Nghiên cứu đặc tính màng sinh học polysaccharide chiết xuất từ xương rồng (Opuntia dillenii) và ứng dụng trong y học cùng thực phẩm

Thành ph¿n húa hòc cÿa O. dillenii

Các liên k¿t cÿa axit betalamic vòi mòt sò axit amin hiòn diòn trong trỏi, t±Ăng ÿng vòi miraxanthine II (axit aspartic), indicaxanthin (proline), vulgaxantin I (glutamine), vulgaxantin II (axit glutamic), vulgaxantin III (asparagin), vulgaxantin IV (leucine), portulacaxanthin I (tyrosine), portulacaxanthin III (lysine), c-aminobutyric axit-betaxanthin, serine- betaxanthin, valine-betaxanthin, isoleucine-betaxanthin, isoproline-betaxanthin, phenylalanine-betaxanthin, histidine-betaxanthin, phenethylaminebetaxanthin và muscaaurin. Cỏc nghiờn cÿu cho th¿y cỏc hÿp ch¿t khỏc cú trong Opuntia cú thò thò hiòn ¿c tớnh chòng oxy húa, tuy nhiờn cỏc bỏo cỏo òu cho th¿y r¿ng polyphenol, betalain và vitamin là nhÿng hÿp ch¿t chớnh quy¿t ònh ¿n cỏc ¿c tớnh sinh hòc cÿa chỳng [8].

Ho¿t tớnh sinh hòc và ÿng dÿng cÿa polysaccharide

Trong mụi tr±òng acid, pectin cú thò t¿o thành gel n±òc cú ò nhòt ¿c biòt. Do kh¿ nng phõn hÿy sinh hòc tòt, tớnh t±Ăng hÿp sinh hòc cao, cú thò n ±ÿc và cỏc ¿c tớnh húa lý linh ho¿t nh± gel húa, tớnh th¿m khớ chòn lòc nờn pectin là mòt nòn polymer r¿t thớch hÿp ò t¿o màng sinh hòc. Vỡ v¿y, polysaccharide pectin ±ÿc chi¿t tÿ Opuntia dillenii ±ÿc chòn làm nòn polymer sinh hòc cho ò tài nghiờn cÿu này. Polysaccharide ±ÿc chi¿t xu¿t tÿ cõy x±Ăng ròng cú chuòi polymer chÿa cú nhiòu chÿc nng húa hòc khỏc nhau ch¿y dòc theo chuòi polyme. Cỏc chi¿t xu¿t này òn ònh trong cỏc dung mụi hÿu cĂ thụng th±òng và cú ỏi lÿc cao vòi cỏc ion kim lo¿i nh± Ag+. Sÿ t±Ăng tỏc giÿa cỏc nhúm chÿc tÿ polysaccharide và cỏc h¿t nano th±òng x¿y ra bòi cỏc hiòu ÿng t)nh iòn và cỏc t±Ăng tỏc khụng còng húa trò. Ngoài ra, sÿ t±Ăng tỏc cÿa thuòc nhuòm Rhodamine B vòi polysaccharide-nano b¿c cú thò ngn ch¿n thuòc nhuòm bò rÿa trụi nờn gi¿m thiòu ±ÿc òc tớnh cÿa thuòc nhuòm trong n±òc [24].

Màng phõn hÿy sinh hòc

Polysaccharide ±ÿc chi¿t xu¿t tÿ cõy x±Ăng ròng cú chuòi polymer chÿa cú nhiòu chÿc nng húa hòc khỏc nhau ch¿y dòc theo chuòi polyme. Cỏc chi¿t xu¿t này òn ònh trong cỏc dung mụi hÿu cĂ thụng th±òng và cú ỏi lÿc cao vòi cỏc ion kim lo¿i nh± Ag+. Sÿ t±Ăng tỏc giÿa cỏc nhúm chÿc tÿ polysaccharide và cỏc h¿t nano th±òng x¿y ra bòi cỏc hiòu ÿng t)nh iòn và cỏc t±Ăng tỏc khụng còng húa trò. Màng polymer phõn hÿy sinh hòc cú thò ±ÿc phõn lo¿i dÿa trờn nguyờn liòu c¿u thành ra các lo¿i nh± sau: polylactic acid (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), chitosan, agar, alginate, carrageenan, collagen và gelatin [26].

Tỡnh hỡnh nghiờn cÿu màng phõn hÿy sinh hòc .1 Nghiờn cÿu trờn th¿ giòi

Nm 2017, Nguyòn Thÿ an Huyòn và cỏc còng sÿ ó thÿc hiòn nghiờn cÿu t¿o màng sinh hòc tÿ gum arabic và dòch chi¿t vi khu¿n Pseudomonas 199B nh¿m khỏng n¿m Asperilus flavus T1 trong b¿o qu¿n h¿t ngụ giòng. Bò sung thờm chitosan và GA ò t¿o thờm cỏc liờn k¿t ngang trong màng, c¿i thiòn ò tan trong n±òc cÿa PVA và tng kh¿ nng kháng khu¿n cÿa màng [33].

Tòng quan vò nghiờn cÿu t¿o màng tÿ polysaccharide pectin chi¿t xu¿t tÿ x±Ăng ròng và ¿c tớnh cÿa chỳng

Nm 2014, Lira-Vargas và cỏc còng sÿ ó nghiờn cÿu thành cụng màng sinh hòc ±ÿc chi¿t xu¿t tÿ x±Ăng ròng và tròn vòi gelatin và sỏp ong cựng vòi ch¿t húa d¿o glycerol và ch¿t nhi húa Tween 80 ò cỏc tÿ lò khỏc nhau. T¿i Viòt Nam, mòt sò nghiờn cÿu vò thành ph¿n pectin cú thò ±ÿc sÿ dÿng ò t¿o màng sinh hòc ó ±ÿc cụng bò nh± Ngụ Thò Minh Ph±Ăng và Tr¿n Thò Xụ (2016) ó nghiờn cÿu cỏch t¿o màng pectin b¿ng cỏch chi¿t xu¿t vò chuòi cú bò sung alginate.

Ph±¡ng pháp nghiên cÿu

• Nghiờn cÿu kh¿ nng t¿o màng polysaccharide chi¿t xu¿t tÿ x±Ăng ròng và màng phòi tròn vòi mòt sò hÿp ch¿t khỏc
• Kh¿o sỏt ò bòn cÿa màng trong cỏc lo¿i dung mụi khỏc nhau
• 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

T¿o màng pectin, chitosan (PT/CTS). Chitosan là mòt polysaccharide khụng òc h¿i cú thò ±ÿc sÿ dÿng trong thÿc ph¿m vỡ nú cú kh¿ nng t¿o màng cú ò bòn cĂ hòc cao, dò phõn hÿy sinh hòc, khụng hỳt ¿m và kÿ n±òc [48]. Vỡ v¿y, nh±ÿc iòm cÿa pectin, mòt polysaccharide tan trong n±òc, ±ÿc kh¿c phÿc b¿ng cỏch thờm chitosan. Cỏc ch¿t húa d¿o th±òng ±ÿc sÿ dÿng trong thÿc ph¿m và th±òng ±ÿc sÿ dÿng trong nghiờn cÿu vò t¿o màng polymer sinh hòc. Viòc thờm cỏc ch¿t húa d¿o vào c¿u trỳc màng là vụ cựng quan tròng vỡ chỳng làm tng ò mòm d¿o và tớnh linh ho¿t cÿa nú. C¿ hai ch¿t húa d¿o này òu là polyol, trong phõn tÿ cú nhiòu nhúm hydroxyl. Trong khi glycerol cú ba nhúm hydroxyl và trong sorbitol cú sỏu nhúm hydroxyl, cỏc nhúm hydroxyl này r¿t ±a n±òc. Vòi ba nhúm hydroxyl, glycerol linh ho¿t hĂn sorbitol trong chuòi cao phõn tÿ, kớch thớch khụng gian nòi phõn tÿ nhò hĂn và cú kh¿ nng liờn k¿t tòt hĂn vòi cỏc polymer t¿o màng khỏc, d¿n ¿n gi¿m th¿m hĂi n±òc qua màng. Tuy nhiờn, sÿ dÿng ch¿t hòa d¿o nào tựy vào mÿc ớch sÿ dÿng, trong nghiờn cÿu này glycerol ±ÿc sÿ dÿng vỡ nú giỳp h¿n ch¿ th¿m hĂi n±òc qua màng. Ti¿n hành rút dung dòch t¿o màng theo tÿng tò lò vào tÿng khuụn )a petri. ±òng kớnh 8,5cm sao cho dung dòch trỏng òu trờn )a. Quy trỡnh t¿o màng tÿ pectin tÿ x±Ăng ròng Opuntia Dillenii ±ÿc thÿc hiòn theo Chetouani và cỏc còng sÿ (2017) [37]. ¿n khi hòn hÿp òng nh¿t, dựng mỏy siờu õm lo¿i bòt khớ cú trong dung dòch nh¿m trỏnh hiòn t±ÿng bòt khớ gõy ¿nh h±òng ¿n ch¿t l±ÿng thành ph¿m. Ti¿n hành rút dung dòch t¿o màng theo tÿng tò lò vào tÿng khuụn )a petri. ±òng kớnh 8,5cm sao cho dung dòch trỏng òu trờn khuụn. Ký hiòu m¿u, tÿ lò phòi tròn t¿o màng pectin, chitosan và PVA Ký hiòu m¿u Tÿ lò phòi tròn PT/CTS :. T¿o màng pectin, chitosan, PVA và oxit. Khu¿y tròn ¿n khi hòn hÿp òng nh¿t, dựng mỏy siờu õm lo¿i bòt khớ cú trong dung dòch nh¿m trỏnh hiòn t±ÿng bòt khớ gõy ¿nh h±òng ¿n ch¿t l±ÿng thành ph¿m. Ti¿n hành rút dung dòch t¿o màng theo tÿng tò lò vào tÿng khuụn )a petri. ±òng kớnh 8,5cm sao cho dung dòch trỏng òu trờn khuụn. Ký hiòu m¿u, tò lò phòi tròn vòi oxit kim lo¿i t¿o màng Ký hiòu m¿u Tò lò phòi tròn PT/CTS : PVA Oxit. T¿o màng pectin, chitosan, PVA và cỏc muòi acetat kim lo¿i:. Khu¿y tròn ¿n khi hòn hÿp òng nh¿t, dựng mỏy siờu õm lo¿i bòt khớ cú trong dung dòch nh¿m trỏnh hiòn t±ÿng bòt khớ gõy ¿nh h±òng ¿n ch¿t l±ÿng thành ph¿m. Ti¿n hành rút dung dòch t¿o màng theo tÿng tò lò vào tÿng khuụn )a petri ±òng kớnh 8,5cm sao cho dung dòch trỏng òu trờn khuụn. Ký hiòu m¿u, tò lò phòi tròn và muòi acetat kim lo¿i t¿o màng Ký hiòu m¿u Tò lò phòi tròn PT/CTS : PVA Muòi acetat kim. Xỏc ònh ò dày màng. Xỏc ònh ò ¿m cÿa màng. ¿n khòi l±ÿng khụng òi. ò ¿m cÿa màng ±ÿc tớnh theo cụng thÿc sau:. Kh¿o sỏt ò bòn cÿa màng trong cỏc dung mụi khỏc nhau. Kh¿o sỏt ò tr±Ăng nò và ò tan cÿa màng trong n±òc. Kh¿ nng tan vào n±òc cũn gòi là ò tan cÿa màng. Kh¿o sỏt kh¿ nng khỏng khu¿n và phõn hÿy cÿa màng sinh hòc. và Fusarium sp. Chÿng vi khu¿n Bacillus sp. và n¿m Fusarium proliferatum ±ÿc cung c¿p bòi phũng Vi sinh - Viòn Sinh hòc nhiòt òi. Dÿng cÿ và thi¿t bò. Ph±¡ng pháp nghiên cÿu Chu¿n bò m¿u. Danh sỏch m¿u màng polymer sinh hòc. STT Tên m¿u. Ph±Ăng phỏp bò trớ thớ nghiòm. - ắnh h±òng cÿa vi khu¿n Bacillus sp. ¿n màng polymer sinh hòc. trựng cựng vòi 0,1 mL dòch vi khu¿n Bacillus sp. Chò tiờu ỏnh giỏ:. b¿ng cỏch sÿ dÿng dao mò và g¿c. - ắnh h±òng cÿa n¿m Fusarium sp ¿n màng polymer sinh hòc. Mòi m¿u màng ±ÿc ¿t vào hai )a petri: mòt )a petri cú mụi tr±òng thớ nghiòm ó ±ÿc khÿ trựng và mòt )a petri cú mụi tr±òng thớ nghiòm ó ±ÿc khÿ trựng cựng vòi tĂ n¿m Fusarium proliferatum. Poly vinyl alcohol (PVA) là ch¿t keo tòng hÿp ¿u tiờn ±ÿc phỏt triòn bòi Haehnel và Hermann nm 1924. PVA là mòt polymer tòng hÿp ±a n±òc cú c¿u trỳc ziczac bỏn tinh thò, ph¿ng và cú cỏc ¿c iòm cĂ hòc tòt. PVA cú ò òn ònh húa hòc và nhiòt ò. PVA khụng òc và cú kh¿ nng t±Ăng thớch sinh hòc, và do tớnh phõn cÿc cao nờn PVA cú thò hũa tan tòt trong n±òc. K¿t qu¿ t¿o màng pectin, chitosan và PVA. khụng hỳt ¿m, ớt ỏnh vàng, trong suòt. khụng hỳt ¿m, trong suòt ớt ỏnh vàng nh¿t. T¿o màng pectin, chitosan, PVA và oxit:. Thòi gian g¿n õy, SiO2 ±ÿc sÿ dÿng phò bi¿n ò phòi tròn vòi cỏc lo¿i polymer ò tng c±òng kh¿ nng òn ònh nhiòt, chòng bÿc x¿ và cỏc tớnh ch¿t cĂ hòc khác. Ngoài ra, cỏc nghiờn cÿu cing ó chÿng minh r¿ng SiO2 và PVA cú thò liờn k¿t vòi nhau ò t¿o ra mòt v¿t liòu tòng hÿp composite kh¿c phÿc ±ÿc nh±ÿc iòm khụng ±a n±òc cÿa PVA. xỳc tỏc quang tòt, ò òn ònh cao và ¿c tớnh khỏng khu¿n tòt, khụng gõy òc. C¿ ZnO và chitosan òu cú ho¿t tớnh khỏng khu¿n tòt, nờn viòc k¿t hÿp này giỳp màng t¿o ra cú kh¿ nng khỏng khu¿n cao. Do mang iòn tớch d±Ăng, chitosan và ZnO cú thò liờn k¿t vòi bò m¿t t¿ bào tớch iòn õm b¿ng cỏch sÿ dÿng liờn k¿t t)nh iòn.

Ki¿n nghò

Alves, Moldão- Martins, M., (2013) Impact of chitosan-beeswax edible coatings on the quality of fresh strawberries (Fragaria ananassa cv Camarosa) under commercial storage conditions, LWT - Food Science and Technology, 52 (2): 80-92. [45] Han, Yu-Lu, et al., (2016) Extraction optimization by response surface methodology of mucilage polysaccharide from the peel of Opuntia dillenii haw, fruits and their physicochemical properties Carbohydrate polymers, 151: 381- 391.