Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây (Allium Cepa L.) với chitosan trong bảo quản thực phẩm

LÊ NGỌC MINH PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KẾT HỢP DỊCH CHIẾT

PHENOLIC TỪ VỎ HÀNH TÂY (Allium Cepa L.) VỚI CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2022

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Hồ Phương

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Hà Cẩm Anh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 17 tháng 12 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 Chủ tịch: PGS TS Mai Huỳnh Cang

2 Phản biện 1: TS Hồ Phương 3 Phản biện 2: TS Hà Cẩm Anh 4 Ủy viên: TS Lê Xuân Tiến 5 Thư ký: TS Huỳnh Khánh Duy

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

PGS TS Mai Huỳnh Cang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Ngọc Minh Phương MSHV: 2070171 Ngày, tháng, năm sinh: 21/10/1997 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 8520301

I TÊN ĐỀ TÀI:

Bằng tiếng Việt: Nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây

(Allium Cepa L.) với chitosan trong bảo quản thực phẩm

Bằng tiếng Anh: Chitosan combined with phenolic onion (Allium cepa L.) peel extract

for food preservation

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

- Trích ly và đánh giá hàm lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng trong dịch chiết vỏ hành tây

- Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa, kháng khuẩn của dịch chiết vỏ hành tây và hỗn hợp dung dịch chitosan – dịch chiết vỏ hành

- Đánh giá khả năng bảo quản thịt cá của dịch chiết vỏ hành tây, dung dịch chitosan và

hỗn hợp dịch chiết hành và dung dịch chitosan

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/9/2022

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Phan Thị Hoàng Anh

TS Phan Thị Hoàng Anh

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là chặng đường cuối cùng để từ đó em bước vào ngưỡng cửa khác của cuộc đời Khi thực hiện đề tài này, em đã có nhiều khó khăn nhưng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô khoa Kỹ thuật Hóa học, em đã hoàn thành khóa luận của mình Trước tiên, xin cảm ơn trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để em có cơ hội đến gần hơn với thực tế, cọ xát nhiều hơn về ngành nghề mình theo học

Em xin gửi lời cảm ơn đến Cô TS Phan Thị Hoàng Anh đã hướng dẫn đề tài, cho em nhiều lời khuyên bổ ích, đã giúp đỡ hết mình trong suốt thời gian thực hiện khóa luận Cùng với đó, em xin gửi lời cảm ơn đến các em sinh viên ở Phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ B209 đã hướng dẫn, động viên em để em hoàn thành đề tài này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến những lời động viên, những tình thương từ gia đình, bạn bè đã dành cho em suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này

Do giới hạn thời gian thực hiện luận văn, bản thân vẫn còn nhiều sai sót về kiến thức cũng như kinh nghiệm nên đề tài khóa luận không thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong được sự góp ý của thầy cô để bài làm của em được hoàn chỉnh, hoàn thiện một cách đầy đủ nhất

Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Lê Ngọc Minh Phương

TÓM TẮT

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm khảo sát khả năng kết hợp chitosan và dịch chiết

vỏ hành tây (Allium cepa L.) ứng dụng trong bảo quản cá basa Vỏ hành tây được trích

ly 2 lần với dung môi ethanol 40% (v/v) trong thời gian 60 phút, ở nhiệt độ 600C, với tỷ lệ rắn lỏng là 1/20 (g/mL), thu được hàm lượng polyphenol tổng 82,9 mg GAE/gDW và flavonoid tổng 191,3 mgQE/gDW Cao chiết thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa mạnh trong thử nghiệm đánh giá khả năng bắt gốc tự do DPPH, với giá trị IC50 là 17,19  0.45 µg/ mL, chỉ gấp 1,6 lần so với IC50 của vitamine C Hỗn hợp dung dịch chitosan 1% (w/v) kết hợp dịch chiết vỏ hành tây 5% (w/v) với tỷ lệ 3:7 cho khả năng kháng khuẩn

cao trên ba chủng vi khuẩn Bacillus subtilis, Escherichia coli và Staphylococcus aureus

với đường kính vòng vô khuẩn lần lượt là 18.2  0.2 mm, 18.8 ± 0.3 mm và 17.0  0.3 mm Thêm vào đó, kết quả thử nghiệm cho thấy fillet cá basa sau khi phủ hỗn hợp trên đã giúp ức chế hiệu quả sự peroxide hóa lipid trong quá trình bảo quản trong 3 tuần ở điều kiện lạnh (4 – 50C) giúp làm giảm các chỉ số peroxide (PV), tổng vi sinh vật hiếu khí (APC) so với mẫu đối chứng Mặc dù nghiên cứu này chỉ mang tính khảo sát sơ khởi, các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy triển vọng của việc kết hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trong ứng dụng làm phụ gia bảo quản thực phẩm

ABSTRACT

This study aimed to investigate the possibility of combining chitosan and onion peel

extract (Allium cepa L.) in preserving fish Onion peel was extracted twice with ethanol

40% (v/v) for 60 minutes, at temperature 600C and with solid/liquid ratio is 1/20 (g/mL) gave total phenolic content 82,9 mgGAE/gDW and total flavonoid content 191,3 mgQE/g DW The extract displayed high antioxidant activity in DPPH scavenging assay with IC50 = 17.19  0.45 µg/ mL, which was only 1,6 times IC50 of vitamine C Mixture of chitosan 1% (w/v) solution and the extract solutions 5% (w/v) of ratio 3:7 showed

high antibacterial capacity against three strains Bacillus subtilis, Escherichia coli and

Staphylococcus aureus with aseptic ring diameter 18.2  0.2 mm, 18.8 ± 0.3 mm and 17.1  0.3 mm, respectively In addition, the coating of this chitosan – extract combination mixture on basa catfish fillets showed the ability to effectively suppress the lipid peroxidation of the samples during 3-week storage under refrigerator conditions (4 – 50C) by reducing peroxide values and aerobic plate count values compared to the control Although, this is just a preliminary investigation, the study’s outcome has confirmed the possibility of onion peel extract and chitosan combination to be used as food preservative addictive

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực từ kết quả nghiên cứu có được và chưa được ai công bố trong bất cứ môt công trình nào khác Các thông tin trích dẫn đều được ghi rõ địa chỉ, nguồn gốc

Người cam đoan

Lê Ngọc Minh Phương

MỤC LỤC

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

LỜI CAM ĐOAN v

DANH MỤC BẢNG BIỂU xii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiii

1.2.6 Ứng dụng của chitosan và các chế phẩm chitosan thương mại 15

1.3 Tổng quan về polyphenol và flavonoid 16

1.3.1 Polyphenol 16

1.3.2 Flavonoid 17

1.4 Các nghiên cứu liên quan đến vỏ hành tây 18

1.5 Giới thiệu chung về cá basa 21

1.5.1 Danh pháp khoa học, đặc điểm & thành phần hóa học trong cá basa 21

1.5.2 Hiện trạng sản lượng cá basa 22

1.6 Tổng quan về vi khuẩn và phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 23

1.6.1 Tổng quan về vi khuẩn 23

1.7 Quá trình oxy hóa chất béo trong thực phẩm 26

1.7.1 Các giai đoạn của quá trình oxy hóa chất béo 26

1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa lipid 27

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 29

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 29

2.2 Nội dung nghiên cứu 29

2.3 Nguyên liệu, thiết bị và hóa chất nghiên cứu 30

2.3.1 Nguyên liệu nghiên cứu 30

2.3.2 Thiết bị và dụng cụ sử dụng 33

2.3.3 Hóa chất 33

2.4 Phương pháp nghiên cứu 33

2.4.1 Xác định độ ẩm của nguyên liệu 33

2.4.2 Đánh giá sơ bộ hóa thực vật 34

2.4.3 Định lượng polyphenol tổng theo phương pháp Folin – Ciocalteu 35

2.4.4 Định lượng flavonoid tổng theo phương pháp aluminum chloride 37

2.4.5 Đánh giá khả năng kháng oxy hóa bằng phương pháp loại gốc tự do DPPH 38

2.4.6 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật 40

2.4.7 Đánh giá khả năng bảo quản thịt cá basa của các hỗn hợp 43

2.4.8 Bố trí thí nghiệm 47

2.5 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu 51

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 52

3.1 Kết quả đánh giá sơ bộ hóa thực vật 52

3.2 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 58

3.2.1 Ảnh hưởng của dung môi trích ly 58

3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian trích ly 60

3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 62

3.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn/lỏng đến quá trình trích ly 64

3.2.5 Ảnh hưởng của số lần trích ly 65

3.3 Điều kiện trích ly và đánh giá thành phần phenolic, flavonoid từ vỏ hành 67

3.3 Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của vỏ hành tây 69

3.3.1 Đánh giá khả năng bắt gốc tự do DPPH 69

3.3.2 Kết quả đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 71

3.4 Kết quả thử nghiệm tổng vi sinh hiếu khí 79

3.5 Kết quả thử nghiệm bảo quản thịt cá Basa 85

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92

4.1 Kết luận 92

4.2 Kiến nghị 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

PHỤ LỤC 103

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hành tây - Allium cepa L 3

Hình 1.2 Các phần của củ hành tây 4

Hình 1.3 Hoa hành tây 5

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của flavonol 7

Hình 1.5 Công thức hóa học của γ-Glutamyl-S-methyl-L-cysteine 8

Hình 1.6 Công thức hóa học của Sitosterol (a) và Oleanolic acid (b) 8

Hình 1.7 Phương trình phản ứng deacetyl hóa chitin cho ra sản phẩm chitosan 11

Hình 1.8 Cấu trúc phân tử của chitosan 12

Hình 1.9 Cấu trúc phân tử của chitin 12

Hình 1.10 Vùng cấu trúc đảm bảo chức năng chống oxy hóa của polyphenol 16

Hình 1.11 Công thức hóa học của flavonoid 17

Hình 1.12 Cá Basa (Pangasius bocourti) 16

Hình 1.13 Vi khuẩn Bacillus subtilis 24

Hình 1.14 Vi khuẩn Escherichia coli 21

Hình 1.15 Vi khuẩn Staphylococcus aureus 24

Hình 2.1 Vỏ hành tây sau khi sấy khô, cắt thành mảnh nhỏ (a) và vỏ hành tây sau khi xay nhuyễn (b) 30

Hình 2.2 Chitosan dạng vảy và Chitosan 1% (w/v) 30

Hình 2.3 Hỗn hợp dịch vỏ hành tây 5% (w/v) và chitosan 1% (w/v) 31

Hình 2.4 Mẫu cá Basa sau khi xử lý 32

Hình 2.5 Quy trình để lập đường chuẩn theo acid gallic 32

Hình 2.6 Đường chuẩn acid gallic 35

Hình 2.7 Quy trình để lập đường chuẩn theo quecertin 36

Hình 2.8 Đường chuẩn Quecertin 37

Hình 2.9 Quy trình thử hoạt tính kháng oxy hóa 38

Hình 2.10 Khả năng khử DPPH của Vitamine C 39

Hình 2.11 Khả năng khử DPPH của dịch chiết vỏ hành tây 40

Hình 2.12 Quy trình đánh giá khả năng kháng vi sinh vật 40

Hình 2.13 Quy trình xác định chỉ số PV 41

Hình 2.14 Quy trình đánh giá khả năng bảo quản bằng phương pháp xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí 44

Hình 2.15 Quy trình trích ly thành phần phenolic từ vỏ hành tây 48

Hình 2.16 Quy trình thử nghiệm ứng dụng bảo quản fillet cá basa 50

Hình 3.1 Kết quả định tính Flavonoid (A) và định tính Polyphenol (B) 52

Hình 3.2 Kết quả định tính alkaloid bằng thuốc thử Dragendorff (lọ đánh dấu *) 52

Hình 3.3 Kết quả định tính saponin 52

Hình 3.4 Kết quả định tính carotenoid 52

Hình 3.5 Khảo sát dung môi trích ly 52

Hình 3.6 Kết quả khảo sát thời gian trích ly 61

Hình 3.7 Kết quả khảo sát nhiệt độ trích ly 63

Hình 3.8 Khảo sát tỷ lệ rắn/lỏng 64

Hình 3.9 Khảo sát số lần trích ly 66

Hình 3.10 Dịch sau khi trích ly ở các lần khác nhau 63

Hình 3.11 Kháng sinh đồ của chitosan 72

Hình 3.12 Kháng sinh đồ của hỗn hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trên các dòng vi khuẩn E.coli, B Subtilis, S aureus (từ trái qua) – mẫu lần 1 74

Hình 3.13 Kháng sinh đồ của hỗn hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trên các dòng vi khuẩn E.coli, B Subtilis, S aureus (từ trái qua) – mẫu lần 2 75

Hình 3.14 Kháng sinh đồ của hỗn hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trên các dòng vi khuẩn E.coli, B Subtilis, S aureus (từ trái qua) – mẫu lần 3 72

Hình 3.15 Tổng vi khuẩn hiếu khí của 04 mẫu theo thời gian bảo quản 80

Hình 3.16 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu Cont sau 48h 87

Hình 3.17 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu Chito sau 48h 90

Hình 3.18 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu HT sau 48h 90

Hình 3.19 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu HH sau 48h 90

Hình 3.20 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu Cont sau 72h 90

Hình 3.21 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu Chito sau 72h 90

Hình 3.22 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu HT sau 72h 90

Hình 3.23 Kết quả tổng vi sinh hiếu khí của mẫu HH sau 72h 90

Hình 3.24 Chỉ số PV sau thời gian bảo quản lạnh 90

Hình 3.25 Các mẫu thịt fillet cá sau 03 tuần 90

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong thịt cá basa 22

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng trên 100g thịt cá 22

Bảng 1.3 Một số đặc điểm của thịt cá qua các giai đoạn phân hủy 22

Bảng 2.1 Phân loại đường kính vòng vô khuẩn 43

Bảng 2.2 Khảo sát điều kiện ảnh hưởng quá trình trích ly 49

Bảng 3.1 Kết quả sơ bộ hóa thực vật 58

Bảng 3.2 Điều kiện trích ly phenolic tối đa từ vỏ hành tây trắng 68

Bảng 3.3 Phầm trăm khử gốc tự do DPPH của cao chiết vỏ hành tây 69

Bảng 3.4 Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiếu vỏ hành so với vitamine C 70

Bảng 3.5 Kết quả khảo sát DPPH các dược liệu so với chứng dương vitamine C 71

Bảng 3.6 Đường kính vòng tròn vô khuẩn của các mẫu Chitosan 73

Bảng 3.7 Ký hiệu các mẫu thử đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 74

Bảng 3.8 Đường kính các vòng vô khuẩn của các mẫu chitosan (C), hành tây (H) và hỗn hợp ở các nồng độ kết hợp khác nhau (HC11, HC64, HC37, HC46) 70

Bảng 3.9 Ký hiệu mẫu khảo sát tổng vi sinh vật hiếu khí 80

Bảng 3.10 Ký hiệu mẫu khảo sát ứng dụng bảo quản fillet cá basa 86

Bảng 3.11 Mô tả cảm quan mẫu thịt cá sau 03 tuần bảo quản lạnh 91

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết

tắt Chữ nguyên Ý nghĩa

APC Aerobic Plate Count Tổng số vi khuẩn hiếu khí CFU Colony Forming Unit Số đơn vị hình thành khuẩn lạc DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

DD Degree of deacetylation Độ deacetyl hóa EU European Union Liên minh châu Âu FAO Food and Agriculture

Organization

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp Quốc

MDA Malondialdehyde PE Poly ethylen QE Quercetin

RNS Reactive nitrogen species ROS Reactive oxygen species TBA Thiobarbituric acid

TBARS Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TCA Trichloro acetic acid

TFC Total flavonoid contents Hàm lượng flavonoid tổng TPC Total polyphenol contents Hàm lượng polyphenol tổng VASEP Vietnam Association of

Seafood Exporters and Producer

Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam

LỜI MỞ ĐẦU

 Đặt vấn đề

Nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của con người ngày càng tăng nên nguồn cung cũng tăng theo Các nhà máy chế biến thực phẩm trong quá trình sản xuất sẽ thải ra môi trường một lượng đáng kể các phế phẩm từ nguồn nguyên liệu đầu vào, khiến vấn đề được đặt ra là làm thế nào để giảm thiểu phế phẩm từ quá trình sản xuất bằng cách chuyển đổi chúng thành các sản phẩm hữu ích hơn Như vậy, chúng ta vừa có thể tái sử dụng các nguồn nguyên liệu phế phẩm từ quá trình sản xuất – giảm gánh nặng rác thải ra môi trường, vừa tránh gây lãng phí nguồn dinh dưỡng quý giá

Hành tây (Allium cepa L.) được sử dụng phổ biến không chỉ ở Việt Nam mà cả thế giới,

nhờ ưu điểm dễ trồng, ít cần chăm sóc, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao Trong những năm gần đây, việc tiêu thụ củ hành tây tăng lên đáng kể nhờ những hiểu biết và kiến thức về lợi ích của loại củ này đối với sức khỏe, đồng nghĩa với việc một lượng lớn vỏ hành bị thải bỏ Trong khi đó, lớp vỏ hành tây đã được nghiên cứu cho thấy có chứa hàm lượng lớn các hợp chất phenolic có khả năng chống oxy hóa cao

Xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với mặt hàng chủ đạo là tôm đông lạnh Nhu cầu xuất khẩu cao, dẫn đến phế phẩm từ vỏ tôm gia tăng Chitosan là một polimer sinh học, được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau (tôm, cua, vi nấm, …) trong đó nhiều nhất là từ vỏ tôm Đây là sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, không độc, không gây ô nhiểm môi trường, lại có hoạt tính sinh học cao Một số nghiên cứu đã đề cập đến khả năng kháng khuẩn, kháng nấm trên thịt, cá và rau củ quả của chitosan Tuy nhiên, khả năng kháng oxy hoá của chitosan chưa thật sự vượt trội Do vậy, các nghiên cứu gần đây đã định hướng kết hợp chitosan với các nguyên liệu khác có tính oxy hóa để gia tăng tác dụng bảo quản của chitosan

Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “ Nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây (Allium Cepa L.) với chitosan trong bảo quản thực phẩm” được tiến

hành nhằm tìm ra hướng ứng dụng cho hai loại phế phẩm này và hướng tới việc thay thế các chất bảo quản tổng hợp bằng các hỗn hợp tự nhiên an toàn hơn với con người

 Mục tiêu của đề tài

Đề tài được tiến hành nhằm khảo sát khả năng kết hợp chitosan và dịch chiết vỏ hành

tây (Allium cepa L.) ứng dụng trong bảo quản cá basa

 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đặt ra, nội dung nghiên cứu của đề tài tập trung vào các phần sau:

 Trích ly thành phần phenolic từ vỏ hành tây

 Đánh giá khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn của dịch chiết vỏ hành tây

 Đánh giá khả năng kháng khuẩn của hỗn hợp gồm chitosan và dịch chiết vỏ hành tây theo các tỷ lệ khác nhau Từ khảo sát đó, chọn ra được tỉ lệ kết hợp cho kết quả tốt nhất

 Khảo sát ứng dụng vào bảo quản thực phẩm, thử nghiệm trên thịt cá basa trong thời gian bảo quản 3 tuần

 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu sinh học (hàm lượng tổng polyphenol, hàm lượng tổng flavonoid, khả năng bắt gốc tự do với giá trị IC50, hàm lượng peroxide) Xác định được nồng độ thích hợp để bảo quản cá basa của dịch chiết vỏ hành tây (w/v) và chitosan (w/v)

Xác định được tỷ lệ kết hợp giữa dịch chiết vỏ hành tây (w/v) và chitosan (w/v) để ứng dụng vào bảo quản cá basa trong 03 tuần

Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể cho thấy triển vọng của việc kết hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trong ứng dụng làm phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc thân thiện môi trường.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về hành tây

1.1.1 Tên khoa học

Hành tây là một cây trồng lâu đời và phổ biến không chỉ ở Việt Nam mà còn cả trên thế giới Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, Ủy ban Hữu cơ Quốc gia (USDA Plants Database), hệ thống phân cấp chi loài của hành tây như sau [1]:

 Loài: Allium cepa L – hành tây

 Tên tiếng Anh: Yellow Onion

 Tên tiếng Việt: Hành tây vàng

Theo bài báo tổng quan về hành tây của Mariangelanăm 2018,loài Allium cepa L hay

được gọi là hành tây, từ lâu đã được coi là một thành viên của họ Liliaceae Tuy nhiên,

theo các sơ đồ phân loại gần đây thì chi Allium thuộc họ Amaryllidaceae, phân họ

Allioideae Chi này là một trong những chi một lá mầm lớn nhất vì nó bao gồm đến khoảng 850 loài khác nhau [1]

Hình 1.1 Hành tây - Allium cepa L

1.1.2 Đặc điểm thực vật

Theo Trung tâm Dữ liệu Thực vật Việt Nam (Vietnam Plant Data Center), hành tây

(Allium cepa L.) là loài cây thân thảo sống lâu năm, có mùi đặc trưng, rễ hình sợi, ít tốn

công chăm sóc nhưng có năng suất và hiệu quả kinh tế cao

Hình 1.2 Các phần của củ hành tây

Hành tây (Allium cepa L.) là một loài cây lưỡng niên với nhiều rễ phụ và rễ vòi, lá hình

bầu dục được sắp xếp ở hai bên đối xứng, đồng tâm Cây lưỡng niên là loài cây tăng trưởng mạnh vào mùa xuân tạo bộ phận dinh dưỡng, giảm tăng trưởng vào mùa hè, tái lập tăng trưởng ở mùa thu để tạo chất dự trữ ở thân, rễ, củ và ngừng tăng trưởng vào mùa đông

Phần gốc lá bên ngoài khô đi, trở nên mỏng dần và có nhiều màu sắc khác nhau, tạo thành lớp vỏ bảo vệ, trong khi phần gốc lá bên trong dày lên thì phát triển thành phần củ Phần vỏ này thường có màu nâu nhạt đối với hành tây vàng, màu tím đậm đối với hành tím Thân chính nằm ở dưới, củ trưởng thành có thể có hình cầu hoặc có thể là tròn hơi dẹp hình bầu dục hoặc bầu dục dài, kích thước củ thay đổi tùy vào giống cây trồng thường có màu vàng, màu tím hoặc là màu trắng, đường kính củ khoảng 4 – 5cm, có lớp

vỏ mỏng bao ở ngoài, củ có mùi đặc trưng Lá dài, ngắn hơn cán hoa, hình trụ, nhọn, rỗng ở giữa [1]

Quá trình hình thành và chín của củ hành tây diễn ra nhanh và sớm trong điều kiện ngày dài và ánh sáng mạnh Cây thường cao khoảng 15 đến 45 cm, có lá mọc xen kẽ thành hình rẽ quạt Hành tây được thu hoạch vào mùa thu, lúc này lá rụng đi và các vảy ngoài của hành tây trở nên khô, giòn và chuyển sang màu vàng sậm [1]

Nếu để lại củ hành tây trong đất qua mùa đông, chu kỳ phát triển của cây sẽ bắt đầu trở lại vào mùa xuân Thân cây sẽ mọc ra, xuất hiện lá mới, cụm hoa (dạng hình cầu với những bông hoa nhỏ màu trắng)

Hình 1.3 Hoa hành tây

Các giống hành trồng ở nước ta chủ yếu là giống lai, hoặc hạt hành tây được nhập từ Pháp, Nhật, Mỹ và được trồng nhiều ở các tỉnh Ninh Thuận, Lâm Đồng, Vĩnh Phúc, Đà Lạt, Hải Dương,…

1.1.3 Hiện trạng

Theo số liệu thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) năm 2016, nước sản xuất hành tây đứng đầu là Trung Quốc (23.849.053 tấn), sau đó là Ấn Độ (19.415.425 tấn), tiếp theo là Ai Cập và Mỹ (khoảng 3.000.000 tấn), Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Liên bang Nga, Pakistan, Bangladesh và Brazil (từ 2.345.768 đến 1.657.441

tấn) Hành được sản xuất ở các nước châu Âu chiếm 10,9% sản lượng thế giới, châu Á (65,5%) [1]

Còn ở nước ta, trên cơ sở số liệu thống kê được của Tổng cục Thống kê công bố tỉnh Hải Dương năm 2019, sản lượng gieo trồng của một số cây trồng chủ lực của tỉnh như lúa có diện tích lúa đạt 114.887 ha, chiếm 73,8% tổng diện tích gieo trồng; giảm 1,3% so với năm 2018; diện tích ngô 3.589 ha, chiếm 2,3%, giảm 7,5%; hành tây 5.758 ha, chiếm 3,7%, tăng 11,7% so với năm 2018 Năm 2019, năng suất của hầu hết cây rau đều thấp hơn so với năm 2018, chủ yếu là giảm ở vụ Đông xuân như: cà rốt (giảm 19,03 tạ/ha), hành củ tươi (giảm 9,4 tạ/ha), mía (giảm 3,85 tạ/ha), củ đậu (giảm 34,39 tạ/ha) [2] Hành tây cũng là một loại củ có tiềm năng phát triển trong tương lai, đem lại giá trị xuất khẩu cho Việt Nam Theo Bản tin Thị trường Sản phẩm nông nghiệp của Ban Chỉ đạo Bộ Công thương năm 2021, Anh là một thị trường nhập khẩu rau quả lớn trên thế giới.Đối với trái cây, Anh ở vị trí thứ sáu sau Mỹ, Đức, Nga, Trung Quốc và Hà Lan Nước Anh nhập khẩu chủ yếu cà chua (khoảng 400.000 tấn) và hành tây (từ 300.000 đến 400.000 tấn) Tác động của Brexit đầu năm 2021 đã khiến Anh giảm nhập khẩu hàng rau quả từ Liên minh châu Âu (EU), thay vào đó, đẩy mạnh nhập khẩu hàng rau quả từ các thị trường ngoài EU Cũng theo bản báo cáo này, tỷ trọng hàng Việt Nam trên tổng nhập khẩu của Anh ở mặt hàng rau và trái cây trong 07 tháng năm 2021 là 0,650% Rau – củ – quả hiện là nhóm hàng nông sản có lợi thế sản xuất tại Việt Nam, trong khi tỷ trọng nhóm hàng này của Việt Nam tại Anh vẫn còn thấp Trong bối cảnh Hiệp định thương mại tự do Việt Nam – Anh đã được ký kết và có hiệu lực từ ngày 21/5/2021, nước ta vẫn có cơ hội mở rộng thị phần hàng hóa tại Anh [2]

Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng hành tây tăng sẽ kèm theo đó là một lượng phế phẩm từ loại củ này, trong đó chủ yếu là phần vỏ Tại làng Thuận Quang ở xã Dương Xá, huyện Gia Lâm, Hà Nội – là một làng nghề chuyên sản xuất và cung cấp hành phi cho toàn thủ đô, mỗi chủ cơ sở sản xuất hành phi ở đây cho biết, khi sản xuất thì sẽ sử dụng máy bóc hành để bóc lớp vỏ khô từ củ hành tươi Ước tính, cứ khoảng 5kg hành tây được lột vỏ bằng máy thì sẽ cho tỷ lệ sạch vỏ lên đến 80 – 85% Như vậy, lượng vỏ phát sinh

sau khi xử lý sơ bộ trước khi đến giai đoạn tiếp theo để chế biến thành hành phi là một con số đáng kể Theo chủ các cơ sở, hầu hết các lượng vỏ phế phẩm được đem ra đồng ruộng, phần khác đem ra thùng rác đổ cùng rác thải làm bốc mùi nồng nặc, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân xung quanh khu vực Vì vậy, cần có hướng xử lý hoặc tái sử dụng lượng phế phẩm này, qua đó ngăn chặn được vấn đề ô nhiễm môi trường trong tương lai [2]

1.1.4 Thành phần hóa học

Hành tây chứa lượng lớn flavonoid ở lớp vỏ khô ngoài cùng, giảm dần từ bên ngoài vào bên trong trên cả trọng lượng tươi và khô [3, 4, 5] Tùy thuộc vào các điều kiện sinh trưởng khác nhau như đất, khí hậu, ánh sáng, giống cây, dinh dưỡng, thời gian thu hoạch, điều kiện bảo quản… mà lượng flavonoid thay đổi nhiều hay ít Các hợp chất flavonoid chính được tìm thấy trong vỏ hành tây có thể kể đến gồm quercetin aglycone (quercetin tự do không có liên kết với phân tử đường), quercetin-3,4’-O-diglucoside, quercetin-4’-O-monoglucoside, isorhamnetin (methylether của quercetin), isorhamnetin monoglucoside, rutin và kaempferol [7] Quercetin diglucoside và monoglucoside chiếm tới 90% tổng lượng flavonol được tìm thấy trong vỏ hành tây [8] Quercetin aglycone tồn tại rất ít hoặc không có trong phần thịt hành nhưng vỏ hành lại chứa một lượng đáng kể [9]

Quercetin: R1= H, R2= OH Kaempferol: R1= R2= H

Myricetin: R1=R2= OH

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của flavonol

Quercetin là chất phổ biến nhất trong các chất thuộc nhóm flavonol và cũng là hoạt chất chứa nhiều nhất trong vỏ hành tây Quercetin có công thức hóa học là C15H10O7, danh pháp theo IUPAC là 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxychromen-4-on Do có chứa nhiều nhóm –OH phenol nên các flavonol này có thể liên kết với nhau hoặc liên kết với các phân tử đường (dạng glycoside) tạo nên các hợp chất khác và phức tạp hơn Quercetin có khả năng kháng oxy hóa do gốc tự do gây ra, kháng khuẩn, chống lão hóa, bảo vệ gan, chống ung thư, làm giảm nguy cơ mắc bệnh Alzheimer [7, 8, 10] Đây là

một hoạt chất tốt giúp cải thiện sức khỏe của con người

Ngoài ra, trong vỏ hành tây còn chứa một lượng nhỏ các thiosulfinate tạo mùi hăng cay, mùi hôi đặc trưng riêng Các chất được tìm thấy chủ yếu là (S)-alk(en)yl-substituted cysteine sulphoxides và γ-glutamyl peptide có hàm lượng tăng dần từ lớp vỏ vào phần thịt củ hành tây [7, 10, 11]

Hình 1.5 Công thức hóa học của γ-Glutamyl-S-methyl-L-cysteine

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy lượng nhỏ saponin có trong hành tây như: sitosterol, oleanolic acid và một ít amyrin Những chất này đã được phân lập và xác định cấu trúc từ những năm 1982 Hàm lượng saponin phân bố tập trung ở phần thịt củ hành và giảm dần từ trong ra ngoài ở các lớp vỏ [7]

(a) (b)

Hình 1.6 Công thức hóa học của Sitosterol (a) và Oleanolic acid (b)

1.1.5 Đặc tính sinh học

Các đặc tính sinh học của hành tây (Allium cepa L.) thường được nhắc đến chủ yếu là

hoạt động kháng oxy hóa Ngoài ra, khả năng kháng tạo hắc tố, chống co thắt và chống tăng sinh cũng đã được tìm hiểu cho loài này

Theo nghiên cứu vào năm 2010 của Santas và các đồng nghiệp đã báo cáo các đặc tính chống oxy hóa của ba giống hành khác nhau có nguồn gốc từ Tây Ban Nha: hành tây vỏ trắng (Fuentes de Ebro), hành tây vỏ trắng (Calçot de Valls) và hành tây vỏ vàng (Grano de Oro) [12] Cả ba giống hành tây được lột vỏ, cắt nhỏ, xay nhuyễn và sấy lạnh Sau khi sấy lạnh thì đem xay nhuyễn đến khi thu được bột mịn và chiết xuất với dung môi là 75% metanol và chiết xuất thu được sau đó được phân đoạn Các phân nhóm ethyl acetate chứa lượng flavonoid cao nhất và khả năng chống oxy hóa tương đương Trolox (một chất chống oxy hóa tương tự vitamine E, tan trong nước) được báo cáo có các giá trị lần lượt từ cao đến thấp là: 74,86 ± 1,77µmol Trolox/g; 24,59 ± 0,67 µmol Trolox/g và 4,55 ± 0,45µmol Trolox/g ứng với các giống hành: hành tây vỏ vàng (Grano de Oro), hành tây vỏ trắng (Fuentes de Ebro) và hành tây vỏ trắng (Calçot de Valls) [13]

Nghiên cứu của Lee và các đồng nghiệp đã đánh giá các đặc tính chống oxy hóa của chiết xuất vỏ hành tây bằng nhiều dung môi khác nhau: ethanol nóng (600C), nước nóng (800C) và bằng phương pháp chiết xuất nước cận tới hạn với nhiệt độ 1100C và 1650C Chiết xuất vỏ hành tây trong ethanol cho thấy hoạt động bắt gốc tự do theo phương pháp DPPH tốt hơn Hoạt tính chống oxy hóa của mẫu dịch chiết vỏ hành trong ethanol được xác định bằng thí nghiệm thiocyanate sắt cũng cao hơn so với các mẫu khác [14] Một đặc tính sinh học tiềm năng khác của hành tây đã được nghiên cứu bởi Sakakibara và đồng nghiệp năm 2008, họ đã xác minh bột hành tây từ Nhật có tác dụng giống như thuốc chống trầm cảm dựa trên bài kiểm tra bơi cưỡng bức nhằm xác định hành vi trầm cảm của chuột (Forced swim test) Trong bài kiểm tra này, chuột thí nghiệm sẽ bị ném vào một ống nước sâu không thể thoát ra được Các nhà khoa học sẽ bấm giờ xem con chuột cố gắng bơi được bao lâu Về mặt lý thuyết, họ cho rằng chuột càng dễ buông bỏ và ngừng bơi sớm, đó là những con chuột trầm cảm hơn những con cố gắng bơi lâu hơn

để níu giữ lại cuộc sống Chuột được cho uống bột hành tây được hòa tan trong nước hoặc với thuốc chống trầm cảm imipramine trong 14 ngày điều trị Kết quả cho thấy thời gian chuột bất động trong bài test đã giảm đáng kể khi sử dụng hành tây với liều lượng 50 mg/kg, tương tự như imipramine [15]

1.1.6 Công dụng của hành tây

Hành tây (Allium cepa L.) được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới với nhiều mục đích

khác nhau, có thể được tiêu thụ ở dạng sống, nấu chín hay có thể chế biến thành các món ăn khác nhau trong chế độ ăn uống hàng ngày Một số tác dụng của hành tây đối với bệnh tim mạch, bao gồm hạ cholesterol máu, hạ natri máu, chống tăng huyết áp, chống huyết khối và hạ đường huyết là một trong những lợi ích được nghiên cứu rộng rãi nhất [16] Hợp chất quercetin trong hành đã được chứng minh có khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn, có khả năng chống lão hóa, bảo vệ gan, làm giảm nguy cơ mắc bệnh Alzheimer [17]

1.2 Tổng quan về Chitosan 1.2.1 Giới thiệu chung

Tên gọi khoa học: Poly(1,4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose hoặc deoxy-β-D-glucopyranose Ngoài ra, chitosan còn có tên gọi là 2-amino-2-deoxyl-β-D-glucosamine

poly(1,4)-2-amino-2-Công thức phân tử của chitosan: [C6H11O4N]n

Chitosan có thể được coi là một vật liệu đầy hứa hẹn không chỉ do tính chất vật lý (cấu trúc phân tử, không độc hại, phân hủy sinh học,…) hay có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực (công nghệ sinh học, y học, màng, mỹ phẩm, công nghiệp thực phẩm, ), mà còn cả khả năng hấp phụ Từ sau công trình nghiên cứu cơ bản của Muzzarelli vào năm 1969 mô tả quá trình tổng hợp và đánh giá khả năng hấp phụ của chitosan để loại bỏ các ion kim loại khỏi chất hữu cơ và nước biển, nhiều bài báo sau đó cũng đã công bố về việc sử dụng chitosan làm chất hấp phụ trong việc khử các chất ô nhiễm khác có nguồn gốc từ hữu cơ (thuốc nhuộm, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu,…) hoặc các chất vô cơ (kim loại, ion,…) có trong nước thải [18]

1.2.2 Nguồn gốc

Chitin là thành phần tạo nên lớp vỏ của một số loài giáp xác như: tôm, cua, Ở các loại động vật giáp xác hoặc cụ thể hơn là động vật có vỏ, chitin được tìm thấy như một thành phần của một mạng lưới phức tạp với các protein mà trên đó canxi cacbonat lắng đọng để tạo thành lớp vỏ cứng

Chitosan là một polysaccharide mạch hở tạo ra từ chitin.Chitosan thu được bằng cách khử (một phần) chitin trong môi trường kiềm (NaOH đặc) hoặc bằng cách thủy phân bằng enzym với sự có mặt của deacetylase chitin [7]

Hình 1.7 Phương trình phản ứng deacetyl hóa chitin cho ra sản phẩm chitosan

Chitosan và các dẫn xuất của nó được coi là chất thúc đẩy hoạt động sinh học đa dạng, bao gồm tác dụng như chống oxy hóa, hạ huyết áp, chống viêm, chống đông máu, kháng u, kháng khuẩn, hạ cholesterol máu và chống đái tháo đường [19]

Chitosan còn là một polyme tự nhiên có thể phân hủy sinh học, có thể ăn được và tương thích sinh học, chitosan đã nhận được rất nhiều sự chú ý với nhiều ứng dụng trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và các quy trình công nghệ sinh học [20]

1.2.3 Cấu trúc phân tử

Chitosan là dẫn xuất deacetyl hóa của chitin, trong đó nhóm (-NH2)thay thế cho nhóm (-COCH3) Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucosamine (đơn vị đã deacetyl hóa) và N-acetyl-D-glucosamine (đơn vị chứa nhóm acetyl), liên kết với nhau bởi các liên kết β-(14)-glycoside

Trọng lượng phân tử của polyme tự nhiên này nằm trong khoảng từ 10.000 đến 1.000.000 Dalton (Da) tùy thuộc vào quá trình chế biến và loại sản phẩm Trọng lượng phân tử

khác nhau dẫn đến các đặc tính và việc ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp cũng khác nhau Không có tiêu chuẩn cụ thể để xác định trọng lượng phân tử, nhưng người ta chấp nhận rằng chitosan trọng lượng phân tử <50 Dalton sẽ là chitosan trọng lượng phân tử thấp, trọng lượng phân tử trung bình sẽ nằm trong khoảng 50 – 150 kDa, và trọng lượng phân tử cao >150kDa [21]

Cấu trúc phân tử của chitosan có một nhóm amine (nằm ở vị trí C2) và 2 nhóm hydroxyl (ở vị trí C3 và C6), tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử quyết định độ ổn định của polyme Trong khi đó, chitin chỉ mang một loại nhóm chức hoạt động đó là nhóm (-OH), còn nhóm (-NHCOCH3) có hoạt tính thấp hơn Do vậy, chitosan có thể dễ dàng biến đổi về mặt hóa học thông qua các nhóm amino (-NH2) và hydroxyl (-OH) [19]

Hình 1.8 Cấu trúc phân tử của chitosan

Hình 1.9 Cấu trúc phân tử của chitin

1.2.4 Tính chất hóa lý

Theo bài báo của Rinaudo (2006), chitosan thể rắn là một polyme bán tinh thể có màu trắng hoặc hơi vàng, không mùi, không vị, có thể xay nhỏ theo các kích thước khác nhau [7]

Chitosan không hòa tan trong nước, trong dung dịch kiềm và dung môi hữu cơ Tuy nhiên, chitosan hòa tan trong dung dịch axit loãng dưới pH 6,3 Các acid vô cơ loãng

như acetic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, carbonic acid, nitric acid và perchloric acid là những dung môi thường dùng để hòa tan chitosan Một trường hợp ngoại lệ là sulfuric acid tạo thành chitosan sulfate không tan Chitosan tạo thành muối hòa tan trong nhiều acid hữu cơ như acetic acid, lactic acid, formic acid [22]

Chitosan được xem là chất hấp phụ kim loại, có khả năng tạo phức tốt Các nhóm -NH2

trên chuỗi polymer tham gia vào các tương tác cụ thể với kim loại và các kim loại chuyển tiếp như Hg2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+, … tùy thuộc vào nhóm chức trên mạch polymer mà các phức tạo thành có thành phần và cấu trúc khác nhau [7]

Thông số quan trọng để xác định đặc tính của chitosan là độ deacetyl hóa ảnh hưởng đến các đặc tính và ứng dụng của nó Độ deacetyl hóa là thông số thể hiện tỷ lệ đơn vị D-glucosamine trên tổng số đơn vị (N-acetyl-D-glucosamine và D-glucosamine) Đối với một số nhà nghiên cứu, độ deacetyl hóa chitin đạt khoảng 50% được coi là chitosan, thông thường, thông số deacetyl hóa của chitosan thương mại nằm trong khoảng 60% –98% [20]

Chitosan có độ nhớt cao Độ nhớt của nó phụ thuộc nhiều yếu tố như: trọng lượng phân tử, độ deacetyl hóa, nồng độ dung dịch, pH, nhiệt độ…

Trong phân tử chitin/chitosan chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong các mắt xích N-acetyl-D-glucosamine và nhóm -OH, nhóm -NH2 trong các mắt xích D-glucosamine, nghĩa là chúng vừa là ancol vừa là amine, vừa là amide Phản ứng hoá học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế O-, N- % [20]

1.2.5 Hoạt tính sinh học

1.2.5.1 Tính chống oxy hóa

Theo Anraku và cộng sự (2008) đã nghiên cứu khả năng của chitosan 2.800 Da trong việc bảo vệ albumin huyết thanh người khỏi việc bị oxy hóa bởi các gốc peroxyl Các nhà nghiên cứu nhận thấy chitosan có hiệu quả tương đương với vitamin C trong việc ngăn chặn sự hình thành các nhóm carbonyl và hydroperoxide khi albumin huyết thanh tiếp xúc với các gốc peroxyl Ngoài ra, chitosan có thể hoạt động như một chất ức chế

mạnh đối với những thay đổi cấu trúc của albumin huyết thanh Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng chitosan trọng lượng phân tử thấp có thể ức chế hoạt hóa bạch cầu trung tính và oxy hóa albumin huyết thanh, làm giảm hiện tượng stress oxy hóa [23]

Trong công trình của Tomida và cộng sự (2009), chitosan có trọng lượng phân tử thấp (<30 kDa) được đề xuất như một chất bổ sung chế độ ăn uống dựa trên khả năng bảo vệ protein huyết tương chống lại quá trình oxy hóa bởi các gốc peroxyl Đối với thử nghiệm

in vitro, huyết tương được lấy từ những người tình nguyện khỏe mạnh Nghiên cứu đã

chứng minh chitosan trọng lượng phân tử thấp có thể được hấp thu qua đường tiêu hóa có thể ức chế quá trình oxy hóa albumin huyết thanh, thường thấy ở những bệnh nhân được thẩm tách máu [24]

1.2.5.2 Tính kháng khuẩn

Đặc tính kháng khuẩn của chitosan đã được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới Cơ chế kháng khuẩn phổ biến của chitosan là dựa trên lực tương tác tĩnh điện giữa các phân tử chitosan tích điện dương và các thành phần tích điện âm ở bề mặt tế bào vi khuẩn như peptidoglycan trên thành tế bào và/hoặc protein hoặc phospholipid trong màng tế bào chất Tùy thuộc vào loại và vị trí tương tác, sẽ có các tác động khác nhau [24]

Trong một nghiên cứu của Liu et al (2004) trên 02 chủng vi khuẩn S aureus và E coli,

02 chủng này được xử lý bằng 0,5% và 0,25% chitosan 78 kDa, kết quả cho thấy tế bào vi khuẩn giảm 1,0 log10 sau 5 phút, bất hoạt hoàn toàn E coli sau 120 phút, và không thay đổi S aureus sau 120 phút Các tế bào được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử, E

coli có màng ngoài bị thay đổi và được bao phủ bởi chitosan nhưng không có tổn thương

nào đối với màng trong Tuy nhiên, S aureus cho thấy sự rò rỉ vật chất trong nội bào,

hình thành các tế bào mới chưa hoàn chỉnh [25] Một nghiên cứu khác của Helander et

al (2001) đã xử lý E.coli và Salmonella Typhimurium bằng 0,025% của 85% DDA chitosan, làm thay đổi màng ngoài của tế bào và hình thành một lớp xung quanh E.coli

Qua đó, nhận thấy rằng chitosan có tác dụng diệt khuẩn mạnh hơn đối với vi khuẩn Gram dương hơn là vi khuẩn Gram âm [26]

Chitosan còn được nghiên cứu để bảo quản thực phẩm, điển hình là thịt heo Theo bài báo của Purnama Darmadji và Masatoshi Izumimoto (1994) đánh giá ảnh hưởng của chitosan trong bảo quản thịt, bao gồm cả chất lượng vi sinh, hóa học, cảm quan và màu sắc Trong môi trường lỏng, chitosan (0,01%) ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn

như Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas và Staphylococcus aureus Ở nồng độ cao hơn (0,1 và 1,0 %) ức chế sự phát triển của các vi sinh vật Lactobacillus

plantarium, Pediococcus pentosaceus và Micrococcus Trong thịt, trong quá trình ủ ở

30oC trong 48 giờ hoặc bảo quản ở 4oC trong 10 ngày, 0.5 – 1.0% chitosan ức chế sự phát triển của vi khuẩn hư hỏng, giảm quá trình oxy hóa lipid và sự thối rữa, nên các yếu tố cảm quan tốt hơn Chitosan cũng có ảnh hưởng tốt đến sự phát triển màu đỏ của thịt trong quá trình bảo quản [27]

1.2.6 Ứng dụng của chitosan và các chế phẩm chitosan thương mại

1.2.6.1 Ứng dụng trong Y tế và Dược phẩm

Chitosan đang được là đối tượng mà nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm vì có những tác động tốt trên bệnh nhân ung thư Hiện nay trên thế giới có hai nước nghiên cứu nhiều về chitosan là Trung Quốc và Nhật Bản

Chitosan có một số tính chất hóa lý và đặc điểm sinh học độc đáo bao gồm khả năng tạo màng, kết dính niêm mạc, kháng khuẩn và làm lành viết thương, khả năng liên kết chất béo, acid béo và tăng cường thẩm thấu qua màng niêm mạc [28] Nhờ khả năng liên kết chất béo, một số hãng dược đã ứng dụng chitosan để điều chế thực phẩm bổ sung có chức năng giảm cân

Trong lĩnh vực y tế và dược phẩm, chitosan đã được công nhận là một vật liệu sinh học có giá trị cho các ứng dụng tiềm năng trong phân phối thuốc, thẩm thấu qua da, qua niêm mạc và trong cấy ghép [28]

1.2.6.2 Ứng dụng trong nông nghiệp

Chitosan được ứng dụng làm thuốc trừ sâu trong nông nghiệp nhờ vào tác dụng kép: kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh bằng cách ngăn chặn khả năng sinh trưởng và phát triển của bào tử Đồng thời, chitosan phá vỡ tế bào mầm bệnh, kích thích các phản ứng

bảo vệ của cây hoặc ức chế các hoạt động sinh hóa trong quá trình tương tác giữa cây trồng và mầm bệnh [29]

1.3 Tổng quan về polyphenol và flavonoid 1.3.1 Polyphenol

Polyphenol là hợp chất tự nhiên mà trong công thức phân tử có nhiều nhóm chức phenol Nhóm chất này là một trong các nhóm sản phẩm trao đổi chất bậc hai chủ yếu của thực vật, có cấu trúc và chức năng đa dạng Các polyphenol có vai trò bảo vệ thực vật trước tác hại của tia UV, kháng oxy hóa của vi khuẩn, là hợp chất tín hiệu cho sự cộng sinh giữa thực vật và vi khuẩn nốt sần, đồng thời góp phần vào độ bền chức của thực vật và sự thấm của thành tế bào đối với nước và khí Ngoài ra, đối với một số loại thực phẩm, hợp chất polyphenol còn đóng vai trò quyết định đến màu sắc, hương vị do polyphenol tham gia vào quá trình tạo ra các cấu tử thơm trong thực phẩm [30]

Các hợp chất polyphenol có cấu trúc rất đa dạng Tùy thuộc vào cấu tạo của mạch carbon và chức năng của vòng phenol trong phân tử mà các polyphenol được chia thành các nhóm khác nhau bao gồm acid phenolic, flavonoid, stilbene và lignin [26] Khả năng chống oxy hóa của polyphenol phụ thuộc chặc chẽ vào đặc điểm cấu tạo của chúng Các bộ phân đảm nhiệm chức năng chống oxy hóa của polyphenol bao gồm các nhóm hydroxyl ở dạng ortho của vòng B có khả năng cho điện tử; các liên kết đôi giữa C2 và C3 và các nhóm keton ở C4 đảm bảo việc phân bố lại điện tử của vòng B; cuối cùng là các nhóm hydroxyl ở C3 và C5 cùng với nhóm ketone ở C4 đảm bảo khả năng tạo phức với các kim loại chuyển tiếp [31, 32]

Hình 1.10 Vùng cấu trúc đảm bảo chức năng chống oxy hóa của polyphenol

Polyphenol hòa tan tốt trong môi trường nước và là chất chống oxy hóa bậc hai Các hợp chất polyphenol có khả năng khử và bất hoạt gốc tự do nhờ thế oxy hóa khử thấp hoặc có thể gián tiếp tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp vốn là xúc tác của quá trình tạo gốc tự do Đồng thời, polyphenol còn có thể kìm hãm hoạt động của các enzyme có khả năng tạo gốc tự do như xanthine oxidase [31]

1.3.2 Flavonoid

Flavonoid là một nhóm thuộc polyphenol có trong hầu hết các loại thực vật Flavonoid có cấu trúc cơ bản là diphenylpropan (C6-C3-C6) Phần lớn flavonoid có màu vàng, nhưng cũng có một số chất hay nhóm chất không màu hay có màu cam, đỏ, tía, xanh Tác dụng có lợi của flavonoid đối với sức khỏe con người chủ yếu nằm ở hoạt động chống oxy hóa mạnh của chúng [33]

Hình 1.11 Công thức hóa học của flavonoid

Phương thức hoạt động chống oxy hóa của flavonoid bao gồm:

 Loại bỏ các gốc tự do

 Chelat hóa kim loại

 Ngăn chặn các enzym liên quan đến tạo gốc tự do

 Kích thích các enzym chống oxy hóa bên trong

Một cơ chế hoạt động có thể có khác của flavonoid là thông qua quá trình chelation của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp Nhờ có nhiều nhóm -OH kế nhau mà Flavonoid có khả năng liên kết với các ion kim loại chuyển tiếp trong cơ thể con người như như Fe2+

và Cu+ để ngăn chúng không thể xúc tác cho phản ứng Fenton sinh ra các gốc hoạt động như –OH [34]

1.4 Các nghiên cứu liên quan đến vỏ hành tây

Jihyun Lee và Alyson E Mitchell (2011) đã nhận định lớp vỏ củ hành Allium cepa L

là một nguồn flavonoid thương mại đầy tiềm năng, đặc biệt mức quercetin chứa trên 80% tổng lượng flavonoid Hàm lượng flavonoid trung bình của tất cả các giống được khảo sát dao động từ 2,52 mg/g khối lượng khô đối với phần thịt bên trong, 11,25 mg/g khối lượng khô ở lớp thứ hai và 23,68 mg/g khối lượng khô ở lớp đầu tiên [33]

Eun Young Jin, Seokwon Lim, Sang oh Kim (2011) của trường đại học Quốc Gia Seoul, Hàn Quốc đã thực nghiên cứu tách thành phần flavonoid có trong vỏ hành tây bằng nhiều phương pháp khác nhau Khảo sát thực hiện với dung môi ethanol ở từng nồng độ, thời gian, nhiệt độ khác nhau, có hỗ trợ vi sóng hoặc siêu âm và sử dụng HPLC để đánh giá nồng độ flavonoid thu được Kết quả thực nghiệm cho thấy sử dụng phương pháp chiết với dung môi thông thường cho nồng độ quercetin cao nhất Các số liệu tính toán bằng phần mềm Stagraphics để phân tích phương sai ANOVA để mô hình hóa và tối ưu các điều kiền chiết xuất, theo đó chiết 1g vỏ hành Allium cepa với 40 ml ethanol có nồng độ 59,3%, ở 59,30C trong 16,5 phút thu được hàm lượng flavonoid tối đa [36] Tasahil Albishi (2013) và các cộng sự đã nghiên cứu thành phần phenolic có trong các loại vỏ hành tây khác nhau Hàm lượng phenolic trong vỏ cao gấp sáu lần so với phần thịt của từng loại Giống hành Pearl có hàm lượng flavonoid cao nhất, có tới 26,4 mg quercetin/ g khối lượng khô Còn đối với vỏ hành vàng, hàm lượng flavonoid chứa 10,69 mg quercetin/ g khối lượng khô Ngoài ra, sau khi sử dụng phương pháp phân tích HPLC-MS từ bốn giống hành, nhận thấy rằng các chất quercetin-3,4-0-diglucoside, quercetin và kaempferol là những hợp chất chính trong nhóm flavonoid có trong vỏ hành [37]

Eun Young Ko (2014) cùng cộng sự của mình đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên thành phần phenolic và flavonoid tổng có trong sáu giống hành khác nhau Tiến hành thí nghiệm chiết 1g vỏ hành trong ethanol 75% ở 30 phút nhưng nhiệt độ chiết thay đổi lần lượt 800C, 1000C, 1200C và 1500C Hàm lượng flavonoid tổng biến đổi không đáng kể nhưng tổng mức phenolic tăng lên trong sáu mẫu hành Quá trình khảo

sát cho thấy khi chiết ở 1200C, vỏ giống hành đỏ có hàm lượng phenolic tổng cao nhất 137,12 mg acid galic/g nguyên liệu khô và tổng flavonoid 34,56 mg quercetin/g khối lượng khô Trong khi đó, hành vàng có hàm lượng tổng phenolic và tổng flavonoid là 136,12 mg acid galic/g khối lượng khô và 34,82 mg quercetin/g khối lượng khô Quercetin và hàm lượng glucoside trong sáu giống hành tăng lên đến 1200C và sau đó giảm xuống 1500C, trong khi hàm lượng đường liên tục giảm [38]

Đầu năm 2017, nhóm nghiên cứu của Kavita Sharma tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính kháng kháng oxy hóa của vỏ hành tây Thực hiện khảo sát các loại chiết xuất với nhiều loại dung môi khác nhau như methanol, ethanol, ethyl acetate, chloroform, n-hexane và thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH, FRAP Kết quả nhận được giá trị IC50 (ppm) của từng dịch chiết có sự khác nhau đối với DPPH và FRAP: dịch chiết methanol (65,5 và 72,3), dịch chiết ethanol (56,2 và 68,5), dịch chiết ethyl acetate (48,6 và 62,4), dịch chiết chloroform (42,4 và 52,6), dịch chiết n-hexane (35,6 và 40,5) Việc chiết xuất bằng dung môi methanol và ethanol cho hàm lượng flavonoid cao hơn hẳn các loại dung môi khác [39]

Gần đây, Shivraj Hariram Nile và Doo Hwan Kim cũng khẳng định vỏ hành có chứa nhiều quercetin và quercetin glycoside có lợi cho sức khỏe con người Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy, vỏ củ hành chiết bằng ethanol 80%, trong 48 giờ ở 300C có khả năng chống oxy hóa đáng kể bằng phương pháp thử nghiệm DPPH, FRAP và ABTS Giá trị IC50 của dịch chiết vỏ hành với dung môi ethanol lần lượt 60,5; 58,6 và 61,5 ppm Đồng thời, các thử nghiệm trên tế bào ung thư, nhận thấy các các hợp chất flavonoid trong vỏ hành có thể ức chế sự tăng trưởng của các tế bào ưng thư [8]

Ngoài việc thử nghiệm khả năng kháng oxy hóa, vỏ hành còn được nghiên cứu cho việc chống lại các loại vi khuẩn Năm 2006, Freddy A Ramos đã thí nghiệm sàng lọc về hoạt tính kháng khuẩn từ vỏ hành vàng Allium cepa Vỏ hành sẽ được chiết ngâm dầm trong nước ở 800C, trong 12 giờ để thu được tối đa lượng hoạt chất có trong vỏ Kết quả thử nghiệm bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa đối với hai chủng vi khuẩn

Staphylococcus aureus và Helicobacter pylori cho thấy vỏ hành có khả năng kháng

khuẩn tốt ở cả hai loại khuẩn Cao phân đoạn chứa quercetin cho kết quả khảng khuẩn

cao nhất, đường kính vùng ức chế lần lượt đối với S aureus là 15 mm (khi dùng thuốc oxacillin là 18 mm) và H pylori là 12 mm (khi dùng thuốc cefapirin là 13 mm) [2]

Kyoung Ah Lee (2011) cùng với nhóm nghiên cứu của mình đã thử nghiệm khả năng

kháng khuẩn và kháng oxy hóa từ dịch chiết vỏ hành vàng Allium cepa L bằng nước

cận tới hạn Tỉ lệ mẫu và dung môi được kiểm soát ở tỉ lệ 1:3, nhiệt độ chiết ở 1650C trong 10 phút ở áp suất 500 psi Kết quả khảo sát nhận định rằng dịch chiết có khả năng kháng oxy hóa cao hơn gấp bốn lần so với BHT (butylated hydroxytoluene) bằng phương pháp DPPH và cao gấp hai lần BHT bằng phương pháp FTC Còn kết quả thử

nghiệm hoạt tính kháng khuẩn trên chủng khuẩn Staphylococcus aureus cho thấy dịch

chiết vỏ hành có khả năng kháng khuẩn tốt Số đơn vị lạc khuẩn log CFU/mL ở các loại

khuẩn S arueus KCCM mã hiệu 40510; 32395 và 11335 lần lượt là 9,89; 9,43 và 9,76

[40]

Để bổ sung thêm các lợi ích từ vỏ hành tây mang lại, giáo sư Seung-Min Lee (2013) cùng nhóm nghiên cứu của mình đã thử nghiệm ảnh hưởng của dịch chiết vỏ hành tây trên huyết khối động mạch ở chuột Kết quả khảo sát cho thấy dịch chiết này không ảnh hưởng đến mức cholesterol trong máu nhưng lại giảm đáng kể lượng chất béo trung tính và lượng đường trong máu Ngoài ra, dịch chiết từ vỏ hành tây cũng góp phần hạn chế khả năng đông máu trong cơ thể [41]

Kavita Sharma và Neelima Mahato (2016) tại đại học Konkuk, Hàn Quốc đã nghiên cứu các hoạt chất có trong từng bộ phận của củ hành tây, nhằm tối đa lợi ích mà hành tây mang lại Thành phần chính trong hành tây gồm protein, đường, cellulose, khoáng chất, tinh dầu, flavonoid, carbohydrate và nước Đồng thời, việc nghiên cứu này giúp làm giảm lượng chất thải từ củ hành ra môi trường xung quanh bằng cách tái sử dụng chúng Thử nghiệm sản xuất giấm sinh học bằng nấm men từ vỏ hành đã đem đến một loại gia vị mới, có hương vị đặc trưng, lượng polyphenol tổng 50 mg/L, lượng acid amin tổng 2100 mg/L và acid hữu cơ tổng 2830 mg/L cao hơn hẳn các loại giấm ăn thông thường khác [42]

Tuy đã có nhiều nghiên cứu cho thấy vỏ hành tây có nhiều lợi ích như khả năng kháng khuẩn, kháng oxy hóa tốt, hạn chế khả năng đông máu trong cơ thể,…, nhưng vẫn chưa có nghiên cứu nào về ứng dụng dịch chiết vỏ hành tây vào bảo quản thực phẩm Do

vậy, có thể cân nhắc khảo sát khả năng này để tránh lãng phí nguồn phế phẩm trên

1.5 Giới thiệu chung về cá basa

1.5.1 Danh pháp khoa học, đặc điểm & thành phần hóa học trong cá basa

Cá basa có tên khoa học Pangasius bocourti, còn có tên gọi là cá giáo, cá sát bụng Cá

Basa là một loài cá bản địa phổ biến của nước ta, phân bố chủ yếu tại lưu vực sông Mekong Đây là loài cá nước ngọt, thịt thơm ngon, có kim ngạch xuất khẩu lớn ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, tập trung chủ yếu ở tỉnh Đồng Tháp và tỉnh An Giang Cá basa được phân loại như sau [43]:

 Bộ: cá nheo Siluriformes

 Họ: cá tra Pangasiidae

 Giống: cá basa Pangasius

 Loài: cá basa bocourti

Về hình thái bên ngoài, cá basa có thân ngắn hình thoi, da trơn, lườn tròn, bụng to tích lũy nhiều mỡ Đầu cá hơi tròn, dẹp đứng, miệng hẹp Mặt bụng có màu trắng bạc còn mặt lưng có màu xám xanh, nhạt dần xuống bụng [44]

Hình 1.12 Cá Basa (Pangasius bocourti)

Trong thịt cá basa có chứa các thành phần cơ bản có thể kể đến như: nước, protein, glucid, lipid, muối khoáng, vitamine Với tỉ lệ khác nhau trong cá tùy thuộc vào giống loài, điều kiện sinh trưởng và phát triển, trạng thái sinh lý, giống đực, cái, mùa vụ,…

Cá basa có giá trị dinh dưỡng cao vì thành phần dinh dưỡng chứa nhiều chất đạm, nhiều DHA, ít cholesterol, có thể tham khảo thành phần hóa học trong thịt cá qua bảng 1.1: [43]

Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong thịt cá basa

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng trên 100g thịt cá

Calo Calo từ chất béo

Tổng lượng chất béo

Chất béo

bão hòa Cholesterol Protein Natri

Một số biến đổi hình thái của thịt cá qua các giai đoạn phân hủy thể hiện trong bảng 1.3:

Bảng 1.3 Một số đặc điểm của thịt cá qua các giai đoạn phân hủy

Giai đoạn Tiết nhớt Tê cứng Mềm hóa Thối rửa

Phần cơ thịt

Thịt còn nóng, mô cơ mềm

Tổ chức cơ thịt cứng dần, độ bền cơ học tăng

Hơi mềm, kém

đàn hồi , bề mặt mờ đục

Thịt mềm nhũn, vẩy tách khỏi da, không còn sự kết dính giữa các lớp thịt

1.5.2 Hiện trạng sản lượng cá basa

Theo những nghiên cứu gần đây về tình hình nuôi cá basa ở Việt Nam thì sự phát triển của cá basa phần lớn là do nhu cầu tiêu thụ cá trên thị trường thế giới tăng lên đáng kể Cá tra hay cá basa được đem bán cho hơn 130 nước và vùng lãnh thổ trên thế giới (EU, Mỹ, Anh, Úc,…), chủ yếu ở dạng cá fillet Hiện nay, các nước thuộc Liên minh châu Âu đang là thị trường xuất khẩu lớn nhất của Việt Nam đối với loại cá này

Theo thống kê từ Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), tính đến nửa đầu tháng 5/2019, giá trị xuất khẩu cá basa sang thị trường EU đạt 105,2 triệu USD, tăng 31,5% so với cùng kỳ năm 2018 Trong đó, xuất khẩu sang bốn thị trường đơn lẻ lớn nhất là Hà Lan tăng 12,2%; Anh tăng 59,4%; Đức tăng 61,6% và Bỉ tăng 63,8% so với cùng kỳ năm trước Như vậy, bắt đầu từ đầu năm 2019, xuất khẩu cá tra nói chung và cá basa nói riêng sang thị trường EU đã có dấu hiệu tăng trưởng rõ nét Trong bảng tin số ngày 22/11/2021 củaHiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) cho biết, số liệu thống kê của Cơ quan Thương vụ Việt Nam tại Australia, vào năm 2020, cá tra, cá basa của Việt Nam chiếm 97,5% thị phần nước này với tổng giá trị xuất khẩu lên đến 17,76 triệu USD

Từ các số liệu đã được thống kê trong những năm gần đây, có thể thấy, cá basa của Việt Nam hiện đang là mặt hàng gây ấn tượng với nhiều nước trên thế giới, vừa có thành phần dinh dưỡng cao, vừa có thị trường tiêu thụ rộng lớn Tuy nhiên, thịt cá chứa nhiều chất béo không no nên dễ bị oxy hóa khiến phần thịt dễ bị ôi thiu, hư hỏng

1.6 Tổng quan về vi khuẩn và phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn 1.6.1 Tổng quan về vi khuẩn

1.6.1.1 Vi khuẩn Bacillus subtilis

Chi Bacillus là một chi lớn gần 200 loài vi khuẩn hiếu khí, hình que, có khả năng sinh nội bào tử để chống chịu các điều kiện bất thường của môi trường sống Bacillus phân

bố rộng rãi trong các hệ sinh thái tự nhiên: từ trên cạn đến dưới nước, từ nước ngọt đến nước mặn và từ vùng ven bờ đến đáy các Đại Dương [45]

Nhóm Bacillus subtilis, có tiềm năng sản xuất các sản phẩm thương mại ứng dụng trong y học, trong nông nghiệp và trong công nghiệp thực phẩm [45] B.subtilis là một loại vi

khuẩn hình que, tồn tại trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt có nhiệt độ cao và môi trường khô [46]

Trong nhiều năm qua, nhiều loài vi khuẩn có quan hệ gần gũi với B.subtilis đã được phân lập và mô tả Chúng có khoảng ít nhất 9 loài: B.amyloliquefaciens, B.atrophaeus,

B.axarquiensis, B.malacitensis, B.mojavensis, B.sonorensis, B.tequilensis, B.vallismortis và B.subtilis Theo đó, Bacillus subtilis và Bacillus coagulans là hai loài

nổi tiếng có thể làm hư hỏng thức ăn [45]

Hình 1.13 Vi khuẩn Bacillus subtilis 1.6.1.2 Vi khuẩn Escherichia Coli

Escherichia Coli (E.Coli) là một loại vi khuẩn kỵ khí Gram – âm, hình que, thuộc một

trong số vi khuẩn của họ vi khuẩn Enterobacteriaceae, là sinh vật sống chung phổ biến trong đường tiêu hóa của người và động vật máu nóng, đồng thời là một trong những tác nhân gây bệnh đường ruột [47]

E coli thường được biết đến là loài sinh vật mô hình rất quan trọng trong sinh học hiện

đại, đặc biệt trong di truyền phân tử Đồng thời, sự có mặt của chúng trong nguồn nước

là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của nước, do phần lớn số lượng vi

khuẩn E coli bị thải ra môi trường qua phân của con người hoặc động vật, được tính

bằng đơn vị MPN/100ml theo các quy chuẩn hiện hành của Việt Nam, có khả năng duy trì sự sống khi ở môi trường ngoài và tạo nên các quần thể sống tự do, sinh trưởng mạnh trong phân tươi ở điều kiện yếm khí vài ba ngày rồi mới giảm tăng trưởng [48]

Hình 1.14 Vi khuẩn Escherichia coli 1.6.1.3 Vi khuẩn Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureushay tụ cầu vàng là một loài tụ cầu khuẩn Gram – dương, kỵ khí

và là nguyên nhân thông thường nhất gây ra nhiễm khuẩn trong các loài tụ cầu Cùng

với đó, vi khuẩn Staphylococcus aureus còn là một nguyên nhân gây ra nhiễm trùng

huyết và viêm nội tâm mạc nhiễm trùng cũng như các bệnh nhiễm trùng liên quan đến xương, da và mô mềm, màng phổi [49]

Ngoài ra, S aureus cũng được tìm thấy trong thực phẩm và vùng nước Một số nghiên

cứu trên thế giới cho biết, khoảng 3 người trong số 10 người khoẻ mạnh có thể có vi

khuẩn này trong cơ thể và hầu hết mọi người đều không biết họ đang mang vi khuẩn

trong người [49]