ứng yêu cầu cho các ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm.

Từ nền tảng đó, nhóm đã kết hợp với nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng tại Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên (nay là Viện Hoá học) tiếp tục khai thác dầu từ hạt cây Sachi - một loại cây trồng giàu tiềm năng dinh dưỡng, nhằm kết hợp cùng với collagen. Quy trình chiết xuất được điều chỉnh theo hướng hạn chế tối đa sự suy giảm các axit béo không no. Kết quả cho thấy tổng hàm lượng omega-3,6,9 chiếm trên 90% tổng axit béo, trong đó omega-3 đạt gần 48%, tương đương hoặc vượt nhiều kết quả công bố trong và ngoài nước. Điều này cho thấy nguồn Sachi trồng trong nước hoàn toàn có thể trở thành nguyên liệu đáng tin cậy cho các sản phẩm chăm sóc sức khỏe chất lượng cao.

Nếu hai khâu trên tạo ra “nguyên liệu tốt”, thì công nghệ sản xuất viên nang mềm chính là bước quyết định để biến nghiên cứu thành sản phẩm. Nhóm nghiên cứu đã phối hợp cùng Công ty cổ phần Dược liệu Việt Nam để tiếp cận công đoạn này một cách hệ thống, khảo sát đồng thời nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng viên nang, từ công thức dịch nhân - dịch vỏ, độ dày màng gelatin, tỷ lệ chất hóa dẻo cho tới điều kiện tạo nang và sấy khô. Quy trình tối ưu được xác lập không chỉ cho hình thức viên nang ổn định mà còn bảo đảm tính lặp lại cao giữa các mẻ.

Máy tạo nang và bảng điều khiển tự động (Công ty cổ phần Dược liệu Việt Nam)

Trên nền tảng đó, viên nang mềm chứa collagen và dầu hạt Sachi giàu omega-3,6,9 đã được sản xuất với các thông số ổn định, đáp ứng đầy đủ các tiêu chí về chất lượng và an toàn theo Tiêu chuẩn cơ sở TCCS 22:2024/VIETMEC. Sản phẩm có độ đồng đều cao, đạt yêu cầu về cảm quan, đặc tính vật lý và độ rã; các chỉ tiêu vi sinh và kim loại nặng đều phù hợp với TCCS 22:2024/VIETMEC và QCVN 8-1:2025/BYT. Hàm lượng collagen và omega-3,6,9 trong mỗi viên đều vượt 200 mg, bảo đảm hiệu quả sử dụng và sẵn sàng cho các bước phát triển tiếp theo.

Sản phẩm viên nang mềm chứa collagen và dầu hạt Sachi của 1 lô sản xuất

Khi khoa học bước ra đời sống

Không chỉ tạo ra sản phẩm, nhóm đặc biệt chú trọng đánh giá độ ổn định và an toàn, những tiêu chí then chốt để khẳng định khả năng thương mại hóa. Các lô viên nang mềm được đưa vào thử nghiệm lão hóa cấp tốc trong điều kiện khắc nghiệt theo hướng dẫn của Dược điển Việt Nam V. Sau 6 tháng theo dõi, sản phẩm vẫn duy trì trạng thái cảm quan ổn định, không xuất hiện hiện tượng chảy dầu, nứt vỡ hay biến đổi màu, mùi. Các chỉ tiêu chất lượng quan trọng gần như không biến động theo thời gian, cho phép xác định tuổi thọ sản phẩm có thể đạt tới 36 tháng.

Các kiểm tra cho thấy, phần hoạt chất bên trong và lớp vỏ nang không phản ứng hóa học với nhau. Sự tương tác giữa hai phần này rất nhẹ, không làm giảm độ bền của viên nang cũng như khả năng giải phóng hoạt chất khi sử dụng. Bên cạnh đó, sản phẩm còn thể hiện hoạt tính chống oxy hóa và không gây độc tế bào trên dòng tế bào thường, củng cố thêm cơ sở khoa học cho việc sử dụng lâu dài trong chăm sóc sức khỏe.

Viên nang mềm kết hợp collagen peptide và dầu hạt Sachi mang lại “tác dụng kép” vừa hỗ trợ làm đẹp da, duy trì độ đàn hồi từ collagen vừa hỗ trợ tim mạch, kháng viêm và tăng cường miễn dịch từ omega-3,6,9. Việc tích hợp hai nhóm hoạt chất trong cùng một dạng bào chế giúp nâng cao tính tiện dụng cho người tiêu dùng và tạo lợi thế cạnh tranh so với các sản phẩm đơn lẻ.

Viên nang sản xuất thử của mẻ ba.

Chia sẻ về dự án, PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh cho rằng: "Điều nhóm nghiên cứu quan tâm nhất không chỉ là tạo ra sản phẩm mới mà là cách tiếp cận bền vững trong việc khai thác tài nguyên trong nước. Từ những phụ phẩm như vảy cá vốn thường bị bỏ đi hay cây Sachi còn khá mới ở Việt Nam, nhóm đã từng bước xây dựng được chuỗi công nghệ hoàn chỉnh, biến những nguyên liệu quen thuộc của đời sống thành sản phẩm chăm sóc sức khỏe có giá trị".

Cũng theo PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh: Cách làm này sẽ góp phần gia tăng giá trị cho ngành thủy sản và mở ra đầu ra ổn định cho cây Sachi tại nhiều địa phương, giúp giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu. Quan trọng hơn, dự án cho thấy nghiên cứu khoa học hoàn toàn có thể đi cùng xu hướng tiêu dùng xanh, an toàn và có trách nhiệm.

Bên cạnh sản phẩm cụ thể, dự án cũng mang lại những kết quả khoa học và đào tạo đáng ghi nhận với các công bố trong nước và quốc tế, một đơn đăng ký sáng chế đã được cấp bằng độc quyền sáng chế và đóng góp vào đào tạo nguồn nhân lực trẻ. Hiện nay, sản phẩm viên nang mềm đang được doanh nghiệp phối hợp hoàn thiện hồ sơ công bố theo quy định an toàn thực phẩm, sẵn sàng bước ra khỏi phòng thí nghiệm để đến với đời sống.

Với PGS.TS. Nguyễn Thúy Chinh và đồng nghiệp, thành công của dự án không chỉ nằm ở hiệu quả sử dụng của viên nang hay chỉ tiêu kỹ thuật mà còn là minh chứng cho giá trị của khoa học ứng dụng được xây dựng từ nền tảng nghiên cứu nghiêm túc, bền bỉ và có trách nhiệm với xã hội.