Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và ứng dụng trong tạo màng kháng khuẩn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XANH NANO BẠC TRONG GEL NHA ĐAM VÀ ỨNG DỤNG TRONG TẠO MÀNG KHÁNG KHUẨN Ngành: Công Nghệ Sinh Học Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thái Ngọc Uyên ThS Trần Thị Ngọc Mai Sinh viên thực : Huỳnh Trần Thùy Dương MSSV: 1311100232 Lớp: 13DSH02 TP Hồ Chí Minh, 2017 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài nghiên cứu mà em trực tiếp thực hướng dẫn TS Nguyễn Thái Ngọc Uyên Ths Trần Thị Ngọc Mai Tất số liệu, kết trình bày đồ án tốt nghiệp hồn tồn trung thực, khách quan khơng chép số liệu cơng trình nghiên cứu Nếu có sai sót em xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kỷ luật trường Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Huỳnh Trần Thùy Dương LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh thầy khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực phẩm – Môi trường trường Đại học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh khoa Vật liệu Polymer Composite trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp Hồ Chí Minh tận tình dạy, giúp đỡ truyền đạt cho em kiến thức quý giá suốt trình nghiên cứu vừa qua Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô Nguyễn Thái Ngọc Uyên Trần Thị Ngọc Mai– người tận tình hướng dẫn hết lòng giúp đỡ cho em suốt trình thực đồ án Em xin cám ơn gia đình bạn bè ln bên cạnh, nguồn cổ vũ động viên tinh thần to lớn suốt trình học tập thực đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng nhiều trình thực đồ án khó tránh khỏi sai sót, mong q thầy bạn xem xét góp ý để em rút kinh nghiệm q báu cho q trình cơng tác học tập sau Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Huỳnh Trần Thùy Dương Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ v DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tình hình nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Các kết đạt Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan màng bao sinh học 1.1.1 Giới thiệu màng bao sinh học 1.1.2 Đặc điểm phương pháp tạo màng 1.1.3 Một số ứng dụng màng sinh học 1.2 Tổng quan Chitosan 1.2.1 Định nghĩa Chitosan 1.2.2 Cấu trúc chitosan 1.2.3 Các tính chất chitosan 10 1.2.4 Một số ứng dụng chitosan 11 1.3 Tổng quan hạt nano bạc 13 1.3.1 Giới thiệu nguyên tử bạc 13 1.3.2 Đặc tính kháng khuẩn bạc 14 1.3.3 Cơ chế kháng khuẩn bạc 14 1.3.4 Giới thiệu hạt nano bạc 15 1.3.5 Các phương pháp tạo hạt nano bạc 16 1.3.6 Độc tính 19 i Đồ án tốt nghiệp 1.3.7 Ứng dụng hạt nano bạc 20 1.4 Cây nha đam 20 1.4.1 Giới thiệu nha đam 20 1.4.2 Thành phần hóa học 21 1.4.3 Một số ứng dụng nha đam 25 CHƯƠNG – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Thời gian địa điểm 26 2.2 Vật liệu thiết bị nghiên cứu 26 2.3 Quy trình nghiên cứu 27 2.3.1 Quy trình thực 27 2.3.2 Thuyết minh quy trình 29 2.4 Phương pháp phân tích AgNP tạo thành 31 2.4.1 Phương pháp phổ hấp thu phân tử vùng sóng UV-Vis 31 2.4.2 Xác định hình thái AgNP kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 32 2.4.3 Xác định cấu trúc AgNP phổ tán xạ lượng tia X, EDS 32 2.5 Phương pháp nghiên cứu 33 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đun mẫu lên tạo thành dịch chiết nha đam 34 2.5.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đun mẫu lên tạo thành dịch chiết nha đam 35 2.5.4 Khảo sát thời gian khuấy lên tổng hợp AgNP 35 2.5.5 Khảo tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên tổng hợp AgNP 36 2.5.6 Khảo sát tính chất màng CS - AgNP 36 CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 Tổng hợp AgNP 39 3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đun lên tạo thành AgNP39 3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt đun lên tổng hợp Ag NP 40 3.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian khuấy lên tổng hợp AgNP 41 3.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên tổng hợp AgNP 43 3.2 Kết chụp phổ tán xạ lượng tia X - EDS xác định có mặt Ag mẫu 44 ii Đồ án tốt nghiệp 3.3 Kết xác định kích thước AgNP phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua TEM 46 3.4 Khảo sát tính chất kháng khuẩn dung dịch AgNP 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 59 iii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AgNP Silver nanoparticles AgNO3 Bạc nitrate A.vera Aloe vera CS-AgNP Chitosan-nano bạc CS-TPP Chitosan-tripoly phosphat ĐC Đối chứng H3PO4 Acid phosphoric DNA Deoxyribonucleic acid TEM Transmission electron microscopy TPP Tripolyphosphat UV-vis UV- visible EDX Phân tích kính hiển vi điện tử ZnONPs Zinc Oxide Nanoparticles iv Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc chitin chitosan Hình 1.2 Công thức tổng quát chitin chitosan 10 Hình 1.3 Tác động ion bạc lên vi khuẩn 14 Hình 1.4 Ion bạc vơ hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy vi khuẩn 15 Hình 1.5 Ion bạc liên kết với base DNA 15 Hình 1.6 Tổng hợp xanh AgNPs từ dịch chiết thực vật 18 Hình 1.7 Cây nha đam 21 Hình 2.1 Quy trình tạo AgNP 29 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 34 Hình 2.3 Quy trình khảo sát tính kháng khuẩn màng Chitosan- AgNP 37 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình khảo sát hạt tính kháng khuẩn dung dịch AgNP 38 Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng thời gian đun lên tạo thành dịch chiết nha đam 39 Hình 3.1 Ảnh hưởng thời gian đun lên hình thành AgNP 40 Đồ thị 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đun lên hình thành AgNP 41 Hình 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đun lên hình thành AgNP 41 Đồ thị 3.3 Ảnh hưởng thời gian khuấy lên tổng hợp AgNP 42 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian khuấy lên hình thành AgNP 43 Đồ thị 3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên hình thành AgNP 43 Hình 3.4 Ảnh hưởng tỉ lệ dịch chiết nha đam – AgNO3 lên hình thành AgNP 44 Hình 3.5 Ảnh EDS xác định có mặt Ag 45 Hình 3.6 Kết ảnh chụp kính hiển vi điện tử truyền qua TEM 46 Đồ thị 3.5 Mật độ phân bố hạt AgNP dung dịch 47 Hình 3.7 Kết kháng khuẩn dung dịch AgNP với chủng 48 Hình 3.8 Kết kháng khuẩn màng CS-AgNP với 3% chitosan 49 Hình 3.9 Kết kháng khuẩn màng CS-AgNP với 5% chitosan 50 Hình 3.10 Kết kháng khuẩn màng CS-AgNP với 7% chitosan 50 Hình 3.11 Màng bán thấm CS – AgNP 51 v Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Số nguyên tử bạc đơn vị thể tích 13 Bảng 1.2 Các loại amino acid gel nha đam 23 Bảng 1.3 Lipid hợp chất hữu 23 Bảng 1.4 Các hợp chất có hoạt tính sinh học 24 Bảng 2.1 Một số thiết bị sử dụng đồ án tốt nghiệp 26 Bảng 3.1 Kích thước vịng kháng khuẩn CS-AgNP (mm) 51 vi Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, giới có xu hướng quay nghiên cứu hợp chất tự nhiên mang tính an tồn cao, đặc biệt hoạt chất dùng thực phẩm, làm thuốc mỹ phẩm Cây lơ hội hay cịn gọi nha đam, có tên khoa học Aloe vera thành phần hóa học chủ yếu polysaccharide mannan, glucomannan, galactan với loại enzyme, vitamin xác định có hoạt tính sinh học việc chữa lành vết thương, nhuận tràng, kháng khuẩn, chống ung thư (Davis RH cộng sự,1989; Reynolds T Dweck AC, 1999) Ngồi ra, cịn nhiều người biết đến với tác dụng làm đẹp da thông qua số loại kem, mặt nạ dưỡng da, sữa chua gel nha đam sử dụng làm màng bao thực phẩm giúp kéo dài thời gian bảo quản cho loại trái cây, rau quả, đặc biệt khả kháng khuẩn cao số vi khuẩn Escherichia coli, Salmonella, Bacillus subtilis Hiện nay, nguyên liệu sử dụng bảo quản hay đóng gói thực phẩm chủ yếu loại màng polyethylene, polypropylene, nhiên nhược điểm chúng làm tổn thất chất dinh dưỡng thực phẩm trình bảo quản, thời gian phân hủy loại màng lại lâu, khó xử lý nhanh gây nhiễm mơi trường.Vì vậy, vấn đề đặt cần có loại màng bảo quản thực phẩm mà khắc phục hạn chế bên cạnh màng cần phải kiểm sốt phát triển loại vi khuẩn Nhu cầu tiêu dùng thực phẩm chất lượng cao, nhu cầu bảo vệ môi trường với tiến phương pháp tạo AgNP kết hợp tận dụng nguồn nguyên liệu đầu vào nha đam nên ta nghĩ đến việc dùng để lúc tạo màng bao tạo AgNP kết hợp phủ lên rau để bảo quản có khả diệt khuẩn Gel nha đam với khả kháng khuẩn với việc kết hợp với bạc tạo nên Đồ án tốt nghiệp màng có tính kháng khuẩn cao nên giải pháp an tồn q trình bảo quản (Phúc HTH, 2013) Từ lâu, bạc biết kim loại có khả diệt khuẩn tốt, với phát triển công nghệ nano việc sử dụng hợp chất tự nhiên từ thực vật trở nên phổ biến điều có tiềm thay kháng sinh số ứng dụng khả tương thích tự phân hủy sinh học, độc tính thấp, hoạt tính sinh học cao đa dạng kháng khuẩn, kháng nấm, tăng sinh tế bào, tăng cường miễn dịch thể nên gel nha đam bạc biết đến thành phần có hiệu cao việc tạo vật liệu diệt khuẩn mang lai hiệu cao Công nghệ nano lĩnh vực nghiên cứu khoa học đại, tạo tác động tích cực tất lĩnh vực đời sống người, số hạt nano kim loại quý AgNP quan tâm chúng có tính ổn định hóa học, quang học, dẫn điện tốt quan trọng kháng khuẩn, kháng nấm độc tế bào động vật Bên cạnh hạt nano cịn ức chế tăng trưởng 650 loại vi khuẩn hạn chế độc tính người, ngồi làm vật liệu siêu dẫn lạnh, mỹ phẩm, công nghiệp thực phẩm linh kiện điện tử cịn thêm vào băng vết thương, chất tẩy trùng (Ahmed S cộng sự, 2016) Nhận thấy tính cấp thiết tình hình cần có loại màng bảo quản thực phẩm mà khắc phục hạn chế bên cạnh màng cần phải kiểm soát phát triển loại vi khuẩn nên thực đề tài “Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc gel nha đam ứng dụng tạo màng kháng khuẩn” Tình hình nghiên cứu Gel nha đam bổ sung H3PO4 (pH = 2,75) trùng 80°C 10 giây, sau pha loãng với nước cất theo tỷ lệ gel nha đam: nước cất 1: (v/ v) nâng thời gian bảo quản dâu tây lên 12 – 15 ngày, hao hụt trọng lượng, độ giảm hàm lượng Đồ án tốt nghiệp vitamin C giá trị màu biến đổi sau bảo quản thấp (Valverde JM cộng sự, 2005) Tổng hợp hạt nano bạc, 2,5 ml 30% dung dịch amoniac thêm vào mL dung dịch 10-2 M AgNO3, sau thêm mL dịch chiết Alovera Nồng độ AgNO3 điều chỉnh đến 10-3 M cách tạo thể tích cuối đến 50 mL với nước Sự quan sát màu vàng nhạt sau 24 phản ứng hình thành hạt nano bạc, đo độ hấp thụ UV-vis phép đo SEM Các thí nghiệm kháng khuẩn thực chủng Pseudomonas aeruginosa Staphylococcus aureus để xác định hiệu kháng khuẩn màng chitốn có chứa nano bạc với nồng độ 30, 50, 70 100 ppm Khơng có tính kháng seudomonas aeruginosa quan sát nghiệm thức chứa nano bạc nồng độ 70ppm sau Mật độ tế bào Staphylococcus aureus giảm sau giảm lần sau với màng chitin nano bạc nồng độ 100 ppm Kết thí nghiệm chứng tỏ màng chitin nano bạc có nồng độ 100 ppm cho thấy hoạt tính kháng khuẩn chống lại mầm bệnh vết thương thông thường (Rita Singh Durgeshwer Singh, 2014) Dung dịch nano bạc – chitosan (chitosan thu nhận từ nấm mốc chiếu xạ) ức chế tăng trưởng B cinerea với nồng độ ức chế tối thiểu 125 μg/ ml, ngăn ngừa làm biến 90% nấm mốc xám gây nhiễm nâng cao chất lượng tổng thể dâu tây sau ngày bảo quản (Moussa SH cộng sự, 2013) Mục đích nghiên cứu Kết hợp khả kháng khuẩn hạt nano bạc tổng hợp xanh ứng dụng tạo màng kháng khuẩn Nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: kết hợp khả kháng khuẩn hạt nano bạc tổng hợp xanh vào ứng dụng tạo màng kháng khuẩn Mục tiêu cụ thể: Đồ án tốt nghiệp + Khảo sát thời gian đun cho dịch chiết nha đam tối ưu + Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đun tối ưu tạo AgNP + Khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy tối ưu tạo AgNP + Khảo sát tỷ lệ dịch chiết nha đam với dung dịch AgNO3 + Xác định khả kháng khuẩn AgNP tối ưu hóa điều kiện Phương pháp nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp sử dụng phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp đo pH gel nha đam máy đo pH + Phương pháp đo UV-Vis + Phương pháp khuếch tán qua giếng thạch + Phương pháp đo TEM, EDS Các kết đạt - Lựa chọn thời gian đun mẫu cho dịch chiết nha đam tối ưu - Lựa chọn đươc nhiệt độ đun, thời gian khuấy cho kết tối ưu tạo AgNP - Lựa chọn tỷ lệ dịch chiết dung dịch AgNO3 cho kết tối ưu tạo AgNP - Xác định khả kháng khuẩn dung dịch AgNP Kết cấu đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp gồm có chương: + Chương 1: tổng quan tài liệu - tổng quan tài liệu tham khảo để thực đồ án tốt nghiệp + Chương 2: vật liệu phương pháp nghiên cứu – trình bày vật liệu phương pháp dùng để ngiên cứu, kiểm tra kết Đồ án tốt nghiệp + Chương 3: kết bàn luận – đưa kết nghiên cứu với biện luận, so sánh với kết với Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan màng bao sinh học 1.1.1 Giới thiệu màng bao sinh học (Pavlath Ort, 2009) Bất kỳ loại vật liệu áp dụng lên sản phẩm để kéo dài thời gian sử dụng mà ăn với sản phẩm coi màng bao ăn Màng ăn thay tăng cường lớp sáp tự nhiên, ngăn chặn nước, kiểm soát trao đổi oxy, carbon dioxide, ethylene Màng cung cấp bề mặt kháng khuẩn ngăn ngừa thành phần quan trọng khác Lợi khác việc sử dụng màng bao ăn giảm lượng chất thải rắn chúng dễ dàng phân hủy sinh học, thân thiện với mơi trường Màng bao tạo thành từ vật liệu protein, chất béo polysaccharide, hoạt động kết hợp với Chúng hoạt động rào cản độ ẩm oxy, không làm chậm suy giảm đặc tính thực phẩm mà cịn tăng cường an tồn hoạt động chất kháng khuẩn tự nhiên có kết hợp hợp chất kháng khuẩn tổng hợp 1.1.2 Đặc điểm phương pháp tạo màng (Pavlath Ort, 2009) - Màng cần phải có đặc điểm sau đây: + Khơng có thành phần độc hại, dị ứng khơng tiêu hóa + Có bám dính vào bề mặt thực phẩm tạo cấu trúc ổn định + Kiểm soát nước di chuyển ngồi thực phẩm, trì độ ẩm mong muốn + Có tính bán thấm để trì cân nội khí tham gia vào q trình hơ hấp hiếu khí kỵ khí, làm chậm q trình lão hóa Đồ án tốt nghiệp + Ngăn chặn mát hấp thụ thành phần ổn định hương thơm, mùi vị, dinh dưỡng Duy trì tăng cường tính thẩm mỹ thuộc tính (vẻ ngồi, hương vị, màu sắc, chất dinh dưỡng ) sản phẩm + Tạo bề mặt ổn định, kháng vi sinh vật, vi khuẩn, chống lại ô nhiễm, sâu bệnh phá hoại + Cuối không phần quan trọng dễ dàng sản xuất có hiệu kinh tế - Có hai cách tạo màng: + Bằng cách nhúng sản phẩm vào chảy/ quét phun lên sản phẩm dung dịch có chứa thành phần tạo màng, đưa màng trực tiếp lên bề mặt thực phẩm Cách đơn giản để áp dụng màng trực tiếp từ dịch gel tùy vào mức độ tập trung dịch gel phủ, sản phẩm giữ lại bề mặt lớp vật liệu tạo màng mà sấy khô tạo thành lớp bảo vệ bề mặt + Bằng cách tạo màng độc lập từ dịch thông qua ép nóng, phủ lớp màng lên bề mặt thực phẩm, màng độc lập nên chuẩn bị từ dịch gel bay Đặc điểm màng độc lập khác màng trực tiếp có tính thấm nước thấp hơn, nhiên, màng độc lập dùng nhiệt để xử lý ảnh hưởng đến sản phẩm bảo quản 1.1.3 Một số ứng dụng màng sinh học 1.1.3.1 Ứng dụng bảo quản rau quả, trái Trong trình bảo quản lạnh, anh đào (Prunus avium L cv Starking) xử lý tạo màng từ gel nha đam, có trì hỗn đáng kể thơng số tốc độ hơ hấp, giảm cân thay đổi màu sắc, tăng tốc độ mềm chín quả, biến màu thân vi sinh vật thời gian lưu trữ kéo dài thêm khơng có ảnh hưởng bất lợi hương thơm, mùi Đây lần gel nha đam sử dụng bao phủ lên trái cây, sáng tạo thú vị ứng dụng vào thương mại thay Đồ án tốt nghiệp cho việc sử dụng phương pháp xử lý hóa chất sau thu hoạch rau quả, trái (Martínez – Romero cộng sự, 2003) Gel nha đam pha loãng nước cất với tỷ lệ : phủ lên nho giúp trì hỗn đáng kể tổn thất chất lượng sau thu hoạch (giảm cân, thay đổi màu sắc, tốc độ làm mềm quả, phân hủy quả), lưu trữ 35 ngày 1°C ức chế tăng trưởng vi khuẩn, nấm mốc nấm men (Valverde JM cộng sự, 2005) Bột đông khô từ gel nha đam hịa tan nước cất có bổ sung Tween – 20 chất hoạt động bề mặt sử dụng kéo dài thời gian lưu trữ môi trường xung quanh (20 ± 1°C ) bảo quản lạnh (0 ± 0,5°C 90 ± % RH) xuân đào (Ahmed MJ, Singh Z Khan AS, 2009) 1.1.3.2 Ứng dụng nông nghiệp kết hợp Chitosan Trong nông nghiệp, chitosan sử dụng chủ yếu xử lý hạt giống tự nhiên chất tăng trưởng thực vật, thuốc trừ sâu sinh thái thân thiện giúp tăng khả bẩm sinh trồng chống nhiễm trùng nấm Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn cao nên năm gần đây, chitin, chitosan sản phẩm biến tính quan tâm ứng dụng nhiều việc bảo quản sản phẩm nông sản sau thu hoạch cam, chanh, cà chua, chuối, dâu tây, vải, táo vài sản phẩm khác thu kết khả quan Khi sử dụng xử lý hạt giống lớp phủ giống bắp, bông, khoai tây giống, đậu tương, củ cải đường, cà chua, lúa mì hạt giống khác, tạo nên phản ứng miễn dịch phát triển rễ việc phá hủy u nang tuyến trùng giun tròn ký sinh mà không ảnh hưởng đến thể (MM Chang Cộng sự, 1992) 1.1.3.3 Ứng dụng việc kháng khuẩn Theo Robson cộng ( 1982) khảo nghiệm tính chất kháng khuẩn chiết xuất nha đam nồng độ ức chế nồng độ gây chết khác Nồng độ 60 % chiết xuất nha đam có khả diệt Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella Đồ án tốt nghiệp pneumoniae,Serratia marcescens, loài Citrobacter, Enterobacter cloacae, S pyogenes, Streptococcus agalactiae, Ở nồng độ 70 % chiết xuất diệt S aureus, 80 % E.coli 90 % với Streptococcus faecalis Bacillus subtilis khơng bị ức chế chiết xuất nha đam Chiết xuất nước A.vera hạt nano có tác dụng kháng khuẩn khác vi khuẩn Gram âm (E.coli) vi khuẩn Gram dương (S.aureus) Các hạt nano Ag hữu xanh (3,5mg \ ml) có hiệu lực (E.coli & S.aureus) với ức chế (20-30) mm 1.2 Tổng quan Chitosan 1.2.1 Định nghĩa Chitosan Chitosan thành phần cấu trúc nên vỏ côn trùng, tôm, cua, vách tế bào nấm, có cấu tạo tương tự cellulose, có khác biệt đơn vị cấu tạo nên chitosan Nacetyl-D-glucosamine, đơn vị nối với liên kết β-1,4-glycoside (Tưởng Ngọc Thục Uyên, 2010) 1.2.2 Cấu trúc chitosan Chitosan polysacarit mạch thẳng, dẫn xuất đề axetyl hoá chitin, nhóm (–NH2) thay nhóm (-NHCOCH3) vị trí C(2) Chitosan cấu tạo từ mắt xích D-glucozamin liên kết với liên kết β -(1-4)- glycoside, chitosan gọi poly β -(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-gluco poly β -(1-4)-Dglucozamin (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016) Hình 1.1 Cấu trúc chitin chitosan (Tưởng Ngọc Thục Uyên, 2010) Đồ án tốt nghiệp Công thức tổng quát chitin, chitosan có dạng: (C8H11NO5)n với cấu tạo sau: Hình 1.2 Cơng thức tổng qt chitin chitosan (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016) 1.2.3 Các tính chất chitosan ( Nguyễn Thị Thu Trang, 2016) 1.2.3.1 Mức độ deacetyl hóa Mức độ deacetyl hóa đặc tính quan trọng q trình sản xuất chitosan ảnh hưởng đến tính chất hóa lý khả ứng dụng chitosan sau Mức độ deacetyl hóa chitosan vào khoảng 56 – 99% (nhìn chung 80%) 1.2.3.2 Trọng lượng phân tử Chitosan Chitosan polymer sinh học có khối lượng phân tử cao, khối lượng chitin thường lớn triệu Dalton sản phẩm chitosan thương phẩm có khối lượng khoảng 100.000 – 1.200.000 Dalton 1.2.3.3.Độ nhớt Độ nhớt nhân tố quan trọng để xác định khối lượng phân tử chitosan Chitosan phân tử lượng cao thường làm cho dung dịch có độ nhớt cao 1.2.3.4 Tính tan Chitin tan hầu hết dung mơi hữu cơ, chitosan tan dung dịch acid pH 6,0 Các acid hữu acetic, formic lactic thường sử dụng để hòa tan chitosan Thường sử dụng dung dịch chitosan 1% pH Chitosan tan dung dịch HCl 1% không tan H2SO4 H3PO4 10 4,0 Đồ án tốt nghiệp 1.2.3.5 Khả kết hợp với nước khả kết hợp với chất béo Sự hấp thụ nước chitosan lớn nhiều so với cellulose hay chitin Thông thường, khả hấp thụ chitosan khoảng 581 – 1150% (trung bình 702%), khả hấp thụ chất béo chitin chitosan khoảng 31% -170%, chitosan có khả thấp nhiều so với chitin 1.2.3.6 Khả tạo màng Chitosan cịn có khả tạo màng sử dụng nhiều bảo quản thực phẩm, màng chitosan dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với số chất dẻo dùng làm bao gói 1.2.3.7 Hoạt tính sinh học Chitosan Hoạt tính kháng khuẩn chitosan dẫn xuất nhận quan tâm đáng kể năm gần đây, chế kháng khuẩn chitosan nhờ số chế sau: (Hang Thi Au Cộng sự, 2012) + Chitosan có khả kết hợp với DNA nên chitosan có khả ức chế tổng hợp RNA protein + Chitosan có khả gắn kết gây đông tụ, kết tủa tế bào vi khuẩn dẫn đến giết chết tế bào Chitosan cho thấy phổ kháng khuẩn rộng kháng lại nấm vi khuẩn Gram dương Gram âm Ngồi ra, có khả thủy phân sinh học enzyme thể, tương hợp sinh học với quan, mô tế bào động thực vật, kích thích q trình đơng máu làm lành vết thương, tương tác chuyên biệt với thành phần chất ngoại bào nhân tố tăng trưởng 1.2.4 Một số ứng dụng chitosan 1.2.4.1 Ứng dụng y sinh 11 ... Mục tiêu tổng quát: kết hợp khả kháng khuẩn hạt nano bạc tổng hợp xanh vào ứng dụng tạo màng kháng khuẩn Mục tiêu cụ thể: Đồ án tốt nghiệp + Khảo sát thời gian đun cho dịch chiết nha đam tối ưu... lượng tổng thể dâu tây sau ngày bảo quản (Moussa SH cộng sự, 2013) Mục đích nghiên cứu Kết hợp khả kháng khuẩn hạt nano bạc tổng hợp xanh ứng dụng tạo màng kháng khuẩn Nhiệm vụ nghiên cứu Mục... màng bảo quản thực phẩm mà khắc phục hạn chế bên cạnh màng cần phải kiểm soát phát triển loại vi khuẩn nên thực đề tài ? ?Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc gel nha đam ứng dụng tạo màng kháng khuẩn? ??