(Luận Văn Thạc Sĩ Hóa Hữu Cơ) Nghiên Cứu Tạo Màng Sinh Học Polysaccharide Được Chiết Xuất Từ Xương Rồng (Opuntia Dillenii) Và Khảo Sát Một Số Đặc Tính Của Chúng

K¿t qu¿ nghiên cÿu trên có thß ¿t nßn t¿ng c¡ b¿n cho h±ßng phát trißn trong t±¡ng lai vß màng polysaccharide sinh hßc vßi nhißu tißm nng trong ÿng dÿng trong b¿o qu¿n, b¿o qu¿n thÿc ph¿

Xỏc ònh ò ¿m cÿa màng 50

ò ¿m cÿa màng ±ÿc thò hiòn qua Hỡnh 3.15 và 3.16 d±òi õy:

Hỡnh 3.15 ò ¿m trong màng phòi tròn oxit

Hỡnh 3.16 ò ¿m trong màng phòi tròn muòi acetat kim lo¿i òi vòi cỏc m¿u phòi tròn vòi 03 lo¿i muòi thỡ hàm l±ÿng ¿m trong cỏc m¿u P2 là cao nh¿t so vòi P1 và P3, r¿t khú cú thò so sỏnh giÿa P1 và P3, vỡ giỏ trò thò hiòn g¿n b¿ng nhau Ng±ÿc l¿i, vòi cỏc m¿u phòi tròn vòi oxit kim lo¿i, m¿u P2 cho hàm l±ÿng ¿m cao nh¿t Hàm l±ÿng ¿m trong các màng P2 ZnAc 0,1%, P2 CuAc 0,3% và P2CaAc 0,05% là cao nh¿t l¿n l±ÿt là: 96,15%, 97,70% và 94,99%,

Túm l¿i, cỏc màng hòn hÿp cú chÿa l±ÿng ¿m òu r¿t cao nờn kh¿ nng chỳng r¿t khú ò hỳt ¿m ng±ÿc l¿i tÿ mụi tr±òng Tớnh ch¿t này cú thò liờn quan ¿n b¿n ch¿t cỏc ch¿t t¿o màng và liên k¿t ±ÿc t¿o ra trong quá trình t¿o màng K¿t qu¿ này cung c¿p

3.4.3 Kh¿o sỏt ò bòn cÿa màng trong cỏc lo¿i dung mụi khỏc nhau:

Hỡnh 3.17 Thÿ nghiòm kh¿o sỏt ò bòn cÿa màng P1ZnAc 0,05% trong cỏc lo¿i dung mụi

K¿t qu¿ ò Hỡnh 3.17 và 3.18 cho th¿y, òi vòi cỏc dung mụi hÿu cĂ thÿ nghiòm màng pectin ±ÿc nghiờn cÿu bòn Riờng vòi dung mụi là n±òc, màng tr±Ăng nò g¿p nhiòu l¿n so vòi hỡnh d¿ng ban ¿u

Màng pectin nghiờn cÿu cú tiòm nng lòn trong ÿng dÿng phÿ b¿o qu¿n trỏi cõy vỡ chỳng dò dàng ±ÿc rÿa trụi vòi n±òc ò bòn trong cỏc dung mụi cÿa màng là do ¿c tớnh ¿c biòt cÿa PVA ú là PVA tan tòt trong n±òc nh±ng l¿i r¿t bòn trong d¿u, mÿ và các dung môi hÿu c¡

Hỡnh 3.18 Thÿ nghiòm kh¿o sỏt ò bòn cÿa màng P1ZnAc 0,05% trong cỏc lo¿i dung mụi

3.4.4 Xỏc ònh ò tr±Ăng nò và ò tan cÿa màng trong n±òc:

3.4.4.1 Xỏc ònh ò tr±Ăng nò cÿa màng trong n±òc

Hỡnh 3.19 Thÿ nghiòm kh¿o sỏt ò tr±Ăng nò cÿa màng P1ZnAc 0,05%

Kh¿ nng tr±Ăng nò trong n±òc ±ÿc thò hiòn qua Hỡnh 3.20 và 3.21

Hỡnh 3.20 ò tr±Ăng nò cÿa màng phòi tròn oxit trong n±òc

Hỡnh 3.21 ò tr±Ăng nò cÿa màng phòi tròn muòi acetat trong n±òc

Hỡnh 3.20 và 3.21 cho k¿t qu¿ là cỏc màng phòi tròn muòi acetat và oxit thỡ màng tÿ lò P2 ớt tr±Ăng nò trong n±òc nh¿t, màng P3 tr±Ăng nò trong n±òc nhiòu nh¿t Cú thò dò dàng nh¿n bi¿t khi P3 ±ÿc phòi tròn nhiòu PVA nh¿t 3 mà PVA là polymer tan tòt trong n±òc Ng±ÿc l¿i, P2 cú tÿ lò PVA th¿p nh¿t và l±ÿng chitosan là cao nh¿t nờn kh¿ nng tr±Ăng nò và tan cing ớt hĂn so vòi hai tÿ lò cũn l¿i Kh¿ nng tr±òng nò và tan trong n±òc gi¿m là k¿t qu¿ cÿa viòc gi¿m sò l±ÿng cỏc nhúm ±a n±òc nh± 3OH và 3COOH cÿa pectin và nhúm 3OH cÿa PVA K¿t qu¿ ò ph¿n tr±òc cing cho th¿y ò dày cÿa cỏc màng

3.4.4.2 Xỏc ònh ò tan cÿa màng trong n±òc

Hỡnh 3.22 Kh¿o sỏt ò tan cÿa P1ZnAc 0,05% màng trong n±òc

Kh¿ nng hũa tan cÿa cỏc màng pectin ±ÿc thò hiòn qua Hỡnh 3.23 và 3.24

Hỡnh 3.23 ò tan cÿa màng phòi tròn oxit trong n±òc

Hỡnh 3.24 ò tan cÿa màng phòi tròn muòi acetat trong n±òc

Hỡnh 3.23 và 3.24 cho k¿t qu¿ là ò tan cÿa cỏc màng P2 là ớt nh¿t, nòi b¿t nh¿t là màng P2 SiO2 0,05% chò hũa tan 3,78% và P2 ZnAc 0,1% chò hũa tan 11,62% Ngoài nhÿng lý do ó gi¿i thớch ò mÿc trờn, thỡ viòc cho thờm SiO2 và ZnAc vòi tÿ lò phự hÿp ó t¿o ra k¿t qu¿ tòt iòu này cú thò gi¿i thớch là do SiO2 cú kh¿ nng t¿o liờn k¿t húa hòc vòi cỏc polymer, do ú cỏc liờn k¿t này giỳp kiòm soỏt và c¿i thiòn nhÿng h¿n ch¿ cÿa cỏc polymer nh± tớnh òn ònh trong c¿u trỳc, tớnh ch¿t cĂ lý,&[52]

Ngoài ra, vòi tÿ lò P2 ZnAc 0,1%, cỏc ion Zn 2+ t¿o ±ÿc liờn k¿t vòi cỏc polymer t¿o màng, t¿o ra nhiòu liờn k¿t trong phõn tÿ, do ú làm gi¿m kh¿ nng tr±Ăng nò và ò tan trong n±òc cÿa màng pectin ó ±ÿc nghiờn cÿu [53] Bờn c¿nh ú P2 ZnO 0,05% cing cú k¿t qu¿ r¿t ỏng mong ÿi và cú ò tan 16,99%

3.4.5 Kh¿ nng phõn hÿy tÿ nhiờn trong mụi tr±òng ¿t và phõn hÿy cÿa màng d±òi tỏc òng cÿa vi khu¿n cÿa màng

3.4.5.1 Kh¿ nng phõn hÿy tÿ nhiờn trong mụi tr±òng ¿t

Kh¿ nng phõn hÿy cÿa màng trong mụi tr±òng ¿t ±ÿc thò hiòn ò Hỡnh 3.25 và 3.26

K¿t qu¿ cho th¿y sau 14 ngày màng P2 cú tòc ò phõn hÿy r¿t nhanh Cỏc m¿u cú nòng ò r¿n 0,1% phõn hÿy nhanh hĂn t¿t c¿ cỏc nòng ò khỏc Hai màng P3 ZnAc 0,05% và P3 ZnO 0,1% là hai màng phõn hÿy ch¿m nh¿t và cú hỡnh d¿ng khụng thay òi nhiòu so vòi hỡnh d¿ng ban ¿u cÿa chỳng

Chitosan và pectin ±ÿc bi¿t ¿n là cỏc polymer sinh hòc, ±ÿc ÿng dÿng ròng rói nhò vào cỏc ¿c tớnh nòi b¿t nh± tớnh t±Ăng thớch sinh hòc cao, phõn hÿy sinh hòc tòt và khụng òc [54] Tòc ò phõn hÿy cÿa cỏc màng P2 nhanh hĂn nhiòu so vòi cỏc màng P1 và P3 Nguyờn do là ngoài nhÿng tỏc nhõn bờn ngoài thỡ cũn do trong màng P2 cú tÿ lò cÿa PT/CTS trong c¿u trỳc màng nhiòu hĂn so vòi P1 và P3 Cỏc màng tr±Ăng nò khi chụn vào ¿t và cỏc màng b¿t ¿u phõn hÿy d±òi tỏc òng cÿa cỏc vi sinh v¿t mụi tr±òng

Hình 3.25 Kh¿o sát kh¿ nng phân hÿy cÿa màng

PVA vòi nhiòu ¿c tớnh nòi tròi nh± tan tòt trong n±òc, t±Ăng thớch sinh hòc cao, khụng òc vòi ng±òi, phõn hÿy sinh hòc Tuy nhiờn, PVA thuòc nhúm polymer vinyl ±ÿc tòng hÿp ra, nờn kh¿ nng phõn hÿy sinh hòc tÿ nhiờn dÿa vào mụi tr±òng và cỏc vi sinh v¿t th±òng ch¿m hĂn cỏc polymer cú nguòn gòc sinh hòc Trong nghiờn cÿu cÿa Chiellini và cỏc cỏc còng sÿ (2002), cú ò c¿p ¿n kh¿ nng phõn hÿy cÿa PVA trong ¿t cũn nhiòu v¿n ò c¿n ±ÿc nghiờn cÿu thờm [56]

Hỡnh 3.26 Sau 14 ngày cỏc màng ±ÿc l¿y ra khòi ¿t

3.4.5.2 Kh¿ nng phõn hÿy cÿa màng d±òi tỏc òng cÿa vi khu¿n và n¿m a Sÿ phỏt triòn cÿa vi khu¿n Bacillus sp ò ỏnh giỏ ¿nh h±òng cÿa vi khu¿n Bacillus sp ¿n màng polymer sinh hòc, thớ nghiòm ±ÿc ti¿n hành b¿ng cỏch ¿t cỏc m¿u màng polymer sinh hòc vào mụi tr±òng thớ nghiòm LB lòng cú chÿa vi khu¿n, sau ú ¿t cỏc )a petri ±ÿc ÿ t¿i nhiòt ò 24 ± 1 0 C (Hỡnh 3.27)

Hỡnh 3.27 M¿u màng polymer trờn mụi tr±òng cú vi khu¿n Bacillus sp

Trong 14 m¿u màng thớ nghiòm, sau mòt tu¿n vi khu¿n ó phÿ lờn m¿t màng mòt cỏch ỏng kò, hĂn 50% diòn tớch (Hỡnh 3.28)

Hỡnh 3.28 M¿u màng polymer trờn mụi tr±òng cú vi khu¿n Bacillus sp sau 01 tu¿n thớ nghiòm

Sau hai tu¿n, vi khu¿n ó phÿ toàn bò lờn bò m¿t 14 m¿u màng thÿ nghiòm (Hình 3.29)

Hỡnh 3.29 M¿u màng polymer trờn mụi tr±òng cú vi khu¿n Bacillus sp sau 02 tu¿n thớ nghiòm b Sÿ thay òi khòi l±ÿng cÿa màng polymer ò ỏnh giỏ ±ÿc sÿ thay òi khòi l±ÿng thỡ màng polymer sinh hòc sau hai tu¿n thớ nghiòm ±ÿc khÿ trựng b¿ng tia UV trong 15 phỳt, sau ú ±ÿc làm s¿ch khòi th¿ch và vi khu¿n Cỏc m¿u sau ú ±ÿc ò trong bỡnh hỳt ¿m qua ờm và s¿y K¿t qu¿ sau khi s¿y cho th¿y khòi l±ÿng suy gi¿m khụng ỏng kò, riờng m¿u P3 (COS/PT) khòi l±ÿng gi¿m t±Ăng òi nhiòu hĂn so vòi cỏc m¿u khỏc (B¿ng 3.24)

B¿ng 3.18 Khòi l±ÿng màng polymer sinh hòc tr±òc và sau thớ nghiòm

STT Tờn m¿u Khòi l±ÿng tr±òc thớ nghiòm (g)

Khòi l±ÿng sau thớ nghiòm (g)

14 P3 (CTS/PT) 0,15 0,13 b ắnh h±òng cÿa n¿m Fusarium sp ¿n màng polymer sinh hòc

Hỡnh 3.30 M¿u màng polymer trờn mụi tr±òng cú n¿m Fusarium sp sau hai tu¿n thớ nghiòm

T±Ăng tÿ nh± thớ nghiòm òi vòi vi khu¿n Bacillus sp., sau hai tu¿n n¿m

Fusarium sp phỏt triòn toàn bò bò m¿t )a petri và màng polymer sinh hòc Khòi l±ÿng màng polymer cing thay òi khụng ỏng kò tr±òc và sau thớ nghiòm

K¿t qu¿ thớ nghiòm cho th¿y, v¿t liòu khụng cú kh¿ nng khỏng khu¿n trờn 2 lo¿i

Bacillus sp và Fusarium sp gây hại và các mẫu gây hại cũng không bị phân hủy bởi 2 loại vi khuẩn này, trái ngược với kết quả quan sát trong môi trường đất khi các mẫu gây hại có sự thay đổi kích thước, biểu hiện này có thể do các chủng này là chủng thuần, chưa phải là chủng phù hợp trong môi trường đất, cần tiếp tục nghiên cứu phân lập các chủng vi sinh vật trong môi trường đất và thử nghiệm trên các mẫu khác để có kết luận chính xác hơn.

CH¯ĂNG 4: KắT LUắN VÀ KIắN NGHị