Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của Chitosan từ xương mực đối với vi khuẩn Erwinia sp. gây bệnh thối ướt trên cà chua nguyên liệu sau thu hoạch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM







PHẠM VĂN TRUNG



NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA
CHITOSAN TỪ XƯƠNG MỰC ĐỐI VỚI VI KHUẨN
ERWINIA SP. GÂY BỆNH THỐI ƯỚT TRÊN CÀ CHUA
NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN



GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
PGS.TS. TRANG SĨ TRUNG
ThS. NGUYỄN CÔNG MINH

Nha Trang, tháng 06 năm 2013
i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt đợt thực tập tốt nghiệp này, tôi đã nhận được nhiều sự ủng
hộ, giúp đỡ từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Tôi xin chân thành cảm ơn:
Gia đình vì đã động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con trong suốt
những năm con đi học.
Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm và
các thầy cô giáo đã tận tình dạy dỗ, dìu dắt và truyền đạt cho chúng em nhiều kiến
thức bổ ích.
Thầy Trang Sĩ Trung, thầy Nguyễn Công Minh, cô Phạm Thị Đan Phượng,
thầy Hoàng Ngọc Cương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian
thực tập tốt nghiệp.
Em xin cảm ơn đến Quí thầy cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm – Trung tâm
thí nghiệm thực hành đã tạo điều kiện cho e về hóa chất và trang thiết bị thí nghiệm
trong thời gian thực hiện đề tài.
Các bạn lớp 51CBTS cùng các bạn làm tại phòng chế biến 3, phòng công nghệ
sinh học đã động viên, hỗ trợ tôi trong thời gian làm đề tài.

Khánh Hòa, tháng 6 năm 2013
Phạm Văn Trung
ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT


Ký hiệu

Chữ viết tắt

CTS

Chitosan

DD

Độ deacetyl

VS

Vi sinh vật

MIC

Nồng độ thấp nhất để ức chế vi sinh vật



iii

MỤC LỤC
Trang

MỤC LỤC i
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU vii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1
1.1. Tổng quan về chitosan từ xương mực 1
1.1.1. Xương mực 1
1.1.2. Chitosan 3
1.2. Tổng quan về cà chua, bệnh thối ướt ở cà chua 16
1.2.1. Giới thiệu về cà chua 16
1.2.2. Thành phần hóa học của cà chua 17
1.2.3. Vai trò của cà chua 18
1.2.4. Bệnh thối ướt ở cà chua 19
1.3. Giới thiệu về vi khuẩn Erwinia sp 20
1.3.1. Phân loại: 20
1.3.2. Đặc điểm 20
1.3.3. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về vi khuẩn Erwinia sp 21
1.3.4. Ứng dụng của chitosan trong bảo quản cà chua 22
1.3.5. Một số nghiên cứu của chitosan đối với vi khuẩn Erwinia sp. 23
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. Đối tượng nghiên cứu 24
2.1.1. Chitosan 24
2.1.2 Vi khuẩn Erwinia sp. 24
2.1.3. Môi trường nuôi cấy PGA 25
2.1.4. Acid Acetic 25
iv

2.2. Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 26
2.2.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetyl
của chitosan đến khả năng kháng Erwinia sp. 27
2.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian bảo quản của dung
dịch chitosan đến khả năng kháng Erwinia sp 30
2.3. Phương pháp phân tích 31
2.3.1. Xác định độ nhớt biểu kiến của chitosan được đo bằng nhớt kế Rôto
Brookfield 31
2.3.2. Xác định hàm lượng ẩm và khoáng theo phương pháp của AOAC 31
2.3.3. Phương pháp xác định khối lượng phân tử 31
2.3.4. Xác định độ deacetyl theo phương pháp quang phổ 31
2.3.5. Phương pháp xác định trọng lượng phẩn tử trung bình 31
2.3.6. Xác định khả năng kháng khuẩn của chitosan bằng phương pháp đục
lổ 32
2.4. Phương pháp xử lý số liệu 32
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Xác định các tính chất ban đầu của chitosan từ xương mực 33
3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetyl của Chitosan đến
khả năng kháng Erwinia sp 34
3.4. Kết quả nghiên cứu xác định độ bền về khả năng kháng Erwinia sp. của
chitosan khi bảo quản chitosan theo thời gian ở nhiệt độ lạnh (tº< 4ºC) 39
3.5. Kết quả nghiên cứu xác định độ bền về khả năng kháng Erwinia sp. của
chitosan khi bảo quản theo thời gian ở nhiệt độ thường (t º phòng) 44
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 49
I. Kết luận 49
II. Đề xuất ý kiến 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50
PHỤ LỤC 56
v

DANH MỤC BẢNG

Trang
Bảng 1.1. MIC của Chitosan và dẫn xuất đối với một số vi khuẩn 8
Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu ban đầu của chitosan từ xương mực 33
Bảng 3.2. Kết quả đo độ nhớt của chitosan bảo quản lạnh theo thời gian 41
Bảng 3.3. Kết quả đo độ nhớt của chitosan bảo quản nhiệt độ thường theo thời gian 46



















vi

DANH MỤC HÌNH
Trang

Hình 1.1. Xương mực 1
Hình 1.2. Công thức cấu tạo Chitosan 3
Hình 2.1. Chitosan dạng hạt 24
Hình 2.2. Vi khuẩn Erwinia sp. 25
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 26
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetyl
của chitosan đến khả năng kháng Erwinia sp 27
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian bảo quản của
dung dịch chitosan đến khả năng kháng Erwinia sp 30
Hình 3.1. Đường kính vòng kháng khuẩn của chitosan C và chitosan C1 35
Hình 3.2. Hình ảnh kháng Erwinia sp. của dung dịch CTS C và CTS C1 38
Hình 3.3. Sự thay đổi về độ nhớt và khả năng kháng Erwinia sp. của chitosan C và
chitosan C1 theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh 40
Hình 3.4. Kết quả kháng Erwinia sp. của CTS C và CTS C1 bảo quản theo thời gian
ở nhiệt độ lạnh (tº < 4ºC) 43
Hình 3.5. Sự thay đổi về độ nhớt và khả năng kháng Erwinia sp. của chitosan C và
chitosan C1 theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường (tº phòng) 44
Hình 3.6. Kết quả kháng Erwinia sp. của CTS C và CTS C1 bảo quản theo thời gian
ở nhiệt độ thường (tº phòng) 48



vii

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia ven biển Đông Nam Á, có 3260 km bờ biển từ
Móng Cái đến Hà Tiên và là vùng biển nhiệt đới nên Việt Nam có một tiềm năng
phong phú về nguồn lợi thủy sản.
Là một trong những ngành kinh tế trọng tâm của nền kinh tế quốc dân, ngành

thủy sản đã góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế. Cùng với nhịp độ phát triển
của nền kinh tế trong và ngoài nước, ngành thủy sản trong những năm gần đây đã
đạt được những thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế biến thủy sản cũng như xuất
nhập khẩu. Nhưng đi cùng với sự phát triển của ngành, vấn đề phế liệu trong chế
biến thủy sản là một điểm hạn chế do lượng phế liệu thải ra từ công nghiệp chế biến
thủy sản hàng năm là rất lớn. Nếu không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vì vậy những yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản
đông lạnh mà chủ yếu là vỏ tôm, cua, ghẹ, xương mực đang ngày càng trở nên cấp
bách. Đây là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất chitin -chitosan. Do vậy việc
nghiên cứu và phát triển sản xuất chitin-chitosan là rất quan trọng để nâng cao giá
trị sử dụng phế liệu này và làm sạch môi trường.
Chitosan là một polysaccharid có nguồn gốc từ vỏ tôm, cua, ghẹ, xương mực.
Đặc tính của chitosan là không tan trong nước, có thể hòa tan trong acid nhẹ và có
khả năng kháng khuẩn cao. Chitosan đang được các nhà công nghệ chế biến nghiên
cứu sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Trong công nghệ sau thu hoạch,
chitosan được sử dụng làm màng bao bên ngoài của các các loại trái cây như xoài,
chôm chôm,… để hạn chế sự thoát hơi nước và kháng khuẩn. Vì thế khi nhúng
chitosan bên ngoài trái cây sẽ tạo cho trái cây có cảm quan đẹp bóng, giúp kéo dài
thời gian bảo quản trái cây.
Trong lĩnh vực chế biến thủy sản, chitosan được dùng để xử lý thịt, cá, tôm
nhằm hạn chế sự hao hụt khối lượng trong quá trình cấp đông cũng như hạn chế sự
phát triển của VSV gây hư hỏng sản phẩm, không những thế thủy sản sẽ có chất
lượng cảm quan tốt hơn
viii

Hiện nay, chitosan đã không còn là nguồn vật liệu quá xa lạ với chúng ta.
Chitosan được ứng dụng nhiều trong cuộc sống nhờ khả năng kháng khuẩn và chống
oxy hóa của nó. Với tình hình hiện nay, nhu cầu thực phẩm tươi sạch là rất thiết yếu,
các hóa chất bảo quản độc hại như hàn the, urea… bị cấm sử dụng trong thực phẩm
thì chitosan đã mở ra một hướng đi mới cho ngành công nghệ thực phẩm. Đã có rất

nhiều nghiên cứu về chitosan từ nguồn nguyên liệu là vỏ tôm, còn chitosan được sản
xuất từ xương mực thì chưa có nhiều. Do đó, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu khả
năng kháng khuẩn của chitosan từ xương mực đối với vi khuẩn Erwinia sp. gây bệnh
thối ướt trên cà chua nguyên liệu sau thu hoạch ” nhằm đánh giá khả năng sử dụng
loại chitosan này trong việc ức chế vi khuẩn Erwinia sp. gây bệnh trên cà chua cũng
như bảo quản cà chua sau thu hoạch.
Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đánh giá khả năng kháng khuẩn của chitosan
từ xương mực đối với vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh thối ướt trên cà chua nguyên
liệu sau thu hoạch.
Nội dung nghiên cứu:
- Xác định ảnh hưởng của nồng độ dung dịch chitosan đến khả năng kháng
Erwinia sp.
- Xác định ảnh hưởng của độ deactyl của dung dịch chitosan đến khả năng
kháng Erwinia sp.
- Xác định ảnh hưởng của thời gian bảo quản của dung dịch chitosan đến khả
năng kháng Erwinia sp.




1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chitosan từ xương mực
1.1.1. Xương mực
Gần đây, xương mực, một nguồn giàu β-chitin có chứa hàm lượng thấp của
các hợp chất vô cơ, đã trở thành có sẵn với số lượng xem xét việc phát triển như
một rác thải của các ngành công nghiệp thủy sản ở Brazil. Vì vậy, mục đích của
công việc này là sử dụng xương mực từ Loligo sanpaulensis và Loligo plei, loài

được tìm thấy ở bờ biển Brazil, làm nguyên liệu cho quá trình chiết xuất β-chitin.
Xương mực đã được gửi đến trình tự thông thường của phương pháp điều trị được
sử dụng để chiết xuất chitin - khử khoáng và deproteinization - nhưng do hàm lượng
thấp của các hợp chất vô cơ điều trị kiềm hai bước là đủ để sản xuất β-chitin có hàm
lượng thấp của tro (≤ 0,7 %).
Thật vậy, các hàm lượng thấp của tro và kim loại, chẳng hạn như Ca (≤ 10,4
ppm), Mg (≤ 2,5 ppm), Mn (≤ 3,1 ppm) và Fe (≤ 1,8 ppm), thấp hơn so với báo cáo
trong hầu hết các giấy tờ tìm thấy trong các tài liệu. Ngoài ra, các β-chitin chiết xuất
bằng cách sử dụng chỉ điều trị kiềm là acetyl hóa hơn so với các mẫu khác chuẩn bị
trong công tác này. Không phụ thuộc vào điều trị được sử dụng để tách các β-chitin
từ xương mực, quang phổ hồng ngoại và hình ảnh nhiễu xạ tia X trình bày chỉ khác
biệt nhỏ, tuy nhiên họ đã phân biệt rõ ràng từ thương mại α-chitin.


Hình 1.1. Xương mực
2

Chitin là một polymer sinh học tuyến tính bởi 2 acetamit-2-deoxi-D-
glucopyranose đơn vị liên kết bởi β (1 → 4) glyco-sidic, có chuỗi tương tác của
nhiều liên kết hydro liên quan đến hydroxyl, amin và nhóm cacbonyl dẫn đến việc
của mình hình thành các sợi nhỏ [32]. Nó là một polysaccharide cấu trúc trong một
số loại nấm, động vật chân đốt và tuyến trùng nơi mà có một loại vật liệu bảo vệ
cho các sinh vật. Chitin thường xảy ra liên kết với protein, polysaccharides khác,
các hợp chất khoáng sản, thường là canxi và magie cacbonat, và sắc tố tỷ lệ khác
nhau tùy thuộc vào các con vật [47]. Ba đa hình khác nhau của chitin được tìm thấy
trong tự nhiên, α-chitin là cấu trúc phổ biến nhất và tương ứng với một tế bào đầm
chặt thoi hình thành xen kẽ bởi các chuỗi song song và phản song song [39]. β-
chitin thông qua một tế bào đơn tà thống nhất nơi các chuỗi polysaccharide được xử
lý song song [21] và mặc dù cấu trúc của γ-chitin đã không được xác định hoàn
toàn, một sự sắp xếp của hai song song và một tấm phản song song đã được đề xuất

[49]. Tuy nhiên, nó cũng đã được gợi ý rằng γ-chitin có thể được giải thích hơn là
một biến dạng đơn giản của α và β các cấu trúc hơn là đa hình khác nhau [47].
Chitin và các dẫn xuất của nó, chủ yếu là chitosan, đã thu hút sự quan tâm của
nhiều nhà nghiên cứu và các ngành công nghiệp trong 30 năm qua để sở hữu vật lý-
hóa học của nó. Các polyme hiển thị hoạt động kháng khuẩn biocompatibility, phân
hủy sinh học và nó cũng tương tác mạnh với thuốc trừ sâu và các ion kim loại trong
dung dịch nước Solu chức [31], [42]. Do đó, họ có tiềm năng hữu ích cho các ứng
dụng trong y học, dược phẩm và nông nghiệp, và cũng như các tài liệu sinh học hấp
thụ cho sự hấp thu của các ion kim loại trong nước thải cũng như cho các ứng dụng
phân tích [16], [45].
Phế thải của ngành công nghiệp hải sản, chủ yếu là vỏ cua và tôm, là nguyên
liệu quan trọng nhất để tách chitin. Thật vậy, một lượng lớn vỏ cua và tôm được cấp
từ các ngành công nghiệp thủy sản và chúng được sử dụng để trích xuất các α-
chitin, các đa hình phổ biến nhất của chitin thương mại. Tuy nhiên, do cấu trúc nhỏ
gọn của nó, α- chitin là không hòa tan trong hầu hết các dung môi và nó chỉ hạn chế
lên trong các giải pháp độc hại có tính kiềm [47]. Do đó, thay đổi hóa học của
3

chitin, bao gồm deacetyl xảy ra của nó để sản xuất chitosan, phải được thực hiện
trong các hệ thống không đồng nhất mang đến cho các phản ứng không đầy đủ và
sản phẩm không đồng nhất. Mặt khác, β-chitin trình bày một cấu trúc mở hơn và nó
gần đây đã thu hút được sự quan tâm ngày càng tăng về việc cho phép một khả năng
tiếp cận tốt hơn với thuốc thử [18], [31]. Do đó, β-chitin là nhiều hơn phản ứng và
thuận lợi như một nguyên liệu ban đầu để chuẩn bị chitin thay thế hoàn toàn một
cách đơn giản [32]. Xương mực là những nguồn giàu nhất nguồn gốc của β-chitin,
nhưng hiện tại họ đang được coi là một từ chối không hấp dẫn từ việc xử lý mực
trong các ngành công nghiệp thủy sản.
1.1.2. Chitosan
Chitosan được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1859 bởi Rouget [56].
1.1.2.1. Cấu trúc phân tử của chitosan

Chitosan là một dẫn xuất của chitin được hình thành khi tách nhóm acetyl ra
khỏi chitin nên chitosan chứa nhiều nhóm amino trong phân tử.

Hình 1.2. Công thức cấu tạo Chitosan [56]
1.1.2.2. Tính chất của chitosan
+ Chitosan là một chất rắn, xốp, nhẹ ở dạng bột có màu trắng ngà, ở dạng vảy
có màu trắng trong hay màu hơi vàng. Chitosan thương mại ít nhất phải có mức DD
(degree of deacetylation) hơn 70% và trọng lượng phân tử gần 100.000 – 1200.000
Dalton.
4

+ Chitosan có tính kiềm nhẹ, không hòa tan trong nước, trong dung dịch kiềm
nhưng hòa tan trong dung dịch acid actic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương,
nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng
như:
3
Pb

,
Hg

,…
+ Chitosan phản ứng với hỗn hợp hai acid đậm đặc là chlosylfomic và sunfuric
theo tỷ lệ 2:1 ở 20-40ºC trong 2 giờ tạo muối chitosan-6- sunfate khó tan. Đặc biệt
chất này không tan trong eteretylic.
+ Chitosan tác dụng với iot trong môi trường H
2
SO
4
cho phản ứng lên màu

tím. Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan.
+ Chitosan là một polymer mang điện tích dương nên được xem là một
polycationic (pH<6,5), có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm như
protein, aminopoly saccharide ( alginate), acid béo và phospholipid nhờ sự có mặt
của nhóm amino (-NH
2
).
+ Chitosan có tính kháng nấm, kháng khuẩn cao [7], [12], [26].
+ Trên mỗi mắt xích của phân tử chitosan có ba nhóm chức, các nhóm chức
này có khả năng kết hợp với chất khác tạo ra các dẫn xuất có lợi khác nhau của
chitosan (O-acetylchitosan, N- acetylchitosan, N-phatylchitosan).
+ Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân hủy
sinh học, có tính hòa hợp sinh học cao với cơ thể [2], [12].
1.1.2.3. Đặc tính và cơ chế kháng khuẩn của chitosan
 Đặc tính kháng khuẩn của chitosan
Sau khi Allan, Kendra và Uchida phát hiện ra khả năng kháng khuẩn của
Chitosan và muối của nó, nhiều nhà nghiên cứu đã tiếp tục đi sâu vào khía cạnh
này. Nhiều công trình đã được công bố và đã tạo ra nhiều cơ sở cho nhiều ứng dụng
trong y học và nhiều lĩnh vực khác. Tại Việt Nam, hiện nay chưa có nghiên cứu
chính thức nào hoặc có rất ít các công trình đề cập đến vấn đề này. Chitosan có khả
năng ức chế nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Tùy vào đặc tính của chitosan, loại vi
khuẩn và điều kiện nghiên cứu khác nhau, các tác giả đã cho những kết luận khác
nhau:
5

Nghiên cứu của Wang (1992), dung dịch Chitosan (pH 5,5 và ) ở nồng độ 1-
1,5% thì ức chế hoàn toàn S.aureus sau hai ngày. Chang cũng nhận thấy rằng nồng
độ lớn hơn 0,005% có khả năng ức chế hoàn toàn S.aureus. Điều này cũng phù hợp
với kết quả có được của Darmadji và Izumimoto trong nghiên cứu về tác dụng của
chitosan trong bảo quản thịt. Nhiều nghiên cứu trên một số chủng vi khuẩn khác

cũng cho kết quả tương tự. Simpson và cộng sự cho rằng Bacillus cereus bị ức chế
hoàn toàn ở nồng độ 0,02% trong khi Escherichia coli và roteus vulgaris phát triển
yếu ở nồng độ 0,005% và bị ứ chế hoàn toàn ở nồng độ lớn hơn bằng 0,0075%
nhưng Chang lại cho rằng Bacillus cereus chỉ cần 0,005% là có thể bị ức chế hoàn
toàn trong khi Darmadji và Izumimoto lại kết luận nồng độ lớn hơn bằng 0,1% cho
sự ức chế E.coli. Một nghiên cứu khác tại trường Đại học Thủy sản Nha Trang
(2005) cho thấy ở các nồng độ từ 0,8-2,4% hiệu quả ức chế E.coli khá cao (≥ 90%)
và chỉ cần chitosan nồng độ 0,08% là ức chế hoàn toàn V.parahaemolyticus sau 60
phút còn ở nồng độ 0,8% thì chỉ cần 5 phút. Bên cạnh đó, các dẫn xuất của chitosan
cũng đã được đề cập đến nhiều trong nghiên cứu. Sự phát triển của Aspergillus
niger bị ức chế bởi Chitosan nồng độ 0,1-5mg/ml ở pH =5,4 nhưng nồng độ nhỏ
hơn 2mg/ml lại không hiệu quả với sự phát triển của mốc và sự sản sinh aflatoxin
và Aspergillus parasiticus. Trong nghiên cứu khác, Cuera phát hiện ra N-
cacboxymethyl Chitosan có khả năng giảm sự sản sinh aflatoxin của Aspergillus
flavus và Aspergillus parasiticus đến 90% trong khi sự phát triển của nấm mốc
giảm hơn 50%. Bảo quản táo bằng cách nhúng trong chitosan, Sarage đã kết luận
rằng chitosan có vai trò lớn trong việc giảm sự tác động của nấm mốc và kéo dài
thời gian bảo quản táo khoảng 12 tuần. Nghiên cứu của Byung và cộng sự cho thấy
Cadida albicans bị ức chế lần lượt là 85, 82, 95 và 75% bởi chitosan (D70 và D90)
và các dẫn xuất là mono (2-methacryloyl) oxyethyl axit phosphat (Chitosan-g-
MAP) và muối vinylsulphuric axit sodium (Chitosan-g-VSS), còn đối với
Trychophyton violeum lần lượt la 55%, 70% và 90% (nghiên cứu được thực hiện ở
chitosan môi trường pH =5,75). Như vậy, dù có khác nhau giữa kết quả nghiên cứu
6

của các tác giả nhưng nhìn chung các thí nghiệm đều cho thấy chitosan và dẫn xuất
của nó thể hiện đặc tính kháng khuẩn khá cao đối với vi khuẩn và nấm mốc [7], [9].
 Cơ chế kháng khuẩn của chitosan
Khả năng kháng khuẩn của chitosan và dẫn xuất của nó đã được nghiên cứu
bởi một số tác giả, trong đó cơ chế kháng khuẩn. Mặc dù chưa có một giải thích đầy

đủ về khả năng kháng khuẩn đối với tất cả các đối tượng vi sinh vật, nhưng hầu hết
đều cho rằng khả năng kháng khuẩn liên quan đến mức độ hấp phụ chitosan trên bề
mặt tế bào. Trong đó, chitosan hấp phụ lên bề mặt vi khuẩn Gram (–) tốt hơn vi
khuẩn Gram (+). Một số cơ chế đã được giải thích như sau:
- Nhờ tác dụng của những nhóm
3
NH

trong chitosan lên các vị trí mang điện
âm ở trên màng tế bào vi sinh vật, dẫn tới sự thay đổi tính thấm của màng tế bào.
Quá trình trao đổi chất qua màng tế bào bị ảnh hưởng. Lúc này, vi sinh vật không
thể nhận các chất dinh dưỡng cơ bản như glucose cho sự phát triển bình thường dẫn
đến mất cân bằng giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào. Cuối cùng dẫn đến sự
chết của tế bào. Theo giải thích của một số tác giả thì chính sự tác động giữa
polycation chitosan sẽ liên kết với polyme mang tính axit (polyanion) trên bề mặt tế
bào vi sinh vật tạo nên polyelectrolic đã gây khó khăn trong quá trình trao đổi chất.
- Chitosan có thể cản trở và làm mất cân bằng sự phát triển của vi sinh vật do
có khả năng lấy đi các ion kim loại đóng vai trò quan trọng trong thành phần
enzyme như
2
Cu

,
2
Co

,
2
Cd


… của tế bào vi sinh vật do sự tạo phức với nhóm
NH
2
có trong phân tử chitosan đồng thời các nhóm này có thể tác dụng với các
nhóm anion bề mặt thành tế bào. Như vậy vi sinh vật sẽ bị ức chế phát triển do sự
mất cân bằng liên quan đến các ion quan trọng.
- Ở nồng độ cao trên bề mặt vi khuẩn có thể bị bao vây gây nên sự bất động
các tế bào và giảm sự phát triển của chúng. Chitosan mạch ngắn hoặc chitosan
oligome xâm nhập vào nội bào gây cản trở quá trình tổng hợp protein và các hợp
chất nội bào khác.
- Điện tích dương của những nhóm
3
NH

của glucosamine monomer ở pH <
6,3 tác động lên các điện tích âm ở thành tế bào của vi khuẩn, dẫn đến sự rò rỉ các
7

phần tử ở bên trong màng tế bào. Đồng thời gây ra sự tương tác giữa sản phẩm của
quá trình thủy phân có khả năng khuếch tán bên trong tế bào vi sinh vật gây ức chế
mARN và sự tổng hợp protein tế bào.
- Chitosan có khả năng phá hủy màng tế bào thông qua tương tác của nhóm
3
NH

với những nhóm phosphoryl của thành phần phospholipid của màng tế bào vi
khuẩn. Quan sát dưới kính hiển vi sự phá hủy tế bào S.aureus, sự phân chia của tế
bào bị rối loạn, sự tạo thành tế bào không theo quy luật: Tế bào tạo thành không có
màng hoặc màng tế bào tạo thành rất mỏng gây nên sự rò rỉ các hợp chất nội bào
[5], [6], [7].

1.1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính kháng khuẩn của chitosan
Khả năng kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc vào một vài yếu tố như loại
chitosan sử dụng (độ deacetyl, khối lượng phân tử ), pH môi trường, nhiệt độ, sự có
mặt của một số thành phần thực phẩm.
 Ảnh hưởng của pH môi trường:
pH có ảnh hưởng đến sự ion hóa của nhóm –NH
2
trên mạch phân tử chitosan.
pH càng cao mức độ ion hóa của nhóm –NH
2
càng thấp làm giảm khả năng kháng
khuẩn của chitosan. Nghiên cứu của Byung và cộng sự trên hai loại chitosan và hai
dẫn xuất
cho thấy Cadida albicans càng ít bị ức chế khi môi trường pH trở nên kiềm tính,
hiệu quả ức khuẩn cao nhất trong khoảng pH= (5-5,57).
 Ảnh hưởng bởi các loại vi khuẩn:
Joen (2001) cho rằng khả năng ức khuẩn của chitosan 0,1% đối với Gram(+)
hiệu quả hơn so với Gram(–). Một vài tác giả khác cho rằng chitosan hấp phụ lên bề
mặt vi khuẩn Gram(–) tốt hơn vi khuẩn Gram(+), điều này có thể phù hợp với
nghiên cứu của Lê Văn Khẩn trên Escherichia coli và V.parahaemolyticus. Theo
Chen và cộng sự (2001), nồng độ ức chế tối thiểu của chitosan (DD69) và các dẫn
xuất đối với một số vi khuẩn như sau [7], [9]:
8

Bảng 1.1. MIC của Chitosan và dẫn xuất đối với một số vi khuẩn
MIC (ppm)
Loại Chitosan

Chủng vi khuẩn

DD69

SC1

SC2
Gram(+)
S.aureus
B.cereus

100
100

100
500

> 2000
Gram(–)
E.coli
V.parahaemolyticus
S.typhimurium

100
100
> 2000


100
100
200

> 2000
> 2000

Trong đó: MIC : Nồng độ ức chế tối thiểu
DD69 : Chitosan có DD =69%
SC1 : Chitosan sulphonate 0,63%
SC2 : Chitosan sulphonate 13,03%
 Ảnh hưởng bởi trọng lượng phân tử hay độ nhớt của chitosan
Thí nghiệm kiểm tra khả năng kháng khuẩn của 6 loại chitosan và 6 loại
chitosan oligme với M
w
khác nhau đã được thực hiện trên 4 loại vi khuẩn Gram(–)
và 7 loại Gram (+) cho thấy chitosan thể hiện đặc tính kháng khuẩn hiệu quả hơn
chitosan oligome. Cho và cộng sự (1998) cho rằng khả năng kháng khuẩn của
chitosan đối với Escherichia coli và Bacillus spp tăng cùng với sự giảm độ nhớt
chitosan từ 1000 đến 10 cp. Một nghiên cứu khác đã kết luận sự phát triển của
Escherichia coli và Bacillus spp bị ức chế hiệu quả bởi chitosan (M
w
746 và
470kDa) hơn loại chitosan (M
w
1671 hay 1106 kDa). Tuy nhiên sự giảm trọng
lượng hơn nữa lại giảm hoạt tính kháng khuẩn của chitosan đối với 2 loại vi khuẩn
này. Đối với S.typhimurium, Wang (1992) kết luận chitosan với M
w
1106 và 224
9

kDa thể hiện yếu hoặc không thể hiện tính kháng khuẩn (M

w
28kDa) ở nồng độ
0,5% [7].
Chitosan oligome cũng như chitosan thể hiện khả năng ức chế sự phát triển
của nhiều nấm mốc và vi khuẩn và đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh. Hinaro và Nagao
đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa mức độ polyme hóa (DP) của chitosan với hiệu
quả kháng khuẩn của chitosan. Nghiên cứu kết luận rằng chitosan oligome (DP 2-
8), như chitosan trọng lượng phân tử thấp, thể hiện khả năng ức chế hiệu quả hơn
chitosan phân tử lượng cao đối với hầu hết vi khuẩn gây bệnh như fusarium
oxyporum, Phomopsis fukusi, Alternaria alternata và nhiều chủng khác. Kendra
cũng đã giải thích rằng sự hiện diện của một số chitosan oligome có hoạt tính sinh
học trên đậu Hà Lan đã hạn chế sự phát triển của nấm mốc [7].
Trong một nghiên cứu khác về ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến độ nhớt
và khả năng kháng khuẩn của chitosan trên một số chủng vi khuẩn, kết quả cho thấy
độ nhớt càng giảm thì hoạt tính kháng Listeria monocytogenes và Salmonella
entreritidis càng cao nhưng với E.coli và S.aureus thì ngược lại.
 Ảnh hưởng bởi độ deacetyl của chitosan:
DD của chitosan thể hiện hàm lượng –NH
2
trong phân tử chitosan. Các thí
nghiệm đếu chứng tỏ chitosan với độ deacetyl cao thể diện tính kháng khuẩn và khả
năng làm sạch nước càng hiệu quả. Điều này có thể giải thích là do sự tăng lên về
khả năng ion hóa tạo phức của chitosan.
Liu, 2001 nghiên cứu ảnh hưởng của DD (74 – 96)% đến khả năng kháng
khuẩn. Ông cũng cho rằng DD tăng thì khả năng kháng khuẩn tăng. Do mật độ
nhóm –NH
2
tăng sẽ làm tăng nồng độ nhóm -
3
NH


, các nhóm -
3
NH

liên kết với các
nhóm chức mang điện tích âm trên bề mặt tế bào vi sinh vật, từ đó ức chế khả năng
phát triển của vi sinh vật [54].

 Ảnh hưởng bởi nồng độ chitosan:
Nồng độ chitosan càng cao khả năng ức khuẩn sẽ tăng. Tuy nhiên nồng độ
chitosan hợp lý sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng chitosan.
10

 Ảnh hưởng bởi các tác nhân khác:
Dung môi hòa tan chitosan và các hợp chất bổ sung có thể tăng cường hiệu quả
ức khuẩn của chitosan. Thí nghiệm của Uchida (1989) cho thấy heptose tăng cường,
trong khi triose có liên quan đến sự mất hoạt tính kháng khuẩn của chitosan. Một số
nghiên cứu khác cũng cho thấy làm tăng kháng khuẩn của dung dịch của chitosan
nếu dùng các dung môi là acid citric, lactic và acetic. Nghiên cứu của Matsuhashi
và Kume cho thấy chitosan chiếu xạ có khả năng ức chế cao nhất đối với sự phát
triển của E.coli.
Một số nghiên cứu khác đã chứng tỏ khả năng kháng vi sinh vật tăng lên khi
sử dụng thêm phụ liệu tạo dẻo cho màng chitosan là Sorbitol trong bao gói thịt bò.
Tỷ lệ vi sinh vật tổng số giảm so với mẫu đối chứng là 73,86%, so với mẫu ban đầu
là 77% trong khi đó khả năng làm giảm vi sinh vật tổng số lại giảm đi cùng phụ liệu
tạo dẻo là glycerin. Ngoài ra hiệu quả kháng khuẩn của chitosan còn phụ thuộc vào
số lượng vi sinh vật trong thực phẩm và thời kì sinh trưởng và phát triển của vi sinh
vật [6], [7], [10].
1.1.2.5. Ứng dụng của chitosan

Do tính chất không tan trong nước mà chitin ít được sử dụng trực tiếp. Nhưng
từ nó trải qua nhiều giai đoạn xử lý hóa chất có thể điều chế dẫn xuất như
Glucosamine, Chitosan… thì nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
 Trong nông nghiệp
Chitosan được sử dụng để bọc các hạt giống nhằm mục đích ngăn ngừa sự tấn
công của nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng tăng cường khả năng nảy
mầm của hạt. Ngoài ra chitosan còn được dùng làm chất kích thích sinh trưởng cây
trồng, thuốc chống bệnh đạ ôn, khô vằn cho lúa.
Ngày nay, Chitosan còn được dùng làm nguyên liệu bổ sung vào thức ăn cho tôm,
cua, cá để kích thích sinh trưởng và làm thức ăn tăng trưởng cho gà, không độc hại.
Người ta ít sử dụng Chitin làm phụ gia thực phẩm vì Chitin không hòa tan trong
nước, các dung dịch acid loãng hay kiềm. Hơn nữa Chitin có tác dụng kháng khuẩn
11

yếu hơn Chitosan, nó không có tác dụng kháng nấm như Chitosan (Chitosan có cấu
trúc giống như polyamin, đó là các polymer có tính kháng nấm đặc hiệu) [12].
 Trong y học
Đây là những ứng dụng quan trọng nhất, mang lại hiệu quả kinh tế cao của
chitosan, đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Do khả năng kháng
khuẩn và tạo màng nên chitosan được ứng dụng phối hợp với một số thành phần
phụ liệu khác để tạo ra da nhân tạo, màng sinh học, chất nền cho da nhân tạo, chỉ
khâu phẫu thuật, mô cấy ghép chống nhiễm khuẩn và cầm máu.
Chitosan dùng làm hoạt chất chính để chữa bệnh ung thư: thuốc điều trị liền
vết thương, vết phỏng, vết mổ vô trùng, thuốc bổ dưỡng cơ thể: Hạ lipid và
cholesterol trong máu, thuốc chữa bệnh đau dạ dày, tiểu đường, xưng khớp, viêm
khớp, viêm xương, loãng xương, chống đông tụ máu, kháng nấm, kháng khuẩn,
điều trị suy giảm miễn dịch, có khả năng hạn chế sự phát triển của tế bào u, tế bào
ung thư và chống HIV.
Ngoài ra, chitosan còn được dùng làm phụ gia trong kỹ nghệ bào chế dược
phẩm: Tá dược độn, tá dược dính, tá dược dẫn thuốc, màng bao phim, viên nang

mềm, nang cứng… dùng làm chất mang sinh học để gắn thuốc, tạo ra thuốc
polymer có tác dụng chậm kéo dài [10].
 Trong công nghiệp
Các kỹ nghệ làm giấy, chế biến gỗ, điện tử, mực in, phim ảnh: Chitosan làm
phụ gia để tăng cường chất lượng sản phẩm.
Trong công nghiệp giấy, do cấu trúc tương tự cellulose nên chitosan được
nghiên cứu bổ sung vào làm nguyên liệu sản xuất giấy. Chitosan làm tăng độ bền,
dai của giấy, đồng thời việc in trên giấy cũng tốt hơn [12].
Trong công nghiệp dệt, dung dịch chitosan có thể thay hồ tinh bột để hồ vải.
Nó có tác dụng làm sợi tơ bền, mịn, bóng đẹp, cố định hình in, chịu được acid và
kiềm nhẹ. Chitosan có thể kết hợp với một số thành phần khác để sản xuất vải chịu
nhiệt, vải chống thấm, sản xuất vải cold [12].
12

Trong hóa mỹ phẩm: Chitosan được sử dụng để sản xuất kem giữ ẩm chống
khô da, làm mềm da do tính chất của chitosan là có thể cố định dễ dàng trên biểu bì
của da nhờ các nhóm
4
NH

. Các nhóm này liên kết với tế bào sừng hóa của da, nhờ
vậy mà các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng chitosan làm các loại kem dưỡng
da ngăn ngừa tia cực tím [12].
Trong công nghiệp xử lý nước, nhờ khả năng làm đông tụ các thể rắn lơ lửng
giàu protein và nhờ khả năng kết dính tốt với các ion kim loại như:
2
Pb

,
Hg


,…
do đó chitosan được sử dụng để tẩy lọc nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà
máy chế biến thực phẩm [12].
Trong công nghiệp thực phẩm:
Do bản chất là một hợp chất polymer tự nhiên không độc và rất an toàn đối với
thực phẩm với những tính chất khá đặc trưng như khả năng kháng khuẩn, chống ẩm,
tạo màng, có khả năng hấp phụ màu mà không hấp phụ mùi, hấp phụ một số kim
loại nặng,… nên chitosan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ sản xuất
và bảo quản thực phẩm [11]. Trong đó, nhiều kết quả đã được công bố trên thế giới
về khả năng kết hợp của chitosan với các loại vật liệu tạo màng khác nhau để tạo ra
các màng bao cũng như khả năng kéo dài thời gian bảo quản của nhiều đối tượng
rau quả, thịt, nước quả. Chitosan được dùng để lọc các loại nước quả ép, bia rượu
vang, nước giải khát…
Ở Việt Nam chitosan đã được sử dụng thay hàn the trong sản xuất chả giò,
bánh cuốn, bánh su sê… với vai trò như một chất phụ gia thực phẩm.
Là một polymer dùng an toàn cho người lại có hoạt tính sinh học đa dạng nên
chitosan được đưa vào ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm.
 Trong công nghệ sinh học:
Dùng để cố định enzym và các tế bào vi sinh vật, làm chất mang sử dụng trong
sắc kí chọn lọc [12].
1.1.2.6. Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chitosan
Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hóa và ứng dụng của
chitosan đã được công bố từ những năm 30 của thế kỷ XX. Những nước đã thành
13

công trong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chitosan đó là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ấn
Độ, Pháp. Nhật Bản là nước đầu tiên trên thế giới năm 1973 sản xuất 20 tấn/năm.
Và đến nay đã lên tới 700 tấn/năm, Mỹ sản xuất trên 300 tấn/năm. Theo Know năm
1991 thì thị trường có nhiều triển vọng của chitin, chitosan là Nhật Bản, Mỹ, Anh,

Đức. Nhật được coi là nước dẫn đầu về công nghệ sản xuất và buôn bán chitin,
chitosan. Người ta ước tính sản lượng chitosan sẽ đạt tới 118 tấn/năm, trong đó
Nhật, Mỹ là nước sản xuất chính.
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất chitin, chitosan và ứng dụng của
chúng trong sản xuất phục vụ đời sống là một vấn đề tương đối mẻ. Vào những năm
1978-1980, trường Đại Học Nha Trang đã công bố quy trình sản xuất chitosan của
tác giả Đỗ Minh Phụng mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu, tuy
nhiên chưa có ứng dụng nào thực tế trong sản xuất.
Hiện nay nhiều cơ sở khoa học đang nghiên cứu sản xuất chitosan như:
Trường Đại Học Nha Trang, Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Trung
tâm nghiên cứu polymer – Viện khoa học Việt Nam, Viện hóa thuộc Viện khoa học
Việt Nam tại Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm Công nghệ và sinh học Thủy sản
- Viện nghiên cứu môi trường thủy sản 2,…Trong đó, các kết quả công bố gần đây
của các nhà khoa học thuộc trường Đại Học Nha Trang đã đi sâu nghiên cứu hoàn
thiện quy trình sản xuất ở bước cao hơn theo hướng giảm thiểu sử dụng hóa chất
trong xử lý, ứng dụng công nghệ enzyme.
Đáng kể nhất là các công trình nghiên cứu của Trần Thị Luyến và các cộng sự
đã sử dụng enzym papain, chitinase và vi khuẩn Lactic trong công nghệ sản xuất
chitosan. Những kết quả đó đã góp phần đáp ứng những yêu cầu cấp bách xử lý phế
liệu tôm đông lạnh và trước những yêu cầu khắt khe hơn về chất lượng chitin,
chitosan trên thị trường đầy tiềm năng hiện nay.
Chitosan đang được các nhà khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm
nghiên cứu để nâng cao và mở rộng khả năng ứng dụng của nó.
Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên – Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên và
Công nghệ Quốc Gia, Học viện Quân y – Bộ Quốc phòng và Khoa hóa, Đại học
14

Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội phối hợp cùng nghiên cứu tác dụng
hạ cholesterol trong máu của N,N,N-Trimethylchitosan (TMC). Theo tác giả tác
dụng hạ cholesterol của TMC là do trong phân tử của nó có chứa nhóm –

3 3
( )
N CH

,
các nhóm này có khả năng kết hợp với
Cl

của acid béo có trong muối mật và được
đào thải ra khỏi cơ thể [6], [7].
Tác giả Lê Văn Thảo và các cộng sự thuộc bệnh viện U Bướu Hà Nội đã tiến
hành nghiên cứu sử dụng chế phẩm chitosan mang thuốc điều trị trên 60 bệnh nhân
mắc nhiều loại ung thư. 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 bạch cầu có giảm nhưng trong giới hạn cho phép còn hồng cầu và tiểu cầu không
có sự thay đổi. Đồng thời nhóm nghiên cứu cũng đã ghi nhận sự giảm cholesterol
trong máu những bệnh nhân nói trên.
Hóa trị và xạ trị là hai trong số các phương pháp quan trọng nhất trong điều trị
ung thư. Tuy nhiên, nhược điểm của các liệu pháp này là làm giảm lượng hồng cầu,
bạch cầu trong cơ thể dẫn tới suy sụp thể trạng của bệnh nhân. Các bác sĩ bệnh viện
U Bướu Hà Nội vừa cho biết, chế phẩm chitosan có thể giảm thiểu tối đa các dụng
phụ này. Và đưa ra kiến nghị sử dụng nó để hỗ trợ điều trị bệnh ung thư bằng hóa
trị, xạ trị [6], [7].
Chitosan cũng được ứng dụng trong việc điều trị viêm loét dạ dày, năm 1983,
Marshall và Warren phát hiện ra một loại vi khuẩn hiện diện trong niêm mạc dạ dày
có tên là Helicobacter pylori có mối liên hệ với bệnh viêm loét dạ dày – tá tràng. Vì
vậy mà vấn đề diệt trừ H.pylori là một liệu pháp quan trọng trong việc điều trị viêm
loét. Tuy số lượng thuốc dùng trong điều trị có khá nhiều, đa dạng và có nhiều tiến
bộ trong điều trị nhưng việc nghiên cứu tìm ra thuốc mới, dặc biệt từ các hợp chất
thiên nhiên nhằm khắc phục các tác dụng phụ do thuốc là hóa chất tổng hợp vẫn

được đặt ra. Chitosan là hợp chất được điều chế từ nguồn thiên nhiên, chúng được
ghi nhận có tính bảo vệ niêm mạc. Đặc biệt ở nước ta chitosan cũng đã được nghiên
cứu về tác dụng kháng khuẩn đối với chủng vi khuẩn H.pylori với kết quả khả quan.
15

Các nhà khoa học Nguyễn Thị Ngọc Tú – Viện Hóa học, Trung tâm khoa học
và Công nghệ Quốc gia và Lê Hải Yến, Trần Bình Nguyên – Công ty Dược liệu
Trung Ương I hợp tác nghiên cứu tạo ra thuốc polymer có tác dụng chẩm kéo dài.
Các nhà khoa học thuộc khoa Dược – Dại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh
nghiên cứu một dẫn xuất của chitosan ứng dụng trong kĩ thuật bao phim thuốc.
Hiện nay, nước ta cũng đã chế tạo được màng chữa tổn thương về da có tên là
Vinachitin do các ngành khoa học thuộc Viện Hóa học - Trung tâm khoa học Tự
nhiên và Công nghệ Quốc gia cùng các bác sĩ Trường Đại học Y khoa Hà Nội – Bộ
y tế phối hợp nghiên cứu. Màng vinachitin được dùng để chữa các viết thương ở
diện rộng và tương đối sâu. Chúng có khả năng hòa hợp sinh học rất cao và thúc
đẩy việc gắn liền vết thương, chúng bị phân hủy sau hai tuần. Nó có tác dụng bảo
vệ, chống nhiễm trùng, chống mất nước, tăng khả năng tái tạo da và đặc biệt khi vết
thương lành không để lại sẹo.
Qua nghiên cứu của Châu Văn Minh và cộng sự thuộc Viện Hóa học các hợp
chất tự nhiên, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã điều chế
được chế phẩm BQ-1 với nguyên liệu chính là chitosan có tác dụng bảo quản quả
tươi (cà chua, nho, vải…) rất tốt. Chế phẩm này có tác dụng chống mốc, chống sự
phá hủy của một số nấm men, vi sinh vật Gram (–) trên các loại hoa quả. Từ kết quả
nhận được, Châu Văn Minh tiếp tục khả năng bảo quản thực phẩm tươi sống của
BQ-1 đã kéo dài được thời gian sử dụng của sản phẩm trong một thời gian nhất
định.
Ở Việt Nam, chitosan cũng đã được sử dụng thay hàn the trong sản xuất chả
giò, bánh cuốn, banh su sê… với vai trò như một chất phụ gia thực phẩm. Sở
thương mại Hà Nội, Viện dinh dưỡng, Viện Hóa học và Hội khoa học Kỹ thuật an
toàn thực phẩm hợp tác nghiên cứu và sản xuất phụ gia chitosan – PDP (có

polyphosphate) dạng bột hoàn toàn thay thế hàn the – một chất tạo độ dẻo dai, giòn
chắc cho thực phẩm xay nghiền đã bị cấm sử dụng do gây ung thư.
Các nhà khoa học Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh thuộc Khoa Công nghệ
Thực phẩm trường Đại học Nông lâm đã nghiên cứu dùng chitosan để bảo quản các
16

thực phẩm tươi sông giàu đạm, dễ hư hỏng như cá, thịt… Nhờ khả năng hạn chế
nước đi qua của lớp màng mỏng chitosan nên đã chống lại được sự mất nước trong
quá trình bảo quản lạnh và lạnh đông thực phẩm. Kết quả nhận được sau khi kết
đông, rã đông thì sự mất nước hao hụt trọng lượng của cá giảm hơn trường hợp sử
dụng chitosan, đồng thời không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm.
Nói về khả năng chống mất nước của chitosan, một bài báo ở Cần Thơ đã đưa
ra cách giải bài toán bảo quản bằng trái cây nói chung và trái xoài nói riêng bằng
cách: Các trái xoài đều đạt tiêu chuẩn được ngâm trong nước nóng 55ºC trong 5-10
phút, phối hợp với chất benomyl (diệt nấm), chitosan giúp trái cây không bị mất
nước.
Mới đây nhất, tại Đại học Nha Trang, các kết quả nghiên cứu của Trần Thị
Luyến, Nguyễn Trọng Bách cho thấy chitosan có thể kết hợp với các phụ liệu tinh
bột hồ hóa, sorbitol và polyvinyl acetate để tạo màng bao có đặc tính cơ lý khá tốt
(mềm dẻo và độ bền đứt cao) có khả năng đáp ứng yêu cầu bao gói thực phẩm.
Đồng thời khi sử dụng màng bao chitosan tạo thành để bao gói thịt bò tươi, kết quả
cũng cho thấy màng bao chitosan đã làm giảm đáng kể nồng độ vi sinh vật tổng số
trên bề mặt thịt bó khi bảo quản ở nhiệt độ 0-5ºC.
Bên cạnh đó, những ứng dụng của các dẫn xuất chitosan cũng được các nhà
nghiên cứu quan tâm. Tác giả Trần Thị Luyến và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng
olygoglucosamin, một dẫn xuất của chitosan, thay thế NaN0
3
trong bảo quản xúc
xích gà surimi. Kết quả cho thấy, với hàm lượng 0,4% olygoglucosamin bổ sung
vào thành phần phối trộn sản xuất xúc xích gà surimi, sản phẩm vẫn đáp ứng tốt về

chất lượng cảm quan đòng thời đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho người tiêu
dùng [4], [6], [7].
1.2. Tổng quan về cà chua, bệnh thối ướt ở cà chua
1.2.1. Giới thiệu về cà chua
Cà chua đem lại cho con người một nguồn dồi dào các vitamin như vitamin C,
vitamin A, vitamin K, vitamin B cùng một số chất khoáng như K, Mg, Cr, Cu, Fe,