Glucomannan là một polysaccarit cĩ nhiều tính chất ưu việt như cĩ khả năng phân hủy sinh vật, hịa hợp sinh học, khơng ốộc. Các nghiên cún ỗã cho thấy khả năng úng dụng đa dạng của glucomannan trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: y dược, cơng nghệ thực phẩm, hĩa học...w . [1,2].
1.4.3.1. Trong lĩnh vực cơng nghệ thực phấm
Từ lâu cây Amorphophallus đã được trồng và sử dụng như một phần quan trọng trong khẩu phần ăn của những người ăn kiêng vì nĩ là một polysaccarit ít sinh năng lượng. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu cho thấy glucomannan cĩ nhiều tính chất quý như: tạo dung dịch cĩ độ nhớt cao, tạo gel ổn định và khơng độc. Năm 1996, konjac glucomannan được tổ chức FDA (food and Drug Administration) đã cơng nhận và cho phép ứng dụng trong cơng nghệ thực phẩm và dược phẩm [1]. Do đĩ glucomannan đã được nghiên cún ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơng nghệ thực phẩm [6]. Các ứng dụng chủ yếu của glucomannan trong lĩnh vực này bao gồm: chất
làm đặc (do cĩ khả năng hấp thụ nước cao và độ nhớt dung dịch nước cao, đặc biệt cĩ thể sử dụng phối hợp với tác nhân làm đặc như: Carrageena, gơm xanthan, tinh bột... làm tăng độ nhớt lên 2^-3 lần khi đun nĩng nên konjac Glucomannan là một tác nhân làm đặc hiệu quả cho các sản phẩm làm đặc), chất ổn định (do là một họp chất khơng ion nên Konjac Glucomannan khơng bị ảnh hưởng bởi các hợp chất ion (khác với các tác nhân làm đặc khác) cĩ mặt trong hệ và do đĩ khơng gây ra ảnh hưởng kết tủa. Nhờ tính chất này mà Konjac Glucomannan được sử dụng làm chất ổn định cho kem, phomat...để ngăn ngừa sự kết tinh trong sản phẩm), tác nhân tạo gel (konjac glucomannan là tác nhân tạo gel duy nhất cĩ khả năng tạo gel thuận nghịch và gel khơng thuận nghịch dưới các điều kiện khác nhau).
1.43.2. Trong lĩnh vực y dược phẩm
Do cĩ khả năng hịa tan, hình thành gel và khả năng phân hủy sinh học nên trong những năm gần đây, glucomannan được sử dụng như một loại tá dược trong chế tạo các sản phẩm thuộc dạng viên nén, màng, h ạ t...w . [1,2]. Các loại màng trên cơ sở glucomannan. Gần đây, một số tác giả đã nghiên cứu chế tạo các loại màng sinh học từ glucomannan và dẫn xuất khi kết hợp với một số loại polyme khác. Trong số đĩ, các loại màng từ glucomannan- metyxenlulozo, glucomannan ghép axit acrylic là các loại vật liệu cĩ nhiều triển vọng trong việc sử dụng làm chất mang và điều chỉnh tốc độ giải phĩng thuốc trong y học (drug release) [1,4].
Các loại hạt trên cơ sở glucomannan
Các loại sản phẩm hạt tạo ra từ glucomannan và một số loại polyme khác đã được chế tạo và được dùng làm chất mang- vận chuyển protein. Tác giả Wang và các cộng sự đã nghiên cún chế tạo hạt mang protein từ glucomannan và alginat. Nghiên cứu cho thấy, việc sự dụng glucomannan kết hợp với alginat làm thay đổi cấu trúc bên trong và cấu trúc bề mặt của hạt, qua đĩ làm
tăng cường dung lượng mang protein. Năm 2001, tác giả Wu và các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo viên capsule từ konjac glucomannan dùng cho bệnh nhân mắc bệnh dạ dày. Thành phần thuốc gồm konjac glucommannan, 0,4% vitamin B6 và khoảng 5% chất silicophotphat.
Các loại hydrogel trên cơ sở glucomannan
Do glucomannan cĩ khả năng tự phân hủy enzim tiết ra từ một số loại vi khuẩn đường ruột, một số tác giả đã nghiên cún chế tạo các hydrogel mang thuốc từ glucomannan. Các hydrogel mang theo điều trị các bệnh đường ruột được tạo ra khi kết hợp glucomannan với axit acrylic hoặc natri triphophat, sử dụng tác nhân tạo liên kết ngang là các azo polyme. Khi các hydrogel mang thuốc được đưa vào trong cơ thể, lượng thuốc trong hydrogel được giải phĩng ra do sự phá vỡ cấu trúc các hydrogel dưới tác dụng của thủy phân glucomannan bởi enzim [3,9].
• Vật liệu nano và micro trên cơ sở glucomannan
Gần đây, một tác giả đã nghiên cứu chế tạo các hệ mang thuốc cĩ kích thước nano và micro từ glucomannan và chitosan dùng trong điều trị bệnh về phổi sử dụng cơng nghệ phun-sấy (spray-drying). Nghiên cún cho thấy, sự cĩ mặt của glucomannan làm tăng khả năng gắn kết của hệ mang thuốc với lớp chất nhờn tạo điều kiện thâm nhập của thuốc vào lớp thượng bì, kết quả làm tăng hiệu quả điều trị của thuốc.
Tác giả Du và các cộng sự đã nghiên cún chế tạo các hạt nano mang điện tích dương, kích thích từ 50 đến 2000nm từ cacboxymetyl glucomannan và chitosan trên cơ sở tích điện giữu các nhĩm chức mang điện tích trái dấu. Hạt nano tạo ra khả năng mang và giải phĩng huyết thanh albumin. Sự cĩ mặt của glucomannan làm tăng tính ổn định và điều trỉnh giải phĩng protein.
• Chất kết dính sinh học (Bio-adhesive propertỉes improvement)
Năm 2000, Dettmar và các cộng sự đã nghiên cún chế tạo thành cơng một loại dược phẩm cĩ chứa chất làm tăng khả năng kết dính sinh học, được
tạo ra bởi sự kết họp alginat, xanthan hoặc carragenan và konjac glucomannan. Loại dược phẩm này cĩ khả năng bảo vệ và chữa trị vùng niêm mạc đối với bệnh nhân bị rối loạn thực quản.
• Trong lĩnh vực cơng nghệ sinh học.
Một số tác giả đã nghiên cún chế tạo vật liệu sử dụng làm mơi trường nuơi cấy tế bào từ carragennan và glucomannan, hàm lượng carragennan từ 40-90% và glucomannan từ 60-10%. Phương pháp cấy tế bào được thực hiện bằng cách hịa tan vật liệu trên trong nước ở nhiệt độ > 80°c, sau đĩ để nguội, cho tế bào cần nuơi cấy và thêm tiếp 2-3% dung dịch muối KC1. Vật liệu này đã được sự dụng để cố định tổ hợp vi khuẩn Escherichia Ecoli, men và vi trùng Bifidus.
• Trong lĩnh vực hĩa học
* Chế tạo màng
Do cĩ khả năng tạo màng, glucomannan đã được sử dụng kết họp với một số polyme khác như polyacrylamit, gelatin, xenlulozo, cacboxymetyl xenlulozo, chitosan, tinh bột, alginat...để chế tạo màng trong suốt. Nghiên cún cho thấy cĩ sự hình thành liên kết hydro giữu glucomannan và các polyme sự dụng phối hợp. Do đĩ, tính chất cơ lý của màng như độ bền kéo và độ giãn dài được tăng cường [7].Tác giả Yang và cơng sự đã nghiên cứu chế tạo màng từ glucomannan dùng trong bảo quản các sản phẩm nơng nghiệp như: Táo, dưa đ ỏ ...w . Nghiên cún cho thấy, loại màng này cĩ khả năng này
cĩ khả năng điều dioxit, n ư ớ c.. .qua đĩ điều chỉnh quá trình phát triển và chín
của sản phẩm [7].
* M ỹ phàm.
Việc nghiên cún và ứng dụng glucomannan trong lĩnh vực mỹ phẩm đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học, đặc biệt là ở Nhật Bản. Tác giả Omura và các cộng sự đã nghiên cún chế tạo sản phẩm chăm sĩc từ
glucomannan. Ket quả cho thấy, sản phẫm cĩ khả năng duy trì độ ẩm cho tĩc, khơng gây dính, tạo cho tĩc cĩ độ bĩng mượt tư nhiên. Tác giả Takada đã nghiên cứu chế tạo các loại hạt dang gel khơng tan trong nước từ glucomannan. Sản phẩm này được cho vào trong thành phần của kem đánh răng và một số loại mỹ phẩm với vai trị như một tác nhân chà xát nhưng khơng gây ảnh bề mặt của răng cũng như bề mặt của da. Tác giả Saito đã nghiên cứu sử dụng glucomannan làm chất mang sắc tố trong một số loại mỹ phẩm. Nghiên cứu cho thấy khả năng giữ ẩm cua da, khơng gây cảm giác dính, tăng hiệu quả trang điểm.
* Chất nhũ hĩa và chất hoạt động bề mặt
Năm 1999, tác giả Gan đã nghiên cứu chế tạo thành cơng chất hoạt động bề mặt từ glucomannan. Theo đĩ, konjac glucomannan được thủy phân, oxi hĩa sau đĩ este bởi axit stearic rồi trung hịa bằng dung dịch NaOH. Sản phẩm này cĩ thể được sử dụng trong lĩnh vực y dược, cơng nghiệp thực phẩm, cơng nghệ hĩa dược.. .Tác giả Tian và các cộng sự đã tổng họp được este của glucomannan với các axit béo cĩ mạch cacbon dài cĩ độ thế khác nhau. Nghiên cứu cho thấy, các este tạo ra cĩ khả năng tạo nhũ hĩa dầu trong nước ổn định ngay cả ở nồng độ cao và trong mơi trường axit. Khi sử dụng đối với hệ nhũ tương dầu định hướng trong nước cho thấy, hệ ổn định trong thời gian 4 tuần.
CHƯƠNG 2: THỤC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT