II. Phương pháp đánh giá chất lượng của chitosan [7, 11, 13, 16,
A: mẫu đối chứng B: 0,5g
B: 0,5g C: 1,0g D: 2,0g E: 3,0g F: 4,0g (Chitosan 1% trong dd acid ascorbic 2%, cho vào 100 g mẫu)
hóa 75% đến 85%) trong nước ép táo (pH 3,4) ở nồng độ từ 0,1-5 g/l sẽ ức chế sự phát triển của tất cả các loại nấm men gây hư hỏng nước quả như
Zygosaccharomyces bailii, Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces exiguous, Saccharomycodes ludwigii ở 25oC. Chủng nhạy cảm nhất là Z. bailii, chúng hoàn toàn bị mất hoạt tính ở nồng độ 0,1-0,4 g/l trong 32 ngày bảo quản ở 25oC. Chủng có khả năng chịu đựng cao nhất là S. ludwigii, cần phải 5 g/l để vô hoạt hoàn toàn và để duy trì tình trạng không có nấm men trong nước táo trong 14 ngày ở 25oC. Người ta cũng so sánh khả năng chống VSV của chitosan tự nhiên và chitosan qua thủy phân sơ bộ bằng nhựa đu đủ chống lại các quần thể vi khuẩn tự nhiên trong sản phẩm nước táo (apple-elderflower) đã qua thanh trùng và bảo quản ở pH 7oC (pH 3,3) và thấy rằng khi bổ sung 0,3 g chitosan/l loại bất kỳ thì đều loại trừ được hoàn toàn nấm men trong 13 ngày bảo quản, tổng số vi khuẩn và vi khuẩn lactic đếm được sẽ tăng chậm hơn so với mẫu đối chứng.
1.3. Phụ gia thay thế hàn the
Hàn the là một hợp chất hóa học của nguyên tố B (Bo) với natri và oxy, đây là một loại muối ở dạng tinh thể màu trắng đục, không mùi, không vị, ít tan trong nước nguội nhưng tan nhiều trong nước nóng. Trong sản xuất chế biến thực phẩm, người ta dùng nó để kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn, do đó thực phẩm lâu bị hỏng, hoặc dùng để bảo quản, duy trì màu sắc tươi ngon của thịt cá, giúp các loại bột dẻo dai, cứng, không bị nhão.
Tuy nhiên, đằng sau những ứng dụng đó thì hàn the được xem là “độc tố” ảnh hưởng nguy hiểm đến sức khỏe con người. Hàn the có khả năng tích tụ trong cơ thể, đặc biệt ở mô mỡ, mô thần kinh, gây tổn thương gan và thoái hóa cơ quan sinh dục. Ở phụ nữ có thai, hàn the được đào thải qua thai nhi và nhau thai gây ngộ độc cho thai. Khi ngộ độc hàn the sẽ có những biểu hiện như: buồn nôn, tiêu chảy, co cứng cơ, vật vã, lên cơn động kinh và có thể có các dấu hiệu của suy thận, nhịp tim đập nhanh,… Trẻ em và trẻ sơ sinh có thể tử vong khi bị ngộ độc hàn the.
Chính vì những tác hại trên mà Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Tổ chức Nông lương (FAO) của Liên hợp quốc đã đưa ra quy định cấm sử dụng hàn the để bảo quản hoặc làm phụ gia thực phẩm với bất cứ liều lượng nào. Ở nước ta, Bộ Y tế cũng đã có quyết định không cho phép sử dụng hàn the làm chất phụ gia thực phẩm với bất cứ hàm lượng và cách thức nào. Trong các văn bản về an toàn thực phẩm đều có quy định: “Không ai được sản xuất hoặc buôn bán chất hàn the gây nguy hại cho sức khỏe con người”. Quy định vậy nhưng hiện nay, việc sử dụng hàn the gần như thả nổi và không ai kiểm soát.
Điều đáng nói là qua thăm dò, hầu hết người tiêu dùng đều biết hàn the là chất độc hại, thế nhưng họ không có khả năng phân biệt đâu là sản phẩm có sử dụng hàn the. Riêng người sản xuất, chế biến thì không biết dùng chất phụ gia gì để thay thế.
Cũng chính từ cơ sở trên mà thời gian qua đã có nhiều đề tài, công trình nghiên cứu để tìm ra chất thay thế hàn the. Trong số này có đề xuất một số chất phụ gia, “ứng cử viên” nặng ký nhất chính là chất phụ gia chitosan có thể dùng cho sản xuất bánh phở. Chitosan là một chất có tác dụng như hàn the, làm tăng độ giòn, dai của bánh phở, không gây độc hại đến người tiêu dùng. Bình thường, bánh phở chỉ sử dụng được trong 24 giờ nhưng khi có sử dụng phụ gia chitosan thì tăng lên 48 giờ.
Tuy nhiên, giá thành của chitosan vẫn còn cao (400000đ/kg), đây chính là “rào cản” khiến cho việc sử dụng chitosan thay thế hàn the chưa được rộng rãi. Nỗ lực của các nhà chuyên môn là tìm cách hạ giá thành sản xuất chitosan, tiến tới đưa nó trở thành chất phụ gia chính trong chế biến thực phẩm, góp phần bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng trước nguy cơ nhiễm độc hàn the.
2. Trong Y tế [1, 12, 16, 19, 27]
Nguyên liệu sản xuất thuốc điều trị bỏng, viêm loét dạ dày, hạ cholesterol, trị béo phì, giảm đau, chống đông tụ máu, tăng sức đề kháng, chữa xương khớp và chống đựợc cả bệnh ung thư.
+ Tác nhân hạ cholesterol: chitosan có chức năng hạ cholesterol trong ruột động vật. Người ta đã tiến hành thí nghiệm với thỏ và thấy khi được cho ăn thức ăn giàu cholesterol 0,9% trong 39 ngày, lượng cholesterol huyết thanh tăng từ 79 lên 650 mg/ trên 1kg thể trọng. Trong trường hợp với khẩu phần ăn như trên nhưng có bổ sung 2% chitosan, lượng cholesterol huyết thanh giảm còn 300 mg/1kg thể trọng, trong khi đó lượng
cholesterol có ích (HDL – cholesterol) giảm không đáng kể. Tuy nhiên khi tiêm chitosan - oligosaccharide vào thỏ thì không thấy hiện tượng giảm cholesterol, điều này cho thấy sự giảm cholesterol chỉ xảy ra trong ruột động vật. Và từ lâu, một số chuyên gia ở Trung tâm Huyết học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga cũng đã phát hiện, chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim và bệnh đột quỵ.
+ Điều trị béo phì: khi vào đường tiêu hóa, chitosan có khả năng bao các hạt cầu béo và kéo chúng thải ra ngoài theo (động vật không tiêu hóa chitosan) nhờ đó được ứng dụng làm thuốc giảm béo. Nước ta hiện nay có thuốc Chitozan để giảm béo.
Hình 23: Khả năng kết hợp của Chitosan với chất béo
+ Các vật liệu y sinh học và dược phẩm: Chitin và chitosan có thể kết hợp sinh học với mô, cơ quan, tế bào,…và có thể được sử dụng trong việc cấy vào mô. Chitin và các dẫn xuất của nó có thể tiêu đi trong mô động thực vật, nhưng vẫn có thể dẫn đến gia tăng sự cảm ứng các protein bảo vệ sinh học gồm lysozyme và chitinase. Tốc độ thủy phân enzyme với chitin cũng được điều khiển bởi cấu trúc của một nhóm N-acetyl và dẫn xuất của nó. Do những tính chất đặc trưng này, chitin và các dẫn xuất được sử dụng như những vật liệu y sinh học hay vật liệu để bao gói các loại thuốc tan chậm. Hoạt độ lipoprotein lipase trong máu tăng lên khi tiêm N, O-sulfate chitosan và hoạt động miễn dịch được tăng cường khi cấy chitin N-deacetyl một phần vào mô động vật. Film chitosan bao thuốc (thấm qua được) cũng công dụng như các dạng con nhộng thương phẩm và chitosan được sử dụng như vật liệu dùng để cấy giải phóng chậm các loại thuốc chống ung thư. Chitosan cũng được đưa vào công thức các loại thuốc uống, làm gia tăng sự hấp thu của thuốc vào máu.
+ Vật liệu vá vết thương: Các vết thương ở mô động, thực vật có thể được bao bằng một tấm màng hay một miếng xốp chitin và chitosan, hoặc dạng bông, dạng bột mịn. Các vết thương cũng có thể được trị liệu bằng các dung dịch hay kem chitin và chitosan. Kết quả là sự phát triển của các tế bào ở vùng mô bị thương được kích thích, chitinase và lysozyme được tăng cường, dẫn đến mau lành vết thương và hạn chế nhiễm trùng. Tại cuộc chiến Iraq vừa qua, Mỹ cũng đã sử dụng loại băng cứu thương kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất Chitosan. So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này có hiệu quả hơn gấp nhiều lần.
+ Chất chống nghẽn mạch và chống đông máu: dẫn xuất N-octanoyl và N- hexanoyl của chitosan có chức năng chống nghẽn mạch, chitosan có chức năng cầm máu. Dẫn xuất sulfate hóa của chitin và chitosan có hoạt tính chống tụ máu. N, O-sulfate chitosan có hoạt tính chống đông tụ thấp hơn heparin nhưng O-
oligosulfate chitin thì cao hơn mặc dù nó không có nhóm N-sulfate trong phân tử. Nhóm N-sulfate có vai trò quan trọng trong hoạt tính của heptarin.
+ Chất hỗ trợ điều trị ung thư:
Các bác sĩ Bệnh viện U bướu Hà Nội vừa cho biết, chế phẩm chitosan có thể làm giảm tác dụng phụ của hóa trị và xạ trị. Đây là kết quả nghiên cứu mới của Bệnh viện trên các bệnh nhân ung thư được điều trị bằng hai liệu pháp này. Trong thời gian điều trị, mỗi bệnh nhân được uống chitosan thực phẩm - thuốc bổ dưỡng 300 mg (do Xí nghiệp Dược phẩm trung ương I sản xuất) trong 25 ngày liên tục với liều dùng 4 viên/ngày, trước bữa ăn. Các bác sĩ đã đánh giá tình trạng sức khỏe người bệnh theo chỉ tiêu trọng lượng, số lượng hồng cầu, bạch cầu, cholesterol... trước và sau điều trị.
Kết quả, tất cả 60 bệnh nhân đều có thể trạng chung tốt, ăn được, ngủ ngon, trọng lượng cơ thể không thay đổi trước và sau điều trị. Đặc biệt, giá trị trung bình của bạch cầu có giảm, nhưng trong giới hạn cho phép, còn hồng cầu và tiểu cầu không có sự thay đổi.
+ Chữa bệnh khớp: Điển hình trên thị trường dược hiện nay là loại thuốc chữa khớp làm từ vỏ tôm có tên Glucosamin đang được thịnh hành trên toàn thế giới. So với sản phẩm cùng loại thì Glucosamin có ưu thế hơn, do sản xuất từ nguồn vỏ tôm tự nhiên nên sản phẩm ít gây phản ứng phụ, không độc hại và không bị rối loạn tiêu hoá cho người bệnh (điều này có ý nghĩa rất quan trọng). Nước Mỹ đã tiêu thụ được hơn 1 tỷ viên nang Glucosamin. Những năm gần đây, loại thuốc chữa khớp này còn đựợc phổ cập rộng ở nhiều nước, trong đó có Việt Nam. Nước ta cũng có Glusivac đặc trị thoái hóa khớp.
+ Thuốc chữa bỏng:
Khi dùng điều trị tại chỗ vết bỏng nhiệt thực nghiệm trên thỏ, chitosan có tác dụng tǎng sinh collagen (thông qua hàm lượng hydroxyprolin) nhanh và mạnh hơn nhóm chứng không dùng thuốc, do đó làm vết bỏng liền sẹo nhanh. Collagen là protein sợi chủ yếu của tổ chức liên kết, có vai trò quan trọng trong quá trình liền vết thương, vết bỏng. Theo dõi diễn biến hàm lượng collagen tại tổ chức vết bỏng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá quá trình liền vết thương bỏng. Hiện nay, chưa có phương pháp định lượng trực tiếp collagen mà phải định lượng gián tiếp thông qua định lượng hydroxyprolin - một aminoacid đặc trưng, chiếm khoảng 10% tổng số acid amin của collagen.
Tác dụng tǎng sinh collagen của chitosan tương đương với maduxin và silver sulfadiazin (SSD) (hai thuốc điều trị bỏng thường dùng hiện nay).