Tìm hiểu vai trò của EPS đối với thực phẩm và sức khỏe con người

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐẠI HỌC HUẾ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*-----------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ
Họ và tên: ĐOÀN THỊ KIM TIẾC
Lớp: CNTP46 B
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
1.Tên đề tài: Tìm hiểu vai trò của EPS đối với thực phẩm và sức khỏe con người.
2.Nội dung
- Lời nói đầu.
- Tổng quan về polysaccharide.
- Nguồn thu polysaccharide
- Vai trò của polysaccharide đối với thực phẩm và sức khỏe con người
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
1. Ngày

giao nhiệm vụ: 28/09/2015

2. Ngày

hoàn thành: 06/01/2016
Huế, ngày 06 tháng 01 năm 2016
Trưởng bộ môn CNSTH

Giáo viên hướng dẫn

TS. Lê Thanh Long

Th.S. TRẦN BẢO KHÁNH


LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời kỳ phát triển chung về mọi mặt của xã hội như hiện nay thì nhu cầu của
con người cũng ngay càng được quan tâm chú trọng. Một trong những nhu cầu
hàng đầu của con người là vấn đề ăn uống. Hiện nay thực phẩm không những phải
ngon, bổ, dưỡng mà kèm theo đó phải đảm bảo an toàn vệ sinh.
Thực phẩm của con người bao gồm từ rất nhiều nguồn khác nhau với vô số chất
cần thiết cho sự sông của con người. Một trong số đó là các loại polysaccharide,
cung cấp cho con người nguồn năng lượng lớn, cải thiện các tính chất cảm quan
của thực phẩm làm tăng giá trị của thực phẩm.
Ngoài những giá trị mang lại đối với thực phẩm thì chúng còn có giá trị rất lớn đối
với sức khỏe con người. Đây hiện đang là một đối tượng nghiên cứu có tiềm năng
rất lớn trong lĩnh vực y học.
Với những vai trò đối với thực phẩm và y học nêu trên nên trong đồ án này em có
nhiệm vụ “Tìm hiểu vai trò của polysaccharide đối với thực phẩm và sức khỏe
con người”


PHẦN 1. TỔNG QUAN VỀ POLYSACCHARIDE

1.1.

Định nghĩa polysaccharide

Polysaccharides là polymer phân tử gồm chuỗi dài các đơn vị monosaccharide liên
kết với nhau bằng mối liên kết glycosidic. Trong một số trường hợp, polymer của
chúng chỉ chứa duy nhất một loại monomer (β-D-glucose đối với cellulose và α-Dglucose đối với tinh bột). Các loại polymer này được gọi là homopolysaccharide.
Nếu trong mạch polymer có chứa 2 loại monomer trở lên thì chúng được gọi là
heteropolysaccharides. Thông thường các heteropolysaccharides có chứa cả hexose
hoặc cả pentose. Trong một số trường hợp, các gốc monosaccharide trong
polysaccharide còn chứa các gốc phi glucoside như sulfuric acid, phosphoride acid,
acetic acid,…
Polysaccharides tự nhiên rất dễ bị phân hủy sinh học và ít độc hại hơn so với các
polyme tổng hợp. Vì vậy các polysaccharide được tổng hợp từ các loại thực vật và
vi sinh vật ngày càng có vai trò quan trọng trong đời sống con người. Hầu hết các
polysaccharides có nguồn gốc từ tự nhiên là của exopolysaccharide (EPS).
Exopolysaccharides là các polyme cao phân tử trọng lượng đó được cấu tạo của dư
lượng đường và được sinh ra bởi một loại vi sinh vật vào môi trường xung
quanh. Vi sinh vật tổng hợp một phổ rộng các đa chức năng polysaccharides bao
gồm polysaccharides trong tế bào, polysaccharides cấu trúc và polysaccharides
ngoại bào hoặc exopolysaccharides (EPS). Exopolysaccharides thường bao gồm
monosacarit và một số nhóm thế không carbohydrate
(như acetate, pyruvate, succinate, và phosphate)
Do sự đa dạng, phong phú trong thành phần, exopolysaccharides đã được ứng dụng
phong phú trong nhiều ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

1.2.

Nguồn thu nhận polysaccharide

1.2.1. Polysaccharide từ nấm
1.2.1.1.
Tổng hợp polysaccharide

từ nấm đông trùng hạ thảo (Cordyceps

sinensis)
C. sinensis là nấm dược liệu quý hiếm, có giá trị cao trong y học cổ truyền Trung
Quốc, gọi là “DongChongXiaCao” (Đông trùng Hạ thảo). Nghiên cứu hiện đại đã
chứng minh, C. sinensis có tác dụng tốt cho sức khỏe, tăng cường miễn dịch,
chống suy giảm trí nhớ, làm chậm quá trình lão hóa, bảo vệ não và tim trong điều
kiện oxy khí quyển…(Zhu và cộng sự, 2013). Những tác dụng có lợi đó là do có sự
đa dạng về thành phần các hợp chất có hoạt tính sinh học như nucleosid
(cordycepin, adenosin), polysaccharid, alkaloid, acid amin, các nguyên tố vi
lượng… Trong đó, nhóm hoạt chất polysaccharid được nghiên cứu nhiều bởi chúng
có hoạt tính sinh học cao như kháng oxy hóa, điều hòa hệ thống miễn dịch, giảm
đường huyết, giảm cholesterol trong máu, kháng ung thư và chống di căn.[4]
Quy trình tách chiết exopolysaccharide (EPS) từ dịch nuôi nấm C.sinensis
dựa trên phương pháp của Kim và Yun (2003); Sharma Sapan Kumar và
cộng sự (2015) có chỉnh sửa. [4]
Dịch nuôi cấy nấm C.sinensis

Ly tâm
4000 vòng/phút trong 15 phút
Thu dịch
cô quay
Cô nước
Tủa với ethanol 95°
Ly tâm 6000 vòng/phút trong 20 phút

Thu tủa
Bảo quản ở 4°C
EPS


Hình 1. Quy trình tách chiết EPS từ dịch nuôi cấy nấm Cordyceps sinensis

1.2.1.2.

Tổng hợp polysaccharide từ nấm bào ngư nhật SI-02

Các thông số trong quá trình nuôi cấy để sản xuất exopolysaccharide (EPS) từ
nấm bào ngư nhật SI-02 đã được tối ưu hóa bằng cách sử dụng phương pháp nuôi
cấy bề mặt (RSM).
Các điều kiện tối ưu cho EPS chiết xuất được dự đoán là, thời gian kết tủa 20.24 h,
nồng độ ethanol 89.62% và pH 8.17, và EPS sản xuất ước đạt 7,27 g / L. Năng suất
thực tế của EPS theo các điều kiện đã được 7.21 g / L. Các kết quả cung cấp một
tài liệu tham khảo cho sản xuất quy mô lớn của EPS bởi P. eryngii SI-02 trong quá
trình lên men công nghiệp và EPS có thể được sử dụng như một chất chống oxy
hóa tiềm năng trong đó tăng cường phản ứng miễn dịch thích ứng. [5]
1.2.2.

Polysaccharide từ thực vật
1.2.2.1.
Carrageenan từ rong đỏ (Rhodophyceae)

Rong đỏ (Rhodophyceae) là những loài rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng
tím hay hồng nâu. Khi khô tùy theo phương pháp sơ chế mà có thể chuyển sang
màu nâu hay nâu vàng đến vàng. Ngành rong đỏ có 2.500 loài, gồm 400 chi thuộc
nhiều họ, phần lớn sống ở biển, có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ một số ít thuộc dạng

một tế bào hay quần thể. Rong có dạng hình trụ dẹp dài, phiến chia hoặc không
chia nhánh. Phần lớn chia nhánh kiểu một trục, một số ít theo kiểu hợp trục.
Nhóm rong cho carrageenan (Carrageenophit): Bao gồm các loại như
Gigartina, Eucheuma, Chondrus, Iridaea và Furcellaria. Carrageenan được tách
bằng nước nóng trong môi trường kiềm yếu, sau đó được sấy khô hay kết tủa để
thu các sản phẩm tinh sạch hơn.
Carrageenan được sử dụng làm chất ổn định, chất tạo nhũ hoặc chất tạo kết cấu
cho nhiều ứng dụng trong nông nghiệp và công nghiệp.
1.2.2.2.

Alginate từ rong nâu (Phacophyccae)

Alginate được sản xuất chủ yếu bằng cách chiết chúng từ rong nâu khai thác
từ tự nhiên.
Alginate có trong tất cả các loại tảo nâu (Phacophyccae), là thành phần chính của
thành tế bào. Nguồn thu nhận chính trong công nghiệp là từ tảo bẹ.
Alginate thường được chiết bằng kiềm, sau đó được kết tủa bằng acid hay muối
calcium. Sau đó trung hòa bằng kiềm hoặc các bazo khác nhau để tạo ra những
alginate tương chúng mà ta mong muốn: natri alginate, amon alginate, canxi
alginate hoặc trictanolanin alginate.
1.2.2.3.

Polysaccharide từ các loại củ, quả

Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như: ngũ cốc. Tinh
bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế
độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài động vật khác. Ngoài sử dụng
làm thực phẩm ra, tinh bột còn được dùng trong công nghiệp sản xuất giấy, rượu,

băng bó xương. Tinh bột được tách ra từ hạt như ngô và lúa mì, từ rễ và củ như
sắn, khoai tây, dong là những loại tinh bột chính dùng trong công nghiệp.
Ngoài ra, polysaccharide từ thực vật còn có cellulose, pectin…
1.2.3.

Polysaccharide từ vi sinh vật

Ngày nay, việc sản xuất các hợp chất cao phân tử từ vi sinh vật là một phát hiện
quan trọng. Quá trình sản xuất này không phụ thuộc vào mùa màng, điều kiện khí


hậu hay nguồn nước. Những sản phẩm này được kiểm soát và có tính chất ổn định,
được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
Một số exopolysacchride (EPS) từ vi sinh vật thường gặp
-

acetan (Acetobacter xylinum)
alginate (Azotobacter vinelandii)
cellulose (Acetobacter xylinum)
chitosan (Mucorales spp.)
curdlan (Alcaligenes faecalis var. myxogenes)
cyclosophorans (Agrobacterium spp., Rhizobium spp.
and Xanthomonas spp.)
dextran (Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc
dextranicum and Lactobacillus hilgardii)
emulsan (Acinetobacter calcoaceticus)
galactoglucopolysaccharides (Achromobacter spp., Agrobacterium
radiobacter, Pseudomonas marginalis, Rhizobium spp. and Zooglea' spp.)
gellan (Aureomonas elodea and Sphingomonas paucimobilis)
glucuronan (Sinorhizobium meliloti)

N-acetyl-glucosamine (Staphylococcus epidermidis)
N-acetyl-heparosan (Escherichia coli)
hyaluronic acid (Streptococcus equi)
indican (Beijerinckia indica)
kefiran (Lactobacillus hilgardii)
lentinan (Lentinus elodes)
levan (Alcaligenes viscosus, Zymomonas mobilis, Bacillus subtilis)
pullulan (Aureobasidium pullulans)
scleroglucan (Sclerotium rolfsii, Sclerotium delfinii và Sclerotium
glucanicum)
schizophyllan (Schizophylum commune)
stewartan (Pantoea stewartii subsp. stewartii)
succinoglycan (Alcaligenes faecalis var myxogenes, Sinorhizobium meliloti)
xanthan (Xanthomonas campestris)
welan (Alcaligenes spp.) [6]


Quá trình tách chiết EPS từ vi sinh vật được tóm tắt trong sơ đồ sau:
Phân lập, định danh vi sinh vật
Nuôi cấy
Ly tâm
Thu dịch nuôi cấy
Tủa với ethanol
EPS thô


Hình 2. Quy trình tách chiết EPS từ vi sinh vật
Tiến hành định danh, phân lập loại vi sinh vật cần nuôi cấy thu EPS nhờ các phản
ứng hóa sinh thích hợp. Sau khi thu được giống vi sinh vật rồi thì tiến hành tạo môi
trường dinh dưỡng thích hợp, bổ sung cơ chất, các chất khoáng cần thiết cho chúng

sinh trưởng và phát triển. Vi sinh vật sinh trưởng và phát triển trong môi trường và
tổng hợp nhiều loại các polysaccharides đa chức năng bao gồm polysaccharides
trong tế bào, các polysaccharides cấu trúc và polysaccharides ngoại bào hoặc
exopolysaccharides (EPS). Tiến hành ly tâm để thu dịch nuôi cấy rồi kết tủa bằng
ethanol.

1.2.3.1.

Tách EPS từ Paenibacillus spp.

Các chi Paenibacillus bao gồm hơn 89 loài vi khuẩn kỵ khí. Paenibacillus spp. có
thể sản xuất các loại EPS khác nhau. Một trong những polyme là Levan, một loại
EPS từ P. polymyxa EJS-3, và thứ hai là curdlan từ P. polymyxa ATCC 21.830.
Nhiều dịch khác nhau từ Paenibacillus spp. thu được có thành phần
monosaccharide thường là glucose, mannose, galactose và acid glucuronic với các
tỷ lệ khác nhau.
Sau khi thu được dịch nuôi cấy từ Paenibacillus spp thì ta đem đi ly tâm (ở
12.000 vòng/phút trong 20 phút) để thu dịch nuôi cấy. Các dịch nổi được lọc qua
một màng lọc 0,45 mm, khuấy động và giữ qua đêm ở 4 ° C. Kết tủa dịch thu được


bằng ethanol, rửa ba lần bằng nước cất vô trùng, và sau đó đông khô lại để thu EPS
thô. Đây là phương pháp phổ biến nhất và thuận tiện cho việc tách EPS từ nuôi cấy
bề mặt. [7]
1.2.3.2.

Thu EPS từ Bacillus subtilis

Bacillus subtilis cũng là một trong những nguồn xuất EPS lớn. B.subtilis được tìm
thấy chủ yếu để sản xuất một polymer sinh học poly-γ-Glutamate (PGA), Levan

fructan được sản xuất bởi chủng B.subtilis natto.
Môi trường phát triển và các thông số môi trường đóng vai trò quan trọng trong
quá trình sinh tổng hợp EPS. Các nghiên cứu cho thấy rằng các thành phần môi
trường có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ cụ thể của sự tổng hợp EPS, kích thước phân tử
của EPS, mức độ của các phân nhánh và thành phần. Sản xuất thường đạt mức hiệu
quả cao khi có tỷ lệ canxi cao và tỷ lệ đạm thấp . Thành phần carbohydrate của môi
trường ảnh hưởng đến năng suất của EPS nhưng không ảnh hưởng đến cấu trúc
hóa học của chúng.Chúng cũng ảnh hưởng đến độ nhớt của EPS, có thể do sự
không đồng nhất trong các trọng lượng phân tử.[1]
1.2.3.3.

Tách EPS từ Lactobacillus confusus TISTR 1498

Lactobacillus confusus TISTR 1498 được phân lập từ thịt lợn lên men truyền thống
ở miền bắc Thái Lan.
Nước dừa sau khi lên men được ly tâm ở 10.000 vòng/phút trong 10 phút ở nhiệt
độ 4 °C và gạn tế bào. Trước khi kết tủa EPS với ethanol, bổ sung với 30% acid
acetic trichloro- và được giữ trong 30 phút ở nhiệt độ 4 °C, để làm bất hoạt các
enzym làm giảm EPS. EPS thô sau đó được kết tủa bằng ethanol (tỷ lệ 1: 3). Sau
khi ly tâm (3500 vòng/phút, trong 15 phút, ở 4 °C), EPS viên được phân tán trong
dung dịch nước 80% ethanol và ly tâm một lần nữa và quá trình này được lặp đi
lặp lại ba lần. Kết tủa được hòa tan trong nước cất và các miếng đã được sấy khô
có trọng lượng không đổi ở 55 °C. [5]
1.2.3.4. Tách

EPS từ vi khuẩn Lactic của hạt kefir

Các cuộc điều tra trong giai đoạn đầu tiên của việc tầm soát để tổng hợp
exopolysacccharide bởi lactic teria bac- axit phân lập từ hạt kefir cho thấy hơn

50% các chủng L. bulgaricus nghiên cứu là các nguồn sản xuất nhiều
exopolysaccharides
Nồng độ cao nhất của exopolysaccharides đo được ở chủng L. bulgaricus
HP1, vượt hẳn với khả năng sinh EPS của S. thermophilus T10 và L.helveticus
MP14 Ð bởi khoảng 15 và 20 lần. Glucose và galactose là đơn vị cấu trúc cơ
bản của các polyme sinh học. Đây là một nguồn cung cấp EPS lớn trong hệ
thống các vi sinh vật cung cấp EPS.
Ngoài ra EPS còn được sản xuất từ nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Trong đó
vi khuẩn lactic luôn là một nguồn lớn và đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực
này.[6]

PHẦN 2. VAI TRÒ CỦA POLYSACCHARIDE ĐỐI VỚI THỰC PHẨM
VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI
2.1.

Vai trò của polysaccharide đối với thực phẩm

Các polysacchride được sử dụng phần lớn là để biến đổi lưu biến học của dung
dịch bằng cách tăng cường tính nhớt và được sử dụng phổ biến làm chất làm dày,
chất keo, và các chất huyền phù. Chúng có thể làm ổn định cấu trúc thực phẩm và
cải thiện hình dáng, vị của sản phẩm.
2.1.1. Polysacchride
2.1.1.1.
Tinh bột

từ thực vật

Là polysaccharide có cấu trúc hoá học phức tạp. Sự phức tạp của cấu trúc phân tử
các polysaccharide là nguyên nhân của tính không hoà tan của chúng. Tinh bột có

đặc tính hòa tan dạng keo. Các dung dịch keo của tinh bột không bao gồm các hạt
tinh bột riêng rẽ mà là các mi-xen (micelle) bao gồm một lượng lớn phân tử.
Tinh bột bao gồm hai phân tử, amylose (thông thường chiếm 20 - 30%) và
amylopectin (thông thường chiếm 70 - 80%). Cả hai chứa hợp chất cao phân tử của
các đơn vị α-glucose trong cấu trúc.


Tinh bột là thành phần dinh dưỡng chính của thực phẩm thực vật, đặc biệt là các
loại hạt và đậu cũng như khoai tây. Sự biến đổi tinh bột trong cơ thể động và thực
vật không tách rời với sự tạo thành đường. Do đó có thể coi tinh bột là nguồn
đường quan trọng, cần thiết cho hoạt động của cơ thể. Nhiều nghiên cứu chứng
minh rằng ở thực vật sự tạo tinh bột đi trước sự tạo thành đường. Lượng tinh bột
trong táo giảm dần trong quá trình chín và bảo quản, đồng thời các loại đường tăng
lên một cách tương ứng.
Trong cơ thể người tinh bột là nguồn cung cấp glucose chính. Sự biến đổi chậm
tinh bột thành glucose tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng chúng hoàn toàn
nhất trong cơ thể.
Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghệ thực phẩm do những tính chất hóa
lý của chúng. Tinh bột thường được dùng để tạo độ sánh nhớt cho các thực phẩm
dạng lỏng hoặc làm bền các loại thực phẩm dạng keo hoặc nhũ tương. Người ta
cũng có thể sử dụng chúng như các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng và độ
đàn hồi cho nhiêu thực phẩm.
a.

Khả năng tạo gel

Tinh bột có hàm lượng amyloza cao có thể sản xuất ra những sản phẩm có tính tạo
gel. Dạng biến tính bằng acid của dạng tinh bột này có khả năng tạo gel lớn hơn
dạng không biến tính. Tinh bột sắn dây biến tính cũng như tinh bột ngô oxy hóa tạo
gel mềm cho các sản phẩm thuộc các loại mức quả.

b.

Khả năng tạo độ xốp, tạo độ cứng

Tinh bột có hàm lượng amyloza cao có thể sản xuất ra những sản phẩm có độ cứng
nếu như đủ năng lượng nấu chín tinh bột và phá vỡ phân tử amyloza để chúng liên
kết lại tạo thành gel cứng. Tinh bột ngô biến tính và các dextrin chứa hàm lượng
amyloza cao được ứng dụng để tạo độ cứng cho sản phẩm thuộc loại phomat.
Các loại tinh bột rong riềng, tinh bột ngô, tinh bột sắn sau khi biến tính acid có độ
hòa tan cao được dùng để thay thế một phần nguyên liệu trong sản xuất bánh quy
tạo độ xốp và độ giòn cho bánh.
c.

Khả năng tạo độ trong, độ đục cho sản phẩm


Tinh bột đã hồ hóa thường có độ trong suốt nhất định, điều này có ý nghĩa quan
trọng đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột, làm tăng giá trị cảm
quan của các thực phẩm này.
d.

Khả năng tạo hình

Tinh bột ngô biến tính hay tinh bột sắn có thể được ứng dụng để taoj hình có độ
bóng cho sản phẩm. Dựa vào khả năng này, người ta ứng dụng nó để thay thế một
phần chất ổn định trong sản phẩm yaourt, kem sữa,…
e.

Hạn chế tác động của vi sinh vật

Trong quá trình bảo quản các sản phẩm thực phẩm, hư hỏng do vi sinh vật gây ra là
không thể tránh khỏi và không thể ngăn chặn chúng bằng tinh bột được. Nhưng
tinh bột xử lý có thể giảm bớt tác động của vi sinh vật. Điều này đặc biệt quan
trọng trong công nghệ đồ hộp. Những thực phẩm giàu chất béo như bơ đậu và nước
uống socola có thể được làm lỏng, để đóng gói khô bằng cách thêm vào dextrin của
tinh bột ngô hoặc tinh bột sắn.
Bên cạnh việc sử dụng để tạo ra lợi ích về độ sánh và kết cấu thì tinh bột biến tính
thường được dùng để hạ giá thành sản phẩm như dextrin được sử dụng để thay thế
bơ trong kem đá, sữa đá, dầu thực vật trong salad, dầu thực vật hydro hóa…
2.1.1.2.

Pectin

Là polysaccharide trong rau và quả thuộc loại polysaccharide keo hoặc
glucopolysaccharide. Chúng có mặt chủ yếu trong sản phẩm thực phẩm. Các chất
pectin vừa có các vai trò cơ học chống đỡ, vai trò của chất bảo vệ, vừa có giá trị
dinh dưỡng nhất định. Phân tử pectin thường gồm một phân tử polysaccharide nào
đó và một acid pectinic. Nguồn chính là từ vỏ cam chanh
Pectin có khả năng tạo gel khi có mặt của acid và đường, ứng dụng tong sản
xuất kẹo mứt
- Cơ chế tạo gel: Do liên kết hydro. Khi pH giảm làm cho các điện tích –COObị trung hòa, các sợi pectin đến gần nhau, tạo liên kết hydro.
- Chất giữ nước
- Chất ổn định
2.1.1.3.
Cellulose
-


Cellulose như một nguồn chất xơ giúp cải tạo hệ thống tiêu hóa và tái hấp thu chất
dinh dưỡng. Chúng còn là nguồn dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật đường ruột.

2.1.2.

Polysaccharide tứ vi sinh vật

Các polysaccharide có tính chất làm đông đặc thường được chiết xuất từ thực vật
hay tảo biển, những hợp chất này có tên là gum. Tính chất và năng suất của các
hợp chất này thường phụ thuộc vào những điều kiện khó kiểm soát, ví dụ như thời
tiết, môi trường, đất đai, nhân công lao động, … và những điều này sẽ ảnh hưởng
đến giá thành của sản phẩm. Nên việc sử dụng các loại polysaccharide ngày càng
được quan tâm.
EPS có vai trò to lớn trong lĩnh vực thực phẩm. Vai trò của một số loại EPS trong
thực phẩm mà một số lĩnh vực khác được tóm tắt trong bảng sau

poly
me
Dext
ran

Xant
han

Các
đơn vị
mono
mer
Gluco
se

Sinh vật sản
xuất

Các ứng dụng

Leuconostoc
mesenteroid
es

Gluco
se,
mann
ose,
glucur

Xanthomon
as

Dextran có thể được sử dụng
trong bánh kẹo để cải thiện duy
trì độ ẩm, độ nhớt và ức chế sự
kết tinh đường. Trong kẹo cao su
và kẹo mứt, nó hoạt động như
một chất gel. Trong kem nó hoạt
động như một chất ức chế sự kết
tinh. Ngoài ra, dextran cũng đã
được sử dụng như chất độn
huyết tương và là thành phần cơ
bản của nhiều giai đoạn văn
phòng phẩm sắc ký.
Một trong những đặc tính đáng
chú ý nhất của xanthan gum là

khả năng tăng độ nhớt của chất
lỏng. Cũng được sử dụng trong
thực phẩm đông lạnh và đồ


Leva
n

Algi
nate

onic
acid
Fructo
se

Cell
ulose

Gulur
onic
acid,
mann
uronic
acid
Sugar
and
fatty
acid
Gluco

se,
rhamn
ose,
glucur
onic
acid
Gluco
se

Curd
lan

Gluco
se

Emu
lsan
Gell
an

Bacill
us,
Streptococc
us,
Pseudomon
as,
Zymomonas
Pseud
omonas
aeruginosa

and
Azotobacter
vinelandii
Acinetobact
er
calcoaceticu
s
Sphingomon
as
paucimobili
s

Acetobacter
spp.

Rhizobium
meliloti and
Agrobacteri
um
Radiobacter

uống, xanthan gum giúp tạo ra
các kết cấu sánh mịn trong kem.
Để sản xuất bánh kẹo ngọt, kem

Alginate có thể được sử dụng
như tác nhân làm đặc.

Thu hồi dầu thô và các ứng dụng
khác cũng tương tự như đối với

alginate
Là một chất ổn định và ban đầu
được sử dụng như chất gel có thể
thay thế agar trong môi trường
nuôi cấy vi sinh vật.

Trong y học người sử dụng làm
da nhân tạo tạm thời để chữa
lành vết bỏng hoặc vết thương
phẫu thuật, dinh dưỡng như xơ
được tẩm axit amin, vitamin và
khoáng chất, trong công nghệ
tách, như màng âm trong thiết bị
nghe nhìn.
Là một chất gel, nền cố định
trong thực phẩm, curdlan cùng
với zidovudine (AZT), có khả
năng đầy hứa hẹn trong hoạt
động kháng virus (chống AIDS


ma túy)
Hyal
uroni
c
acid

Succ
inogl
ycan

Acet
an
Gluc
uron
an

Cola
nic
acid

glucur
onic
acid,
Nacetyl
glucos
amine
Gluco
se,
galact
ose
Cello
biose,
glucos
e
Glucu
ronic
acid
polym
er
Fucos

e,
glucos
e,
glucor
onate,
and
galact
ose

Streptococc
us equii and
Streptococc
us
zooepidemic
us

Dùng trong việc thay thế các
chất lỏng trong nhãn khoa, trong
nước mắt nhân tạo-lỏng, trong
lành vết thương, ngành công
nghiệp mỹ phẩm (sữa, chất giữ
ẩm).

Alcaligenes
faecalis var.
myxogenes

Là một chất gel và các chức
năng khác cũng tương tự như đối
với curdlan

Acetobacter
xylinum

Chất tạo keo cho thực phẩm

Sinorhizobi
um meliloti
M5N1CS,
Gluconacet
obacter
hansenii
E. coli,
Shigella
spp.,
Salmonella
spp.,
Enterobacte
r spp.

Thực phẩm và sản phẩm mỹ
phẩm

Mỹ phẩm và các sản phẩm chăm
sóc cá nhân

[8]
Bảng 1. Vai trò của một số EPS từ vi sinh vật đối với thực phẩm và các lĩnh vực
khác
2.1.2.1.

Khả năng tạo độ nhớt trong sữa


EPS được sản xuất bởi vi khuẩn lactic, được sử dụng rộng rãi để cải thiện độ đặc và kết
cấu của sữa chua và các sản phẩm sữa lên men khác như Dahi. Dahi là một sản phẩm
sữa lên men phổ biến của Ấn Độ có 3,5-8% chất béo, tương tự như sữa chua, tiêu thụ ở
hầu hết các hộ gia đình. Nhận thức về yêu cầu của người tiêu dùng sử dụng sản phẩm
có calo thấp, đặc biệt các sản phẩm sữa ít béo trên thị trường. Tuy nhiên, chất béo sữa
góp phần vào sự phát triển mùi vị, độ đặc và kết cấu của các sản phẩm sữa, khi loại bỏ
chất béo dẫn đến các tính chất cảm quan trong sản phẩm trở nên kém hơn. EPS sản xuất
từ vi khuẩn lactic cung cấp như 'chất làm đặc' tự nhiên. Những sản phẩm đáp ứng yêu
cầu của người tiêu dùng là các sản phẩm với lượng chất phụ gia hóa học thấp nhất.
Để cải thiện độ nhớt sữa chua, để tăng cường kết cấu và cảm nhận miệng cũng như
để tránh sự đông đặc trong quá trình lên men hoặc khi lưu trữ các sản phẩm sữa lên
men, sử dụng EPS là điều có hiệu quả. Sữa chua được làm bằng EPS có khả năng
giữ nước tốt hơn, làm giảm nguy cơ đông đặc của sản phẩm.
Các kết cấu của sản phẩm là do sự hiện diện của một chất làm đặc sinh học trong
dịch (huyết thanh), sự tồn tại của gel protein dẫn đến sự tương tác giữa các protein
và polysaccharides, làm giảm lượng nước tự do giúp cải thiện độ nhớt của sữa.
2.1.2.2.

Ứng dụng của dextran

Dextran là polysaccharide công nghiệp đầu tiên được sản xuất bởi
Leu. mesenteroides tìm thấy ứng dụng thương mại trong việc tăng chất lượng các
loại bánh nướng. Do cấu trúc khác biệt của nó, một số dextrans tan trong nước và
những chất khác là không hòa tan. Dextran có thể được sử dụng trong bánh kẹo để
cải thiện duy trì độ ẩm, độ nhớt và ức chế sự kết tinh đường. Một nghiên cứu được
thực hiện bởi Brandt et al. cung cấp bằng chứng rằng EPS hiệu quả cải thiện các

thông số lưu biến bột và chất lượng bánh. EPS sản xuất từ các chủng
Weissella trong bột làm bánh cải thiện các tính chất kết cấu và chất lượng của bánh
mì. Polyme được sản xuất từ Lactobacilli do đó có thể ảnh hưởng đến một hoặc
nhiều hơn các tính năng công nghệ sau đây của bột và bánh mì: hấp thụ nước của
bột,tính lưu biến và khả năng chế biến, sự ổn định bột trong kho bảo quản đông
lạnh, khối lượng ổ bánh. [8]
Ngoài ra, dextran cũng đã được sử dụng như chất độn huyết tương và là thành phần
cơ bản của nhiều giai đoạn trong việc phân tích sắc ký.


2.1.2.3.

Ứng dụng của gellan

Gellan là polymer có khối lượng phân tử khoảng 500 000 Dalton, được sử dụng
trong thương mại dưới dạng bột màu trắng, tan trong nước tạo gel, không tan trong
ethanol. Gellan là exopolysaccharide được tách từ quá trình lên men tĩnh, hiếu khí
của vi khuẩn Sphingomonas paucimobilis. Gellan với những hàm lượng acyl khác
nhau sẽ cho ra những gel có tính chất khác nhau. Gellan tự nhiên cho ra gel mềm,
đàn hồi , thuận nghịch với nhiệt và yếu do nhiều nhóm acetyl và glyceryl ngăn
chặn sự liên kết chặt chẽ giữa các chuỗi polymer của gellan trong việc hình thành
nhiều chuỗi xoắn ốc, và ngăn cản sự gói chặt chuỗi xoắn đôi bằng liên kết ngang.
Quá trình deacyl hóa gellan cho ra gel chắc, giòn và thuận nghịch với nhiệt do sự
vắng mặt của nhiều nhóm acetyl và glyceryl. Khi ở nhiệt độ cao, gellan tồn tại dưới
dạng những sợi cuộn. Khi hạ nhiệt độ xuống, các sợi duỗi ra và xoắn kép với nhau
tạo ra sợi kép. Và các sợi kép này tiếp tục liên kết với nhau tạo nên các tinh thể
gellan. Sự hình thành gel của gellan xảy ra nhanh chóng khi nâng và hạ nhiệt độ
của dung dịch gellan với sự có mặt của các cation. Ở nhiệt độ thấp, các sợi kép của
gellan sẽ hình thành những vòng xoắn có trật tự, trong khi ở nhiệt độ cao xuất hiện
các polysaccharide dạng sợi đơn làm giảm độ nhớt của dung dịch. Nhiệt độ chuyển

tiếp là khoảng 30 - 350C. Dưới nhiệt độ chuyển tiếp, cấu trúc của dịch trở nên
cứng dần và kết quả là hình thành gel. Các sợi xoắn liên kết với nhau bằng các mối
nối và hình thành nên mạng lưới không gian ba chiều bằng cách tạo phức hợp với
các cation và liên kết hydro với nước. Sự bổ sung các cation hóa trị một và hóa trị
hai trong suốt quá trình làm lạnh sẽ làm tăng số cầu muối tại mối nối, vì thế cải
thiện được tính chất tạo gel của gellan.
Gellan được ứng dụng như 1 tác nhân tạo đặc hay tạo cấu trúc trong thực phẩm.
Tùy loại và lượng gellan sử dụng sẽ tạo ra gel có cấu trúc khác nhau theo mong
muốn. Gellan có khả năng kết hợp với các chất keo khác như alginate khác neenn
sẽ làm tăng nồng độ và đọ cứng của gel. Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo,
gellan sẽ góp phần tạo cấu trúc và kết cấu để giảm sự đông cứng của bột theo thời
gian và cồn có thể ngăn ngừa sự chảy nước của đường.
Cung cấp chất tạo gel cho nước giải khát với vị như của gelatin, khi thêm gellan sẽ
làm tăng nhiệt độ nóng chảy , giúp cho gel mềm, mọng nước nhưng lại không tan
chảy, đồng thời tạo trực quan tốt. [8]


Ứng dụng của Alginate

2.1.2.4.

Các Alginate có ứng dụng rất nhiều trong thực phẩm. Natri alginate là hợp phần để
tạo kết cấu cho nhiều sản phẩm thực phẩm. Với khả năng tạo đặc, làm dày để ổn
định các bọt.
Natri alginate cũng được dùng để làm chất bảo vệ sản phẩm kem đá với những ứng
dụng sau
-

Ngăn ngừa tạo ra tinh thể đá khô.
Ức chế hoàn toàn sự tạo tinh thể của lactoza

Nhũ hóa các cầu béo
Làm bền bột
Tạo ra độ nhớt cao
Tạo ra một gel có khả năng giữ nước tốt
Làm cho kem không bị tan chảy.

Alginate cũng dùng trong một số sản phẩm chống tăng trọng vì 1g alginate chỉ
cung cấp khoảng 1,4 kcal.
Vai trò giữ nước và làm mềm cấu trúc trong phô mai: Sự toa đổi ion giữa Na + và
Ca2+: Các ion Ca2+ giữ vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc gel trong phô
mai. Chúng liên kết các phần tử casein lại với nhau tạo nên một mạng lưới không
gian định hình cho cấu trúc gel. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao và sự khuấy trộn
cơ học, một số ion Na+ trong alginate sẽ thay thế chỗ các ion Ca2+ đang liên kết với
các phân tử casein trong phô mai. Hiện tượng trên làm phá vỡ cấu trúc gel và giải
phóng ra cá phân tử casein tự do. Vì thế phô mai nấu chảy sau này sẽ có cấu trúc
gel và độ cứng hoàn toàn khác với phô mai nguyên liệu ban đầu. Trong quá trình
xử lý nhiệt, một số phân tử và nhóm chức háo nước trong alginate được hydrate
hóa, do đó phô mai nấu chảy sẽ có độ ẩm cao hơn và có cấu trúc mềm hơn so với
phô mai nguyên liệu.
2.1.2.5.

Ứng dụng của carageenan

Việc sử dụng carageenan trong công nghệ thực phẩm dựa trên khả năng tạo gel,
tăng cường độ nhớt của dung dịch, có khả năng ổn định, đông đặc làm bền hệ nhũ
tương và nhiều hệ phân tán khác của carrageenan. Như là các sản phẩm sau:
a.

Trong các sản phẩm bơ sữa, carrageenan có các công dụng sau

Carageenan có khả năng tương tác protein hình thành hệ gel thixotropic
trong sữa. Hệ thixtropic là cấu trúc gel đã được định hình lại, có tác dụng
duy trì hệ nhũ tương ổn định và đồng hóa tốt, chống việc hình thành
“đường kem” bằng cách làm giảm quá trình đông tụ và phân tách các hạt
cầu béo, tạo cảm giác mềm dịu của sản phẩm.
- Carageenan có khả năng tạo gel bảo vệ các phần tử chất khô làm cho sản
phẩm lâu chảy và có khả năng chịu nhiệt tốt.
- Carrageenan còn có khả năng làm giảm sự tồn tại của các phần tử nước
tự do làm cho sản phẩm trở nên mịn hơn.
- Cũng xó khả năng tạo gel và đông tụ trên bới pho mát, carrageenan giúp
cho sản phẩm dễ cát lát và lâu chảy.
b. Trong các sản phẩm bia và nước quả, với khả năng tương tác với
protein trong bia, carrageenan có các công dụng sau
- Carrageenan trong bia có tác dụng kết lắng protein một cách hiệu quả.
- Tăng công suất nồi đun hoa, tăng độ trong của dịch hèm và bia thành
phẩm.
- Tăng thời gian bảo quản sản phẩm.
c. Trong công nghệ sản xuất thịt, với khả năng tương tác với protein, tạo
nhiều liên kết hydro, carrageenan có các công dụng sau
- Tăng kết cấu sản phẩm, dễ cắt lát, tăng cảm giác ngon miệng.
- Tăng khả năng giữ nước trong quá trình chế biến.
- Tăng hiệu suất
- Ổn định hóa hệ nhũ tương của hỗn hợp protein và chất béo trong thịt.
- Chống sự phân tách, tăng sự kết dính của thịt.
Vai trò của EPS đối với sức khỏe con người
Tạo màng sinh học
-

2.2.

2.2.1.

Ngoài các ứng dụng công nghiệp, EPS còn có chức năng trong việc bảo vệ tế bào
vi khuẩn nhờ sự hình thành màng sinh học. Tuy nhiên, vai trò sinh lý của EPS
trong vi khuẩn chưa được xác định rõ ràng, và có lẽ là đa dạng và phức tạp. Nói
chung, EPS của vi sinh vật được cho là đóng một vai trò trong việc bảo vệ các tế
bào vi sinh vật trong môi trường tự nhiên của chúng để chống lại tình trạng bất lợi
như khô hạn, thẩm thấu, thuốc kháng sinh hoặc các hợp chất độc hại (ví dụ như các
ion kim loại độc hại, sulfur dioxide, và ethanol), chống lại sự ăn thịt bởi sinh vật
đơn bào, thực bào và các sự tấn công khác. Ngoài ra, sự hiện diện của một lớp
polysaccharide gel hóa xung quanh tế bào có thể có tác dụng quan trọng vào tính
khuếch tán các chất vào và ra khỏi tế bào. Một số nhà nghiên cứu đã khẳng định


rằng EPS tế bào liên quan đến làm giảm độ nhạy cảm của vi khuẩn chống khuẩn và
lysozyme, nhiều khả năng bằng cách che các mục tiêu cho các thể thực khuẩn và
các enzyme. Các chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất EPS tương đối cao là không
nhạy cảm đối với thực khuẩn cho thấy chức năng sinh lý có lợi của chúng trong
môi trường tự nhiên.
Một màng sinh học hòan chỉnh có thể dầy từ 600-900 µm, tức là dầy gấp mấy trăm lần
một con vi khuẩn đơn lẻ.(một con vi khuẩn dài khoảng 1µm).
Ứng dụng của màng sinh học
a.

Lọc sinh học

Lọc sinh học (biofiltration) là một công nghệ điều khiển sự ô nhiễm mới. Nó bao
gồm sự loại bỏ và oxi hóa những hợp chất khí bị nhiễm bẩn nhờ vi sinh vật.
Lọc sinh học phát triển ở Đức và Hà Lan và nó cũng thu hút được sự quan tâm ở
Bắc Mỹ.

Lọc sinh học có thể xử lý những phân tử khí hữu cơ những hợp chất hữu cơ bay
hơi hoặc các hợp chất cacbon, hay những chất khí độc vô cơ amoniac hay H2S.
Lọc sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy những hợp chất hữu cơ (hoặc biến
đổi những hợp chất vô cơ) thành cacbonic, nước và muối. Khi hệ thống lọc sinh
học được lắp đặt, vi sinh vật đã có sẵn trong nguyên liệu mà ở đó nó được sử dụng
như một lớp lọc. Trong các phòng thí nghiệm, với mục đích tăng cường tốc độ
phân hủy, vi sinh vật được cân nhắc đến đầu tiên là hiệu quả của chúng trong việc
phân hủy của nguyên liệu được nghiên cứu.
Nguyên liệu lọc thường là than bùn, đất hay cây thạch nam, tuy nhiên bột cacbon
đã được hoạt hóa và polysterene cũng có thể được sử dụng. Sự lựa chọn nguyên
liệu lọc là vô cùng quan trọng bởi vì nó phải cung cấp cho vi sinh vật dinh dưỡng,
sự phát triển về mặt sinh học, và có dung tích hấp thụ tốt.
Quá trình sinh học là một sự oxi hóa nhờ vi sinh vật, và có thể được viết như sau:
Hợp chất gây ô nhiễm + Oxi -> CO2+ H2O + nhiệt + sinh khối
Vi sinh vật sống trong lớp màng sinh học ẩm , mỏng, nơi được bao bọc xung quanh
các phần tử của nguyên liệu lọc. Khí bẩn được khuyếch tán trong hệ thống lọc và
được hấp thụ bên trên màng sinh học.
b.

Màng trị bỏng


Người ta dùng màng sinh học để ngăn ngừa biến chứng nhiễm trùng vết thương
bỏng, tạo điều kiện làm lành sớm vết thương. Qua đó, rút ngắn thời gian điều trị
và giảm thiểu sẹo xấu trên vùng bỏng sâu.
Chế phẩm này của nhóm nghiên cứu có khả năng thấm nước cao, khả năng kết
dính chặt chẽ và trơ về mặt hóa học nên nó có vai trò như màng sinh học, có thể
thay thế da tạm thời.
Màng có khả năng diệt 100% vi khuẩn thường gây ra các nhiễm trùng vết thương
hở da như vết bỏng, hay các vết thương mất. Chỉ cần áp sát màng vào vết thương

và không cần sử dụng bất cứ thứ gì khác, màng đã có khả năng cản khuẩn, đồng
thời, làm vết thương mau lành do thúc đẩy quá trình tái tạo mô.
2.2.2.

Polysaccharides và oligosaccharides cho sức khỏe đại tràng

EPS được sản xuất bởi vi khuẩn lactic có vai trò chức năng khác nhau trong sức
khỏe con người hoặc động vật bao gồm các tính điều hòa miễn dịch, hoạt tính
kháng virus, chống oxy hóa, và hạ huyết áp và cũng đã được sử dụng làm phụ gia
thực phẩm để cải thiện kết cấu.
Bên cạnh những đặc tính, prebiotics dựa trên vi khuẩn lactic và oligosaccharides
có những lợi ích sức khỏe khác.
Thuật ngữ "probiotic" lần đầu tiên được đề xuất bởi Fuller, và định nghĩa của nó là
"các vi sinh vật sống mà khi được tiêu thụ với số lượng đầy đủ như là một phần
của thực phẩm thì nó mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ". vi khuẩn lactic
Probiotic đại diện cho một lớp học của các thành phần thực phẩm sống mà gây một
tác dụng có lợi trên sức khỏe của vật chủ.
Hầu hết các prebiotics hiện nay là trọng lượng phân tử thấp trừ inulin. Chuỗi
carbohydrate mạch dài được chuyển hóa chậm hơn so với những chất ngắn mạch,
do đó polysaccharides chịu tác dụng prebiotic trong vùng đại tràng xa hơn so với
oligosaccharides. EPS được sản xuất bởi vi khuẩn lactic có thể được sử dụng như
prebiotics.
Prebiotic là chất xơ hòa tan, chủ yếu là các Oligosaccharides. Do chúng không
được thủy phân trong ruột non nên được gọi là chất xơ. Trong đó, Prebiotic có
nguồn gốc từ thực vật là FOS (Fructo Oligosaccharide), bao gồm glucose và
fructose liên kết với nhau.


Prebiotic là nguồn thức ăn cho lợi khuẩn trong đường ruột vật chủ, giúp duy trì cân
bằng môi trường vi sinh vật trong đường ruột và cải thiện khả năng tiêu hóa của

đường ruột. Nhờ đó chúng có khả năng cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng của
con người.
Vi khuẩn có hại có thể tạo thành các chất như amoniac, hydrogen sulfide, indles, và
amin đó là độc hại đến con người. Tuy nhiên, vi khuẩn có lợi như bifidobacteria và
lactobacilli ức chế sự tăng sinh của các vi khuẩn có hại, tăng cường hệ miễn dịch
được. Hệ vi sinh vật trong hệ tiêu hóa rất đa dạng bao gồm các loại vi khuẩn có hại
và cả có lợi, và số lượng và thành phần giữa chúng khác nhau rất nhiều dọc theo
đường tiêu hóa. Sự cân bằng của vi sinh vật trong hệ tiêu hóa ảnh hưởng đến các
khía cạnh khác nhau của sức khỏe con người như đi cầu, đầy hơi, và sự hấp thu các
chất dinh dưỡng. Nhiều yếu tố có thể làm đảo lộn sự cân bằng này, bao gồm stress,
sự hấp thụ thuốc kháng sinh, nhiễm trùng, nhiễm độc thực phẩm, và quá trình lão
hóa tự nhiên.Để khắc phục tình trạng cân bằng này, sự tăng trưởng và hoạt động
của các vi khuẩn có lợi có thể được tăng cường bởi các thành phần cụ thể trong
thực phẩm.
Các oligosaccharides khác nhau đã được xác định là prebiotics, có thể làm tăng số
lượng Bifidobacterium trong ruột vật chủ. Galacto-oligosaccharides (GOS) và
fructo-oligosaccharides (FOS) được coi là prebiotic quan trọng. Carbohydrate khác
bao gồm gluco-oligosaccharides, isomalto-oligosaccharides, lactulose, Mannanoligosaccharides, và nigero-oligosaccharides cũng được coi là prebiotics. Tăng số
lượng bifidobacteria và / hoặc lactobacilli trong ruột kết đã được chứng minh là có
tác dụng hữu ích, mặc dù tỉ lệ cụ thể để cung cấp hiệu ứng tăng cường sức khỏe
vẫn chưa được xác định. Để hoạt động có hiệu quả nhất, prebiotics phải chống
được quá trình tiêu hóa ở dạ dày và ruột non, để chúng có thể tiếp xúc với các vi
khuẩn trong ruột già. [3]

2.2.3.

Chống viêm dạ dày, chống loét và hạ cholesterol

EPS tinh khiết từ S. thermophilus CRL 1190 đã được tìm thấy là có hiệu quả trong việc
phòng ngừa viêm dạ dày mãn tính. Tương tự như vậy, Nagaoka et al. báo cáo tác dụng

chống loét của EPS được sản xuất bởi bifidobacteria, lactobacilli, và các chủng
Streptococcus. Tuy nhiên, việc bảo vệ các tế bào biểu mô dạ dày bằng EPS-sản xuất vi


khuẩn lactic chưa được mô tả chi tiết.
Sữa lên men từ chủng Lc. Lactis ssp. Cremoris SBT0495 đã giảm cholesterol tuy nhiên,
cơ chế này là không rõ. Trong nghiên cứu khác, sự hấp thụ cholesterol của
polysaccharides được đo trong ống nghiệm bằng phản ứng enzyme. Họ nói rằng với
0,1% (wt/vol) polysaccharide hòa tan trong nước cất, khả năng hấp phụ của alginate,
pectin, gellan gum, xanthan gum, và zooglan là 2.9, 2.88, 2.5, 2.9, và 2.4 mg / dL. Tuy
nhiên, 0,2% của zooglan đã có thể hoàn toàn hấp thụ các cholesterol (3 mg / dL), trong
khi dextran không thể. Tok và Aslim cũng nói rằng trên tổng số 5 chủng L. delbrueckii
subsp. bulgaricus, phân lập từ sữa chua tự chế, ba chủng đã được sản xuất một lượng
lớn các EPS đã có thể loại bỏ cholesterol nhiều hơn lượng trung bình so với các chủng
EPS sản xuất thấp. Họ báo cáo rằng các tế bào men cố định hiệu quả nhiều trong việc
hấp thụ cholesterol hơn so với tế bào tự do. [3]
2.2.4.

Đặc tính chống gây đột biến

EPS từ chủng L. plantarum cho thấy khả năng chống gây đột biến của các chất như
các amin dị vòng, và các chất gây đột biến được bất hoạt bằng cách gắn vào EPS.
Có nhiều nghiên cứu trên động vật thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng hoặc sinh
lý hoặc miễn dịch bằng cách cho ăn hoặc dùng thuốc EPS. Trong một nghiên cứu
động vật, thay đổi áp suất và huyết thanh thành phần máu đã được kiểm tra ở chuột
SHRSP / Hos sử dụng liều lượng 100 và 300 mg kefiran / kg chuột. Sau 30 ngày,
ức chế trong tăng huyết áp đã được báo cáo (việc tăng huyết áp có thể do đột biến
gen gây ra). [3]

2.2.5.

Đặc tính chống oxi hóa, chống ung thư

Các gốc tự do được biết đến là nguyên nhân chính của nhiều bệnh mãn tính và
thoái hóa, bao gồm lão hóa, bệnh tim mạch vành, viêm, đột quỵ, đái tháo đường và


ung thư. Các hợp chất chống oxy hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn
ngừa và chữa viêm, xơ vữa động mạch, ung thư mãn tính và rối loạn tim mạch.
Các gốc tự do có hại cho sinh vật sống. Để giảm bớt thiệt hại gây ra bởi các gốc tự
do, có cả chất chống oxy hóa tổng hợp và tự nhiên được sử dụng. Tuy nhiên, chất
chống oxy hóa tổng hợp được cho là gây ra tổn thương gan. Vì vậy, nó là cần thiết
để phát triển các chất chống oxy hóa tự nhiên không độc hại để bảo vệ con người
khỏi các gốc tự do. Nguồn thu các chất chống oxy hóa tự nhiên từ các loài vi sinh
vật và thực vật đang là mối quan tâm hiện nay.
2.2.5.1.

Nấm đông trùng hạ thảo

Nấm Cordyceps spp. Được đánh giá cao về giá trị dinh dưỡng trong sản xuất thực
phẩm chức năng và sản xuất thuốc trong phòng chữa bệnh. Chúng chứa rất nhiều
loại đường, bao gồm mono-, di-, các oligosaccharide và nhiều polysaccharides
phức tạp.
Các polysaccharides chính trong nấm Cordyceps là một dạng glucans với các mối
liên kết glycosidic chứa các liên kết: (1/3) – (1/6) – β glucans và (1/3) - 1- glucans.
Mặc dù, vách tế bào nấm là nguồn cung cấp chính của polysaccharides đã được
chứng minh kháng khối u, trong khi polysaccharides thu nhận từ thực vật lại không
có đặc điểm này, điều này có thể giải thích được thông qua sự khác nhau trong cấu
trúc hóa học của các polysaccharides. Các polysaccharides có khả năng chống lại
hoạt động của các tế bào ung thư bao gồm homopolyme có cấu tạo đơn giản đến

phức tạp bao gồm glucose, galactose, mannose, xylose, arabinose, fructose, ribose
và acid glucuronic. Trong một số loài nấm, polysaccharides liên kết với các protein
hoặc peptide tạo thành các hệ polysaccharides – protein hoặc polysaccharides –
peptide cấu trúc hoạt tính kháng u mạnh hơn. Cấu trúc 1/3 – β – glucans có khả
năng kháng u được biết đế nhiều nhất, điều này được giải thích là do trong cấu tạo
các phân tử có dạng mạch thẳng hoặc mạch nhánh với cấu trúc chính là các phân tử
glucose liên kết với các đơn vị trong chuỗi tại các vị trí khác nhau, với các chuỗi
bên bao gồm các đơn vị như acid glucuronic, xylose, galactose, mannose,
arabinose hoặc ribose.
Đặc tính kháng u của các polysaccharides có thể bị ảnh hưởng bởi kích thước của
phân tử, mức độ phân nhánh, hình thức và khả năng hòa tan trong nước. Các
polysaccharides càng có trọng lượng phân tử lớn và hòa tan trong nước tốt thì có
khả năng kháng khối u cao hơn. [9]