Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn Gram âm của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc

Dựa trên các đặc tính của nano bạc và Chitosan, nhóm nghiên cứu nhận thấy, hai vật liệu này có khả năng kết hợp để tạo ra một chế phẩm kháng vi sinh vật ổn định, hiệu quả cao.. Có một cơ

TRƯƠNG ĐỨC HẠNH

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG VI KHUẨN GRAM ÂM CỦA CHẾ PHẨM PHỐI HỢP CHITOSAN – NANO BẠC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TRƯƠNG ĐỨC HẠNH

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG VI KHUẨN GRAM ÂM CỦA CHẾ PHẨM PHỐI HỢP CHITOSAN – NANO BẠC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giáo viên hướng dẫn 1 : Ths Lương Hùng Tiến

Giáo viên hướng dẫn 2 : Ths Nguyễn Thị Đoàn

Thái Nguyên, 2014

hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn mọi sự giúp đỡ đều đã

được cảm ơn và trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc

Thái nguyên ngày 29 tháng 05 năm 2014

Sinh viên

Trương Đức Hạnh

sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lượng kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, bước đầu làm quen với những kiến thức khoa học Qua đó sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phương pháp làm việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc sau này

Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm và Ban chủ

nhiệm khoa CNSH - CNTP, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn Gram âm của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc”

Trong suốt quá trình thực tập em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo, các bạn trong lớp 42-CNSH, các chuyên viên nơi em thực tập tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa CNSH - CNTP, các thầy cô bộ môn khoa CNSH - CNTP và đặc biệt là thầy giáo Ths Lương Hùng Tiến và cô giáo Ths Nguyễn Thị

Đoàn người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đề tài Em cũng xin

chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã hết sức cổ vũ, động viên, tạo điều kiện để

em hoàn thiện đề tài này

Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm báo cáo, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy, cô bỏ qua Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô giáo để em học thêm nhiều kinh nghiệm và kiến thức trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.1 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về nano bạc 3

2.1.1 Giới thiệu về bạc kim loại 3

2.1.2 Giới thiệu về hạt nano bạc 3

2.1.3 Phương pháp phân tích hạt nano bạc 4

2.1.4 Đặc tính kháng khuẩn của nano bạc 4

2.1.5 Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc 5

2.1.6 Ứng dụng nano bạc trong cuộc sống 6

2.2 Tổng quan về Chitosan 6

2.2.1 Nguồn gốc Chitin và Chitosan 6

2.2.2 Cấu trúc hóa học của Chitosan 8

2.2.3 Tính chất của Chitosan 9

2.2.3.1 Tính chất vật lý 9

2.2.3.2 Tính chất hóa học 11

2.2.3.3 Tính chất sinh học và độc tính của Chitosan 12

2.2.4 Đặc tính kháng khuẩn và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động kháng khuẩn của Chitosan 13

2.2.4.1 Đặc tính kháng khuẩn 13

2.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của Chitosan 15

2.2.5 Ứng dụng của Chitosan 18

2.2.5.1 Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm 18

2.2.5.2 Ứng dụng trong y học 19

2.2.5.3 Ứng dụng trong mỹ phẩm 19

2.3.1 Vi khuẩn Escherichia coli 20

2.3.1.1 Đặc điểm hình thái 20

2.3.1.2 Độc tố của E.coli 21

2.3.1.3 Sức đề kháng 21

2.3.1.4 Khả năng gây bệnh của E.coli 22

2.3.2 Vi khuẩn S Typhimurium 22

2.3.2.1 Đặc điểm của vi khuẩn 22

2.3.2.2 Đặc điểm nuôi cấy 23

2.3.2.3 Đặc điểm hóa sinh 23

2.3.2.4 Cơ chế gây bệnh 23

2.3.3 Các chất có khả năng kháng vi khuẩn Gram âm 24

2.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 25

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 25

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 26

PHẦN 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Vật liệu nghiên cứu 28

3.1.1 Vật liệu 28

3.1.2 Chủng vi sinh vật thí nghiệm 28

3.1.3 Môi trường nuôi cấy 28

3.1.4 Dụng cụ, thiết bị 28

3.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 29

3.3 Nội dung nghiên cứu 29

3.4 Phương pháp nghiên cứu 29

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29

3.4.2 Phương pháp phân tích 31

3.4.2.1 Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn 31

3.4.2.1 Phương pháp quan sát hình thái tế bào và xác định mật độ tế bào 31

3.4.3 Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật 32

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 Kết quả xác định nồng độ ức chế tối thiểu của nano bạc đối với vi khuẩn Gram âm 33

4.3.1 Lựa chọn công thức phối trộn Chitosan với nano bạc kháng lại vi khuẩn

E.coli 36

4.3.2 Lựa chọn công thức phối trộn Chitosan với nano bạc kháng lại vi khuẩn S.Typhimurium 37

4.4 Khả năng kháng vi khuẩn Gram âm của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc theo thời gian 39

4.4.1 Khả năng kháng vi khuẩn E coli của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc theo thời gian 39

4.4.2 Khả năng kháng vi khuẩn S Typhimurium của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc theo thời gian 40

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.1 Kiến nghị 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

Escherichia coli E.coli

Minimum Inhibitory Concentration MIC

Messenger Ribonucleic acid mARN

Ultraviolet-visble spectroscopy UV-VIS

Bảng 2.1 Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích. 3

Bảng 2.2 Hàm lượng Chitin trong vỏ một số động vật giáp xác 8

Bảng 3.1 Công thức phối trộn Chitosan và nano bạc 30

Bảng 4.1 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ nano bạc đến hiệu quả kháng khuẩn

Gram âm 34 Bảng 4.2 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến hiệu quả kháng khuẩn

Hình 2.1 Ảnh UV-VIS của các hạt nano bạc 4

Hình 2.2 Ion bạc vô hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy của vi khuẩn 5

Hình 2.3 Một số loại giáp xác chứa Chitin 7

Hình 2.4 Công thức cấu tạo của Chitin 8

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của Chitosan 9

Hình 2.6 Vi khuẩn Escherichia coli 21

Hình 2.7 Vi khuẩn S Typhimurium 22

Hình 4.1 Kết quả xác định MIC của chế phẩm nano bạc kháng vi khuẩn Gram âm 33

Hình 4.2 Kết quả xác định MIC của chế phẩm Chitosan kháng vi khuẩn Gram âm 35

Hình 4.3 Kết quả kháng vi khuẩn E coli của công thức phối trộn Chitosan và nano bạc 36

Hình 4.4 Kết quả kháng vi khuẩn S Typhimurium của công thức phối trộn Chitosan và nano bạc 38

Hình 4.5 Biểu đồ khả năng kháng E coli của chế phẩm Chitosan – nano bạc 40

Hình 4.6 Khả năng kháng S Typhimurium của chế phẩm Chitosan – nano bạc 41

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Xã hội ngày càng phát triển, những mối quan tâm của con người về vấn đề sức khỏe ngày càng cao thì vấn đề thực phẩm được con người rất chú trọng Vấn đề

được đặt ra đòi hỏi thực phẩm phải đảm bảo an toàn vệ sinh khi sử dụng, thay vì

những hóa chất bảo quản từ đó việc tìm ra các vật liệu hay các chất bảo quản đảm bảo an toàn khi sử dụng thực phẩm là rất cần thiết

Bạc đã được sử dụng để điều trị bệnh y tế trong hơn 100 năm do thuộc tính kháng khuẩn tự nhiên của nó Từ khi công nghệ Nano ra đời thì ứng dụng của bạc mới phát triển lên một tầm cao mới Sở dĩ nano bạc được nghiên cứu ứng dụng vào việc kháng khuẩn vì bạc là kháng sinh tự nhiên và không gây tác dụng phụ Nano bạc không gây phản ứng phụ, không gây độc cho con người và vật nuôi khi nhiễm lượng nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ < 100ppm) Các hạt Nano bạc có diện tích mặt rất lớn, gia tăng tiếp xúc của chúng với vi khuẩn, và nâng cao hiệu quả diệt khuẩn Khả năng kháng khuẩn của nano bạc là nhờ vào các ion

Ag+, ion này có khả năng liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoặt động của vi khuẩn lại có thể được phục hồi Do động vật không có thành tế bào, vì vậy chúng ta không bị tổn thương khi tiếp xúc với các ion này [4] Chitosan là một polysaccharide tuyến tính là sự kết hợp ngẫu nhiên gồm β(1-4)-D glucosamine và N-acetyl-D glucosamine Chitosan thương mại có nguồn gốc

từ vỏ tôm và động vật giáp xác biển khác [18] Nó có khả năng tự hòa hợp và tự phân hủy sinh học, độc tính thấp, hoạt tính sinh học cao và đa dạng như kháng khuẩn, kháng nấm Chitosan ức chế vi khuẩn là do liên kết giữa chuỗi polymer của Chitosan với các ion trên bề mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào vi khuẩn [26] Các đặc tính này đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trong thời gian gần đây

Vi khuẩn là tác nhân chính gây hư hỏng thực phẩm và độc tố của chúng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người Dựa trên các đặc tính của nano bạc và Chitosan, nhóm nghiên cứu nhận thấy, hai vật liệu này có khả năng kết hợp để tạo ra một chế phẩm kháng vi sinh vật ổn định, hiệu quả cao Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu tiến

hành đề tài “Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn Gram âm của chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc” Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở dữ liệu cho

việc nghiên cứu tạo ra một chế phẩm phối hợp kháng vi sinh vật hoàn thiện giữa Chitosan – nano bạc ứng dụng trong công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

- Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với các thao tác kỹ thuật trong thực tế Qua

đó kết hợp với các kiến thức lý thuyết đã được học sinh viên sẽ có những hiểu biết

chuyên sâu và cái nhìn tổng quát hơn

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Chế phẩm phối hợp Chitosan – nano bạc ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về nano bạc

2.1.1 Giới thiệu về bạc kim loại

Cấu hình electron của bạc: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1

Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm

Bán kính ion bạc: 0,23 nm

Bảng 2.1: Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích

Kích thước của hạt nano Ag (nm) Số nguyên tử chứa trong đó

- Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông thường

- Chi phí cho quá trình sản xuất thấp

- Ổn định ở nhiệt độ cao

2.1.2 Giới thiệu về hạt nano bạc

Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm [4] Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn tốt hơn so với các vật liệu khối do khả năng giải phóng nhiều ion Ag+ hơn

Các hạt nano bạc có hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt Hiện tượng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen cho các dung dịch có chứa hạt nano bạc với các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước hạt nano

2.1.3 Phương pháp phân tích hạt nano bạc

Sử dụng phương pháp phân tích phổ UV-VIS

UV-VIS (Ultraviolet–visible spectroscopy) là phương pháp phân tích sử dụng phổ hấp thụ hoặc phản xạ trong phạm vi vùng cực tím cho tới vùng ánh sáng nhìn thấy được

Do các thuộc tính quang học của dung dịch chứa hạt nano phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và nồng độ của hạt, nên ta có thể sử dụng UV-VIS để xác định các thuộc tính trên

Hình 2.1: Ảnh UV-VIS của các hạt nano bạc

Do hạt nano bạc có kích thước nhỏ hơn 20 nm chỉ có một bề mặt Plasmon duy nhất nên trong phổ UV-VIS của chúng chỉ xuất hiện 1 đỉnh duy nhất Người ta xử dụng tính chất này để xác định hình dạng của hạt nano bạc [17]

2.1.4 Đặc tính kháng khuẩn của nano bạc

Bạc và các hợp chất của bạc thể hiện tính độc đối với vi khuẩn, virus, tảo và nấm Tuy nhiên, khác với các kim loại nặng khác (chì, thủy ngân…) bạc không thể

hiện tính độc với con người [24]

Từ xa xưa, người ta đã sử dụng đặc tính này của bạc để phòng bệnh Người cổ

đại sử dụng các bình bằng bạc để lưu trữ nước, rượu dấm Trong thế kỷ 20, người ta

thường đặt một đồng bạc trong chai sữa để kéo dài độ tươi của sữa Bạc và các hợp chất của bạc được sử dụng rộng rãi từ đầu thế kỷ XIX đến giữa thế kỷ XX để điều

trị các vết bỏng và khử trùng [6]

Sau khi thuốc kháng sinh được phát minh và đưa vào ứng dụng với hiệu quả cao người ta không còn quan tâm đến tác dụng kháng khuẩn của bạc nữa Tuy nhiên, từ những năm gần đây, do hiện tượng các chủng vi sinh ngày càng trở nên kháng thuốc, người ta lại quan tâm trở lại đối với việc ứng dụng khả năng diệt khuẩn và các ứng dụng khác của bạc, đặc biệt là dưới dạng hạt có kích thước nano

2.1.5 Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc

Các đặc tính kháng khuẩn của bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của các ion

Ag+ Ion này có khả năng liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoặt động của vi khuẩn lại có thể được phục hồi Do động vật không có thành tế bào, vì vậy chúng ta không bị tổn thương khi tiếp xúc với các ion này

Có một cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn đáng chú ý được mô tả như sau: Sau khi Ag+ tác động lên lớp màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó

sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm hydrosunfua–SH của phân tử enzyme chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa enzyme này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn [24]

Hình 2.2: Ion bạc vô hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy của vi khuẩn

Ngoài ra các ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trung hòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA [18]

2.1.6 Ứng dụng nano bạc trong cuộc sống

Do thể hiện tính kháng khuẩn tốt nên nano bạc thường được sử dụng để làm chất khử trùng, kháng khuẩn, khử mùi… Có thể kể một vài sản phẩm chứa hạt nano bạc như:

Các dụng cụ chứa thực phẩm: Những đồ dùng bằng nhựa có pha thêm hạt nano bạc có tác dụng khử trùng Qua kiểm tra cho thấy chúng có khả năng diệt 99.9% vi khuẩn Đồ may mặc: hạt nano bạc được tẩm vào các loại sợi để diệt khuẩn

và khử mùi Khẩu trang nano bạc: Được thiết kế với 3-4 lớp gồm 2 lớp vải, một lớp vật liệu tẩm nano bạc và than hoạt tính ở giữa, loại khẩu trang này có khả năng diệt khuẩn, diệt virus, lọc không khí rất tốt Lớp vải tẩm nano bạc có chức năng diệt vi khuẩn, virus, nấm bị giữ lại trên khẩu trang đồng thời có tác dụng khử mùi Màng

hô hấp: Đó là một tấm màng mỏng có thể cho khí và hơi nước qua nhưng không thể cho chất lỏng đi qua, có vô số những lỗ khí nhỏ tồn tại trong tấm film Các hạt nano bạc gần đây đã được kết hợp với film polyolefin với đặc tính kháng khuẩn rất tốt Sơn kháng khuẩn: Bột nano bạc được trộn với sơn và phủ lên các phím điện thoại di

động, tường nhà và các bề mặt cần được bảo vệ Với khả năng kháng khuẩn tuyệt

vời nano bạc sẽ giữ cho bề mặt không bị nhiễm khuẩn cũng như tiêu diệt nấm mốc làm tăng tính thẩm mỹ và tuổi thọ công trình Thiết bị điện tử: Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu ứng dụng nano bạc để sản xuất linh kiện điện tử phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Các thiết bị điện tử ứng dụng công nghệ nano sẽ có kích thước nhỏ gọn hơn nhưng lại có tốc độ xử lý và tuổi thọ cao hơn các thiết bị sử dụng các công nghệ truyền thống

2.2 Tổng quan về Chitosan

2.2.1 Nguồn gốc Chitin và Chitosan

Chitin được Bracannot phát hiện đầu tiên vào năm 1811 trong cặn dịch chiết của một loại nấm và đặt tên là “fungine” để ghi nhớ nguồn gốc tìm ra

nó Năm 1823 Odier đã phân lập một chất từ bọ cánh cứng và ông gọi là Chitin hay “Chitine” có nghĩa là lớp vỏ nhưng ông không phát hiện ra sự có mặt của nitơ Cuối cùng cả Bracannot và Odier đều cho rằng cấu trúc của Chitin giống cấu trúc của cellulose [3]

Năm 1929 Karrer đun sôi Chitin 24h trong dung dịch KOH 5% và đun tiếp 50 phút ở 160oC với kiềm bão hòa và ông đã thu được sản phẩm có phản ứng màu đặc trưng với thuốc thử, chất đó chính là Chitosan

Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hóa của Chitosan đã

được công bố từ năm 30 của thế kỷ XX

Chitin là một polysaccharide tự nhiên quan trọng với số lượng lớn đứng thứ 2 sau cellulose Chitin tồn tại trong động vật, một số loại nấm [3]

Hình 2.3: Một số loại giáp xác chứa Chitin

Trong động vật, Chitin là một phần cấu trúc quan trọng của vỏ một số động vật không xương sống như: Côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn Trong

động vật bậc cao monomer của Chitin là thành phần chủ yếu trong mô da, nó giúp

cho sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da

Ngoài ra Chitin còn có trong màng tế bào nấm họ Zygomacetes, các sinh khối nấm mốc, một số loại tảo Trong nấm men Saccharomyces cerevisiae Chitin chiếm

5% trọng lượng khô của thành tế bào Hầu hết Chitin nằm giữa các sẹo chồi, chỉ một phần nhỏ phân bố ở phần khác trên thành tế bào [2]

Trong các loài thủy sản đặc biệt là tôm, cua, mực hàm lượng Chitin khá cao khoảng 3–41% so với trọng lượng khô Vì vậy vỏ của chúng là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất Chitin [3]

Bảng 2.2: Hàm lượng Chitin trong vỏ một số động vật giáp xác

STT Phân loại Hàm lượng Chitin theo trọng lượng (%)

sử dụng lại chủ yếu từ quá trình deacetyl hóa Chitin

2.2.2 Cấu trúc hóa học của Chitosan

Chitosan là một polysacarit mạch thẳng, là dẫn xuất deaxetyl của Chitin, trong

đó nhóm (-NH2) thay thế nhóm (-COCH3) ở vị trí C(2) Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucosamine liên kết với nhau bởi các liên kết β-(1-4)-glycozit, do vậy Chitosan có thể gọi là poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozo hoặc là poly β-(1-4)-D-glucosamine

Hình 2.4: Công thức cấu tạo của Chitin

- Công thức cấu tạo của Chitosan (C6H11O4N)n

Hình 2.5: Công thức cấu tạo của Chitosan

- Chitosan thu được nhờ phản ứng deacetyl hóa Chitin, biến đổi nhóm acetyl (-COCH3) thành nhóm amin (-NH2) ở C2 Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-1-4-glucoside

N Do quá trình deacetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta quy ước nếu mức

độ deacetyl hóa (degree of deacetylaction–DDA) DDA > 50% gọi là Chitosan còn

DDA < 50% gọi là Chitin

+ Mức độ deacetyl hóa: Quá trình deacetyl hóa bao gồm quá trình loại nhóm

acetyl khỏi chuỗi phân tử Chitin và hình thành phân tử Chitosan với nhóm amin hoạt động hóa học cao Mức độ deacetyl hóa là một đặc tính quan trọng của quá trình sản xuất Chitosan bởi nó ảnh hưởng đến tính chất lý hóa, khả năng ứng dụng của Chitosan

Mức độ deacetyl hóa vào khoảng 70-100% phụ thuộc vào loài giáp xác, phương pháp sử dụng Có nhiều phương pháp để xác định mức độ deacetyl hóa của

Chitosan như: Thử ninhydrin, chuẩn độ theo điện thế, quang phổ hồng ngoại, chuẩn

độ pH… Trong đó phương pháp sử dụng hồng ngoại thường được sử dụng để thiết lập các giá trị mức độ deacetyl hóa của Chitosan Khi ở mức độ deacetyl hóa thấp,

Chitosan có khả năng hút ẩm lớn do vậy trước khi phân tích Chitosan cần phải sấy

+ Trọng lượng phân tử: Chitosan là polyme sinh học có khối lượng phân tử cao khoảng 10000 - 1000000Da tùy theo điều kiện sản xuất Thông thường khi nhiệt độ cao, sự có mặt của oxy và sức kéo có thể dẫn đến phân hủy Chitosan Ở

280°C sự phân hủy do nhiệt có thể xảy ra và mạch Chitosan nhanh chóng bị phá vỡ

do đó khối lượng phân tử giảm Nguyên nhân của quá trình thay đổi khối lượng phân tử là do sử dụng nhiệt độ cao và acid đặc như HCl, H2SO4 [18]

+ Độ nhớt: Độ nhớt là nhân tố quan trọng dể xác định khối lượng phân tử của

Chitosan Chitosan có phân tử lượng lớn làm cho dung dịch có độ nhớt cao Một số

nhân tố trong quá trình sản xuất như mức độ deacetyl hóa, khối lượng phân tử, nồng

độ dung dịch, độ mạnh của lực ion, pH, nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt của

Chitosan Ví dụ: Độ nhớt của Chitosan tăng khi thời gian khử khoáng tăng Độ nhớt

của Chitosan trong dung dịch acid acetic tăng khi pH của dung dịch này giảm, tuy nhiên độ nhớt lại giảm khi pH của dung dịch HCl giảm Độ nhớt của Chitosan cũng

bị ảnh hưởng bởi các biện pháp xử lý vật lý (nghiền, gia nhiệt, hấp khử trùng, siêu

âm), hóa học (xử lý bằng ozon), độ nhớt sẽ giảm khi thời gian và nhiệt độ xử lý

tăng Dung dịch Chitosan bảo quản ở 4°

C được cho là ổn định nhất [18]

+ Tính tan: Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc

nhưng tan trong dung dịch đệm có pH<6 Các acid hữu cơ: Acetic, formic, lactic

thường được sử dụng để hòa tan Chitosan Chitosan cũng tan trong dung dịch HCl

1% nhưng không tan trong H2SO4 và H3PO4 Dung dịch acid acetic nồng độ cao tại

nhiệt độ cao có thể dẫn đến depolyme hóa Chitosan Ở pH cao, có thể xảy ra hiện

tượng kết tủa hoặc đông tụ nguyên nhân là do hình thành hỗn hợp với chất keo

anion [18]

Khi hòa tan trong dung dịch acid acetic loãng Chitosan sẽ tạo thành dung dịch keo dương, nhờ đó keo Chitosan không bị kết tủa khi có mặt một số ion kim loại nặng như: Pb3+,

Hg2+,…

Tỷ lệ nồng độ giữa Chitosan và acid rất quan trọng Ở nồng độ dung môi hữu

cơ cao hơn 50%, Chitosan vẫn hoạt động như là một chất gây nhớt giúp cho dung

dịch mịn Các nhân tố ảnh hưởng đến dung dịch Chitosan: Nhiệt độ, mức độ deacetyl hóa, nồng độ các chất kiềm, việc xử lý sơ bộ, kích thước các phân tử

+ Tỷ trọng: Tỷ trọng của Chitosan trong động vật giáp xác rất cao khoảng

0,39g/cm3 phụ thuộc vào loài giáp xác, phương pháp chế biến, mức độ deacetyl hóa + Khả năng kết hợp với nước và khả năng kết hợp với chất béo: Sự hấp thụ nước của Chitosan lớn hơn rất nhiều so với cellulose hay Chitin [18] Thông thường khả năng hấp thụ Chitosan khoảng 581-1150% Sự thay đổi trong thứ tự sản xuất như quá trình khử khoáng, khử protein cũng ảnh hưởng đến khả năng giữ nước và giữ chất béo Sự khử protein sau quá trình khử khoáng sẽ làm khả năng giữ nước tăng Quá trình khử màu cũng là nguyên nhân làm giảm khả năng này của Chitosan + Khả năng tạo màng: Chitosan có khả năng tạo màng sử dụng trong bảo quản thực phẩm

Khi sử dụng màng Chitosan dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ, độ thoáng khí cho thực phẩm, màng Chitosan khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng để bao gói [3, 14]

2.2.3.2 Tính chất hóa học

+ Trong phân tử Chitosan có 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 có nghĩa chúng vừa là alcol vừa là amin và amit

+ Phản ứng hóa 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-

+ Chitosan là những polysaccharide mà các đơn phân được nối với nhau bởi

các liên kết β-1-4-glucoside, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hóa học như: Acid, base, tác nhân oxi - hóa và các enzyme thủy phân

+ Trong phân tử Chitosan có chứa các nhóm chức mà trong đó các nguyên

tử oxy và nitơ của nhóm chức có cặp electron chưa sử dụng nên chúng có khả năng tạo phức với kim loại như: Hg2+

, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+… Tùy nhóm chức trên mạch polyme mà thành phần và cấu trúc của phức khác nhau

Ngoài ra Chitosan còn có một số phản ứng đặc trưng như:

+ Phản ứng Van-Wisselingh: Chitosan tác dụng với Lugol tạo dung dịch màu nâu

+ Phản ứng Alternative: Chitosan tác dụng với H2SO4 tạo tinh thể hình cầu

+ Chitosan tác dụng với Iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng tạo màu tím Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính Chitosan [3]

2.2.3.3 Tính chất sinh học và độc tính của Chitosan

a Tính chất sinh học

+ Chitosan là hợp chất tự nhiên không độc, dùng an toàn cho người

+ Chúng có tính hòa hợp cao với cơ thể, có khả năng tự phân hủy sinh học

+ Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng: Có khả năng hút nước, giữ ẩm,

tính kháng nấm, tính kháng khuẩn với nhiều chủng vi sinh vật khác nhau, kích thích

sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo chất dinh dưỡng, tác dụng cầm máu, chống sưng u

+ Chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ huyết áp,

điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết [18]

+ Chitosan là chất thân lipid có khả năng hấp thụ dầu mỡ cao, chúng có thể

hấp thụ đến gấp 6 - 8 lần trọng lượng phân tử Chitosan phân tử lượng nhỏ có điện tích dương nên có khả năng gắn kết với điện tích âm của lipid và acid mật tạo thành những chất có phân tử lượng lớn không bị tác dụng bởi men tiêu hóa, do đó không

bị hấp thụ vào cơ thể mà được thải ra ngoài theo phân từ đó làm giảm cholesterol,

acid uric trong máu nên tránh được nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh gút, kiểm soát

được tăng huyết áp và giảm cân

+ Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptide - insulin, Chitosan kích thích việc tiết ra insulin ở tuyến tụy giúp điều trị bệnh tiểu đường Nhiều công trình

đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống miễn dịch

cơ thể Khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư, HIV

+ Ngoài ra Chitosan còn có khả năng chống ngứa, chống tia tử ngoại

b Độc tính của Chitosan

+ Độ an toàn và độ độc tích lũy

Chitosan được thử nghiệm độ an toàn (LD50) trên 123 con chuột trắng

(18-21g), chia làm 5 đợt với liều lượng tăng dần 0,0025-0,020g/ngày Kết quả chuột vẫn khỏe mạnh

Theo dõi độc tính tích lũy trên chuột nhắt, liều uống 0,02g/con/ngày, cho uống liên tục 14 ngày, chuột vẫn sống khỏe mạnh

+ Độc tố cấp tính

Trên 5 lô chuột nhắt (50 con) cho uống Chitosan với liều lượng 9g/kg thể trọng Theo dõi liên tục 72h Không có con chuột nào chết Chứng tỏ Chitosan an toàn

Kết quả nghiên cứu dược lý cho thấy Chitosan không gây tổn thương cho các

tổ chức, không gây phù nề tại chỗ trên thỏ và chuột

Từ các thực nghiệm trên cho thấy Chitosan không gây độc tính tại chỗ, không ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể, trọng lượng gan, cơ quan tạo máu của động vật thực nghiệm

Chitosan được sử dụng là chất phụ gia và làm sạch nước uống tại Mỹ [14]

2.2.4 Đặc tính kháng khuẩn và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động kháng khuẩn của Chitosan

2.2.4.1 Đặc tính kháng khuẩn

Gần đây những nghiên cứu về tính kháng khuẩn của Chitosan đã chỉ ra rằng Chitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn

Chitosan có khả năng ức chế vi khuẩn Gram dương, Gram âm, nấm men, nấm

mốc Khả năng kháng khuẩn của Chitosan phụ thuộc vào các yếu tố như: Mức độ deacetyl hóa, khối lượng phân tử của Chitosan, pH môi trường, nhiệt độ, sự có mặt của các thành phần trong thực phẩm Khả năng kháng khuẩn của Chitosan đã được nghiên cứu bởi một số tác giả, trong đó cơ chế kháng khuẩn cũng đã được giải thích trong một số trường hợp Tuy nhiên trong các cách giải thích đều chỉ ra rằng việc ức chế vi khuẩn của Chitosan là do liên kết giữa chuỗi polyme của Chitosan với các ion kim loại trên bề mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào Trong đó

Chitosan tác dụng trên vi khuẩn Gram (-) tốt hơn vi khuẩn Gram (+) [19]

Một số cơ chế đã được giải thích:

- Chitosan là polyme tích điện dương trong khi màng tế bào vi sinh vật đa số

tích điện âm, do đó xảy ra tương tác tĩnh điện làm cho màng tế bào vi sinh vật bị thay đổi, ngăn cản quá trình trao đổi chất qua màng đồng thời xuất hiện các lỗ hổng trên thành tế bào tạo điều kiện cho protein và các thành phần khác cấu tạo nên thành tế bào bị thoát ra ngoài từ đó dẫn đến tiêu diệt vi sinh vật [14]

Trong một nghiên cứu khá rộng về tính kháng khuẩn của Chitosan chống lại

E.coli, người ta đã tìm ra rằng nhiệt độ cao và pH acid của thực phẩm làm tăng ảnh

hưởng của Chitosan đến vi khuẩn Nó cũng chỉ ra cơ chế ức chế vi khuẩn của

Chitosan là do liên kết giữa chuỗi polyme của Chitosan với các ion kim loại trên bề

mặt vi khuẩn làm thay đổi tính thấm của màng tế bào Khi bổ sung Chitosan vào môi trường, tế bào vi khuẩn sẽ chuyển từ tích điện âm sang tích điện dương Quan sát trên kinh hiển vi huỳnh quang cho thấy rằng Chitosan không trực tiếp hoạt động

ức chế E coli mà do sự liên kết lại của các tế bào và sự tích điện dương ở màng của

vi khuẩn Chitosan N-carboxybutyl, một polycation tự nhiên có thể tương tác và hình thành tương tác tĩnh điện với các polyme acid có trên bề mặt vi khuẩn, do đó làm dính một lượng vi khuẩn với nhau

Cũng từ thí nghiệm này người ta thấy rằng có rất nhiều ion kim loại có thể ảnh hưởng đến đặc tính kháng khuẩn của Chitosan như: K+

, Na+, Mg2+, Ca2+ Nồng độ các ion kim loại lớn có thể làm mất tính chất kháng khuẩn của Chitosan, ngoại trừ ảnh hưởng của Na+ đối với Staphylococcus aureus Người ta cũng thấy rằng

Chitosan có thể làm yếu đi chức năng bảo vệ của thành tế bào Khi sử dụng Chitosan, một lượng lớn các ion K+ với ATP bị rò rỉ ở vi khuẩn Staphylococcus

aureus và nấm Candida albicans Cả Chitosan phân tử lượng 50.000Da và 5.000Da

đều kháng tốt hai loại vi sinh vật trên nhưng Chitosan phân tử lượng 50.000Da làm mất nhiều gấp 2-4 lần ion K+, ATP so với Chitosan 5.000Da Điều này thể hiện cơ chế kháng khuẩn khác nhau ở Chitosan có khối lượng phân tử khác nhau Hoạt động kháng khuẩn của Chitosan phân tử lượng khác nhau đã được nghiên cứu trên 6 loại vi khuẩn Cơ chế kháng khuẩn này đã được chứng minh dựa trên việc đo tính thấm của màng tế bào vi khuẩn và quan sát sự nguyên vẹn của tế bào Kết quả chỉ ra rằng khả năng kháng khuẩn giảm khi khối lượng nguyên tử tăng, nó tăng cao ở

nồng độ pH thấp và giảm khi có mặt ion Ca2+

, Mg2+ Nồng độ ức chế thấp nhất khoảng 0,03 -0,25% thay đổi tùy từng loại vi khuẩn và khối lượng phân tử

Chitosan Chitosan cũng là nguyên nhân làm thoát các chất trong tế bào và phá hủy

bỏ các cation đó Việc giải phóng LPS làm mất sự ổn định của màng ngoài

Cơ chế hoạt động kháng khuẩn của Chitosan khác nhau ở vi khuẩn Gram âm

và Gram dương Trong nghiên cứu này họ phân biệt tác động của Chitosan lên

Staphylococcus aureus (Gram dương) và E.coli (Gram âm) Đối với Staphylococcus aureus hoạt động kháng khuẩn tăng khi tăng trọng lượng phân tử Chitosan,

Chitosan trên bề mặt tế bào có thể hình thành màng polyme ức chế các chất dinh

dưỡng đi vào tế bào Đối với E.coli hoạt động kháng khuẩn tăng khi giảm trọng

lượng phân tử khi đó Chitosan sẽ đi vào tế bào thông qua sự khuếch tán [3]

- Các phân tử Chitosan khi phân tán xung quanh tế bào vi sinh vật sẽ tạo ra các

tương tác làm thay đổi ADN ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp mARN, tổng hợp protein ngăn cản sự hình thành bào tử, ngăn cản sự trao đổi chất và hấp thu các chất

dinh dưỡng của vi sinh vật [18]

- Trong quá trình bảo quản nông sản, Chitosan tiếp xúc với mô thực vật và

kích thích tiết ra các enzyme bảo vệ như: Chitinase, Chitosanase, 1,3-glucanase, từ

đó tiêu diệt vi sinh vật Tuy nhiên cơ chế này không còn đúng trong trường hợp sử dụng màng bao Chitosan cho các sản phẩm bảo quản nguyên quả, vì khi đó

Chitosan bao bọc bên ngoài lớp vỏ thực vật, không có điều kiện tiếp xúc với các mô

thực vật nên không thể kích thích tiết enzyme tiêu diệt vi sinh vật

2.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của Chitosan

Mức độ kháng vi sinh vật của Chitosan bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên trong

và bên ngoài như khối lượng phân tử, độ deacetyl, pH, nhiệt độ, độ hòa tan, nguồn gốc và vi sinh vật đích Để các ứng dụng của hợp chất Chitosan có hiệu quả cần phải nắm rõ các yếu tố này

- Trọng lượng phân tử

Ảnh hưởng của trọng lượng phân tử Chitosan đến hoạt động kháng khuẩn

đã được nghiên cứu Chỉ có một vài nghiên cứu về hoạt động diệt khuẩn của

Chitosan có thể so sánh được tùy thuộc vào vi khuẩn thử nghiệm, điều kiện thử nghiệm và trọng lượng phân tử của Chitosan, nhưng ngay cả các kết quả thu

được không hoàn toàn tương thích, có sự khác biệt Tăng trọng lượng phân tử

đến giảm hoạt tính kháng E.coli của Chitosan trong một số nghiên cứu [10, 27]

Ngược lại với kết quả được đề cập ở trên không có sự khác biệt trong hoạt động

kháng khuẩn của Chitosan có trọng lượng phân tử khác nhau đối với E.coli và Bacillus subtilis [10,13]

Shimojoh cùng cộng sự [21] tìm thấy Chitosan 220.000 Dalton là hiệu quả nhất, tuy nhiên hoạt động kháng khuẩn của Chitosan 70.000 Dalton tốt hơn 426.000 Dalton đối với một số vi khuẩn, nhưng đối với các nghiên cứu khác, hiệu quả ngược lại Yalpani [26] báo cáo rằng Chitosan có trọng lượng phân tử trung bình cho thấy

hoạt động kháng B.circulans tốt hơn chitooligosaccharides Từ những kết quả của

Shimojoh và Yalpani có thể nhận thấy rằng mối quan hệ giữa trọng lượng phân tử của Chitosan và tính kháng khuẩn có thể bị ảnh hưởng bởi các vi sinh vật thử nghiệm Nhiều nhà nghiên cứu đã thông báo rằng hoạt tính kháng khuẩn của Chitosan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử Hwang cùng cộng sự [11] kết luận rằng với Chitosan trọng lượng phân tử lớn hơn 30.000 Dalton cho hiệu quả cao nhất

diệt khuẩn E.coli từ nhiên cứu của họ khảo sát trong phạm vi trọng lượng phân tử

Chitosan 10.000 – 170.000 Dalton Jeon [13] cho rằng trọng lượng phân tử của Chitosan rất quan trọng cho sự ức chế vi sinh vật và kết luận với trọng lượng phân

tử cao hơn 10000 Dalton cho hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn

Rất khó để tìm được mối tương quan rõ rang giữa hoạt tính kháng khuẩn và trọng lượng phân tử của Chitosan Tuy nhiên hoạt tính này giảm so với một trọng lượng phân tử cao nhất định Sự khác biệt giữa kết quả của các nghiên cứu có thể là

so độ deacetyl và trọng lượng phân tử khác nhau của Chitosan Việc đánh giá sự phụ thuộc đòi hỏi phải khảo sát phạm vi trọng lượng phân tử Chitosan rộng với độ deacetyl là như nhau, điều này gặp khó khăn vì Chitosan là một polymer tự nhiên Như vậy, khó có thể xác định trọng lượng phân tử tối ưu nhất cho hoạt động tính

kháng khuẩn tốt nhất Việc lựa chọn trọng lượng phân tử của Chitosan phụ thuộc vào ứng dụng của nó

+ Độ deacetyl (DDA)

Hoạt tính kháng khuẩn của Chitosan tỷ lệ thuận với DDA của Chitosan [15, 15, 22] Sự gia tăng DDA có nghĩa là số lượng các nhóm amin trên Chitosan tăng lên, kết quả là trong môi trường có tính axit làm gia tăng sự tương tác giữa Chitosan và các

điện tích âm trên màng tế bào vi sinh vật [20] Simpson và các cộng sự [22] báo cáo

rằng Chitosan với DDA là 92,5% hiệu quả hơn so với Chitosan có DDA 85%

+ Độ pH

Hoạt động kháng khuẩn của Chitosan bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi pH [15, 23,

25, 27] pH thấp hơn làm tăng hoạt tính kháng khuẩn được giải thích bởi nhiều lí do, ngoài hiệu ứng ức chế vi sinh vật mục tiêu của các axit Tsai và Su [25] kiểm tra

hoạt động kháng khuẩn của Chitosan (DDA 98%) đối với E.coli giá trị pH khác

nhau là 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 Các hoạt động kháng khuẩn tốt nhất quan sát được ở

pH = 5,0 và Chitosan có rất ít hoạt tính kháng khuẩn ở pH = 9,0 Các nhà nghiên cứu khác [15, 23] kết luận rằng Chitosan không có hoạt tính kháng khuẩn ở pH = 7,0 do nhóm amin và độ hòa tan của Chitosan ở pH này rất kém Điều này cho thấy hoạt tính kháng khuẩn còn phụ thuộc bản chất cation của Chitosan

+ Nhiệt độ

Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến hoạt tính kháng khuẩn của Chitosan Nhiệt

độ cao hơn 37°C làm tăng cường hoạt tính kháng khuẩn của Chitosan so với nhiệt

độ lạnh Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn nhất về hoạt động kháng khuẩn là môi trường

xung quanh Tsai và Su [25] kiểm tra tác động của nhiệt độ đến hoạt động kháng

E.coli của Chitosan Huyền phù tế bào trong đệm phosphate (pH = 6) có chứa

Chitosan với nồng độ 150ppm được nuôi ở 4, 15, 25, 37°C trong các khoảng thời gian khác nhau và định lượng tế bào còn sống sót Các hoạt tính kháng khuẩn được tìm thấy có tỷ lệ thuận với nhiệt độ Ở nhiệt độ 25 và 37°C, các tế bào E.coli đã

hoàn toàn bị giết chết trong vòng 1 giờ Tuy nhiên, ở nhiệt độ thấp hơn (4 và 15°C)

số lượng E.coli giảm trong vòng 5h đầu tiên và sau đó ổn định Các tác giả kết luận

rằng hoạt động chống vi khuẩn giảm do tỷ lệ tương tác giữa Chitosan và các tế bào

ở nhiệt độ thấp hơn

- Trong bảo quản thực phẩm, Chitosan dùng để sản xuất màng mỏng bao gói

thực phẩm, thay thế cho PE Nếu dùng PE để bao gói các thực phẩm tươi sống thì

có nhiều bất lợi do không khống chế được độ ẩm và độ thoáng khí cho thực phẩm

trong khi đó màng Chitosan lại giải quyết được vấn đề này Ngoài ra Chitosan

còn làm chậm quá trình bị thâm của rau quả Rau quả sau khi thu hoạch dễ bị thâm làm giảm chất lượng và giá trị Chúng bị thâm do quá trình oxy hóa các hợp chất polyphenol Nhờ bao gói bằng màng Chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol giúp rau quả được tươi lâu hơn Ưu điểm của việc sử dụng màng Chitosan là khá dai , khó xé rách đặc biệt là nó dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên

Màng Chitosan tạo thành có tính kháng khuẩn, kháng nấm và hạn chế tổn thất chất dinh dưỡng cho thực phẩm Tuy nhiên giá thành màng Chitosan còn cao nên nhiều nghiên cứu đã tiến hành phối trộn Chitosan với các thành phần khác như gelatin Màng có tỷ lệ phối trộn Chitosan/gelatin (40/60) và tỷ lệ Chitosan /gelatin/natribenzoate (60/40/0,1%) là tối ưu về sức căng và độ giãn Phi lê cá ngừ đại dương bao gói bằng 2 màng này có khả năng kháng khuẩn và hạn chế sự hình thành histamin trong quá trình bảo quản [5]

- Trong công nghệ sản xuất nước quả: Trong sản xuất nước quả việc làm trong

là yêu cầu bắt buộc Chitosan là tác nhân tốt loại bỏ độ đục và giúp điều chỉnh acid trong nước quả

- Trong thực phẩm chức năng: Chitosan được sử dụng để “bẫy” lipid trong

thực phẩm chức năng chống béo phì Chitosan được ưa chuộm không chỉ vì có tác dụng như chất xơ mà chúng còn có khả năng gắn với lipid trong dạ dày và ruột tạo