M Ở ĐẦU
6. Tổng quan tài liệu
1.2.6. Tính chất của một số hóa học chính của sả chanh
a. Xitronellol
Công thức phân tử: C10H20O Công thức cấu tạo:
Xitronellol ( 3,7 - đimetyloct - 6 - en - 1 - ol), dạng R là chất lỏng dầu; ts = 224,5 oC; ts ở 10 mmHg là 108,4 oC; khối luợng riêng ở 20oC là 0,8550g/cm3; chiết suất với tia D ở 20 oC là 1,4559. Xitronellol ít tan trong nuớc, tan trong ancol. Xitronellol có trong tinh dầu sả, dầu cây thiên trúc quỳ, dầu hoa hồng và nhiều loại tinh dầu khác.
Tên hợp chất Tỉ lệ % Tinh dầu sả 0,2- 0,5% Mycren 14% cis-Citral 35% trans-Citral 40% Methylheptenon 2% Gerany acetate 3% Geraniol 1%
Công dụng:
- Làm chất thơm trong công nghiệp hương phẩm và công nghiệp thực phẩm. b. Xitronellal Công thức phân tử: C10H18O Công thức cấu tạo: Xitronellal (3,7 - đimetyloct - 6 - en - 1 – al) là chất lỏng nhớt; dạng R có ts = 204 - 205 oC, ts ở 14 mm Hg là 90 oC, khối lượng riêng 0,847 - 0,855 g/cm3, chiết suất với tia D ở 20 oC là 1,4485 - 1,4570. Xitronelal ít tan trong nước; tan trong etanol.Xitronellal có trong nhiều loại tinh dầu.
Công dụng:
Làm chất thơm (mùi chanh) trong công nghiệp hương phẩm và công nghiệp thực phẩm. Xitronellal là nguyên liệu để điều chế các chất thơm như xitronelol, hiđroxixitronelal, mentol…
c. Xitral Công thức phân tử: C10H16O Công thức cấu tạo: C H = O C H3 C H3 C H3 (tra ns ) C H3 C H3 C H3 C H = O (cis) Xitral a Xitral b
Xitral ( 3,7 - đimetyl - 2,6 - octađien - 1 - al),là hợp chất thuộc loại anđehit không no; một trong những anđehit quan trọng nhất của tinh dầu sả chanh. Xitral có trong nhiều loại tinh dầunhư tinh dầu sả chanh (có chứa 75 - 85% Xitral), tinh dầu quả màng tang (75% Xitral), tinh dầu vỏ quả chanh,...Xitral thiên nhiên là chất dầu màu vàng nhạt, ts = 229 oC, không tan trong nuớc, tan trong etanol và ete.Xitral là hỗn hợp của hai đồng phân hình học: dạng E là geranial (Xitral a), dạng Z là neral (Xitral b).
- Geranial (Xitral a) có mùi chanh mạnh; ts= 92 - 93 oC ở 2,6 mmHg; khối lượng riêng ở 20 oC là 0,8888 g/cm3; chiết suất với tia D ở 20 oC là 1,4898. - Neral (Xitral b) có mùi chanh nhưng dịu hơn; không mạnh bằng geranial; ts= 91 - 92 oC ở 2,6 mmHg; khối lượng riêng ở 20 oC là 0,8869 g/cm3; chiết suất với tia D ở 20 oC là 1,48690.
Công dụng
Xitral được dùng trong công nghiệp mĩ phẩm, thực phẩm, trong y học, Xitral có tác dụng làm giảm huyết áp, là một thành phần của thuốc nhỏ mắt (khử khuẩn và chống viêm nhiễm). Xitral dùng điều chế như vitamin A, ionon(chất trung gian của quá trình tổng hợp vitamin A) và metylionon.
d. Geraniol
Công thức phân tử: C10H18O Công thức cấu tạo:
Geraniol (3,7-dimethyl -2,6-octadien-1-ol) là hợp chất thuộc loại ancol không no, có hai nối đôi trong phân tử mạch không vòng. Chất lỏng không màu, ts = 231oC, khối lượng riêng D = 0,881 g/cm3. Geraniol không tan trong nước; tan trong etanol hoặc ete. Geraniol có trong các loại dầu sả, dầukhuynh diệp, dầu hoa hồng, dầu cải hương.
Công dụng
- Geraniol được dùng rộng rãi trong công nghiệp hương liệu và mỹ phẩm - Geraniol phối hương dùng trong công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm - Geraniol giúp điều chỉnh cho các lô tinh dầu thô xuất khẩu có hàm lượng geraniol đồng đều.
e. Myrcene
Công thức phân tử: C10H16 Công thức cấu tạo:
Myrcene (7-Methyl-3-methylene-1,6-octadiene) là chất lỏng không màu; khối lượng riêng : 0.769 ± 0.06 g/cm3; khối lượng mol : 136.23 g/mol; nhiệt độ sôi :166 - 168°C ở 760 mm Hg; ít tan trong nước (25mg/l ở 250C), tan trong rượu, dung môi hữu cơ; chỉ số khúc xạ 1.46 – 1.47 ở 200C.
Công dụng
- Myrcene là một chất trung gian quan trọng được sử dụng trong ngành
công nghiệp nước hoa.
1.3. KHÁI QUÁT VỀ CÁC LOẠI VI KHUẨN 1.3.1. Khái niệm chung về vi khuẩn [4]
Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, có cấu trúc tế bào đơn giản không có nhân (Prokaryote- sinh vật nhân sơ). Vi khuẩn hiện diện ở khắp mọi nơi trong đất, không khí, kể cả những nơi có điều kiện khắc nghiệt như trên miệng núi lửa hay trên băng tuyết… Có rất nhiều chủng vi khuẩn, mỗi chủng vi khuẩn đều có sự khác nhau vềđặc tính và hình thái.
Vi khuẩn có nhiều hình dạng khác nhau và được gọi tên theo hình dạng như trực khuẩn (bacillus), cầu khuẩn (coccus) có dạng hình cầu và xoắn khuẩn (spirillum) có dạng hình que. Một nhóm khác là phẩy khuẩn (vibrio) có hình dấu phẩy.
Vi khuẩn chỉ sinh sản vô tính (asexual reproduction), không sinh sản hữu tính. Cụ thể chúng sinh sản bằng cách chia đôi (binary fission), hay trực phân. Trong quá trình này, một tế bào mẹđược phân thành 2 tế bào con bằng cách tạo vách ngăn đôi tế bào mẹ.
Vi khuẩn có ích hoặc có hại đều có ảnh hưởng đến môi trường, thực vật, động vật và kể cả con người. Nhiều vi khuẩn sống cộng sinh trong cơ thể người hay các sinh vật khác như các vi khuẩn cộng sinh trong ruột già giúp ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật có hại.
Ngoài ra, một số vi khuẩn là tác nhân gây bệnh như bệnh uốn ván(tetanus), sốt thương hàn(typhoid fover), giang mai(syphilis), tả(cholera), lao(tuberculosis)…
1.3.2. Vi khuẩn Escherichia coli
Hình.1.28.Vi khuẩn Escherichia coli ( E. Coli)
Đặc điểm:
Escherichia coli (thường được viết tắt là E. Coli) hay còn gọi là vi khuẩn đại tràng, là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của người và động vật máu nóng. Chúng được phát hiện đầu tiên vào năm 1885 do Escherich phát hiện, thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriacease. Chúng là các trực khuẩn Gram âm. Kích thước trung bình(2-3µm) x 0,5µm. Trong những điều kiện không thích hợp vi khuẩn có thể dài như sợi chỉ[25].
Phân loại khoa học
Giới: Bacteria Ngành: Proteobacteria Lớp: Gamma Proteobacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae Chi: Escherichia Loài: E. coli
1.3.3. Vi khuẩn Staphylococcus Aureus [23]
Hình 1.29. Vi khuẩn Staphylococcus Aureus
Đặc điểm
Staphylococcus hay tụ cầu khuẩn là những vi khuẩn hình cầu, có đường kính từ 0,8-1µm, thường tập trung thành chùm nho và bắt màu Gram dương. Tụ cầu khuẩn có 3 loại: S.aureus; S. epidermidis; S. saprophyticus. Các loại vi khuẩn này có thể gây nhiễm trùng cơ hội như S. epidermidis gây nhiễm trùng da và viêm nội tâm mạc; S. saprophyticus gây nhiễm khuẩn tiết niệu và S.aureus gây nhiễm trùng da, niêm mạc, viêm màng não mủ và viêm dạ dày ruột…. Sự cư trú trong cơ thể và môi trường bệnh viện giữa các loại tụ cầu khuẩn dẫn đến sự truyền cho nhau khả năng kháng thuốc, làm cho sự kháng kháng sinh tăng và việc điều trị chúng bằng kháng sinh khó khăn hơn.
Phân loại khoa học
Giới: Bacteria Ngành : Firmicutes Lớp:Bacilli Bộ : Bacillales Họ: Staphylococcaceae Chi: Staphylococcus Loài: Aureus
1.3.4. Vi khuẩn Salmonella Typhi
Hình 1.30. Vi khuẩn Salmonella Typhi
Đặc điểm
Salmonella Typhi là trực khuẩn Gram âm, kích thước trung bình từ 2-3 x 0,5µm. Vi khuẩn này di chuyển bằng tiên mao, không tạo bào tử, chúng phát triển tốt ở nhiệt độ 35 -370C, pH = 7. Ở nhiệt độ 370C, vi khuẩn có thể sống khoảng 15 ngày. Salmonella là tên chỉ một loài vi khuẩn gồm hơn 2500 loại khác nhau. Mỗi loại có một lớp bọc protein đặc biệt, còn ngoài ra thì tất cả các loại đều tương tự như nhau. Vi khuẩn Salmonella có hình que với lông roi, và được biết là có thể gây bệnh cho người, súc vật và chim chóc (đặc biệt là gia cầm) trên toàn cầu.
Phân loại khoa học
Giới: Bacteria Ngành : Protebacteria Lớp: Gramma Protebacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae Chi: Salmonella Loài: Typhi
1.4. KHÁI QUÁT VỀ CÁC LOẠI NẤM MỐC 1.4.1. Nấm mốc Aspergillus niger 1.4.1. Nấm mốc Aspergillus niger
Hình 1.31. Nấm A.niger
Đặc điểm
Nấm mốc là vi sinh vật chân hạch, ở thể tản, tế bào không có diệp lục tố, sống dị dưỡng (hoại sinh, ký sinh, cộng sinh). Một số ít nấm ở thểđơn bào có hình trứng, đa số có hình sợi, sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách (đơn bào). Sợi nấm thường là một ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ khác nhau tùy loại. Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet. Các sợi nấm phát triển dài theo kiểu tăng trưởng ngọn. Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bào nấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhất định gọi là khuẩn lạc nấm.
Hầu hết các loại nấm mốc không cần ánh sáng trong quá trình sinh trưởng. Nhiệt độ tối ưu để nấm mốc phát triển là 25-280C và pH = 5 ÷6.5. Nấm mốc nói chung có 2 hình thức sinh sản : sinh sản vô tính (nấm hình
thành từ bào tử) hoặc sinh sản hữu tính (nấm hình thành từ giao tử đực và giao tử cái).
Nấm mốc có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người một cách trực tiếp như làm hư hỏng, giảm phẩm chất thực phẩm. Nấm mốc còn gây hư hại vật dụng, quần áo… hay gây bệnh cho người, động vật và cây trồng. Tuy nhiên, các quy trình chế biến thực phẩm có liên quan đến lên men đều cần tới sự có mặt của vi sinh vật trong đó có nấm mốc. Nấm mốc cũng giúp tổng hợp kháng sinh, một số enzym và các hoạt chất khác dùng trong công nghiệp thực phẩm, y dược và sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới.
Chủng nấm mốc được sử dụng để nghiên cứu là Aspergillus còn gọi là mốc tương. Sợi nấm có vách ngăn, cuống mang bào tử bụi phồng lên ở ngọn. Các chuổi bào tử bụi từ đầu phồng mọc tỏa khắp mọi hướng. Bào tử bụi có thể màu vàng (Aspergillus flavus), màu đen (Aspergillus niger). Nấm Aspergillus oryzae là loài mốc chính trong quá trình chế tạo tương. Hai loài không độc làm tương là Aspergillus oryzae và Aspergillus sojae có hình thái và màu sắc rất giống với 2 loài rất nguy hiểm là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sản sinh ra độc tố Aflatoxin gây bệnh ung thư.
1.4.2. Nấm Candia Albicans
Đặc điểm
Nấm Candidas có khoảng 300 loài, trong các loài đó thì Candida albicans và các chủng candida khác thuộc lớp Adelomycetes có độc tính cao nhất và thường gây bệnh ở người. Nấm C.albicans là một loại nấm men sinh sản bằng đơn bào nảy chồi. Bên cạnh đó, có thể có sợi nấm giả gồm các tế bào dài dính vào nhau bởi một điểm nhỏ và dễ gẫy.Bào tử Candida hình bầu dục có chồi hoặc không, thành nhẵn, đôi khi thấy sợi giả. Kích thước bào tử Candida khoảng 2- 4µm. Bệnh nấm candida đường sinh dục nữ hay viêm âm hộ - âm đạo do chủng nấm candida mà chủ yếu là Candida albicans gây nên (khoảng 90%), bệnh rất hay gặp ở phụ nữ.
1.5. TÍNH DIỆT KHUẨN CỦA HẠT NANO BẠC
Hiện nay, một số vi khuẩn ngày càng kháng thuốc kháng sinh nên các nhà khoa học đang tập trung đi tìm các tác nhân mới để diệt chúng và hạt nano bạc là một trong những chất được tập trung nghiên cứu mạnh nhất.
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 người và vật nuôi khi nhiễm lượng nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ <100ppm) [21].
Cơ chế diệt khuẩn của keo nano bạc [11, 16, 18]
Cơ chế kháng vi sinh vật nano bạc vẫn chưa được hiểu biết rõ ràng. Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng tỏ chủ yếu sự tấn công của hạt bạc đến vi khuẩn tập trung vào lớp peptidoglycan của thành tế bào vi khuẩn. Các hạt nano bạc sau khi đã chuyển sang dạng ion thì có khả năng tấn công vào nhiều vị trí trong tế bào vi sinh vật, vô hiệu hóa các chức năng của tế bào và làm ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp của tế bào, quá trình vận chuyển qua màng
tế bào, quá trình phiên mã, dịch mã các RNA, DNA. Đồng thời, các hạt nano bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế bào, kết hợp với các enzym hay DNA có chứa nhóm sunphua, nhóm phốtphát hoặc kết hợp với các nhóm chức tích điện âm khác trong khắp tế bào vi khuẩn gây bất hoạt enzym hay DNA dẫn đến gây chết tế bào [16]. Vì vậy, hạt nano bạc được sử dụng làm tác nhân diệt khuẩn.
Hình 1. 33. Cơ chế diệt khuẩn keo nano bạc
Trước sự gia tăng của dòng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh điển hình là S.aureus hay các loại vi nấm gây bệnh thực vật thiếu thuốc đặc trị thì việc lựa chọn các chế phẩm chứa nano bạc đang rất được quan tâm.
Thông thường nồng độ bạc sử dụng cho việc kháng khuẩn và sát trùng rất thấp khoảng 5ppm cho việc diệt vi khuẩn Esherichia Coli hiệu quả đến 99,9% và khuẩn Staphylococcus aureus là hơn 99%.
Vì vậy, nano bạc rất hữu ích cho việc sử dụng làm chất diệt khuẩn, diệt nấm gây bệnh trong các bệnh viện nhằm hạn chế đến mức thấp nhất việc lây lan các chủng vi khuẩn ảnh hưởng đến cuộc sống con người.
Các yếu tốảnh hưởng tới khả năng diệt khuẩn của keo nano bạc
Kích thước, hình dạng hạt, nồng độ và sự phân bố là các yếu tốảnh hưởng trực tiếp đến tính kháng khuẩn của keo nano bạc.
+ Kích thước hạt nano bạc là yếu tố quan trọng quyết định khả năng diệt khuẩn của chúng. Hạt nano bạc có kích thước càng nhỏ thì khả năng diệt khuẩn của chúng càng mạnh, vì khi ở kích thước càng nhỏ thì tỉ số giữa diện tích bề mặt và thể tích càng lớn và hạt cũng có thể dễ dàng tương tác với vi khuẩn hơn. Tuy nhiên, các hạt có kích thước nhỏ lại có khuynh hướng liên kết với nhau trong quá trình lưu trữ tạo thành các hạt lớn hơn gây ảnh hưởng tới khả năng diệt khuẩn và bảo quản keo nano bạc. Do đó, trong quá trình chế tạo chúng ta phải tìm ra các phương pháp vừa tạo ra hạt nano bạc có kích thước nhỏ vừa bền vững.
+ Các hạt nano có thể có rất nhiều hình dạng khác nhau như hình que, hình cầu, hình tam giác,…Các hạt nano bạc ứng với các hình dạng khác nhau thì phân bố không giống nhau. Các hạt nano bạc có hình tam giác cụt có tính kháng khuẩn cao hơn các hạt hình cầu và các hạt hình que có tính kháng khuẩn thấp nhất.
+ Keo nano bạc có nồng độ càng cao và sự phân bố đều thì khả năng diệt khuẩn càng tốt. Tuy nhiên khi nồng độ quá cao, do năng lượng bề mặt hạt nano lớn, nên các hạt nano bạc sẽ va chạm vào nhau và phá vỡ cấu trúc nano làm tăng kích thước hạt nano gây hiện tượng keo tụ.
Vì vậy, chúng ta cũng cần tìm nồng độ thích hợp để các hạt phân bố đồng đều để tăng khả năng diệt khuẩn và đồng thời tránh hiện tượng keo tụ.
CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU
Lá sả chanh được thu hái tại phường An Sơn, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam.
2.1.1. Thu nguyên liệu
Nguyên liệu được chọn mẫu lá sả già tươi, lấy phần thân của lá sả (phần màu trắng phình ra phía trên rễ), không bị dập nát, bảo quản nơi khô ráo. Nguyên liệu được thu hái sau khi trồng được 10 -12 tháng.
2.1.2. Xử lý nguyên liệu
Sau khi chọn được mẫu lá sả chanh, dùng nước cất rửa sạch lá sả và dùng dao cắt nhỏ lá sả.
Hình 2.1.Thân sả chanh đã làm sạch Hình 2.2.Mẫu sảđã cắt nhỏ
2.2. HÓA CHẤT
- Giấy lọc - HNO3đặc
- AgNO3 (bạc nitrat): PA, Trung Quốc. - NaOH (natri hyđroxyt): PA, Trung Quốc. - Nước cất 2 lần
2.3. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 2.3.1. Dụng cụ - Bình định mức 50ml, 1000ml - Bình cầu - Bình tam giác có nắp - Bếp điện - Cân phân tích có độ chính xác đến 0,001g - Cốc nung thạnh anh hoặc sứ - Ống đong, pipet, cốc, phễu - Ống nghiệm - Lò nung - Nhiệt kế - Phim và giấy lọc - Tủ sấy có nhiệt kếđảm bảo nhiệt độ 105 ÷ 1100C 2.3.2. Thiết bị
- Máy khuấy từ (Trung Quốc) (Phòng Hóa lý, ĐHSP Đà Nẵng) - Máy đo pH để bàn (Phòng Phân tích mẫu, ĐHSP Đà Nẵng)
- Máy quang phổ UV-Vis (Phòng phân tích nguyên tố, ĐHSP Đà Nẵng) - Máy chụp TEM (Phòng thí nghiệm hiển vi điện tử, Viện vệ sinh dịch tễ trung ương, Hà Nội)
- Máy chụp FE-SEM (Phòng thí nghiệm, Viện khoa học vật liệu, Hà Nội)
- Máy đo phổ FT- IR(Viện Hóa học, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam)
- Máy chụp EDX (Phòng thí nghiệm, Viện khoa học vật liệu, Hà Nội) - Máy chụp XRD (Phòng thí nghiệm, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Hà Nội)
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4.1. Phương pháp xác định độ ẩm của mẫu
Theo nguyên tắc:sử dụng phương pháp sấy khô đến sản phẩm không đổi