Kết quả đạt được
|
1. Kết quả nghiên cứu tổng quan ảnh hưởng của môi trường vũ trụ đến cơ thể sống
- Ảnh hưởng của môi trường vũ trụ đến cơ thể sống
a. Ảnh hưởng của môi trường vi trọng lực đến hệ cơ xương khớp
Hình 1. Các phi hành gia trong môi trường vi trọng lực
b. Ảnh hưởng của môi trường vi trọng lực đến hệ tim mạch
Hình 2. Ảnh hưởng của môi trường vi trọng lực đến hệ tim mạch
- Ảnh hưởng của yếu tố môi trường bức xạ đến cơ thể sống
Hình 3. Các yếu tố tác động của môi trường vũ trụ lên con người trong không gian
Hình 4. Bức xạ của các hành tinh trong hệ mặt trời
- Ảnh hưởng của môi trường bức xạ đến hệ miễn dịch
- Ảnh hưởng của môi trường bức xạ đến hệ thần kinh
Hình 5. Ảnh hưởng của môi trường bức xạ lên cơ thể người sống trong không gian
- Dinh dưỡng trong môi trường vũ trụ
Trong chuyến bay vũ trụ, có nhiều yếu tố tác động đến trạng thái và khả năng lao động của các nhà du hành vũ trụ. Các yếu tố này được tạo ra do trạng thái của con tàu trong chuyến bay (gia tốc, quá tải, trạng thái không trọng lượng, tiếng ồn và rung xóc…); do các yếu tố môi trường của khoảng không vũ trụ (thiếu oxy, bức xạ ion hóa…) và các yếu tố liên quan đến việc sinh sống trong buồng kín thế tích nhỏ và môi trường nhân tạo. Sự tác động phối hợp của các yếu tố đó dẫn tới sự suy giảm trạng thái chức năng lao động các nhà du hành vũ trụ [9].
Để có thể đảm bảo an toàn sức khỏe cho phi công vũ trụ trước, trong và sau chuyến bay dài ngày trong vũ trụ, y sinh học vũ trụ cần phải hiểu rõ cơ chế tác dụng của các yếu tố và môi trường vũ trụ để đua ra các biện pháp nhằm giảm thiểu các nguy cơ có hại cho sức khỏe con người, nâng cao khả năng thích nghi của cở thể. Hiểu và ngăn ngừa những thay đổi tiêu cực xảy ra với các phi hành gia trong quá trình bày vào không gian là một công việc quan trọng. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Hoá sinh học Dinh dưỡng Tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston đã dành rất nhiều thời gian cho việc này, bởi vì Dinh dưỡng tốt có thể là một cách để giúp giữ cho phi hành gia khỏe mạnh trong suốt chuyến bay vào không gian.
Nguồn dinh dưỡng lớn cần thiết đối với các phi hành gia là Protein. Bên cạnh đó, các loại vitamin E, B6, B16…; nguyên tố khoáng: Fe, Mn, Zn, Mg…cũng đóng vai trò quan trọng trong thành phần dinh dưỡng đặc biệt này.
Dinh dưỡng và thực phẩm là yếu tố thiết yếu cùng với biện pháp luyện tập để duy trì sức khỏe cho các phi hành gia. Với sự phát triển của công nghệ gen, proteomic và các kĩ thuật tiên tiến khác cũng cần được áp dụng trong nghiên cứu sinh y học vụ trụ để có thể hiểu được cơ chế và nhu cầu dinh dưỡng của con người để đảm bảo sức khỏe, an toàn tuyệt đối cho các chuyến bay.
2. Tạo chế phẩm TPCN (SP) có tác dụng phòng ngừa và hỗ trợ khắc phục các yếu tố bất lợi gây ra bởi môi trường vi trọng lực/môi trường bức xạ vũ trụ
Đã bào chế được 5.13kg Chế phẩm TPCN (SP) có hiệu quả khắc phục tác hại gây ra bởi môi trường vi trọng lực/môi trường bức xạ vũ trụ.
Thành phần chính chế phẩm TPCN (SP), dạng viên 500mg,bao gồm: Đạm Hàu: 83mg, Beta glucan: 55 mg; Canxi alginate: 55 mg; Alkylglycerol: 27mg; Omega 3: 27 mg)
Phụ liệu: Magie stearat, Avicel, talc, tinh bột, nipagin, nipasol.
Chế phẩm SP đã được phân tích các chỉ tiêu: Vi sinh vật, Kim loại nặng... Kết quả cho thấy, SP đạt mức an toàn theo qui định ATTP, Bộ Y tế
Hình 6: Chế phẩm TPCN (SP)
3 . Xây dựng được công thức phối trộn và tạo công thức thành phần chế phẩm TPCN (SP)
Từ 6 nguyên liệu ban đầu là Bột chiết xuất từ cua lột (A1), Alkylglycerol (A2), omega 3 (A3), hoạt chất canxi alginat (A4), dâu gấc (A5) và bột đạm từ Hàu biển (A6), bằng phương pháp qui hoạch hóa thực nghiệm, đã xây dựng được 9 công thức sản phẩm có hiệu quả đối với các hoạt tính chống loãng xương (Y1-khả năng tạo khoáng), chống stress oxy hóa (Y2) và điều hòa miễn dịch (Y3-tăng sinh tế bào RAW264.7), với các tỷ lệ thành phần như sau:
- CT1 - A1:A4:A5:A6 = 2.3 : 2.29 : 2.03 : 2.63
- CT2 - A1:A4:A5:A6 = 2.15 : 2.33 : 2.12 : 2.61
- CT3 - A1:A4:A5:A6 = 2.2 : 2.41 : 2.22 : 2.32
- CT4- A2:A3 :A4:A6 = 2.27:2.05:2.28:2.59
- CT5 - A2:A3 :A4:A6 = 2.77:1.51:2.3:2.35
- CT6 - A2:A3 :A4:A6 = 2.91:1.11:2.02:2.98 xấp xỉ tỷ lệ (3:1:2:3)
- CT7 - A2:A3:A5:A6 = 2.02: 2.21: 1.8: 2.25
- CT8 - A4 :A5:A6 = 2.18: 2.25 : 1.6: 2.25
- CT9 -A2:A3:A5:A6 = 2.11: 2.32: 1.7: 2.35
Căn cứ vào tình hình triển khai thực tế và kết qua rhtử nghiệm hoạt tính sinh học, công thức chế phẩm TPCN (SP) được xác định là: BG:A2:A3:A4:A6 với tỷ lệ tương ứng 2:1:1:2:3. Trong đó, Beta glucan (BG): Alkylglycerol (A2) : Omega 3 (A3) : AlkylAginate (A4) : Bột đạm Hàu (A6)
4. Xây dựng qui trình tạo chế phẩm TPCN (SP) qui mô PTN.
Qui trình tạo chế phẩm TPCN (SP) qui mô phòng thí nghiệm được khái quát trên hình 7.
Hình 7. Sơ đồ quy trình tạo chế phẩm TPCN (SP)
Thuyết minh qui trình bào chế chế phẩm TPCN (SP) được xây dựng theo các bước sau:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
- Đánh giá cảm quan các nguyên liệu dạng bột đảm bảo khô tơi, không bị ẩm mốc, vón cục. Nguyên liệu dạng dầu không lẫn nước.
- Cân chính xác lượng nguyên liệu.
Bước 2: Đồng nhất kích thước nguyên liệu
- Nghiền nguyên liệu dạng bột, đồng nhất hạt qua rây có kích thước 0,1-0,2mm.
Bước 3: Phối trộn
- Cho nguyên liệu khô theo quy tắc đồng lượng vào thiêt bị đảo trộn đồng nhất đảo trộn 5 phút;
- Bổ sung nguyên liệu dạng dầu vào hỗn hợp nguyên liệu trên, đảo trộn thêm 3 phút.
Bước 4: Sấy khô
- Hỗn hợp nguyên liệu tiếp tục được đưa vào tủ sấy;
- Sấy khô hỗn hợp ở 60-650C
Bước 5: Đồng nhất kích thước hạt sản phẩm
- Nghiền nguyên liệu, đồng nhất hạt qua rây có kích thước 0,1-0,2mm.
Bước 6: Bảo quản
- Sản phẩm được đóng gói trong túi thiếc, tránh ánh sáng trực tiếp.
- Bảo quản ở nhiệt độ 4-80C
5. Kết quả thử độc tính cấp, bán trường diễn của chế phẩm TPCN (SP)
TPCN (SP) không gây độc tính cấp trên động vật thực nghiệm là chuột nhắt trắng theo đường uống, với liều thử nghiệm cao nhất là 30,000 mg/kg thể trọng.
TPCN (SP) không gây độc bán trường diễn theo đường uống trên chuột nhắt trắng ở cả 3 mức liều thử nghiệm là 500 mg/kg thể trọng/ngày, 1000 mg/kg thể trọng/ngày và 2000 mg/kg thể trọng/ngày trong 28 ngày liên tục.
6. Kết quả thử nghiệm in vitro, in vivo về tác dụng của chế phẩm TPCN (SP) trên các mô hình mô phỏng môi trường vũ trụ: tia bức xạ, trạng thái vi trọng lực lên cơ thể sống (hệ cơ xương khớp, hệ miễn dịch, hệ thần kinh).
6.1. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm và thu được kết quả thử nghiệm in vitro và in vivo các hoạt tính trên thiết bị mô phỏng môi trường vi trọng lực của mẫu chế phẩm TPCN (SP).
Thiết bị mô phỏng môi trường vi trọng lực:
Hình 8: Hình ảnh thiết bị mô phỏng trạng thái vi trọng lực
Kết quả thử nghiệm:
Hoạt tính chống loãng xương
Mẫu SP đã phần nào cho thấy hoạt tính chống loãng xương trên mô hình chuột được nuôi trong môi trường vi trọng lực;
Mẫu SP ở mức liều thử nghiệm là 500 mg/kgP/ngày thể hiện khả năng làm tăng nhẹ chỉ số hydroxyproline và collagen, alkaline phosphatase và osteocancil so với mẫu đối chứng(P>0,05); có hiện tượng giảm chiêu dài xương đùi (P>0,05)
Mẫu SP ở mức liều thử nghiệm là 1000 mg/kgP/ngày thể hiện khả năng làm tăng nhẹ chỉ số hydroxyproline và collagen (P>0,05), tăng có ý nghĩa chỉ số alkaline phosphatase và osteocancil (P<0,05)so với mẫu đối chứng; có hiện tượng giảm chiều dài xương đùi (P<0,05);
Hoạt tính tăng cường miễn dịch
Mẫu SP chưa thể hiện rõ khả năng tăng sinh tạo máu trên mô hình chuột được nuôi trong môi trường vi trọng lực; Tuy nhiên, mẫu SP đã cho thấy làm tăng chỉ số hồng cầu, hemoglobin và tiểu cầu ở cả 2 mức liều nghiên cứu so với đối chứng không uống mẫu (P>0,05);
Mẫu SP ở hai mức liều thử nghiệm là 500 mg/kgP/ngày và 1000 mg/kgP/ngày thể hiện khả năng tăng cường miễn dịch tốt nhờ cảm ứng tăng cường cytokine miễn dịch IL-2 ở mức có ý nghĩa;
Hoạt tính chống stress oxy hóa
Uống SP ở các liều nghiên cứu liều 500 mg/kg/ngày trong thời gian 28 ngày có thể làm giảm sự tăng trọng lượng của chuột so với lô đối chứng. Tuy nhiên, sự giảm này là không có sai khác thống kê (P<0,05).
Uống SP ở các liều nghiên cứu liều 1000 mg/kg/ngày trong thời gian 28 ngày có thể làm giảm sự tăng trọng lượng của chuột so với lô đối chứng. Tuy nhiên, sự giảm này là không có sai khác thống kê (P<0,05).
Hoạt tính bảo vệ hệ thần kinh
Mẫu SP ở mức liều 1000 mg/kg/ngày đã thể hiện khá rõ hoạt tính bảo vệ não cho chuột dưới tác động của môi trường vi trọng lực thông qua giảm hàm lượng dopamin, MDA ở mức có ý nghĩa thống kê;
Mẫu SP ở mức liều 500 mg/kg/ngày có hoạt tính bảo vệ não cho chuột dưới tác động của môi trường vi trọng lực thông qua giảm hàm lượng MDA và dopamin nhưng chưa ở mức có ý nghĩa thống kê;
Hình 9: Hình ảnh thử nghiệm in vivo trên mô hình mô phỏng trạng thái vi trọng lực
6.2. Kết quả thử nghiệm in vivo trên mô hình bức xạ vũ trụ của chế phẩm TPCN (SP):
Mẫu thể hiện một số tác động tích cực đối với chuột bức xạ sinh lý:
Cải thiện hành vi của chuột, trọng lượng của các cơ quan, trong thông số BMC: Trọng lượng của một số cơ quan như tuyến ức, lá lách của tất cả các nhóm được phóng xạ đều giảm so với nhóm đối chứng sinh học (BK). Theo quan sát, những con chuột được điều trị bằng TPCN (SP) của nhóm T0 đã giúp tăng trọng lượng của tuyến ức (P> 0,05); trọng lượng gan, não của những con chuột được điều trị bằng TPCN (SP) cho thấy sự cải thiện tích cực so với điều kiện bình thường;
Chỉ số bạch cầu của tất cả các nhóm được phóng xạ đều giảm so với nhóm đối chứng sinh học (BK). Như đã báo cáo, chỉ số BMC được cải thiện ở cả hai nhóm điều trị TPCN (SP) nhưng chưa đáng kể.
Mẫu không độc và không gây tác dụng phụ.
Hình 10: Hình ảnh thử nghiệm in vivo trong môi trường bức xạ
7. Bài báo và sách chuyên khảo đã công bố
7.1. Bài báo trên các tạp chí quốc tế trong hệ thống ISI/Scopus:
1. Tran Quoc Toan, Tran Duy Phong, Dam Duc Tien, Nguyen Manh Linh,
Nguyen Thi Mai Anh, Pham Thi Hong Minh1, Le Xuan Duy, Do Huu Nghi,
Hai Ha Pham Thi, Pham Tri Nhut, Ho Sy Tung, and Nguyen Quang Tung, Optimization of Microwave-Assisted, Extraction of Phlorotannin From Sargassum swartzii (Turn.) C. Ag. With Ethanol/Water, Natural Product Communications Volume 16(2): 1–11, DOI: 10.1177/1934578X21996184
7.2. Các báo cáo trên tạp chí trên tạp chí trong nước
1. Trinh Thi Thu Huong, Dao Thi Kim Dung, Le Thi Thanh Tra, Pham Minh Quan, Tran Quoc Toan, Doan Lan Phuong, Pham Quoc Long; Comparison of lipid classes and fatty acid compositions of farmed and wild pacific oysters, Crassostrea gigas, in Nha Trang, Vietnam; Vietnam Journal of Marine Science and Technology; 20(4); 2020: 463–467.
2. Trịnh Thị Thu Hương, Đào Thị Kim Dung, Phạm Thu Huế, Lê Tất Thành, Đỗ Thị Thảo, Nguyễn Thị Cúc, Phạm Minh Quân, Trần Quốc Toàn, Phạm Quốc Long. “Đánh giá chỉ tiêu sinh hóa và hoạt tính chống loãng xương của hoạt chất Canxi alginat từ nguồn rong biển Việt Nam”, Tuyển tập hội nghị khoa học biển, 2019, 572-578.ISBN: 978-604-913-874-4
8. Phát minh sáng chế:
9. Kết quả tham gia đào tạo:
- 01 Thạc sỹ: Đào Thị Kim Dung, đề tài luận văn: ”Khảo sát thành phần lớp chất lipid và hoạt tính sinh học của loài hàu Thái Bình Dương Crassostrea gigas”. Mã số: 8440114
10. Tình hình chuyển giao công nghệ
11. Kết quả của đề tài được lưu trữ tại:
- Thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội
- Văn phòng Chương trình KHCN Vũ trụ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Cục thông tin khoa học và công nghệ Quốc gia.
|
Quản lý chương trình 
