Nacumin và “công nghiệp hóa” cây nghệ

Tại hội thảo “Đối tác Khoa học Việt – Anh” tại Khu CNC Hòa Lạc năm 2011, TS. Dương Ngọc Tú (Viện Hóa học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) trưởng một mạng lưới các nhà nghiên cứu trẻ trong lĩnh vực hợp chất thiên nhiên đã đề xuất vấn đề nghiên cứu cây nghệ - loại cây mà theo anh đã được nghiên cứu ở Việt Nam “nhưng việc phát triển các sản phẩm từ nghệ vẫn ở dạng tự phát và chưa có cái nhìn tổng thể”.

Ý tưởng này của anh đã “bắt” được quan điểm của các nhà nghiên cứu Anh là áp dụng công nghệ mới, liên ngành để phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên. Do đó, dự án “Thực hiện các giải pháp toàn diện để phát triển các sản phẩm có chất lượng cao từ cây nghệ (Curcuma longa) tại Việt Nam” do TS. Dương Ngọc Tú và giáo sư Robert Edwards – Trưởng khoa Khoa học tự nhiên và Môi trường thuộc Đại học Newcastle - lúc đó là Giám đốc khoa học Cục nghiên cứu Thực phẩm và Môi trường Anh (FERA), phụ trách đã được Hội đồng Anh tài trợ từ nguồn kinh phí của Bộ Ngoại giao Anh và bắt đầu thực hiện từ năm 2013.

Và giai đoạn 2016-2018, quỹ Newton của Chính phủ Anh đã tài trợ cho dự án: “Nghiên cứu công nghệ bào chế tăng sinh khả dụng của curcumin để sản xuất công nghiệp tại Việt Nam” do GS.John Smart thuộc Đại học Brighton đồng phụ trách, là một sự tiếp sức hết sức có ý nghĩa của dự án tổng thể này.

Vào đúng thời điểm dự án này khởi động, tại Việt Nam đã có một số nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu và sản xuất thành công nano curcumin, bắt đầu từ Viện Hóa học với công trình của PGS. TS Phạm Hữu Lý, sau lan tỏa ra một số đơn vị khác như Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), Viện Dược liệu (Bộ Y tế), Học viện Quân y… Vậy đây có phải là điểm “bất lợi” cho dự án? TS. Dương Ngọc Tú cho biết, đúng là việc nghiên cứu về nano curcumin không phải chuyện mới ở Việt Nam nhưng vấn đề nằm ở chỗ nó vẫn chỉ là một phần của câu chuyện phát triển cây nghệ và “thực sự mới ở mức sản xuất quy mô nhỏ và những bước đi ban đầu”. Muốn có Nano curcumin trước đó phải có curcumin, và để có curcumin cần phải có công nghệ, thiết bị chiết xuất đồng bộ cũng như chất lượng vùng nguyên liệu nghệ phải ổn định.

Theo TS. Tú, để thu được một sản phẩm chất lượng cao, cần kiểm soát được toàn bộ quy trình từ giống đến canh tác, thu hoạch, sơ chế, chiết xuất và tinh chế, bào chế curcumin… Vì thế, TS. Tú đã cùng với giáo sư Robert Edwards bàn bạc để lên kế hoạch tổng thể, chia dự án thành bốn hợp phần: phần thứ nhất gồm các nhiệm vụ tối ưu về giống, nghiên cứu quá trình chuyển hóa hóc học, các nấm nội ký sinh trong củ nghệ; phần thứ hai đổi mới công nghệ chiết xuất và tinh chế curcumin, phát triển cách ứng dụng phụ phẩm nghệ cho sản xuất phân bón, bảo vệ thực vật; phần thứ ba nghiên cứu công nghệ bào chế tăng hiệu lực curcumin (trong đó có cách tiếp cận tạo kích thước nano nhưng vẫn giữ nguyên bản chất cấu trúc, màu sắc và mùi vị đặc trưng của curcuminoids); phần thứ tư đánh giá chất lượng và thương mại hóa sản phẩm. “Có lẽ ở Việt Nam chưa có dự án nghiên cứu cây trồng nào lại được thực hiện một cách tổng thể và toàn diện cùng lúc như vậy”, TS. Tú nhận xét.

Đây cũng là lý do mà dự án quy tụ tới 60 nhà khoa học đến từ nhiều trường, viện nghiên cứu của Anh như Đại học Brighton, Đại học York, Đại học Aberdeen, Đại học Leeds, Đại học New Castle, Vườn thực vật Hoàng gia London (Kew), Cục nghiên cứu thực phẩm và môi trường (FERA), Trung tâm nghiên cứu John Innes… và các cơ sở nghiên cứu ở Việt Nam như Viện Hóa học, Liên hiệp KHCN Hóa học và Môi trường-Hội Hóa học Việt Nam, Viện Khoa học Vật liệu, Đại học KH&CN Hà Nội, Viện Dược liệu, Học viện Nông nghiệp Việt Nam...

TS. Dương Ngọc Tú nói, “tuy có rất nhiều vấn đề cần giải quyết nhưng chúng tôi đã chia chúng thành các gói nhỏ và giao cho từng nhóm gồm các nhà khoa học của hai bên cùng thực hiện từng hợp phần một”. Theo cách làm này, mỗi nhóm đều làm việc độc lập nhưng cũng có khả năng gắn kết chặt chẽ thông qua việc trao đổi thông tin nghiên cứu vì sản phẩm của nhóm này lại là nguyên liệu của nhóm tiếp theo.

Với vai trò điều phối dự án, công việc của TS. Dương Ngọc Tú kỳ thực không chỉ nằm ở nhiệm vụ đổi mới công nghệ để sản xuất ra curcumin và tạo ra sản phẩm Nacumin theo hướng “công nghệ hóa học xanh” mà còn cả việc theo dõi và thúc đẩy tiến độ triển khai của từng nhóm nghiên cứu. Anh nhận xét, may mắn là phần lớn các nhà nghiên cứu Việt Nam tham gia dự án đều là những tiến sỹ trẻ được đào tạo bài bản ở nước ngoài, nên việc hợp tác với các đồng nghiệp Anh cũng thuận lợi và công việc “chạy” ở mức gần như lý tưởng. Ví dụ, các nhà nghiên cứu ở Học viện Nông nghiệp, Viện Dược liệu lựa chọn những giống nghệ tốt từ hàng trăm mẫu nghệ hiện có tại Việt Nam, sau đó cùng các nhà khoa học Anh phân tích, đánh giá hàm lượng curcumin của từng ứng cử viên để lọc ra giống “chuẩn”.

Từ các kết quả đó, TS.Tú đã làm việc với Sở KH&CN Bắc Giang, và được tạo điều kiện cho các nhà khoa học triển khai dự án trồng thử nghiệm một số giống nghệ có hàm lượng curcumin cao để phát triển vùng nguyên liệu tại địa phương thông qua dự án cấp tỉnh.

Nếu năm đầu tiên chỉ thử nghiệm trồng trên 1 ha cho hai loại giống thì đến năm thứ hai, họ đã chọn được giống có nhiều ưu điểm hơn và mở rộng diện tích với 7 hecta. Sau khi thu hoạch và chế biến, “việc trồng nghệ có ‘lãi và hiệu quả kinh tế’ hơn trồng lúa và một số cây trồng khác tại địa phương”, TS. Dương Ngọc Tú cho biết. Đây sẽ là yếu tố quan trọng thuyết phục người nông dân gắn bó với cây nghệ trong tương lai, nếu cây nghệ được phát triển thành cây công nghiệp.

Sau 5 năm thực hiện, mặc dù dự án vẫn còn chưa hoàn tất nhưng những sản phẩm đầu tiên của nó đã xuất hiện. Không chỉ là các công bố trong nước và bố quốc tế như ở nhóm bào chế, nhóm nông nghiệp dược liệu, hay bằng sáng chế và giải pháp hữu ích về đổi mới công nghệ tách chiết curcumin, tận dụng phụ phẩm để sản xuất phân bón hữu cơ và thuốc bảo vệ thực vật an toàn thân thiện môi trường mà còn là một công ty spinoff chuyên trồng, chế biến nghệ và sản xuất curcumin, nano curumin mang tên Techbifarm có trụ sở tại Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp CNC, Khu CNC Hòa Lạc.

Việc một công ty ra đời từ nghiên cứu của các nhà khoa học không còn là chuyện mới, “ví dụ mỗi năm các trường đại học như ở Anh tạo ra 7 đến 10 công ty theo cách như vậy, ngay cả ông thầy của tôi bên Đức cũng có đóng góp tạo ra một, hai công ty”, TS. Dương Ngọc Tú nhận xét. Tuy nhiên ở Việt Nam, việc cho ra đời một công ty với nhà khoa học còn khó hơn là tìm ra một công nghệ mới và có triển vọng. Đó là nhận xét của TS. Dương Ngọc Tú khi nhìn lại quá trình thành lập Techbifarm, bởi Viện Hóa học – nơi anh làm việc chỉ có chức năng nghiên cứu triển khai công nghệ chứ chưa thể huy động vốn cho đầu tư sản xuất và thương mại theo quy mô công nghiệp.

TS. Dương Ngọc Tú nhớ lại những ngày chạy đôn chạy đáo tìm “lối thoát” cho bài toán tìm vốn đối ứng để thực hiện dự án này.Nếu không may mắn có được người trong gia đình chấp nhận bỏ công việc yêu thích, đứng ra thay anh lập doanh nghiệp, cũng như có được nguồn vốn vay bảo lãnh từ một mạnh thường quân trong dòng họ thì dự án này đã phải bỏ dở.

Cuối cùng, công ty được thành lập, dây chuyền chiết xuất, tinh chế và bào chế curcumin mà công ty Techbifarm hợp tác với công ty Techbio triển khai thực hiện tại Trung tâm phát triển công nghệ cao thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam có khả năng xử lý khoảng 15 tấn nghệ tươi - tương đương 2,5 tấn nghệ khô/mẻ và tạo ra từ 55 kg đến 60 kg curcumin trong một ngày. Với quy trình chiết xuất theo hướng tiêu chuẩn công nghệ hóa học xanh và nguồn nguyên liệu theo tiêu chuẩn GACP - WHO, sản phẩm Nacumin của Techbifarm không chỉ tiêu thụ trên thị trường nội địa mà cũng đã từng bước thâm nhập vào thị trường quốc tế.

Tuy nhiên, sản phẩm trong chuỗi giá trị từ cây nghệ của TS. Dương Ngọc Tú và đồng nghiệp không chỉ có thế. Nhóm nghiên cứu về phụ phẩm cây nghệ cũng đã hoàn thiện bước đầu với những sản phẩm như phân bón hữu cơ từ bã nghệ, thuốc xua đuổi muỗi từ tinh dầu nghệ, thuốc nhuộm màu vải và thực phẩm…

Khoe tấm lụa ánh vàng rực rỡ trên tay, anh cho biết thuốc nhuộm từ nghệ còn đem lại khả năng kháng khuẩn - một tính năng mới cho loại vải này, “có thể đây sẽ là cách gia tăng thêm giá trị thương mại cho lụa Việt Nam”, anh ước tính và cho biết thêm, “khi hoàn thiện được toàn bộ chuỗi sản phẩm phụ phẩm thì tiềm năng thương mại và kinh tế của cây nghệ sẽ còn lớn hơn rất nhiều”. Lúc đó, không chỉ một Techbifarm mà có thể sẽ có nhiều Techbifarm như vậy để tham gia chuỗi sản xuất và kinh doanh sản phẩm từ cây nghệ.