Một trong những cơ chế nổi bật nhất của Fucoidan là khả năng điều hòa đáp ứng miễn dịch. Hoạt chất này có thể kích hoạt các tế bào miễn dịch bẩm sinh như tế bào NK (Natural Killer cells) và đại thực bào (macrophages), đồng thời điều hòa quá trình tiết cytokine và tăng tổng hợp kháng thể. Nhờ đó, Fucoidan góp phần tăng cường khả năng nhận diện và loại bỏ các tế bào bất thường cũng như nâng cao sức đề kháng tự nhiên của cơ thể.

Các nghiên cứu trên Fucoidan chiết xuất từ Cladosiphon okamuranus ghi nhận hoạt tính của tế bào NK được cải thiện đáng kể sau khi bổ sung Fucoidan, đồng thời khả năng tiêu diệt vi khuẩn của bạch cầu trung tính và nồng độ IgA trong nước bọt cũng tăng lên ở người khỏe mạnh (Tomori et al., 202

Fucoidan còn được chứng minh có vai trò bảo vệ hệ tiêu hóa thông qua việc duy trì và tăng cường lớp nhầy niêm mạc dạ dày. Trong nghiên cứu lâm sàng trên bệnh nhân viêm dạ dày mạn tính, sử dụng Fucoidan từ Okinawa Mozuku trong 28 ngày giúp tăng đáng kể độ dày lớp nhầy bảo vệ niêm mạc so với nhóm giả dược. Điều này góp phần củng cố hàng rào bảo vệ tự nhiên của dạ dày trước tác động của acid dịch vị và các yếu tố gây tổn thương (Renaldi et al., 2011).

Ngoài tác dụng bảo vệ niêm mạc, Fucoidan còn được nghiên cứu về khả năng hỗ trợ hạn chế sự bám dính của Helicobacter pylori lên biểu mô dạ dày. Việc giảm khả năng bám dính của vi khuẩn có thể góp phần giảm nguy cơ tổn thương niêm mạc và cải thiện các triệu chứng khó tiêu chức năng ở người nhiễm H. pylori (Yamamoto et al., 2000).

Fucoidan có khả năng điều hòa đáp ứng miễn dịch thông qua việc ảnh hưởng đến nhiều cytokine liên quan đến quá trình viêm. Một số nghiên cứu cho thấy hoạt chất này giúp giảm biểu hiện của IL-4, IL-5, IL-13 và IgE, từ đó góp phần điều hòa đáp ứng miễn dịch theo hướng giảm phản ứng dị ứng và viêm mạn tính. Đây là cơ sở cho tiềm năng ứng dụng của Fucoidan trong hỗ trợ cải thiện các bệnh lý như viêm da cơ địa (Chen et al., 2021).

Nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng cho thấy Fucoidan có thể thúc đẩy quá trình chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào bất thường, đồng thời ức chế quá trình hình thành mạch máu mới (angiogenesis) – yếu tố cần thiết cho sự phát triển của khối u. Bên cạnh đó, việc tăng cường hoạt tính của tế bào NK cũng góp phần nâng cao khả năng giám sát miễn dịch đối với các tế bào bất thường. Tuy nhiên, các cơ chế này chủ yếu được ghi nhận trong các nghiên cứu tiền lâm sàng và vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng quy mô lớn để khẳng định hiệu quả trên người (Fitton et al., 2015).

Nhờ khả năng tác động đồng thời lên hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, phản ứng viêm và nhiều con đường sinh học khác nhau, Fucoidan đã trở thành đối tượng của nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Những bằng chứng hiện có cho thấy hoạt chất này có tiềm năng ứng dụng trong hỗ trợ tăng cường miễn dịch, bảo vệ đường tiêu hóa, cải thiện chất lượng sống ở bệnh nhân ung thư đang hóa trị và hỗ trợ sức khỏe toàn diện.