Fucoidan trong tảo Sargassum: Bằng chứng lâm sàng đạt đến đâu?

Kỳ vọng lớn từ chiết xuất tảo mơ Sargassum

Nhiều sản phẩm dinh dưỡng chiết xuất từ tảo biển hiện nay được quảng cáo với những công dụng vượt trội như tăng cường miễn dịch, kháng viêm mạnh và ngăn ngừa ung thư. Trong số các loài tảo nâu, chi tảo mơ (Sargassum) đang thu hút sự chú ý đặc biệt nhờ chứa hàm lượng polysaccharide dồi dào, nổi bật là hoạt chất fucoidan [2, 3]. Điều này khiến không ít người tiêu dùng tin rằng fucoidan từ tảo mơ là giải pháp hoàn chỉnh đã được chứng minh hiệu quả lâm sàng rõ ràng trên người.

Tuy nhiên, các dữ liệu khoa học thực tế hiện nay cho thấy bức tranh hoàn toàn khác. Dù fucoidan từ tảo Sargassum sở hữu nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng trong phòng thí nghiệm, phần lớn các bằng chứng về khả năng chống oxy hóa, kháng viêm hay ức chế tế bào bệnh vẫn chỉ mới dừng lại ở mức thử nghiệm tế bào in vitro và mô hình động vật [3, 4, 5, 8]. Các thử nghiệm lâm sàng thực hiện đối chứng mù đôi trên người của fucoidan chủ yếu đến từ các chi tảo khác như Undaria pinnatifida hoặc Fucus vesiculosus dùng bôi ngoài da, chứ chưa có thử nghiệm lâm sàng quy mô trên người đối với fucoidan tách chiết từ Sargassum ^[1].

Fucoidan từ tảo Sargassum: Bản chất và cơ chế hoạt động

Polysaccharide có tính axit tan trong nước chiết xuất từ tảo Sargassum fusiforme chủ yếu bao gồm axit alginic, fucoidan và laminaran ^[2]. Trong đó, fucoidan là một dị hợp polysaccharide sulfate hóa tự nhiên với cấu trúc cốt lõi là fucose và các nhóm axit sulfuric, liên kết chủ yếu bởi L-fucose thông qua liên kết glycosidic alpha-(1 3) và sở hữu hoạt tính sinh học mạnh nhất ^[2].

Cơ chế sinh học của fucoidan từ các loài Sargassum rất đa dạng và phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc hóa học. Chẳng hạn, các phân đoạn fucoidan từ loài Sargassum pallidum bao gồm fucose, rhamnose, xylose, mannose, glucose và galactose với các tỷ lệ mol monosaccharide khác biệt ^[1]. Hoạt tính sinh học của fucoidan gắn liền với hàm lượng L-fucose, hàm lượng nhóm sulfate và trọng lượng phân tử ^[3].

Ở mức độ phân tử, cơ chế chống viêm của fucoidan từ Sargassum swartzii được chứng minh là can thiệp trực tiếp vào con đường truyền tín hiệu nội bào. Hoạt chất này ngăn chặn thụ thể bề mặt, ức chế phức hợp MyD88 và IKK, từ đó cản trở sự kích hoạt của các yếu tố phiên mã quan trọng như NF-kappaB và MAPK trong tế bào ^[4]. Khi các con đường truyền tín hiệu này bị chặn lại, quá trình sản xuất các chất trung gian gây viêm và cytokine sẽ bị dập tắt hoặc suy giảm đáng kể ^[4].

Chi tiết các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và trên động vật

Hàng loạt nghiên cứu đã phân lập và đánh giá hoạt tính của fucoidan từ nhiều loài tảo Sargassum khác nhau, nhưng toàn bộ đều được tiến hành trên môi trường tế bào nuôi cấy hoặc động vật thí nghiệm:

Năm 2020, nghiên cứu về loài Sargassum swartzii đã phân lập fucoidan bằng enzyme và tinh chế qua sắc ký trao đổi ion ^[4]. Khi thử nghiệm trên đại thực bào RAW 264.7 bị kích thích bởi LPS, fucoidan làm giảm đáng kể sự sản xuất NO theo cơ chế phụ thuộc liều lượng thông qua việc ức chế các chất trung gian như iNOS và COX-2, cùng các cytokine tiền viêm bao gồm TNF-alpha, IL-6 và IL-1beta ^[4].

Năm 2022, nghiên cứu trên loài Sargassum henslowianum đánh giá hoạt tính chống huyết khối in vitro của 4 phân đoạn fucoidan ký hiệu là F, F1, FD1 và FDS1 với hàm lượng sulfate lần lượt là 11,45%, 16,35%, 17,52% và 9,66%, trọng lượng phân tử tương ứng là 5,677 x 10^5; 4,393 x 10^5; 2,176 x 10^4 và 6,166 x 10^3 Da ^[5]. Kết quả trên dòng tế bào nội mô mạch máu người HUVEC bị tổn thương bởi adrenaline (Adr) cho thấy các phân đoạn F1, FD1 và FDS1 làm giảm nồng độ vWF và TF, đồng thời làm tăng tỷ lệ t-PA/PAI-1 ^[5].

Cũng trong năm 2022, nghiên cứu trên loài Sargassum zhangii phân tích hàm lượng dinh dưỡng và khả năng liên kết axit mật của fucoidan thô với hàm lượng sulfate đạt 13,63% ^[6]. Ba phân đoạn tinh chế gồm ZF1, ZF2 và ZF3 có hàm lượng sulfate lần lượt là 3,29%, 19,39%, 18,89% và trọng lượng phân tử lần lượt là 4,026 x 10^5; 2,893 x 10^5; 3,368 x 10^5 Da ^[6]. Trên mô hình tế bào ung thư gan người HepG2, cả ba phân đoạn này đều có khả năng giảm hàm lượng cholesterol toàn phần (TC) trong tế bào mà không làm ảnh hưởng đến khả năng sống của tế bào, trong đó ZF2 cho hiệu quả giảm TC tốt nhất ^[6].

Năm 2023, nghiên cứu trên loài Sargassum hemiphyllum ở Biển Đông đã tách chiết phân đoạn fucoidan ký hiệu SHF có trọng lượng phân tử 1166,48 kDa, cấu thành từ glucose (32,68%), galactose (24,81%), fucose (20,75%), xylose (6,98%), mannose (2,76%), các đường trung tính khác và ba loại axit uronic gồm axit glucuronic (5,39%), axit mannuronic (1,76%) và axit guronuronic (1,76%) ^[7]. SHF thể hiện hoạt tính điều hòa miễn dịch khi làm tăng tiết NO đáng kể trong đại thực bào RAW 264.7 thông qua việc kích thích tăng biểu hiện cả về gen và protein của COX-2 cùng iNOS ^[7].

Cùng năm 2023, một nghiên cứu khác trên Sargassum hemiphyllum đánh giá hoạt tính kháng u in vitro của các phân đoạn tinh chế F1, F2 và hai phân đoạn phân hủy DF1, DF2 ^[3]. Phân đoạn DF2 có hàm lượng polysaccharide đạt 73,93%, L-fucose đạt 23,02% và sulfate cao nhất đạt 29,88% với trọng lượng phân tử 21.292 Da, trong khi DF1 có trọng lượng nhỏ nhất là 14.893 Da ^[3]. Thử nghiệm MTT cho thấy các phân đoạn này ức chế tế bào ung thư gan người HepG2 và tế bào ung thư phổi A549 trong khoảng nồng độ 0,5 - 8 mg/mL, độc tính tế bào thể hiện mạnh nhất trên HepG2 với chỉ số IC50 của DF2 là 2,2 mg/mL; hiệu quả giảm khả năng sống của tế bào trên HepG2 tốt hơn so với tế bào ung thư hạch Burkitt MCF-7, tế bào ung thư tử cung Hela và A549 ^[3].

Về mô hình động vật, nghiên cứu năm 2019 sử dụng fucoidan độ tinh khiết 98% chiết xuất từ loài Sargassum để điều trị các dòng tế bào ung thư biểu mô tế bào gan (HCC) gồm SMMC-7721, Huh7 và HCCLM3 ở nồng độ từ 0 đến 30 mg/mL ^[8]. Hoạt chất này ức chế sự di chuyển và xâm lấn của tế bào ung thư, làm giảm nồng độ các protein liên quan đến chân xâm lấn invadopodia như Src, Cortactin, N-WASP, ARP3, CDC42, MMP2, MT1-MMP và các thụ thể màng integrin alphaV, beta3, đồng thời làm tăng các protein lưới nội chất gồm GRP78, IRE1, SPARC và integrin alpha1, beta1 ^[8]. Đáng chú ý, trên mô hình chuột trần mang khối u ghép ung thư biểu mô tế bào gan in vivo, fucoidan từ Sargassum đã làm giảm kích thước khối u gan và giảm số lượng ổ di căn ở phổi ^[8].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu chống oxy hóa cũng ghi nhận chiết xuất fucoidan từ Sargassum ilicifolium và Sargassum angustifolium có hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn ^[1]. Một nghiên cứu khác trên mô hình in vivo ở cá ngựa vằn đã chứng minh tác dụng bảo vệ chống stress oxy hóa của polysaccharide sulfate hóa từ loài tảo nâu Padina boryana ^[1].

Bằng chứng lâm sàng đạt đến đâu?

Khi xét đến các nghiên cứu lâm sàng trên người, dữ liệu cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa tảo Sargassum và các chi tảo nâu khác. Tổng quan nghiên cứu năm 2022 ghi nhận các thử nghiệm lâm sàng mù đôi, có đối chứng giả dược mới chỉ được thực hiện trên hai dịch chiết giàu fucoidan bôi ngoài da từ tảo Undaria pinnatifida (chứa 85% fucoidan) và tảo Fucus vesiculosus (chứa 60% fucoidan, 30% polyphenol) ^[1]. Thử nghiệm này cho thấy chiết xuất U. pinnatifida hỗ trợ miễn dịch da, làm dịu và bảo vệ da; trong khi chiết xuất F. vesiculosus làm giảm đốm đồi mồi sắc tố do tuổi tác, tăng độ sáng, làm dịu và bảo vệ da ^[1].

Tuyệt đối chưa có bất kỳ dữ liệu lâm sàng đối chứng mù đôi nào tương tự được công bố trên người đối với các dịch chiết fucoidan từ chi tảo mơ Sargassum ^[1]. Toàn bộ các phát hiện về tiềm năng chống huyết khối, giảm tích tụ cholesterol nội bào hay chống ung thư di căn của tảo mơ đều mới chỉ dừng lại ở tế bào nuôi cấy trong ống nghiệm và mô hình chuột trần xenograft [2, 4, 7, 8]. Việc ngoại suy trực tiếp từ đĩa nuôi cấy tế bào hay từ loài gặm nhấm sang cơ thể người là một bước nhảy vọt chưa có cơ sở thực chứng vững chắc.

Những hiểu lầm thường gặp của người tiêu dùng

Hiểu lầm phổ biến nhất hiện nay là đánh đồng tác dụng trên đĩa thí nghiệm với hiệu quả điều trị bệnh ở người. Nhiều người lầm tưởng rằng việc fucoidan từ Sargassum có thể tiêu diệt tế bào ung thư gan HepG2 hay giảm di căn phổi ở chuột đồng nghĩa với việc uống hoạt chất này sẽ chữa khỏi bệnh ung thư ở người [7, 8]. Trong thực tế, cơ thể người có cơ chế hấp thu, chuyển hóa qua gan và phân bố mô hoàn toàn khác biệt so với nuôi cấy tế bào hoặc chuột thí nghiệm.

Một nhầm lẫn khác là xem tất cả các loại fucoidan từ mọi loài tảo đều có tác dụng giống nhau. Fucoidan từ Sargassum henslowianum, Sargassum zhangii, hay Sargassum swartzii có thành phần đường đơn, trọng lượng phân tử và tỷ lệ sulfate rất khác biệt [2, 4, 5]. Hoạt tính sinh học phụ thuộc chặt chẽ vào các cấu trúc này; thậm chí các phân đoạn phân hủy có trọng lượng phân tử thấp (như DF2) mới thể hiện độc tính tế bào cao hơn dạng chưa phân hủy ^[3]. Việc dùng các sản phẩm thô không qua tinh chế hoặc không rõ nguồn gốc loài tảo sẽ không thể đảm bảo mang lại hoạt tính sinh học như các nghiên cứu công bố.

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Vì các chiết xuất fucoidan từ Sargassum henslowianum đã được chứng minh có hoạt tính chống đông máu in vitro thông qua việc điều hòa các yếu tố đông máu và nội mô mạch máu (giảm vWF, TF và tăng tỷ lệ t-PA/PAI-1), những người có rối loạn đông máu hoặc đang dùng thuốc chống đông máu cần hết sức thận trọng ^[5]. Việc tùy tiện kết hợp các sản phẩm chiết xuất đậm đặc từ tảo có thể làm tăng nguy cơ tương tác thuốc bất lợi.

Bên cạnh đó, các nghiên cứu miễn dịch trên Sargassum hemiphyllum ghi nhận fucoidan kích thích tăng biểu hiện COX-2 và iNOS để thúc đẩy phản ứng miễn dịch trên tế bào thực bào ^[7]. Ngược lại, nghiên cứu trên Sargassum swartzii lại cho thấy tác dụng ức chế COX-2 và iNOS trong phản ứng chống viêm ^[4]. Những tác động đa chiều và đối nghịch này trên hệ miễn dịch đòi hỏi những người mắc bệnh tự miễn hoặc các bệnh mạn tính phức tạp không nên tự ý sử dụng các chế phẩm tinh chế nồng độ cao mà chưa có chỉ định y khoa. Hiện chưa có nghiên cứu an toàn và hiệu quả của fucoidan tảo Sargassum trên phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú và trẻ nhỏ; do đó các nhóm đối tượng này cần tránh lạm dụng.

Cách áp dụng thực tế an toàn trong đời sống

Trong chế độ ăn uống thông thường, tảo nâu như loài Sargassum henslowianum vốn là một loại rong biển ăn được phân bố phổ biến ở Đông Nam Á và miền nam Trung Quốc ^[5]. Tảo Sargassum zhangii được phân tích là nguồn thực phẩm giàu carbohydrate, ít chất béo và dồi dào khoáng chất tự nhiên ^[6].

Người tiêu dùng có thể bổ sung tảo biển như một loại rau xanh biển trong các bữa ăn gia đình thông qua các món canh, súp hoặc salad chế biến chín với lượng vừa phải. Việc sử dụng tảo biển ở dạng thực phẩm tươi hoặc khô tự nhiên đem lại nguồn chất xơ và vi chất cân bằng, an toàn hơn rất nhiều so với việc săn tìm các chế phẩm chiết xuất liều cao trôi nổi trên thị trường. Khi có bệnh lý nền như tim mạch, rối loạn lipid máu hay đang trong quá trình điều trị chuyên khoa, người bệnh tuyệt đối không được tự ý ngưng thuốc điều trị để chuyển sang dùng các sản phẩm bổ sung fucoidan, và luôn cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng.

Nhìn chung, fucoidan từ các loài tảo Sargassum là một nhóm polysaccharide giàu tiềm năng sinh học với các hoạt tính chống oxy hóa, hỗ trợ điều hòa miễn dịch và ức chế tế bào ác tính đã được ghi nhận trong phòng thí nghiệm [1, 3, 5, 7]. Dù vậy, khoảng cách từ đĩa nuôi cấy tế bào đến ứng dụng lâm sàng thực tế trên người vẫn còn rất xa do thiếu hụt các thử nghiệm lâm sàng đối chứng chặt chẽ. Duy trì lối sống lành mạnh, ăn uống đa dạng và giữ thái độ thận trọng, khoa học trước các trào lưu thực phẩm chức năng là cách tốt nhất để bảo vệ sức khỏe bản thân.