Gạo lên men đỏ bằng công nghệ sinh học

GD&TĐ - Monascus sp. là chi nấm nổi bật trong họ Monascaceae, có khả năng sinh tổng hợp các sắc tố tự nhiên đa dạng như đỏ, cam và vàng tạo ra loại gạo chất lượng cao.



Lên men gạo bằng vi nấm

Trung tâm Công nghệ Sinh học TPHCM đã triển khai nhiệm vụ khoa học “Nghiên cứu phân lập và nuôi cấy Monascus sp. sử dụng trong sản xuất gạo lên men đỏ”, dưới sự hỗ trợ của Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM.

Mục tiêu là tìm ra chủng nấm Monascus sp. bản địa có hoạt tính sinh học cao, không sinh độc tố citrinin - chất có thể gây hại cho gan, thận - từ đó tạo nguồn nguyên liệu an toàn phục vụ sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe.

Dù là quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, giá trị kinh tế mà hạt gạo mang lại cho Việt Nam vẫn chưa cao, chủ yếu do sản phẩm xuất khẩu vẫn dừng lại ở dạng nguyên liệu thô.

Trong bối cảnh đó, hướng đi mới trong chế biến sâu, đặc biệt là sản xuất gạo lên men đỏ (Red Yeast Rice - RYR) bằng công nghệ sinh học, đang mở ra nhiều tiềm năng nâng cao giá trị và đa dạng hóa sản phẩm từ gạo.

Gạo lên men đỏ là sản phẩm thu được sau quá trình lên men gạo bằng nấm Monascus purpureus. Đây là loại vi nấm có khả năng tạo ra các sắc tố sinh học tự nhiên và các hoạt chất có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là monacolin K - hợp chất có tác dụng tương tự thuốc statin, được sử dụng phổ biến trong điều trị mỡ máu, giảm cholesterol, bảo vệ tim mạch, hỗ trợ tiêu hóa.

Trên thế giới, gạo lên men đỏ không chỉ là nguyên liệu thực phẩm chức năng được ưa chuộng mà còn xuất hiện trong các đơn thuốc điều trị bệnh chuyển hóa tại châu Á, Hoa Kỳ và châu Âu.

Tại Việt Nam, việc sản xuất các sản phẩm từ nấm Monascus sp. vẫn còn hạn chế. Các sản phẩm như bột màu hay gạo lên men đỏ chủ yếu phải nhập khẩu với giá cao, chưa phổ biến trong công nghệ thực phẩm nội địa. Thực tế đó cho thấy nhu cầu cấp thiết về việc chủ động nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng nấm Monascus sp. trong nước.

Theo ThS Đạo Nữ Diệu Hồng, chủ nhiệm đề tài, nhóm nghiên cứu đã thu thập hơn 80 mẫu tự nhiên để phân lập, tuyển chọn và định danh các chủng vi nấm có tiềm năng. Qua đó, nhóm đã chọn lọc được 9 chủng Monascus purpureus sinh sắc tố đỏ, tạo monacolin K với hàm lượng cao và không phát hiện citrinin. Đây là điều kiện then chốt để phát triển sản phẩm gạo lên men đỏ an toàn, hiệu quả.

Monascus sp. là chi nấm nổi bật trong họ Monascaceae, có khả năng sinh tổng hợp các sắc tố tự nhiên đa dạng như đỏ, cam và vàng, nhờ con đường polyketide - tương tự như quá trình tạo acid béo.

Các sắc tố này không chỉ đóng vai trò tạo màu thực phẩm mà còn sở hữu nhiều tác dụng sinh học quý giá: Kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, phòng ngừa ung thư, tiểu đường, béo phì và hỗ trợ hạ huyết áp. Sắc tố từ nấm Monascus sp. đã được sử dụng trong ẩm thực dân gian từ lâu như một phụ gia tạo màu tự nhiên an toàn, thay thế cho phẩm màu tổng hợp.

Ổn định đường huyết, giảm mỡ máu

Sau khi tuyển chọn được chủng nấm tối ưu, Trung tâm Công nghệ Sinh học TPHCM đã xây dựng quy trình sản xuất bột gạo lên men đỏ có công suất 5 kg/mẻ. Sản phẩm thu được là bột mịn, khô, không vón cục, có màu đỏ đặc trưng.

Đặc biệt, các kết quả phân tích bằng thiết bị hiện đại LC-QTOF-MS/MS cho thấy sản phẩm không chứa các độc tố, kháng sinh hay vi sinh vật gây bệnh, đáp ứng yêu cầu về an toàn thực phẩm.

Nhằm đánh giá khả năng hỗ trợ sức khỏe, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên động vật. Với liều dùng 2.000 mg/kg thể trọng, sản phẩm không gây độc tính cấp trên chuột nhắt trắng. Sau 28 ngày sử dụng, các chỉ số đường huyết và chức năng thận ở nhóm chuột khỏe mạnh dùng sản phẩm không có sự khác biệt so với nhóm đối chứng. Đặc biệt, chỉ số

triglyceride - loại mỡ máu gây béo phì và bệnh tim - giảm rõ rệt, trong khi nồng độ HDL-C (cholesterol tốt) tăng, cho thấy tác dụng tích cực của gạo lên men đỏ trong việc cải thiện chuyển hóa lipid và bảo vệ hệ tim mạch.

Không dừng lại ở việc chứng minh hiệu quả và độ an toàn, đề tài còn góp phần nâng cao giá trị của nguồn tài nguyên bản địa - các chủng nấm Monascus sp. có sẵn trong tự nhiên Việt Nam. Thay vì phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu, các doanh nghiệp giờ đây có thể tiếp cận chủng giống đạt chuẩn, quy trình sản xuất đã được hoàn thiện và sẵn sàng chuyển giao.

Việc phát triển gạo lên men đỏ không chỉ tạo ra sản phẩm thực phẩm chức năng mới, góp phần đa dạng hóa thị trường, mà còn thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sâu từ gạo - lĩnh vực còn nhiều dư địa phát triển ở nước ta. Đây cũng là hướng đi phù hợp với chủ trương phát triển kinh tế tuần hoàn, tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu nông sản để tạo ra các sản phẩm giá trị gia tăng cao.



Lên men gạo bằng vi nấm

Trung tâm Công nghệ Sinh học TPHCM đã triển khai nhiệm vụ khoa học “Nghiên cứu phân lập và nuôi cấy Monascus sp. sử dụng trong sản xuất gạo lên men đỏ”, dưới sự hỗ trợ của Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM.

Mục tiêu là tìm ra chủng nấm Monascus sp. bản địa có hoạt tính sinh học cao, không sinh độc tố citrinin - chất có thể gây hại cho gan, thận - từ đó tạo nguồn nguyên liệu an toàn phục vụ sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe.

Dù là quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, giá trị kinh tế mà hạt gạo mang lại cho Việt Nam vẫn chưa cao, chủ yếu do sản phẩm xuất khẩu vẫn dừng lại ở dạng nguyên liệu thô.

Trong bối cảnh đó, hướng đi mới trong chế biến sâu, đặc biệt là sản xuất gạo lên men đỏ (Red Yeast Rice - RYR) bằng công nghệ sinh học, đang mở ra nhiều tiềm năng nâng cao giá trị và đa dạng hóa sản phẩm từ gạo.

Gạo lên men đỏ là sản phẩm thu được sau quá trình lên men gạo bằng nấm Monascus purpureus. Đây là loại vi nấm có khả năng tạo ra các sắc tố sinh học tự nhiên và các hoạt chất có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là monacolin K - hợp chất có tác dụng tương tự thuốc statin, được sử dụng phổ biến trong điều trị mỡ máu, giảm cholesterol, bảo vệ tim mạch, hỗ trợ tiêu hóa.

Trên thế giới, gạo lên men đỏ không chỉ là nguyên liệu thực phẩm chức năng được ưa chuộng mà còn xuất hiện trong các đơn thuốc điều trị bệnh chuyển hóa tại châu Á, Hoa Kỳ và châu Âu.

Tại Việt Nam, việc sản xuất các sản phẩm từ nấm Monascus sp. vẫn còn hạn chế. Các sản phẩm như bột màu hay gạo lên men đỏ chủ yếu phải nhập khẩu với giá cao, chưa phổ biến trong công nghệ thực phẩm nội địa. Thực tế đó cho thấy nhu cầu cấp thiết về việc chủ động nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng nấm Monascus sp. trong nước.

Theo ThS Đạo Nữ Diệu Hồng, chủ nhiệm đề tài, nhóm nghiên cứu đã thu thập hơn 80 mẫu tự nhiên để phân lập, tuyển chọn và định danh các chủng vi nấm có tiềm năng. Qua đó, nhóm đã chọn lọc được 9 chủng Monascus purpureus sinh sắc tố đỏ, tạo monacolin K với hàm lượng cao và không phát hiện citrinin. Đây là điều kiện then chốt để phát triển sản phẩm gạo lên men đỏ an toàn, hiệu quả.

Monascus sp. là chi nấm nổi bật trong họ Monascaceae, có khả năng sinh tổng hợp các sắc tố tự nhiên đa dạng như đỏ, cam và vàng, nhờ con đường polyketide - tương tự như quá trình tạo acid béo.

Các sắc tố này không chỉ đóng vai trò tạo màu thực phẩm mà còn sở hữu nhiều tác dụng sinh học quý giá: Kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, phòng ngừa ung thư, tiểu đường, béo phì và hỗ trợ hạ huyết áp. Sắc tố từ nấm Monascus sp. đã được sử dụng trong ẩm thực dân gian từ lâu như một phụ gia tạo màu tự nhiên an toàn, thay thế cho phẩm màu tổng hợp.

Ổn định đường huyết, giảm mỡ máu

Sau khi tuyển chọn được chủng nấm tối ưu, Trung tâm Công nghệ Sinh học TPHCM đã xây dựng quy trình sản xuất bột gạo lên men đỏ có công suất 5 kg/mẻ. Sản phẩm thu được là bột mịn, khô, không vón cục, có màu đỏ đặc trưng.

Đặc biệt, các kết quả phân tích bằng thiết bị hiện đại LC-QTOF-MS/MS cho thấy sản phẩm không chứa các độc tố, kháng sinh hay vi sinh vật gây bệnh, đáp ứng yêu cầu về an toàn thực phẩm.

Nhằm đánh giá khả năng hỗ trợ sức khỏe, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên động vật. Với liều dùng 2.000 mg/kg thể trọng, sản phẩm không gây độc tính cấp trên chuột nhắt trắng. Sau 28 ngày sử dụng, các chỉ số đường huyết và chức năng thận ở nhóm chuột khỏe mạnh dùng sản phẩm không có sự khác biệt so với nhóm đối chứng. Đặc biệt, chỉ số

triglyceride - loại mỡ máu gây béo phì và bệnh tim - giảm rõ rệt, trong khi nồng độ HDL-C (cholesterol tốt) tăng, cho thấy tác dụng tích cực của gạo lên men đỏ trong việc cải thiện chuyển hóa lipid và bảo vệ hệ tim mạch.

Không dừng lại ở việc chứng minh hiệu quả và độ an toàn, đề tài còn góp phần nâng cao giá trị của nguồn tài nguyên bản địa - các chủng nấm Monascus sp. có sẵn trong tự nhiên Việt Nam. Thay vì phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu, các doanh nghiệp giờ đây có thể tiếp cận chủng giống đạt chuẩn, quy trình sản xuất đã được hoàn thiện và sẵn sàng chuyển giao.

Việc phát triển gạo lên men đỏ không chỉ tạo ra sản phẩm thực phẩm chức năng mới, góp phần đa dạng hóa thị trường, mà còn thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sâu từ gạo - lĩnh vực còn nhiều dư địa phát triển ở nước ta. Đây cũng là hướng đi phù hợp với chủ trương phát triển kinh tế tuần hoàn, tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu nông sản để tạo ra các sản phẩm giá trị gia tăng cao.