Các hoạt chất chứa trong nấm đông trùng hạ thảo có tác dụng mạnh mẽ trong việc hỗ trợ điều trị ung thư, các bệnh liên quan đến thận, tim, phổi và chống oxy hóa. Trong đó, hoạt chất exopolysaccharid đã được chứng minh sở hữu nhiều hoạt tính sinh học đáng quý như kháng oxy hóa, điều hòa hệ thống miễn dịch, giảm đường huyết, kháng ung thư và chống di căn.
Tuy nhiên, hoạt tính sinh học của exopolysaccharid được quyết định bởi cấu trúc hóa học, sự hiện diện của các nhóm chức, độ dài chuỗi polymer, trọng lượng phân tử hay kích thước phân tử của chúng. Do đó, các chiến lược nâng cao hoạt tính sinh học của exopolysaccharid bằng cách biến đổi cấu trúc hóa học của chúng đang được giới khoa học nghiên cứu và thực hiện. Có rất nhiều phương pháp biến đổi cấu trúc hóa học của exopolysaccharid như phosphoryl hóa, sulfat hóa, ester hóa, amin hóa, glycosyl hóa hay thủy phân nhằm bổ sung các nhóm chức cụ thể. Trong đó, phương pháp sulfat hóa bằng cách thay thế nhóm hydroxyl (–OH) của exopolysaccharid bằng nhóm sulfat (=SO4) đang được giới khoa học trong và ngoài nước quan tâm.
Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả thực hiện chuẩn hóa nguồn nguyên liệu EPS; xây dựng quy trình tạo dẫn xuất exopolysaccharid-sulfat; đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa in vitro của các dẫn xuất sulfate.
Kết quả đã chứng minh được những ưu/nhược điểm của 3 phương pháp loại protein bao gồm phương pháp HCl (Hydrochloric Acid), TCA (Trichloroacetic Acid) và Sevage; đề xuất nguyên liệu EPS ban đầu cần được loại protein bằng phương pháp Sevage trước khi sulfate hóa. Một số đặc điểm lý hóa như thành phần polysaccharide/protein, TLPT, các nhóm hóa học/liên kết chính và số lượng các phân đoạn của nguyên liệu EPS đã được xác định. Đây được xem là những thông số quan trọng để kiểm soát chất lượng nguồn nguyên liệu polysaccharide cho quá trình sulfate hóa.
Kết quả nghiên cứu cũng đã tổng hợp thành công dẫn xuất sulfate exopolysaccharide (S-EPS11) ở điều kiện bao gồm tỷ lệ CSA/Pyr = 1:3, 650C và 6 giờ, đạt DS (Degree of Substitution) = 1,59. Giá trị DS cao hơn so với các nghiên cứu trước đó cùng phương pháp. Bước đầu chứng minh sự hiện diện của 2 dao động dãn đặc trưng C-O-S và S=O trong phân tử S-EPS11 bằng phân tích phổ hồng ngoại FT-IR. Hoạt tính bắt gốc tự do ABTS• và OH• của dẫn xuất sulfate hóa S-EPS11 được cải thiện rõ rệt so với EPS tự nhiên. Bước đầu chứng minh vai trò của nhóm SO3 2- trong khả năng kháng oxy hóa và tầm quan trọng của cải biến cấu trúc hóa học của polysaccharide trong việc nâng cao hoạt tính sinh học của EPS.
Kết quả nghiên cứu này là cơ sở để tận dụng tốt nguồn dịch môi trường sau khi nuôi cấy nấm đông trùng hạ thảo ở Việt Nam, góp phần tối ưu hóa quy trình sản xuất nấm đông trùng hạ thảo, nâng cao hiệu quả kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Từ đó, hướng đến tạo ra những sản phẩm dược và thực phẩm chức năng có dược tính cao phục vụ sức khỏe cộng đồng.