B ộ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ T H ự C PHẤM
HUỲNH THỊ NGÂN TÂM
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN
CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP
ĐỒ ÁN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHÉ BIÉN THỦY SẢN
Nha T rang - 2012
B ộ GIÁO VÀ Đ ÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ T H ự C PHẤM
HUỲNH THỊ NGÂN TÂM
NGHIÊN CỨU KHẢ NẢNG KHÁNG KHUẨN
CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP
ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIÉN THỦY SẢN
Giảng viên hướng dẫn:
Ks VŨ LỆ QUYÊN
Th.s NGUYÊN THỊ THANH HẢI
Nha T rang - 2012
NHẬN XÉT CỦA CÁN B ộ HƯỚNG DẪN
Họ, tênSV: Huỳnh Thị Ngân Tâm
Lóp: 50CB
Ngành:
Mã ngành: 102
Công nghệ chế biến thủy sản
Tên đề tài: “NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CH1TOSAN
PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP ”
Số trang: 63
số chương: 03
Tài liệu tham khảo:
❖ NHẬN XÉT:
❖ KÉT LUẬN:
Nha Trang, ngày
thảng
năm 2012
CẢN B ộ HƯỞNG DẴN
Lội cảm ơn
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cô Vũ Lệ Quyên, cô Nguyễn Thị Thanh Hải,
đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Qua đây cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến:
- Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang.
- Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm.
- Các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm.
- Các cán bộ quản lý phòng thí nghiệm, các anh chị trong phòng thí nghiệm cùng
các bạn sinh viên.
Đã quan tâm, đóng góp ý kiến, tận tình giúp đỡ em hoàn thành được đồ án này.
Mục lục
Trang
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT............................................................................................ i
DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................ii
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ.....................................................................iii
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................... 1
1.1.Tổng quan về chitin-chitosan, chitosan phân từ lượng thấp................................ 1
1.1.1. Chitin-chitosan..................................................................................................1
1.1.2. Chitosan phân tử lượng thấp............................................................................. 6
1.1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất chitosan và chitosan oligosaccharide............7
1.1.4. ứng dụng của chitosan và chitosan oligosaccharide........................................8
1) ứng dụng của chitosan.......................................................................................8
2) ứng dụng của chitosan oligosaccharide.............................................................. 16
1.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của một số vi sinh vật.................................16
1.2.1. E.Coli................................................................................................................ 16
1..
2.2. Staphylococcus aureus................................................................................. 17
1.2.3. Salmonella........................................................................................................ 18
1.2..
4. Listeria......................................................................................................... 19
1.6.Cơ chế kháng khuẩn của chitosan........................................................................ 20
• Đặc tính kháng khuẩn của chitosan...................................................................... 20
• Cơ chế kháng khuẩn của chitosan......................................................................... 20
1.7. Một số nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng
thấp........................................................................................................................... 21
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ..............................24
2.1
Vật liệu nghiên cứu..........................................................................................24
i
2.2 Máy móc thiết bị cần sử đụng............................................................................. 25
2.3 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................26
2.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm............................................................. 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN
cứu VÀ THẢO LUẬN....................................30
3.1 Kết quả nghiên cứu trên vi khuẩn gram (-)......................................................... 30
3.1.1 E.Coli................................................................................................................30
3.1.2 Salmonella........................................................................................................35
3.2 Kết quả nghiên cứu trên vi khuẩn gram (+)........................................................ 39
3.2.1 S.aureus.............................................................................................................39
3.2.2 Listeria............................................................................................................. 43
3.3 So sánh khả năng kháng vi khuẩn Gram(-) và Gram(+) của chitosan................ 47
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ......................................................................... 50
I.
Kết luận................................................................................................................. 50
II.
Đề xuất ý kiến......................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................51
PHỤ LỤC
ii
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4
5
6
Ký hiệu
vsv
Vi sinh vật
E.Coli
Escherichia coli
s.aureus
Staphylococcus aureus
Salmonella
Salmonella typhi
Listeria
Listeria monocytogenes
COS
Chitosan olygosaccharide
Giải thích
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng
STT
Trang
1
Bảng 1: Hàm lượng chitin của một số loại phế liệu thủy sản.
8
2
Bảng 2: Kết quả kháng E.Colỉ của chitosan và chitosan phân tử lượng
58
thấp (% E.Colỉ bị chết).
3
Bảng 3: Kết quả kháng S.aureus của chitosan và chitosan phân tử lượng
58
thấp (% S.aureus bị chết).
4
Bảng 4: Kết quả kháng Salmonella của chitosan và chitosan phân tử
58
lượng thấp (% Salmonella bị chết).
5
Bảng 5: Kềt quả kháng Lỉsteria của chitosan và chitosan phân tử lượng
thấp (% Lỉsterỉa bị chết).
iv
59
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐÒ THỊ
Tên hình
STT
Trang
1
Hình 1: Chitosan dạng vảy.
9
2
Hình 2: Công thức cấu tạo của chitin và chitosan.
11
3
Hình 3: Chitosan phân tử lượng thấp.
12
4
Hình 4: Hình ảnh kết quả kháng E.Coli.
36
5
Hình 5: Biéu đổ kết quả kháng E.Colỉ của c , C1 ở 60 phút (a), 90 phút
37
(b), 10 phút (c).
6
Hình 6: Biếu đổ kết quả kháng E.Coli của c (a), C1 (b) theo nống độ và
39
thời gian.
7
Hình 7: Hình ảnh kết quả kháng Salmonella.
39
8
Hình 8: Biếu đồ kết quả kháng Salmonelỉa của c , C1 ở 60 phút (a), 90
42
phút (b), 120 phút (c).
9
Hình 9: Biếu đồ kết quả kháng Salmonella của c (a), Cl (b) theo nồng độ
44
và thời gian.
10
Hình 10: Hình ảnh kết quả kháng S.aureus.
45
11
Hình 11: Biếu đồ kết quả kháng S.aureus của c , C1 ở 60 phút (a), 90
47
phút (b), 120 phút (c).
12
Hình 12: Biếu đồ kết quả kháng S.aureus của C (a), C1 (b) theo nồng độ
49
và thời gian.
13
Hình 13: Hình ảnh kết quả kháng Listeria.
50
14
Hình 14: Biếu đồ kết quả kháng Lỉsterỉa của C, C1 ở 60 phút (a), 90 phút
51
(b), 120 phút (c).
15
Hình 15: Biếu đổ kết quả kháng Listeria của C (a), C1 (b) theo thời gian.
53
16
Hình 16: Biếu đồ so sánh khả năng kháng khuấn của C (a), C1 (b) ở 120
54
phút trên bốn chủng v s v nghiên cứu.
V
LỜI M Ở ĐẦU
Việt Nam là một quốc gia ven biển Đông Nam Á, có 3260 km bờ biển từ Móng
Cái đến Hà Tiên và là vùng biển nhiệt đới nên Việt Nam có một tiềm năng phong phú về
nguồn lợi thủy sản. [1]
Là một trong những ngành kinh tể trọng tâm của nền kinh tế quốc dân, ngành thủy
sản đã góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế. Cùng với nhịp độ phát triển của nền
kinh tế trong và ngoài nước, ngành thủy sản trong những năm gần đây đã đạt được những
thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế biến thủy sản cũng như xuất nhập khẩu. Nhưng đi
cùng với sự phát triển của ngành, vấn đề phế liệu trong chế biến thủy sản là một điểm hạn
chế do lượng phế liệu thải ra từ công nghiệp chế biến thủy sản hàng năm là rất lớn. Nếu
không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vì vậy
những yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản đông lạnh mà chủ yếu là vỏ tôm, cua, ghẹ đang
ngày càng trở nên cấp bách. Đây là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất chitin chitosan và chitosan phân tử lượng thấp. Do vậy việc nghiên cứu và phát triển sản xuất
chitin-chitosan và chitosan phân tử lượng thấp là rất quan trọng để nâng cao giá trị sử
dụng phế liệu này và làm sạch môi trường.
Chitosan là một polysaccharide có nguồn gốc từ vỏ tôm, cua, ghẹ. Đặc tính của
chitosan là không tan trong nước, có thể hòa tan trong acide nhẹ và có khả năng kháng
khuẩn cao. Hiện chitosan đang được các nhà công nghệ chế biến nghiên cứu sử dụng
trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Trong công nghệ sau thu hoạch, chitosan được sử dụng
làm màng bao bên ngoài của các các loại trái cây như xoài, chôm chôm,... để hạn chế sự
thoát hoi nước và kháng khuẩn. Vì thế khi nhúng chitosan bên ngoài trái cây sẽ tạo cho
trái cây có cảm quan đẹp bóng, giúp kéo dài thời gian bảo quản trái cây. Trong lĩnh vực
chế biến thủy sản, chitosan được dùng để xử lý thịt, cá, tôm nhằm hạn chế sự hao hụt
khối lượng trong quá trình cấp đông cũng như hạn chế sự phát triển của
vsv gây hư
hỏng sản phẩm, không những thế thủy sản sẽ có chất lượng cảm quan tốt hơn...
Từ chitosan, Thái Viết Chiêu đã nghiên cứu thủy phân chitosan thành chitosan
phân tử lượng thấp với mục đích nâng cao khả năng kháng khuẩn và tăng khả năng hòa
tan của chitosan, từ đó mở rộng phạm vi ứng dụng của chitosan.
vĩ
Hiện nay các hóa chất bảo quản thực phẩm như hàn the, Urea...bị cấm sử dụng
trong lĩnh vực xuất khẩu thủy sản, thì đây là một con đường mới để chúng ta nghiên cứu
và áp dụng trong thực tế sản xuất. Tuy vậy, hiện nay các công trình nghiên cứu ứng dụng
chitosan và chitosan phân tử lượng thấp trong các lĩnh vực của đời sống còn rất ít. Chính
vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của chỉtosan phân tử
lượng thấp” với mục tiêu đánh giá khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng
thấp để ức chế một số vsv gây bệnh .
Trong thời gian thực hiện đề tài, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng bên cạnh việc
đạt được một số kết quả thì đề tài của em vẫn còn có rất nhiều thiếu sót. Kính mong sự
đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Nha Trang, ngày 10/07/2012.
Sinh viên thực hiện
Huỳnh Thị Ngân Tâm
vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về chitin-chitosan, chitosan phân tủ’ lượng thấp và ứng dụng.
1.1.1 Chỉtỉn-chỉtosan.
• Chitin
- Công thức phân tử: [C8H|30 5]n
Trong đó, n: thay đổi tùy thuộc từng loại nguyên liệu
Ví dụ: Tôm thẻ: n = 400 - 500
Tôm hùm: n = 700 - 800
Cua: n = 500 - 600
- Phân tử lượng tmng bình của chitin = (203,09)n [2]
Chitin-chitosan là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose, chúng
được tạo ra trung bình 20g/năm/m2 bề mặt trái đất. Đây là một loại phân tử đã tồn tại trên
trái đất từ rất lâu với hóa thạch thuộc kỷ Oligocene cách đây 24,7 triệu năm ( Stankiewicz
et al.1997 ). Lịch sử của chitin bắt đầu bằng sự phát hiện của một giáo sư người Pháp,
Henri Braconnot năm 1811 đăng trên tạp chí khoa học Ann. Chim. Phys. ( Paris ) với tựa
đề “Sur la nature des champignons ” ( Tạm dịch: Các nghiên cứu về bản chất của các loài
nấm ); trong đó, ông mô tả một loại vật liệu không hòa tan trong kiềm từ các loại nấm
bậc cao mà ông đặt tên là “fiingine”. Hai mươi năm sau, Odier tách chiết được một phân
đoạn tương tự từ vỏ côn trùng mà ông đặt tên là Chitin theo gốc từ Hy Lạp có nghĩa là vỏ
bọc. Sinh tổng hợp của chitin trong sinh quyển rất lớn từ các loài động thực vật khác
nhau. Chỉ tính riêng cho các loài giáp xác trong thủy quyển, ước tính khối lượng chitin
sinh tổng hợp mỗi năm khoảng 2,3xl09tấn ( Jeuniaux et al.,1993 ).[3]
Chitin ít khi ở dạng tự do mà luôn liên kết với protein dưới dạng phức hợp,
cacbonat canxi và nhiều hợp chất hữu cơ khác, gây khó khăn cho việc tách chiết. Chitin
là một polysaccharide được cấu tạo bởi các monosaccharide liên kết với nhau bằng cầu
nối 1,4- glucozide. Chitin có cấu trúc hóa học giống cellulose và có thể xem là một dẫn
xuất của cellulose với nhóm acetamido ở cacbon số 2. Chitin đóng vai trò là thành phần
tạo nên độ cứng chắc của vỏ giáp xác. Hàm lượng chitin biến đổi theo từng loại nguyên
liệu, trong đó phế liệu mực ( nang mực ống ) có hàm lượng chitin cao nhất, tiếp theo là
tôm sú và tôm thẻ.[3]
Nguồn
Phế liệu cua, ghẹ
Cua xanh
Ghẹ chấm
(Callinectes)
(Portunus
Phế liệu tôm sú
Phế liệu
(Penaeus monodon)
mực
Đầu
Vỏ
Nang mực
ống
trituberculatus)
Hàm lượng
chitin (%)
12,9
17,1
34,9
36,5
Bảng 1: Hàm lượng Chitin của một số loại phế liệu thủy sản [3]
2
75-80
Chitosan
Hình 1: Chitosan dạng vảy
Công thức phân tử của chitosan [C6Hn0 4N]n
Phân tử lượng trung bình của chitosan = (161,07)n
Chitosan là một dẫn xuất của chitin được hình thành khi tách nhóm acetyl (quá
trình deacetyl hóa chitin) khỏi chitin nên chitosan chứa rất nhiều nhóm amino. Chitosan
được phát hiện lần đầu tiên bởi Rouget vào năm 1859. Công thức cấu tạo của chitosan
gần giống như chitin và cellulose, chỉ khác là chitosan chứa nhỏm amin ở cacbon thứ
2.[2],[3]
3
Sự khác nhau về công thức cấu tạo giữa chitin, chitosan được thể hiện ở hình sau:
Chitosan
Hình 2: Công thức cấu tạo của chitỉn và chitosan
• Một số tính chất của chỉtosan
- Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vẩy có màu trắng hay hơi
vàng.
- Chitosan không hòa tan trong nước, kiềm, cồn.
- Chitosan tan tốt trong các acid hữu cơ thông thường như: acid formic, acide
acetic, acide propionic, acid citric, acide lactic...Khi hòa tan chitosan trong môi trường
acid loãng tạo thành keo dương, nhớt và trong suốt. Đây là một điểm rất đặc biệt của
chitosan vì đa số các keo polysaccharide tự nhiên tích điện âm. Chitosan tích điện dương
sẽ có khả năng bám dính bề mặt các ion tích điện âm, có khả năng tạo phức với các ion
kim loại và tương tác tốt với các polymer tích điện âm ... , nhờ đó mà keo chitosan không
bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như Pb, Hg,...
- Chitosan kết hợp với aldehyde trong điiều kiện thích hợp, hình thành gel, đây là
cơ sở để bẫy tế bào, enzyme.
4
- Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo thành muối khó tan, tác dụng với iod
trong môi trường H2SO4 cho phản ứng màu tím, phản ứng này có thể dùng để phân tích
định tính chitosan.[3],[4]
1.1.2. Chitosan phân tử lượng thấp
Hình 3: Chitosan phân tử lượng thấp
Chitosan phân tử lượng thấp thu được bằng quá trình thủy phân chitosan trạng thái
rắn bằng hydroperoxit. Tùy theo từng điều kiện, chế độ thủy phân mà các chitosan phân
tử lượng thấp này có khối lượng phân tử khác nhau (số n khác nhau).
Tốc độ hấp thụ của chitosan oligosaccharide trong cơ thể con người là gần 100%
và hoạt động sinh học, chức năng của nó gấp hàng chục lần của chitosan.
Chitosan olygosaccaride có thể được sử dụng như một tác nhân trị đái tháo đường
vì nó làm tăng dung nạp glucose, bài tiết insulin và giảm chất béo trung tính.
Chitosan oligosaccharide liên kết với chất béo dư thừa và ức chế sự hấp thụ chất
béo, hỗ trợ khả năng miễn dịch, giảm lượng đường trong máu, kiểm soát huyết áp, ngăn
chặn táo bón, xóa Pb và các kim loại nặng ra khỏi cơ thể và tăng cường sự hấp thụ canxi,
ngăn ngừa bệnh tim và giảm nồng độ acid uric máu.
5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất chitosan oligosaccharide.
Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính hất lý hóa, ứng dụng của chitosan
đã được công bố từ những năm 30 của thế kỷ XX. Những nước đã thành công trong lĩnh
vực nghiên cứu sản xuất chitosan là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ẩn Độ, Pháp. [5], [6], [7]
Nhật Bản là nước đầu tiên trên thế giới sản xuất 20 tấn/năm (1973), đến nay là 700
tấn/năm. Mỹ sản xuất trên 300 tấn/năm. Theo Know thì năm 1991 thị trường có nhiều
triển vọng của chitin-chitosan là Nhật Bản, Mỹ, Anh, Đức. Nhật được coi là nước dẫn
đầu về công nghệ sản xuất và buôn bán chitin-chitosan. Người ta ước tính sản lượng
chitosan sẽ đạt tới 118000 tấn/năm; trong đó Nhật, Mỹ là nước sản xuất chính. [5], [6]
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất chitin - chitosan và ứng dụng của chúng
trong sản xuất phục vụ đời sống là tương đối mới mẻ. Vào những năm 1978 - 1980,
trường Đại học Thủy Sản Nha Trang đã công bố quy trình sản xuất chitosan của tác giả
Đỗ Minh Phụng đã mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu, tuy nhiên chưa
có ứng dụng nào trong thực tế sản xuất. [4], [6], [8]
Hiện nay nhiều cơ sở khoa học đang nghiên cứu sản xuất chitosan như: Trường
Đại học Nha Trang, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm nghiên cứu
polymer - Viện Khoa Học Việt Nam, Viện Hóa thuộc Viện Khoa Học Việt Nam tại
Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm Công nghệ và sinh học Thủy sản- Viện nghiên cứu
môi trường thủy sản 2,...Trong đó, các kết quả công bố gần đây của các nhà khoa học
thuộc trường Đại học Nha Trang đã đi sâu nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất ở
bước cao hơn theo hướng giảm thiểu sử dụng hóa chất trong xử lý, ứng dụng công nghệ
enzyme.
Đáng kể nhất là các công trình của Trần Thị Luyến và các cộng sự đã sử dụng
enzyme papain, chitinase và vi khuẩn lactic trong công nghệ sản xuất chitosan. Những
kết quả này đã góp phần đáp ứng yêu cầu cấp bách xử lý phế liệu thủy sản, giảm thiểu
nguồn ô nhiễm môi trường ở nước ta và trước những yêu cầu khắt khe về chất lượng
chitin-chitosan trên thị trường hiện nay.
Như vậy, với tính ưu việt của chitosan như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm,
chống mất nước trong quá trình bảo quản, dễ rửa trôi trước khi đưa thực phẩm vào chế
6
biến, dễ tiêu hủy, đặc biệt dễ hòa hợp và không gây độc đối với người sử dụng, chitosan
ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm. Với những tính chất của nó,
có thể chitosan còn rất nhiều những ứng dụng tiềm ẩn mà các nhà khoa học đang nghiên
cứu, khám phá.
Năm 1996, nhóm tác giả Lưu Văn Chính, Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điền, Trịnh
Đức Hưng, Đặng Lan Hương thuộc Viện hóa học các hợp chất hữu cơ, Tmng tâm Khoa
học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã nghiên cứu điều chế chế phẩm bảo quản thực
phẩm BQ - 1 từ hỗn hợp dung dịch 1,5% chitosan (trong dung dich acid acetic loãng) và
0,5% hỗn hợp các chất tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa và thối rữa thực phẩm, đồng
thời đã thử nghiệm khả năng bảo quản trứng gà tươi ở nhiệt độ thường. Theo nhóm tác
giả này, sau 12 ngày trứng gà đã qua xử lý BQ-1 vẫn giữ nguyên phẩm chất của trứng gà:
lòng đỏ tươi đều, còn nguyên vẹn, mùi tươi trong khi mẫu đối chứng đã vữa hoàn toàn.
[5] , [6]
Qua nghiên cứu của Châu Văn Minh và cộng sự thuộc Viện Hóa học các họp chất
tự nhiên, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã diều chế được chế
phẩm BQ-1 với nguyên liệu chính là chitosan có tác dụng bảo quản quả tươi (cà chua,
nho, vải, chuối,...) rất tốt. Chế phẩm này có tác dụng chống mốc, chống sự phá hủy của
một số nấm men, vi sinh vật Gram (-) trên các loại hoa quả. Từ kết quả nhận được, Châu
Văn Minh tiếp tục thử nghiệm khả năng bảo quản thực phẩm tươi sống của BQ-1 (thịt bò,
thịt lợn, trứng gà tươi). Nhờ khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối của
chế phẩm BQ-1 đã kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm trong một thời gian nhất định.
[6]
1.1.4. ứ n g dụng của chitosan và chitosan olygosaccharide
1) ủ n g dụng của chitosan
• Trong nông nghiệp
- Chitosan được sử dụng để bọc nang các hạt giống nhằm mục đích ngăn ngừa sự
tấn công của nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ
sâu, tăng cường khả năng nảy mầm của hạt.
7
- Qua nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan và các nguyên tố vi lượng lên một số chỉ
tiêu sinh lý, sinh hóa của lúa mạ ở nhiệt độ thấp thì kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan
vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục và hàm lượng ni tơ tổng số, đồng thời hàm lượng
các enzyme như amylase, catalase, peroxidase cũng tăng lên.
- Năm 1987, Bentech đã được cấp bằng sáng chế nhờ phương pháp bao hạt giống
bằng chitosan. Kết quả cho thấy, trong vùng đất mà thường bị nấm tấn công vào rễ, thu
hoạch mùa màng được nâng cao đến 20% nếu các hạt giống thu được bao bằng chitosan.
Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam đã phối hợp với Trung Tâm Công Nghệ
Sinh Học Thủy Sản cùng tham gia vào nghiên cứu tác dụng thực tiễn của chế phẩm
chitosan, đối với một số loại hạt dễ mất sức nảy mầm và góp phần vào thúc đẩy sự sinh
trưởng và phát triển của cây trồng ở ngoài đồng. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng xử lý
chitosan nồng độ 2% có khả năng kéo dài thời gian sống và duy trì sức nảy mầm cao của
hạt giống cà chua và hạt giống đậu cô ve sau thời gian bảo quản 9 - 1 2 tháng trong điều
kiện môi trường bình thường.[4], [9]
• Trong công nghiệp thực phẩm
- Chitosan được sử dụng để bảo quản thực phẩm, trái cây do dịch keo chitosan
(keo dương) có tác dụng chống mốc, chống sự phá hủy của một số nấm men, vi sinh vật
Gram (-) trên các loại hoa quả.
- Chitosan được sử dụng để chống hiện tượng mất nước trong quá trình làm lạnh,
làm đông thực phẩm.
- Chitosan được sử dụng như một polymercationit trong sản xuất agarose chất
lượng cao từ agar có chất lượng kém.
- Chitosan có tính tẩy màu mà không hấp thụ mùi và các chất khác nên nó được
ứng dụng vào việc khử màu đồ uống.
- Do chitosan có tính diệt khuẩn, do đó nó được tạo thành màng mỏng để bao gói
thực phẩm chống ẩm mốc, chống mất nước.
- Màng mỏng chitosan dùng trong thực phẩm: Chitosan không hòa tan trong
nước, kiềm, alcol và cetol nhưng tan trong dung dịch axit loãng, chitosan tạo trạng thái
keo. Dung dịch keo này khi bao phủ trên mặt sản phẩm sẽ tạo thành một lớp màng bảo vệ
8
bán thấm. Các phương pháp dùng chitosan bảo quản quả tươi dựa trên tính chất này, lớp
màng bảo vệ này có thể hạn chế sự bay hơi nước của rau quả, giảm bớt cường độ hô hấp.
Phương pháp sử dụng màng Chitosan đã cho kết quả tốt ở Anh, ú c khi bảo quản táo và
một số rau quả ôn đới khác trong thời gian từ 5 - 6 tháng.
Phòng Polymer Dược Phẩm -Viện Hóa Học- Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên Và
Công Nghệ Quốc Gia đã nghiên cứu công nghệ bảo quản rau quả. Chế phẩm dùng để bảo
quản rau quả là PDP, nó là một dung dịch trên cơ sở Chitosan, PDP không độc, có hoạt
tính sinh học cao, có tác dụng tạo màng, ức chế sự phát triển các loại vi khuẩn và nhiều
loại nấm. Bảo quản quả tươi bằng PDP: Quả tươi đã lựa chọn sau đó nhúng vào dung
dịch khử trùng 1%, sau đó vớt ra để ráo và tiếp tục nhúng vào dung dịch PDP trong 1
phút, vớt ra để ráo cho khô màng polymer tạo thành.
Kết quả này cho thấy khi dùng PDP sẽ kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi,
hạn chế quá trình hô hấp, làm chín quả chậm, ít nhăn héo, lâu bị mất màu và hương vị,
ngăn cản vi khuẩn và nấm xâm nhập, giảm tốc độ mất nước. Lọc trong nước ép quả tươi
bằng PDP: Quả chín đem xay ép lấy nước sau đó lọc thô để loại bỏ bã quả, đem xử lý
nước quả lọc bằng PDP, lọc tủa đã kết tủa khỏi nước quả.
Kết quả cho thấy khi dùng PDP sẽ làm tăng khả năng kết tụ của thịt quả và những
chất vô định hình khác làm cho việc lọc tủa dễ dàng hơn. Sau khi xử lý thu được nước
quả trong, giữ nguyên màu và mùi vị của các quả dùng, thời gian bảo quản lâu hơn. [4],
[9]
• Trong y học
- Trong dược phẩm, chitosan được sử dụng làm chất tạo màng, tạo dính để tạo
viên nang bao bọc thuốc hoặc làm tá dược hay các chất mang sinh học dẫn thuốc.
- Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin được gọi là Beschitin.w, nó giống như một
tấm vải và được bọc ốp lên vết thương, chỉ một lần đến khi khỏi hẳn. Tấm Beschitin.w bị
phân hủy sinh học từ từ cho đến lúc hình thành lóp biểu bì mới. Nó có tác dụng giảm đau,
giúp các vết sẹo, bỏng phục hồi biểu bì nhanh chóng và chống nhiễm trùng. Ở Việt Nam,
Đại học Dược Hà Nội cũng đã chế tạo thành công loại màng này và bước đầu ứng dụng
có hiệu quả.
9
- Xem thêm -