Nghiên cứu tạo một số chế phẩm sinh học từ Chitosan tách chiết từ vỏ tôm bằng phương pháp thuỷ phân enzyme

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU TẠO MỘT SỐ CHẾ PHẨM SINH HỌC
TỪ CHITOSAN TÁCH CHIẾT TỪ VỎ TÔM BẰNG
PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN ENZYME
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn Thiết

HÀ NỘI, 2011


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi tới thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Thiết
đã giao đề tài và trực tiếp hướng dẫn để em hoàn thành khóa luận này.
Đồng kính gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn Trần Thị Hoa Lý, người
đã cùng tôi làm đề tài và các thầy cô làm việc tại Phòng Hóa Sinh Thực VậtViện Công Nghệ Sinh Học đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em thực
hiện khóa luận này.
Em cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các thầy, các cô trong
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, các thầy, các cô trường Cao đẳng Thủy
sản nơi mà em đang công tác, các bạn lớp K13 cao học sinh học thực nghiệm,
gia đình và người thân đã luôn bên em trong suốt thời gian qua!

Hà Nội, tháng 11 năm 2011
Học viên

Nguyễn Thị Hạnh


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam
đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và
các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 11 năm 2011
Học viên

Nguyễn Thị Hạnh


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

CTSL

Chitosan kích thước phân tử nhỏ

C%

Nồng độ phần trăm

DD

Độ deacetyl hóa

ĐC

Đối chứng

E, [E]

Enzyme, nồng độ enzyme

E1

Cellulase

E2

Chitinase

E3

Chitosanase

FPLC

Flow Performance Liquid chromatography

GlcN

Glucosamine

GlcNAc

N-Acetyl-glucosamine

GLS

Glucosamin sulfate

HH

Mẫu chitosan được tách chiết từ chitin bằng
phương pháp hóa học

HQ

Hàn Quốc

Km

Hằng số Michaelis - Menten

Mr

Phân tử lượng của polymer

MNSC

monosaccharide

NAG

N-acetylglucosamine

η

Độ nhớt

OLCS

Oligochitosaccharide

P

Sản phẩm

S, [S]

Cơ chất, nồng độ cơ chất

T

Thời gian

U

Đơn vị enzyme

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1
CHƯƠNG 1...........................................................................................................5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................................5
1.1. Giới thiệu về chitin/chitosan ...........................................................................5
1.1.1. Phân bố.....................................................................................................5
1.1.2. Cấu tạo và tính chất của chitin .................................................................5
1.1.3. Cấu tạo và tính chất của chitosan.............................................................7
1.1.4. Công dụng của chitosan ...........................................................................8
1.2. Các enzyme có khả năng thủy phân chitosan ...............................................13
1.2.1. Quá trình phân giải chitin và chitosan trong tự nhiên............................13
1.2.2. Các enzyme thuỷ phân chitosan.............................................................15
1.3. Vai trò sinh học của Glucosamine ................................................................16
1.4. Vai trò sinh học của nanochitosan và các oligochitosaccharide...................20
CHƯƠNG 2.........................................................................................................22
VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................22
2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu..........................................22
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................22
2.1.2. Hóa chất .................................................................................................22
2.1.3. Thiết bị ...................................................................................................22
2.2. Các phương pháp nghiên cứu........................................................................22
2.2.1. Phương pháp tách chiết chitin từ vỏ tôm ...............................................22
2.2.2. Phương pháp đo độ nhớt xác định khối lượng phân tử trung bình của
chitin.................................................................................................................24
2.2.3. Phương pháp chuyển chitin thành chitosan ...........................................26
2.2.4. Các phương pháp xác định đường khử với antron.................................27
2.2.5. Các phương pháp nghiên cứu động học quá trình thủy phân chitosan..28
2.2.6. Phương pháp tủa với ethanol thu các sản phẩm khác nhau từ dịch thủy
phân chitosan....................................................................................................29
2.2.7. Phương pháp sắc kí sàng lọc phân tử trên thiết bị FPLC.......................30

CHƯƠNG 3.........................................................................................................31
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................................................31


3.1. Kết quả tách chiết chitin từ vỏ tôm và chuyển hóa chitin thành chitosan ....31
3.1.1. Kết quả tách chiết chitin từ vỏ tôm bằng phương pháp hóa học ...........31
3.1.2. Chuyển hóa chitin thành chitosan ..........................................................32
3.1.3. Đánh giá chất lượng các mẫu chitin và chitosan thu được ....................33
3.1.3.1. Kết quả đo độ nhớt..........................................................................34
3.1.3.2. Xác định khối lượng phân tử của chitin và chitosan ......................36
3.2. Kết quả thuỷ phân chitosan bằng phương pháp enzyme ..............................37
3.2.1. Kết quả nghiên cứu động học thuỷ phân chitosan bằng chitosanase.....37
3.2.1.1. Nghiên cứu động học quá trình thuỷ phân chitosan bởi chitosanase
bằng phương pháp đo độ nhớt......................................................................37
3.2.1.2. Nghiên cứu động học quá trình thuỷ phân chitosan do chitosanase
xúc tác bằng phương pháp xác định đường khử ..........................................40
3.2.2. Kết quả nghiên cứu thuỷ phân chitosan bằng chitinase.........................47
3.2.2.1. Đánh giá khả năng thuỷ phân chitosan bởi chitinase bằng phương
pháp đo độ nhớt............................................................................................48
3.2.2.2. Nghiên cứu động học quá trình thuỷ phân chitosan bằng chitinase
bằng phương pháp đo đường khử ................................................................49
3.2.3. Kết quả nghiên cứu thuỷ phân chitosan bằng cellulase .........................56
3.2.3.1. Đánh giá quá trình thuỷ phân chitosan bởi enzyme cellulase bằng
phương pháp đo độ nhớt ..............................................................................56
3.2.3.2. Nghiên cứu động học quá trình thuỷ phân chitosan bởi cellulase
bằng phương pháp đo đường khử ................................................................58
3.3. Đánh giá khả năng thu nhận các chế phẩm sinh học từ chitosan bằng
phương pháp thủy phân enzyme ..........................................................................64
3.3.1. Đánh giá khả năng thu nhận chế phẩm glucosamine từ chitosan bằng
phương pháp thủy phân enzyme ......................................................................65

3.3.2. Đánh giá khả năng thu nhận các chế phẩm sinh học khác từ chitosan
bằng phương pháp thủy phân enzyme .............................................................71
3.4. Phân tích sản phẩm bằng phương pháp sắc kí FPLC....................................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................78
PHẦN PHỤ LỤC................................................................................................85


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam là quốc gia ven biển, nằm trong khu vực Đông Nam Á có khí
hậu ấm áp quanh năm, có đường bờ biển dài hơn 3.260 km với 112 cửa sông,
lạch, có diện tích vùng nội thủy và lãnh hải rộng 226.000 km2 [6] cùng với
nhiều nguồn sinh vật đa dạng và phong phú. Chính vì thế mà hiện nay, ngành
đánh bắt và nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam rất phát triển, một trong những
ngành mũi nhọn ở nước ta là nuôi tôm và chế biến tôm đông lạnh xuất khẩu.
Hàng năm, các nhà máy chế biến tôm đã thải ra một lượng lớn phế liệu
(phụ phẩm) đầu và vỏ, khoảng 70000 tấn [16], chiếm tới 40% lượng nguyên
liệu ban đầu. Nguồn phụ phẩm này chủ yếu được sử dụng làm thức ăn cho gia
súc hay đôi khi bị thải ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng. Vì vậy việc
tìm ra các giải pháp tận dụng tối đa nguồn phụ phẩm này trong chế biến thủy
sản đang là mối quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Thành phần
chính của nguồn phế thải này là chitin, một polymer hữu cơ phổ biến trong tự
nhiên, chỉ đứng sau cellulose.
Trở ngại lớn nhất trong ứng dụng chitin là tính chất khó hòa tan của
chúng trong nhiều dung môi, kể cả các dung môi hữu cơ. Từ chitin có thể tạo
ra chitosan – một polysaccharide mà trong thành phần chứa chủ yếu là các
gốc glucosamine (GlcN) để ứng dụng cho nhiều ngành kinh tế: nông nghiệp,

công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và đặc biệt là trong ngành dược phẩm,
chitosan là nguyên liệu để bào chế ra nhiều loại sản phẩm thuốc chữa bệnh
khác nhau. Một trong các loại thuốc đó là glucosamine, chất này tham gia vào
quá trình tổng hợp nhiều thành phần của sụn khớp, đóng vai trò quan trọng
trong duy trì sức mạnh và tính đàn hồi của khớp. Nó có tác dụng kích thích tế
bào của sụn khớp tổng hợp ra các proteoglucan, ức chế một số enzyme gây


2

phá hủy sụn khớp, giảm các gốc tự do gây hại cho tế bào sinh sụn, tăng sản
sinh chất nhầy ở dịch khớp, làm trơn dịch khớp và giảm hiện tượng thoái hóa
khớp.
Nước ta có nhiều nguồn nguyên liệu chứa chitin phong phú. Trong
động vật thủy sản đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm lượng chitin chiếm
tỉ lệ khá cao, từ 14 - 35% so với trọng lượng khô [7]. Với đặc tính sẵn có như
kháng nấm, kháng khuẩn, tăng cường khả năng miễn dịch, tác động tích cực
đến quá trình chuyển hóa lipid trong cơ thể, chống lại tế bào u mà
chitin/chitosan và dẫn xuất của chúng đã được nghiên cứu sử dụng vào nhiều
lĩnh vực khác của cuộc sống: công nghiệp, nông nghiệp, thực phẩm, mỹ
phẩm, xử lý nước thải… và đặc biệt là trong lĩnh vực y học. Từ chitosan
người ta đã bào chế ra nhiều loại thuốc điều trị các bệnh như nhiễm xạ, chữa
bỏng, giảm đau, đặc biệt đối với bệnh nhân đái tháo đường chitosan có khả
năng kích thích cơ thể tiết ra insulin [17]. Mặc dù chitin/chitosan có rất nhiều,
được coi là hợp chất không độc, rất ít gây dị ứng nhưng quá trình nghiên cứu
chitin – chitosan chỉ thực sự có hệ thống vào giữa thế kỷ 20 [54]. Các công
trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới đã chứng minh trong vỏ
tôm có chứa 27% chất chitin, từ chitin họ có thể nhận được chitosan – một
polysaccharide mà trong thành phần chứa chủ yếu là các gốc glucosamine.
Trên thế giới và cả nước ta ngày càng có xu hướng sử dụng chế phẩm

chiết xuất từ nguồn gốc thiên nhiên. Vì vậy việc tạo ra các chế phẩm sinh học
từ chitosan và các sản phẩm chế biến từ các polysaccharide này là cần thiết.
Xuất phát từ những nhu cầu trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tạo một
số chế phẩm sinh học từ chitosan bằng phương pháp thủy phân enzyme”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tạo một số chế phẩm sinh học từ vỏ tôm bằng phương pháp thủy phân
enzyme.


3

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Đề tài có các nội dung nghiên cứu sau đây:
1) Thu nhận chế phẩm chitin từ vỏ tôm.
2) Chuyển hóa chitin thành chitosan và xác định kích thước phân tử của
chitin thông qua đo độ nhớt của chế phẩm chitosan nhận được.
3) Nghiên cứu động học của quá trình thủy phân chitosan bằng các
enzyme khác nhau để tìm điều kiện tối ưu cho việc tạo ra một số chế phẩm
sinh học từ chitosan: Nhóm sản phẩm chính thứ nhất là chitosan kích thước
phân tử nhỏ (bao gồm chitosan khối lượng phân tử thấp, nanochitosan); nhóm
sản phẩm chính thứ hai (bao gồm các oligochitosaccharide mạch dài, các
oligochitosaccharide mạch ngắn) gọi là oligochitosaccharide, còn nhóm sản
phẩm chính thứ ba – monosaccharide (glucosamine).
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu:
Chitin,

chitosan

khối

lượng

phân

tử

thấp,

nanochitosan,

oligochitosaccharide mạch dài, các oligochitosaccharide mạch ngắn và
monosaccharide (glucosamine).
* Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu quá trình thủy phân chitosan bằng các enzyme khác nhau:
chitinase, chitosanase, cellulase ở các nồng độ, nhiệt độ và thời gian khác
nhau.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tách chiết chitin từ vỏ tôm;
- Phương pháp đo độ nhớt xác định khối lượng phân tử trung bình của
chitin;
- Phương pháp chuyển chitin thành chitosan;
- Các phương pháp xác định đường khử với antron;


4

- Các phương pháp nghiên cứu động học quá trình thủy phân chitosan;
- Phương pháp tủa với ethanol thu các sản phẩm khác nhau từ dịch thủy
phân chitosan;

- Phương pháp sắc kí sàng lọc phân tử trên thiết bị FPLC.
6. Dự kiến đóng góp mới
Chỉ ra bằng phương pháp thủy phân enzyme sẽ tạo ra được một số chế
phẩm sinh học có giá trị giá tăng cao từ chitosan.


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu về chitin/chitosan
1.1.1. Phân bố
Mặc dù chitin được phát hiện ra từ khá sớm nhưng con người đã phải
mất hơn một thế kỷ mới có thể hiểu được rõ về cấu tạo hóa học, tính chất và
chức năng sinh học của nó. Chitin được Braconnot phát hiện lần đầu vào năm
1811 trong cặn dịch chiết từ một loại nấm [18] và chất này được gọi là
“fungine”. Đến năm 1823, Odier phân lập được một chất từ bọ cánh cứng mà
ông gọi là chitin nhưng không phát hiện ra sự có mặt của nitơ trong đó. Sau
đấy Children, Lassaigne và Payen đã xác định được sự có mặt của nitơ trong
chitin. Cho đến năm 1876, Ledderhose đã thủy phân chitin của động vật chân
đốt thu được glucosamine và acid acetic; như vậy cấu trúc của chitin đã dần
được xác định. Chitin là một polysaccharide mạch thẳng đứng thứ hai trong tự
nhiên về số lượng chỉ sau cellulose [21, 31, 35, 50, 57], là thành phần sinh
hóa không thể thiếu trong vỏ của các loài giáp xác. Chitin có mặt ở gần như
tất cả các lớp động vật [14]. Chitin tồn tại tự nhiên trong cơ thể động vật dưới
chức năng bảo vệ [20, 31, 35, 50], nó có ở lớp vỏ của các loài giáp xác (vỏ
cua, vỏ tôm, mai mực, bọ cánh cứng… ), vỏ của các loại côn trùng, thành tế
bào vi khuẩn, thành tế bào nấm, nấm men, vỏ của một số loài động vật ở sâu
đáy biển 2600m (Rifitia pachyprila). Người ta xác định 50% đến 80% các hợp

chất hữu cơ trong vỏ của động vật giáp xác và các biểu bì của côn trùng có
chứa chitin [28].
1.1.2. Cấu tạo và tính chất của chitin
- Cấu tạo của chitin: Chitin có cấu trúc polymer tuyến tính từ các đơn vị
N-acetyl-β-D-glucosamine nối với nhau nhờ cầu nối β–1, 4-glucoside.


6

Công thức phân tử: [C8H13O5] n
Công thức cấu tạo:
CH 2 OH

CH 2OH

CH 2OH
O

OH

O

O

O

O

OH

NHAc

NHAc

NHAc

Chitin

O

OH

n

- Tính chất của chitin:
Chitin có màu trắng, không tan trong nước, môi trường kiềm, acid
loãng và các chất dung môi hữu cơ như este, rượu… nhưng nó lại hòa tan
trong dung dịch đặc nóng của muối LiSCN (thiocyanate lithium) và
Ca(SCN)2 (thiocyanate calcium) tạo thành dung dịch keo.
Chitin tương đối ổn định với các chất oxi hóa khử, như thuốc tím
(KMnO4), oxy già (H2O2), nước javen (NaClO) hay Ca(ClO)2… Lợi dụng
tính chất này, người ta sử dụng các chất oxy hóa trên để khử màu cho chitin.
Khi đun nóng trong HCl đậm đặc thì chitin sẽ bị thủy phân hoàn toàn
tạo thành D- glucosamine và acid acetic, quá trình thủy phân bắt đầu xảy ra ở
mối nối glucoside, sau đó là sự loại bỏ nhóm acetyl (–CO – CH3).
(C32H54N4O21) x + 2H2O → (C28H50N4O19) x + 2 (CH3 – COOH) x
Khi đun nóng chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc thì chitin sẽ bị mất
gốc acetyl tạo thành chitosan.
Chitin + NaOH (đđ)

Đun nóng

Chitosan + nCH3COOH

Chitin có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại ở bước sóng: λ= 884 ÷ 890 µm.
Nhìn chung các phản ứng hóa học của chitin là không đa dạng, điều
này dễ dàng giải thích được do cấu tạo chitin có các nhóm tương đối trơ, hơn
nữa cấu trúc bề mặt của chitin phẳng lì và rất chặt chẽ đã gây khó khăn cho sự


7

tiếp xúc của nó với các tác nhân phản ứng. Tính không tan trong nước và các
dung môi hữu cơ thông thường nên chitin khó tham gia các phản ứng hóa học
thông thường, vì điều này mà khả năng ứng dụng của chitin đã bị hạn chế rất
nhiều. Các nhà khoa học đã cố gắng nghiên cứu biến đổi hóa học tạo ra các
dẫn xuất khác nhau của chitin để có thể hòa tan trong các dung môi thông
thường tiện lợi hơn trong quá trình sử dụng. Trong số các dẫn xuất của chitin
thì chitosan, một dẫn xuất thu được bằng phản ứng đeacetyl hóa chitin biến
đổi nhóm N – acetyl thành nhóm amine ở vị trí C2 [2], được coi là dẫn xuất
quan trọng nhất. Hiện nay người ta đã biết được chitosan có hoạt tính sinh học
cao và có nhiều ứng dụng đa dạng trong thực tế [19].
1.1.3. Cấu tạo và tính chất của chitosan
Chitosan là một polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị β –
D-glucosamine liên kết với nhau nhờ liên kết β–1, 4 glucoside.
Công thức phân tử:

[C6H11O4]n

Phân tử lượng:

Mchitosan = (161.07)n

Công thức cấu tạo:
CH 2 OH

CH 2OH

CH 2OH
O

OH
NH2

O

O

O

O

OH

O

OH
NH2

NH2

n
Chitosan
Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vẩy có màu trắng
hơi vàng. Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, kiềm nhưng hòa
tan trong acid acetic loãng tạo thành dung dịch keo dương, nhớt và trong suốt,
nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại
nặng như Pb, Hg…


8

Do chitosan còn cặp electron tự do linh động trên nguyên tử (N) nên có
khả năng tạo phức với ion kim loại [28], tạo liên kết với các acid hữu cơ,
anhydride hữu cơ.
Chitosan kết hợp với aldehyde trong điều kiện thích hợp, hình thành
gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzyme.
Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo thành muối khó tan, tác dụng
với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng màu tím, phản ứng này có thể
dùng để phân tích định tính chitosan.
1.1.4. Công dụng của chitosan
Công dụng trực tiếp của chitin nói chung là không nhiều và thường
chuyển qua dẫn xuất chitosan rồi tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng. Nhờ đặc
tính sinh học quý giá mà chitosan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
Nông nghiệp [4, 5], y – dược học [34, 56, 57], xử lí nước thải, công nghiệp
nhuộm, giấy, mỹ phẩm [57], thực phẩm [31]… Hiện nay các nhà khoa học
Việt Nam cũng đã và đang tập trung nghiên cứu nhiều về ứng dụng của
chitin/chitosan và các dẫn xuất của chúng trong y – dược học, trong nông
nghiệp và bảo vệ môi trường.
Trong nông nghiệp:

Oligoglucosamine ảnh hưởng sinh trưởng của rau cải và đậu cove và
các loại rau khác, có tác dụng tăng năng suất, tăng khả năng kháng bệnh, hạn
chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật góp phần bảo vệ môi trường và thực
hiện chương trình rau sạch, rau an toàn.
Chitosan được sử dụng để bọc nang các hạt giống nhằm mục đích ngăn
ngừa sự tấn công của nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng cố định
phân bón, thuốc trừ sâu, tăng cường khả năng nảy mầm của hạt [4]. Hiện nay
chế phẩm oligoglucosamine và oligochitin đã được nghiên cứu bởi PGS.TS.
Trần Thị Luyến – Trường đại học Nha Trang.


9

Kích thích tăng trưởng, tăng năng suất: Qua nghiên cứu ảnh hưởng của
chitosan và các nguyên tố vi lượng lên một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của
lúa mạ, ở nhiệt độ thấp thì kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan vi lượng làm
tăng hàm lượng diệp lục và hàm lượng Nitơ tổng số, đồng thời hàm lượng các
enzyme như amylase, catalase hay peroxidase cũng tăng lên, vì vậy làm tăng
năng suất cây trồng. Ngoài ra trong nông nghiệp còn sử dụng chitosan để bảo
quản thực phẩm, trái cây, do dịch keo chitosan (keo dương) có tác dụng chống
mốc, chống sự phá hủy của một số nấm mem, vi sinh vật gram âm trên các
loại hoa quả. Ngày nay chitosan còn được dùng làm nguyên liệu bổ sung vào
thức ăn cho tôm, cá, cua để kích thích sinh trưởng.
Trong Y học:
Tạo da nhân tạo: Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin được gọi là
Beschitin W, nó giống như một tấm vải và được bọc lên vết thương chỉ một
lần đến khi khỏi. Tấm Beschitin W bị phân hủy sinh học từ từ cho đến lúc
hình thành lớp biểu bì mới. Nó có tính chất kháng khuẩn, lành da, tạo biểu bì
mới, giảm đau, giúp cho các vết sẹo phục hồi nhanh chóng [2]. Ở lĩnh vực này
nước ta cũng trở thành quốc gia thứ hai sau Nhật Bản chế tạo thành công

màng da nhân tạo chữa các tổn thương về da từ chitin. Sản phẩm được mang
tên Vinachitin do tập thể các nhà khoa học thuộc Viện Hóa học (Trung tâm
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia) và đại học Y Hà Nội [1].
Tạo chỉ khâu phẫu thuật, tự hủy: Trường Đại học Delaware đã chế tạo
thành công chỉ khâu phẫu thuật tự tiêu từ chitin nhờ phát hiện ra một dung
môi đặc biệt có khả năng hòa tan chitin ở nhiệt độ thường mà không phá hủy
cấu trúc polymer [2].
Sản xuất thuốc trị viêm loét dạ dày, tá tràng từ chitosan. Và mới đây
Viện Vacxin Nha Trang đã sản xuất thành công hai sản phẩm là Chitovac
chữa béo phì và Glusivac điều trị thoái hóa khớp. Hai loại thuốc này đã được


10

Bộ Y tế cấp phép lưu hành toàn quốc vào đầu tháng 6/2005 [42]. Giá thành
của hai loại thuốc trên rẻ hơn một nửa so với giá thuốc ngoại nhập. Chitosan có
tác dụng chữa béo phì nhờ tính năng ngăn cản lipid vào máu, hút các chất béo
không cho chúng hấp thụ vào máu và thải ra ngoài bằng đường tiêu hóa [55].
Một trong những tính năng quan trọng và hữu ích nhất của chitosan là
khả năng tạo phức: Chitosan liên kết chọn lọc với cholesterol [39], các acid
béo, protein và các tế bào u, kích thích sản sinh bạch cầu. Vào năm 2003,
nhóm các bác sĩ Bệnh viện K Hà Nội đã thí nghiệm thực hiện trên 60 bệnh
nhân tuổi từ 35 – 76 và đưa ra kết luận chitosan có khả năng khống chế sự gia
tăng của tế bào ung thư. Hay như Sirica và Woodman [39] khi thử nghiệm
khả năng kết tụ tế bào u của chitosan đã chỉ ra rằng, chitosan có khả năng kết
tụ một cách có chọn lọc tế bào u trong ống nghiệm, tạo ra khối kết tụ đặc, bao
quanh và ức chế sự phát triển của tế bào. 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 qụy.
Trong công nghệ sinh học:

Làm chất mang để cố định enzyme và cố định tế bào: Enzyme cố định
đã cho phép mở ra việc sử dụng rộng rãi enzyme trong công nghiệp, y học và
khoa học phân tích. Enzyme cố định được sử dụng lâu dài, nên không cần
thay đổi chất xúc tác. Sử dụng chitosan làm chất mang để cố định enzyme và
tế bào được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ làm sạch nước, làm trong
nước quả…
Trường Đại học Nha Trang đã nghiên cứu phối trộn chitosan và
alginate để làm chất mang cố định tế bào Saccaromyces cerevisiae để lên men
rượu từ glucose. Kết quả đã làm tăng độ bền của các hạt gel microcapsule,
tăng chu kỳ lên men [16] trong quá trình sản xuất rượu đem lại hiệu quả kinh
tế cao.


11

Trong công nghệ thực phẩm:
Nhờ khả năng làm đông tụ các thể rắn lơ lửng giàu protein và nhờ khả
năng kết dính tốt các ion kim loại như Pb, Hg… do đó chitin được sử dụng
tẩy lọc nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà máy chế biến thực phẩm.
Chitosan được sử dụng như một polymer-catinonite trong sản xuất agarose từ
agar – agar có chất lượng kém. Chitin có tính tẩy màu mà không hấp thụ mùi
và các thành phần khác nên nó được ứng dụng vào việc khử màu nước uống
(đồ uống nước trái cây), dầu cá, nước mắm xuất khẩu. Bùi Văn Miên và
Nguyễn Anh Trinh, khoa Công nghệ thực phẩm thuộc Trường Đại học Nông
Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu tạo ra màng chitosan bằng các sử
dụng các chất phụ gia khác nhau nhưng có cùng bản chất hóa học (thường là
các chất dẻo hóa học) được sử dụng để tăng tính dẻo dai và đàn hồi của màng.
Ví dụ như: EG, PEG… Những vỏ bọc đầu tiên ra đời được chế tạo để nhồi
xúc xích, lớp màng này còn có tác dụng đặc biệt là không làm mất màu và
mùi đặc trưng của xúc xích. Từ thành công này, các nhà khoa học tiếp tục

nghiên cứu sử dụng vỏ bọc chitosan để bảo quản thủy sản tươi và khô.
Bên cạnh đó chitosan còn được ứng dụng trong rất nhiều các ngành
công nghiệp khác như hóa chất, mỹ phẩm, dệt… Năm 1961, nhà khoa học
Nga Boris Beloisov đã khởi xướng việc bào chế thuốc chống nhiễm xạ từ
chitosan. Kết quả thử nghiệm tiêm thuốc cho chó và khỉ trước khi chúng bị
nhiễm xạ cho thấy khả năng sống sót tới 45%. Các hãng mỹ phẩm trên thế
giới cũng đã ứng dụng thành phần chitosan như là các tác nhân tạo gel và giữ
ẩm cho hàng loạt các sản phẩm của mình như kem đánh răng, kem chống
nắng, nước xúc miệng… Chitosan được sử dụng để sản xuất kem chống khô
da do chitosan có thể cố định dễ dàng trên biểu bì của da nhờ các nhóm –
CH3+. Các nhóm này liên kết với các tế bào sừng hoá của da, nhờ vậy mà các
nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng chitosan làm các loại kem dưỡng da


12

chống nắng bằng cách ngăn các tia cực tím bởi các nhóm – CH3+ [15]. Hãng
mỹ phẩm Wella đã dùng chitin/chitosan trong ít nhất 15 sản phẩm bảo vệ tóc
và hãng Shiseido cũng đã dùng chất này trong 13 sản phẩm. Chitosan được sử
dụng là thành phần của keo xịt tóc, do chitosan là polyamine (tích điện
dương) có thể kết hợp với các protein của tóc và nhờ độ keo của nó khi khô sẽ
làm cho toc cứng giữ được nếp của tóc. Do có cấu trúc tương tự như cellulose
nên chitin/chitosan được nghiên cứu bổ sung vào nguyên liệu sản xuất giấy,
nó làm tăng độ bền dai của giấy, đồng thời việc in trên giấy cũng tốt hơn [9].
Qua nghiên cứu người ta thấy rằng nếu xử lý bề mặt giấy với dung dịch
chitosan 1% thì độ bền của giấy sẽ tăng lên khi bị ướt hay tăng độ nét khi in.
Trong công nghệ sản xuất vải người ta cũng sử dụng chitosan để thay thế hồ
tinh bột trong quá trình hồ vải, nó có tác dụng làm cho sợi tơ bền, mịn, bóng
đẹp và cố định hình in. Chitosan có thể kết hợp với một số thành phần khác để
sản xuất vải chịu nhiệt, vải chống thấm, sản xuất vải col, vải chitosan được

nghiên cứu bởi các nhà khoa học Trường Đại học Nha Trang.
Theo Tiến sĩ (TS) Trang Sĩ Trung, Trưởng bộ môn Hóa sinh - Vi sinh
thực phẩm, Trường Đại học Nha Trang thì việc kết hợp enzyme Flavourzyme
trong quy trình sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu vỏ đầu tôm sẽ giảm thiểu
lượng hóa chất sử dụng, đồng thời thu được 2 sản phẩm chính chứ không phải
1 như những quy trình hiện nay. Từ năm 2006 đến 2008, TS Trang Sĩ Trung
và các cộng sự đã tập trung nghiên cứu cải tiến quy trình theo hướng kết hợp
xử lý hóa học với sinh học, đồng thời hoàn thiện quy trình theo hướng bổ
sung các công đoạn tận thu protein và astaxanthin, nâng cao chất lượng
chitin-chitosan. Việc kết hợp sử dụng enzyme chứ không chỉ dùng hóa chất
trong quá trình sản xuất chitin-chitosan có ưu thế hơn so với phương pháp hóa
học truyền thống là giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng và thải ra môi trường.
Mặt khác, quy trình cải tiến với sự vượt trội về chất lượng chitin, chitosan thu


13

được và thu hồi sản phẩm protein-astaxanthin có giá trị dinh dưỡng và sinh
học, làm hạn chế các chất hữu cơ chứa trong nước thải, giảm thiểu chi phí xử
lý môi trường. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô
nhiễm môi trường trầm trọng do các cơ sở chế biến chitin-chitosan gây ra,
góp phần phát triển bền vững ngành công nghiệp sản xuất chitin-chitosan từ
phế liệu thủy sản. Đây là một hướng đi cho phương pháp sản xuất sạch hơn.
Bên cạnh đó, việc kết hợp sinh học và hóa học còn đảm bảo vấn đề giá thành
sản xuất hợp lý, cơ hội cho mở rộng sản xuất với quy mô lớn.
1.2. Các enzyme có khả năng thủy phân chitosan
1.2.1. Quá trình phân giải chitin và chitosan trong tự nhiên
Chitin và chitosan là những biopolymer bền, nhưng vẫn có một loại
enzyme do một số vi khuẩn và nấm trong đất tạo ra có thể phân huỷ được. Do
vậy, loại polymer này sẽ tan rã nhanh chóng trong môi trường sau khi bị vứt

bỏ. Hàng năm trên trái đất có khoảng 1010 – 1011 [17, 57] tấn chitin được tổng
hợp, so với lượng cellulose là 1011 tấn/năm [18] và cũng một lượng chitin như
vậy bị phân huỷ. Quá trình phân huỷ chitin/chitosan xảy ra trong tự nhiên ở cả
điều kiện có oxy và không có oxy.
Ở nhóm sinh vật có khả năng sử dụng chitin/chitosan làm cơ chất, sản
phẩm cuối cùng của quá trình phân giải chitin/chitosan là GlcN - nguồn
cacbon cho quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng. Các sinh vật này
đều tiết ra các enzyme chitinolytic/chitosanolytic để phân giải chitin/chitosan.
Trong số các enzyme này phải kể tới chitinase (exochitinase và endochitinase), chitin deacetylase, chitosanase, N-acetylglucosamineidase,
glucosaminidase và acetylase.
Trong tự nhiên có 2 đường phân giải chitin: Theo đường thứ nhất chitin
bị tác động trực tiếp bởi enzyme (hệ enzyme) chitinase, còn theo đường thứ
hai đầu tiên chitin được deacetyl hoá thành chitosan dưới xúc tác của enzyme


14

chitin deacetylase, sau đó chitosan bị thuỷ phân bởi chitosanase. Sản phẩm trung
gian trong quá trình phân giải chitin và chitosan là các chitooligosaccharide + N,
N1-diacetylchitobiose và oligo-GlcN + chitobiose tương ứng.
Ngoài nhóm sinh vật sử dụng chitin làm nguồn carbon thì các nhóm
sinh vật tổng hợp chitin và không tổng hợp chitin khác cũng tạo ra chitinase.
Tuy nhiên, chức năng của enzyme chitinase ở các nhóm sinh vật này hoàn
toàn khác chức năng của chitinase ở nhóm sinh vật thứ nhất. Nếu như ở nhóm
sinh vật thứ nhất chức năng sinh lí của chitinase là tiêu hoá, mục đích hoạt
động chính của enzyme là tạo ra GlcN phục vụ cho nhu cầu năng lượng và vật
liệu của cơ thể thì ở nhóm sinh vật tổng hợp chitin, chức năng sinh lí của
chitinase là tự phân (autolytic), làm cho sợi nấm định hướng lại sự sinh
trưởng của nó hoặc côn trùng xây dựng lại khung xương ngoài của chúng (sự
lột xác) [27]. Ngoài ra, các chitinase còn có chức năng sinh học là tấn công

hay tự vệ. Vai trò tấn công của chitinase là rất rõ ràng trong trường hợp các
tác nhân gây bệnh ở nhóm cơ thể tổng hợp chitin, nó giúp cho các tác nhân
gây bệnh (như nấm, protozoa và vi khuẩn) xâm nhập được vào cơ thể các
động vật chân khớp, giun hay côn trùng. Còn vai trò tự vệ của chitinase là
chung cho giới thực vật, nơi mà các chitinase được tổng hợp cảm ứng trong
trường hợp bị nhiễm trùng hay tổn thương để chống lại các tác nhân gây bệnh
là nấm. Ở các loài cây ăn thịt côn trùng, hệ thống tự vệ (nhờ chitinase) được
biến đổi thành chức năng tiêu hoá [24]. Vai trò tự vệ của các chitinase cũng
có cả ở động vật: hoạt tính chitinolytic cao có trong huyết thanh của các động
vật nhai lại và cá bơn [27]. Tuy nhiên để kháng được nấm thực vật phải có cả
1 tổ hợp kháng nấm phòng thủ, trong đó không chỉ có endochitinase, mà còn
có cả lysozyme và β-1, 3-glucanase. Chỉ tổ hợp từ 3 enzyme này mới có khả
năng làm ngừng quá trình nảy mầm của bào tử nấm và làm giảm sự sinh
trưởng của sợi nấm.


15

1.2.2. Các enzyme thuỷ phân chitosan
Như chúng ta đã biết sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải
chitin/chitosan trong tự nhiên là GlcN, nó chính là cơ chất, là nguồn cung cấp
năng lượng và nguyên liệu ban đầu xây dựng nên các thành phần khác của cơ
thể ở nhiều nhóm sinh vật. Các enzyme tham gia vào các quá trình phân giải
chitin/chitosan thành GlcN được gọi là các enzyme chitinolytic.
Có 2 quy trình chuyển hoá chitin thành glucosamine tương ứng với 2
đường phân giải chitin trong tự nhiên.
Ở quy trình thứ nhất, chitin chuyển hoá thành glucosamine dưới tác
động trực tiếp của hệ enzyme chitinase, N-acetyl-glucosaminidase và
deacetylase. Dưới tác động của các enzyme này, đầu tiên chitin sẽ được thuỷ
phân thành các chitooligosaccharide, sau đó bị cắt tiếp thành N, N1diacetylchitobiose. Tiếp theo N, N1-diacetylchitobiose được chuyển hoá

thành GlcNAc dưới tác động của enzyme N-acetyl-glucosaminidase. Cuối
cùng GlcNAc được chuyển thành GlcN, phản ứng do enzyme deacetylase xúc
tác.
Trong quy trình thứ 2, đầu tiên chitin được chuyển hoá thành chitosan
dưới tác động của enzyme chitin-deacetylase, sau đó được thuỷ phân tiếp
thành disaccharide chitobiosse do enzyme chitosanase xúc tác. Cuối cùng
chitobiose được chuyển hoá thành GlcN dưới tác động của enzyme βglucosidase (glucosaminidase). Như vậy, về mặt enzyme học quy trình thứ
nhất chuyển hoá chitin thành GlcN phức tạp hơn quy trình thứ hai, vì phải sử
dụng nhiều enzyme hơn quy trình hai. Mặt khác, trong quy trình hai, phản
ứng chuyển hoá chitin thành chitosan ta có thể thay bằng phản ứng hoá học
thông thường: đun chitin trong dung dịch kiềm đặc ở nhiệt độ cao.
Ngoài các enzyme chitosanase là những enzyme thuỷ phân đặc hiệu
chitosan, còn có rất nhiều (nhóm) enzyme khác cũng có hoạt tính thuỷ phân


16

đối với chitosan như là các chitinase [5, 22, 23, 33, 36, 42], cellulase [46],
lysozyme [37, 42] và các enzyme: hemicellulase [46], protease, lipase và các
β-1, 3-1, 4-glucanase [30]. Các oligosacharide nhận được từ thuỷ phân
chitosan bằng các enzyme chitosanase có thể được cắt tiếp thành
monosaccharide bởi các enzyme glucosaminidase và các enzyme Nacetylglucosaminidase. Chính vì vậy trong đề tài này, ngoài 2 enzyme
chitinase và chitosanase ra, chúng tôi sẽ sử dụng một enzyme trong số các
enzyme có khả năng thuỷ phân chitosan được liệt kê ở trên là cellulase.
Cellulase thuỷ phân được các liên kết glucoside β-1 →4 trong chitosan với
hiệu suất rất cao. Cellulase là một hệ gồm 3 enzyme là endoglucanase - thuỷ
phân ngẫu nhiên các liên kết glucoside β-1 →4 bên trong mạch cellulose,
exoglucanase còn có tên gọi là cellobiohydrolase - cắt mạch cellulose từ đầu
không khử với tạo thành disaccharide cellobiose (enzyme này còn có nhiều
tên khác như C1 cellulase, exo- cellobiohydrolase) và enzyme thứ 3 là βGlucosidase - thuỷ phân cellobiose thành glucose (enzyme này cũng có nhiều

tên gọi khác nhau phụ thuộc vào cơ chất mà nó thuỷ phân, ví dụ một trong các
tên gọi cũ là cellobiase).
1.3. Vai trò sinh học của Glucosamine
Glucosamine (GlcN) là tiền chất của N-acetylglucosamine (NAG) –
đơn vị cấu trúc của chitin, thành phần cấu trúc chính của khung xương ngoài
(exoskeleton) ở nhiều nhóm động vật không xương sống và thành tế bào của
nấm và tảo. NAG/GlcN còn là đơn vị cấu trúc của nhiều polymer sinh học
quan trọng khác như các glycoprotein, glycolipid và các loại mucopolysaccharide khác nhau. Galactosamine là dẫn xuất của GlcN có trong
thành phần của nhiều mucopolysaccharide ở động vật, thực vật và vi khuẩn.
Những chất chứa cacbonhydrate này được tìm thấy trong gân, dây chằng, sụn,
hoạt dịch lỏng, màng nhày, cấu trúc của mắt, van tim, mạch máu... Chitin và


17

chitosan là 2 nguồn tồn trữ chính của GlcN. Trong thế giới động vật, ngoài chitin,
GlcN có cả trong thành phần của nhiều polysaccharide khác như acid hyaluronic,
heparin và keratan-sulfate, còn galactosamine lại có trong thành phần của các
glycolipid và polysaccharide chính của sụn là chondroitin-sulfate.
Mucopolysaccharide là thành phần của các proteoglycan – các chất
chính tạo thành chất nền giữa các tế bào của mô liên kết. Các proteoglycan
chiếm tới 30% trọng lượng khô của mô liên kết, chúng có tên gọi là mucopolysaccharide (hay còn gọi là glycosaminoglycan) vì chúng được tìm thấy
chủ yếu trong các chất nhầy. GlcN và galactosamine là một trong hai
aminosaccharide - đơn vị cấu trúc của các glycosaminoglycan.
GlcN là đường amine được tổng hợp trong tế bào từ glucose thông qua
con đường sinh tổng hợp hexosamine bởi phản ứng amide hoá (amidation)
glucose 6-phosphate và nó có thể được biến đổi tiếp bằng acetyl hoá thành
NAG hoặc isomer hoá thành galactosamine, và sau đó là đi vào các thành
phần khác nhau của tế bào.
Trong cơ thể động vật, sụn là một loại mô liên kết cấu tạo từ các tế bào

sụn (chondrrocyte), các sợi protein. Các mạch bên liên kết này chủ yếu là các
polysaccharide chondroitin-sulfate và keratan-sulfate. GlcN là thành phần chính
của keratan-sulfate, và cũng là thành phần của acid hyaluronic - một
glycosaminoglycan tìm thấy trong sụn, dịch khớp và trong các mô liên kết khác.
Các glycosaminoglycan hút nước rất mạnh, tăng khả năng giữ nước của các
cluster proteoglycan làm cho sụn có các tính chất chắc và đàn hồi, nó cũng cho
phép các chất dinh dưỡng chảy vào sụn và các chất thải chảy ra.
Vai trò của GlcN trong cơ thể không chỉ đơn giản là “nguyên liệu ban
đầu”, từ đó tạo thành nhiều nhóm chất quan trọng mà trên thực tế GlcN còn là
một phân tử tín hiệu có chức năng điều hoà nhiều chiều trong cơ thể người. Vào
năm 1953, Quastel và Cantero đã chứng minh rằng GlcN có hoạt tính ức chế


18

ung thư. Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng GlcN có hoạt tính ức chế
miễn dịch và có thể được sử dụng như là tác nhân ức chế miễn dịch: O'Neill
và Parish đã chứng ming rằng các monosaccharide, đặc biệt là các
amineosaccharide, có khả năng ức chế chức năng gây độc tế bào (cytotoxic
function) của bạch cầu T trong mô nuôi cấy. Trong vòng 5 - 7 năm trở lại đây,
GlcN đã gây được sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu có lẽ là do nó được coi
là một tác nhân có lợi trong điều trị chứng viêm khớp. Các chế phẩm GlcN và
cùng với chondroitin sulfate đã được bán không cần có đơn thuốc và các nhà
sản xuất cho rằng các hiệu ứng có lợi của các chất này liên quan tới sự tái tạo
sụn khớp, mà một trong các thành của nó là GlcN ở dạng các glycoprotein của
các proteoglycan cấu trúc. Những nghiên cứu gần đây trên người đã chứng
minh các hiệu ứng có lợi của GlcN trong chứng viêm khớp. Cơ chế thực sự mà
nhờ đó GlcN có lợi cho các bệnh nhân vẫn chưa được biết rõ.
Hiện nay, chứng viêm khớp là một trong các bệnh vào loại phổ biến nhất
trên thế giới, ảnh hưởng lên một bộ phận lớn dân cư ở khắp mọi nơi trên trái

đất. Theo nhận định của giới chuyên môn của Mĩ, viêm khớp là nguyên nhân
bệnh tật chính ở Mĩ, gây thiệt hại cho nền kinh tế hơn 124 tỉ đôla trong 1 năm
chi phí cho chữa trị và chăm sóc các bệnh nhân với chứng viêm xương khớp.
Trong nhiều năm qua các loại thuốc được dùng để điều trị các bệnh viêm
xương khớp ở nước ta chủ yếu là các loại thuốc thuộc nhóm steroid như
cortisone, hydrocortisone, prednisolone… Việc dùng các loại thuốc thuộc
nhóm steroid trong điều trị bệnh viêm xương khớp có ưu điểm là mang lại hiệu
quả tức thời, giảm đau nhanh, nhưng vẫn không trị được hết mầm bệnh, và
dùng các loại thuốc bản chất steroid còn gây tác động phụ tới gan, thận và dạ
dày trong trường hợp dùng thuốc kéo dài. Trong cơ thể người, GlcN cần thiết
cho tạo thành các proteoglycan - thành phần quan trọng của sụn bình thường
(sụn khoẻ), GlcN đóng vai trò quan trọng trong duy trì sức mạnh và tính đàn


19

hồi của khớp. Các nghiên cứu cho thấy sử dụng một mình hoặc cùng với
chondroitin sunfate, muối GlcN sẽ làm dịu đau và viêm của những người bị
viêm khớp mãn tính và nó cũng có rất nhiều ảnh hưởng có ích trong thoái hoá
khớp. Như vậy chế độ có bổ sung thêm GlcN và chondroitin sunfate là một thị
trường tiềm năng của 40 triệu dân Mỹ, những người bị viêm khớp mãn tính,
vận động viên, những người phải thường xuyên sử dụng đến thuốc chữa xương
khớp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bổ sung các tiền chất của proteoglycan (là
GlcN hoặc chondroitin sulfate) làm phục hồi (tái tạo) sụn khớp, do đó dẫn tới
giảm đáng kể đau và (khô) cứng khớp, tốt hơn dùng ibuprofen. Các kết quả thử
nghiệm cho thấy các bệnh nhân sử dụng GlcN ở dạng bổ sung có tác dụng làm
dịu đau, giảm viêm ở mức độ như trường hợp dùng các thuốc chống viêm
không có bản chất sreroid như aspirin và ibuprofen. Việc sử dụng thuốc GlcN
(dạng sulfate hoặc chloride) trong điều trị hoặc hỗ trợ điều trị các bệnh về
xương khớp được quan tâm ở châu Âu đã từ lâu, nhưng mới được sử dụng ở

Mĩ trong thời gian gần đây trong điều trị. Viện Vacxin Nha Trang đã bước đầu
sản xuất được thuốc glucovac từ chitin để chữa bệnh viêm khớp. Thị trường
cho việc bổ sung GlcN và chondroitin sunfate rất lớn. Giữa 7/1998 và 9/1999,
việc bán lẻ ở Mỹ được ước lượng hơn 500.000.000 USD. Một lượng lớn đồ
uống bắt đầu được sản xuất có thêm glucosamine là nước giải khát, ví dụ như
hãng Pepsi với Sobe Sport System có chứa glucosamine được đẩy mạnh tiêu
thụ trong giới vận động viên trẻ. Năm 2000, Sobe Sport System trở thành thức
uống phổ biến ở Mỹ, nhiều loại nước giải khát với những hương vị khác nhau
chứa GlcN cũng đang được sản xuất bởi các hãng như Coca-Cola, Procter và
Gamle. Theo International Nomenclature of Cosmetic Ingredients thì GlcNAc
được sử dụng như mỹ phẩm dưỡng da. Nó cũng là thành phần của kem, chất
giữ ẩm cải thiện da, tóc, móng tay.