Thống kê cho thấy, có rất ít nghiên cứu về hải miên (bọt biển) liên quan tới thành phần loài, phân bố, đặc biệt là thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hải miên tại các vùng biển thuộc chủ quyền của Việt Nam. PGS.TS Phan Văn Kiệm - Viện Hóa sinh biển cho biết, nghiên cứu thành phần hóa học của sinh vật biển nói chung trong đó có hải miên ở Việt Nam thường gặp rất nhiều khó khăn trong nhiều khâu, trước tiên là điều tra phân bố, thu thập mẫu và trữ lượng mẫu do đối tượng nghiên cứu sinh sống ở dưới biển, cần có trang thiết bị hiện đại và chuyên gia sinh vật biển có kinh nghiệm.
Các hoạt chất thường có hàm lượng thấp và lại dễ bị phân hủy dưới các điều kiện bảo quản, chiết xuất thông thường. Tuy vậy, các hợp chất từ sinh vật biển nói chung có dược tính rất mạnh, là những chất khởi đầu cho quá trình nghiên cứu và phát triển thuốc mới. Do đó, nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các sinh vật biển đã được các nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm.
Từ thực tế trên, PGS.TS Phan Văn Kiệm và nhóm nghiên cứu của Viện Hóa sinh biển đã đề xuất và được phê duyệt thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu: “Nghiên cứu khai thác dược liệu hải miên ở khu vực Nam Trung Bộ (vùng biển Khánh Hòa - Bình Thuận) theo định hướng hoạt tính diệt tế bào ung thư nhằm tạo ra sản phẩm có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư” (Mã số TĐDLB0.01/20-22). Sau quá trình nghiên cứu, đề tài đã thu thập, làm tiêu bản và định tên khoa học của 10 mẫu hải miên nghiên cứu là Aaptos aaptos (Schmidt, 1864), Amorphinopsis fenestrata (Ridley, 1884), Clathria (Thalysias) reinwardti (Vosmaer, 1880), Halichondria panicea (Pallas, 1766), Haliclona (Gellius) cymaeformis (Esper, 1806), Haliclona (Halichoclona) vansoesti (de Weerdt, de Kluijver & Gomez, 1999), Hippospongia fistulosa (Lendenfeld, 1889), Ianthella basta (Pallas, 1766), Rhabdastrella globostellata (Carter, 1883) và Xestospongea testudinaria (Lamark, 1815). Bên cạnh định danh bằng phân tích hình thái và cấu trúc spicule, loài Rhabdastrella globostellata (Carter, 1883) còn được định danh bằng phân tích chỉ thị DNA và so sánh với ngân hàng gen được công bố trên thế giới.
Các nhà khoa học của Viện Hóa sinh biển đã tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của 10 mẫu hải miên, phân lập và xác định được 84 hợp chất khác nhau sử dụng các phương pháp sắc ký bao gồm sắc ký lỏng hiệu năng cao; các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng phân giải cao, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều, 2 chiều, phổ lưỡng sắc tròn; các phương pháp tính toán lý thuyết số liệu phổ (NMR, ECD) bằng phần mềm chuyên dụng Spartan18, Gaussian16. Trong số 84 hợp chất xác định được có 23 hợp chất mới, đặc biệt trong đó có 5 hợp chất mang khung các bon mới. Các hợp chất phân lập được thuộc về các nhóm chất merosesquiterpene, diterpene, sesterterpene, isomalabaricane triterpene và các dẫn xuất, các axit béo và lactone không no mạch dài chứa brom, các hợp chất aaptamine alkaloid, các hợp chất phenolic và dẫn xuất của indole.
Trong khuôn khổ nghiên cứu, các nhà khoa học của Viện Hóa sinh biển còn đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên 5 dòng tế bào bao gồm LU-1 (ung thư phổi), MCF-7 (ung thư vú), HepG2 (ung thư gan), SK-Mel2 (ung thư da), HEK-293A (tế bào thận gốc phôi) ở người và nhận thấy có 13 hợp chất thể hiện hoạt tính gây độc tế bào với giá trị IC50 < 20 µM trên ít nhất 01 dòng tế bào ung thư thử nghiệm gồm: RG2, RG4 và RG8 phân lập từ loài Rhabdastrella globostellata; HP1 và HP2 phân lập từ loài Halichondria panicea; AA3, AA4, AA6 và AA7 phân lập từ loài Aaptos aaptos; CR5 phân lập từ loài Clathria (Thalysias) reinwardti (cơ chế gây độc tế bào ung thư của hợp chất này bước đầu xác định theo con đường apoptosis); IB2, IB5, và IB6 phân lập từ loài Ianthella basta.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, các hợp chất RG1, RG2, RG8, CR5, IB2, và IB5 là những hợp chất có tác dụng gây độc tế bào tốt, có cấu trúc hóa học đặc biệt (được xác định hàm lượng của chúng có trong cặn chiết methanol các loài hải miên tương ứng bằng phương pháp HPLC-DAD và HPLC-HRMS). Đặc biệt, 2 hợp chất IB2 và IB5 có giá trị IC50 khoảng 1 µM, nhỏ hơn cả so với chất đối chứng dương ellipticine và có hàm lượng tương đối lớn (1,11 và 0,64% về khối lượng) trong cặn chiết methanol loài Ianthella basta, có tiềm năng trong chiết xuất và tinh chế khối lượng lớn hoạt chất để phát triển nghiên cứu nhằm tạo ra sản phẩm có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư.
Loài Ianthella basta (còn gọi là hải miên tai voi).
Các kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng, đóng góp cho phát hiện về đa dạng thành phần hóa học của hải miên ở vùng biển Việt Nam và là cơ sở cho phát triển các sản phẩm bảo vệ sức khỏe từ hải miên.