Nghiên Cứu Tổng Hợp Xanh Nano Bạc Trong Gel Nha Đam Và Ứng Dụng Trong Tạo Màng Kháng Khuẩn

Ngoài ra, nó còn được nhiều người biết đến với tác dụng làm đẹp da thông qua một số loại kem, mặt nạ dưỡng da, sữa chua và gel nha đam còn được sử dụng làm màng bao trong thực phẩm giúp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học

Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thái Ngọc Uyên

ThS Trần Thị Ngọc Mai Sinh viên thực hiện : Huỳnh Trần Thùy Dương MSSV: 1311100232 Lớp: 13DSH02

Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu mà em trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thái Ngọc Uyên và Ths Trần Thị Ngọc Mai Tất cả các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án tốt nghiệp hoàn toàn trung thực, khách quan và không sao chép số liệu của bất kỳ công trình nghiên cứu nào Nếu có sai sót em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kỷ luật của trường

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Trần Thùy Dương

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh cùng các thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học –Thực phẩm – Môi trường của trường Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh và khoa Vật liệu Polymer và Composite của trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ truyền đạt cho em những kiến thức quý giá trong suốt quá trình nghiên cứu vừa qua

Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô Nguyễn Thái Ngọc Uyên và cô Trần Thị Ngọc Mai– người đã tận tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án

Em xin cám ơn gia đình và bạn bè luôn ở bên cạnh, là nguồn cổ vũ động viên tinh thần to lớn trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp

Mặc dù đã cố gắng nhiều trong quá trình thực hiện đồ án khó tránh khỏi những sai sót, rất mong quý thầy cô và các bạn xem xét và góp ý để em có thể rút ra những kinh nghiệm quý báu cho quá trình công tác và học tập sau này

Xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Huỳnh Trần Thùy Dương

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

MỞ ĐẦU 1

Tính cấp thiết của đề tài 1

Tình hình nghiên cứu 2

Mục đích nghiên cứu 3

Nhiệm vụ nghiên cứu 3

Phương pháp nghiên cứu 4

Các kết quả đạt được 4

Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 4

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

1.1 Tổng quan về màng bao sinh học 6

1.1.1 Giới thiệu về màng bao sinh học 6

1.1.2 Đặc điểm và phương pháp tạo màng 6

1.1.3 Một số ứng dụng của màng sinh học 7

1.2 Tổng quan về Chitosan 9

1.2.1 Định nghĩa Chitosan 9

1.2.2 Cấu trúc của chitosan 9

1.2.3 Các tính chất của chitosan 10

1.2.4 Một số ứng dụng của chitosan 11

1.3 Tổng quan về hạt nano bạc 13

1.3.1 Giới thiệu về nguyên tử bạc 13

1.3.2 Đặc tính kháng khuẩn của bạc 14

1.3.3 Cơ chế kháng khuẩn của bạc 14

1.3.4 Giới thiệu hạt nano bạc 15

1.3.5 Các phương pháp tạo hạt nano bạc 16

1.3.6 Độc tính 19

1.3.7 Ứng dụng của hạt nano bạc 20

1.4 Cây nha đam 20

1.4.1 Giới thiệu cây nha đam 20

1.4.2 Thành phần hóa học 21

1.4.3 Một số ứng dụng của nha đam 25

CHƯƠNG 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Thời gian và địa điểm 26

2.2 Vật liệu và thiết bị nghiên cứu 26

2.3 Quy trình nghiên cứu 27

2.3.1 Quy trình thực hiện 27

2.3.2 Thuyết minh quy trình 29

2.4 Phương pháp phân tích AgNP được tạo thành 31

2.4.1 Phương pháp phổ hấp thu phân tử vùng sóng UV-Vis 31

2.4.2 Xác định hình thái AgNP bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 32

2.4.3 Xác định cấu trúc AgNP bằng phổ tán xạ năng lượng tia X, EDS 32

2.5 Phương pháp nghiên cứu 33

2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun mẫu lên sự tạo thành dịch chiết nha đam 34

2.5.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đun mẫu lên sự tạo thành dịch chiết nha đam 35

2.5.4 Khảo sát thời gian khuấy lên sự tổng hợp AgNP 35

2.5.5 Khảo tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên sự tổng hợp AgNP 36

2.5.6 Khảo sát tính chất của màng CS - AgNP 36

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39

3.1 Tổng hợp AgNP 39

3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành AgNP39 3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt đun lên sự tổng hợp Ag NP 40

3.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian khuấy lên sự tổng hợp AgNP 41

3.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên sự tổng hợp AgNP 43

3.2 Kết quả chụp phổ tán xạ năng lượng tia X - EDS xác định sự có mặt của Ag trong mẫu 44

3.3 Kết quả xác định kích thước AgNP bằng phương pháp kính hiển vi điện tử truyền

qua TEM 46

3.4 Khảo sát các tính chất kháng khuẩn dung dịch AgNP 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 59

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Cấu trúc chitin và chitosan 9

Hình 1.2 Công thức tổng quát của chitin và chitosan 10

Hình 1.3 Tác động của ion bạc lên vi khuẩn 14

Hình 1.4 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn 15

Hình 1.5 Ion bạc liên kết với các base của DNA 15

Hình 1.6 Tổng hợp xanh AgNPs từ dịch chiết thực vật 18

Hình 1.7 Cây nha đam 21

Hình 2.1 Quy trình tạo AgNP 29

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 34

Hình 2.3 Quy trình khảo sát tính kháng khuẩn của màng Chitosan- AgNP 37

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình khảo sát hạt tính kháng khuẩn dung dịch AgNP 38

Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch chiết nha đam 39

Hình 3.1 Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự hình thành AgNP 40

Đồ thị 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành AgNP 41

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành AgNP 41

Đồ thị 3.3 Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự tổng hợp AgNP 42

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình thành AgNP 43

Đồ thị 3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên sự hình thành AgNP 43

Hình 3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết nha đam – AgNO3 lên sự hình thành AgNP 44

Hình 3.5 Ảnh EDS xác định sự có mặt của Ag 45

Hình 3.6 Kết quả ảnh chụp kính hiển vi điện tử truyền qua TEM 46

Đồ thị 3.5 Mật độ phân bố của hạt AgNP trong dung dịch 47

Hình 3.7 Kết quả kháng khuẩn của dung dịch AgNP với các chủng 48

Hình 3.8 Kết quả kháng khuẩn của màng CS-AgNP với 3% chitosan 49

Hình 3.9 Kết quả kháng khuẩn màng CS-AgNP với 5% chitosan 50

Hình 3.10 Kết quả kháng khuẩn của màng CS-AgNP với 7% chitosan 50

Hình 3.11 Màng bán thấm ở CS – AgNP 51

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích 13

Bảng 1.2 Các loại amino acid trong gel nha đam 23

Bảng 1.3 Lipid và các hợp chất hữu cơ 23

Bảng 1.4 Các hợp chất có hoạt tính sinh học 24

Bảng 2.1 Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp 26

Bảng 3.1 Kích thước vòng kháng khuẩn của CS-AgNP (mm) 51

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, trên thế giới đang có xu hướng quay về nghiên cứu các hợp chất tự nhiên do nó mang tính an toàn rất cao, đặc biệt là hoạt chất được dùng trong thực phẩm, làm thuốc và mỹ phẩm

Cây lô hội hay còn gọi là cây nha đam, có tên khoa học là Aloe vera thành phần

hóa học chủ yếu là các polysaccharide như mannan, glucomannan, galactan cùng với các loại enzyme, vitamin được xác định có hoạt tính sinh học trong việc chữa lành vết thương, nhuận tràng, kháng khuẩn, chống ung thư (Davis RH và các cộng sự,1989; Reynolds T và Dweck AC, 1999) Ngoài ra, nó còn được nhiều người biết đến với tác dụng làm đẹp da thông qua một số loại kem, mặt nạ dưỡng da, sữa chua và gel nha đam còn được sử dụng làm màng bao trong thực phẩm giúp kéo dài thời gian bảo quản cho các loại trái cây, rau quả, và đặc biệt là khả năng kháng khuẩn của nó rất cao đối với một

số vi khuẩn như Escherichia coli, Salmonella, Bacillus subtilis

Hiện nay, hầu như nguyên liệu chính sử dụng trong bảo quản hay đóng gói thực phẩm chủ yếu là các loại màng như polyethylene, polypropylene, tuy nhiên nhược điểm của chúng là làm tổn thất chất dinh dưỡng của thực phẩm trong quá trình bảo quản, thời gian phân hủy của các loại màng này lại lâu, khó xử lý nhanh và gây ô nhiễm môi trường.Vì vậy, vấn đề mới được đặt ra là cần có một loại màng bảo quản thực phẩm mà

có thể khắc phục được các hạn chế trên nhưng bên cạnh đó thì màng cần phải kiểm soát được sự phát triển của các loại vi khuẩn

Nhu cầu tiêu dùng đối với thực phẩm chất lượng cao, nhu cầu bảo vệ môi trường cùng với sự tiến bộ của các phương pháp tạo AgNP kết hợp tận dụng cùng một nguồn nguyên liệu đầu vào là lá nha đam nên ta có thể nghĩ đến việc dùng nó để cùng một lúc tạo màng bao và tạo AgNP kết hợp phủ lên rau quả để bảo quản và có khả năng diệt khuẩn Gel nha đam với khả năng kháng khuẩn cùng với việc kết hợp với bạc sẽ tạo nên

màng có tính kháng khuẩn cao nên nó sẽ là giải pháp an toàn trong quá trình bảo quản (Phúc HTH, 2013)

Từ lâu, bạc được biết là kim loại có khả năng diệt khuẩn tốt, cùng với sự phát triển công nghệ nano như hiện nay thì việc sử dụng các hợp chất tự nhiên từ thực vật càng trở nên phổ biến và điều đó có tiềm năng thay thế kháng sinh trong một số ứng dụng do khả năng tương thích và tự phân hủy sinh học, độc tính thấp, hoạt tính sinh học cao và đa dạng như kháng khuẩn, kháng nấm, tăng sinh tế bào, tăng cường miễn dịch của cơ thể nên gel nha đam và bạc được biết đến như một thành phần có hiệu quả cao trong việc tạo vật liệu diệt khuẩn mang lai hiệu quả cao

Công nghệ nano là một lĩnh vực nghiên cứu của khoa học hiện đại, nó tạo tác động tích cực trong tất cả lĩnh vực đời sống con người, trong số các hạt nano kim loại quý hiếm như AgNP đang rất được quan tâm vì chúng có tính ổn định hóa học, quang học, dẫn điện tốt và quan trọng nhất là kháng khuẩn, kháng nấm và ít độc nhất đối với các tế bào động vật Bên cạnh đó hạt nano còn ức chế sự tăng trưởng của 650 loại vi khuẩn cũng như hạn chế độc tính đối với con người, ngoài làm vật liệu siêu dẫn lạnh, mỹ phẩm, công nghiệp thực phẩm và linh kiện điện tử nó còn được thêm vào băng vết thương, chất tẩy trùng (Ahmed S và các cộng sự, 2016)

Nhận thấy tính cấp thiết của tình hình hiện nay là cần có một loại màng bảo quản thực phẩm mà có thể khắc phục được các hạn chế trên nhưng bên cạnh đó thì màng cần phải kiểm soát được sự phát triển của các loại vi khuẩn nên tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và ứng dụng trong tạo màng kháng khuẩn”

Tình hình nghiên cứu

pha loãng với nước cất theo tỷ lệ gel nha đam: nước cất 1: 3 (v/ v) nâng thời gian bảo quản dâu tây lên 12 – 15 ngày, trong khi hao hụt trọng lượng, độ giảm hàm lượng

vitamin C và các giá trị màu biến đổi sau bảo quản thấp nhất (Valverde JM và các cộng

sự, 2005)

Tổng hợp các hạt nano bạc, 2,5 ml 30% dung dịch amoniac đã được thêm vào 5

quan sát màu vàng nhạt sau 24 giờ phản ứng chỉ ra sự hình thành các hạt nano bạc, đo độ hấp thụ UV-vis và các phép đo SEM

Các thí nghiệm kháng khuẩn được thực hiện trên các chủng Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus để xác định hiệu quả kháng khuẩn của màng

chitoán có chứa nano bạc với các nồng độ 30, 50, 70 và 100 ppm Không có tính kháng

đối với seudomonas aeruginosa khi quan sát nghiệm thức chứa nano bạc nồng độ 70ppm sau 1 giờ Mật độ tế bào Staphylococcus aureus giảm sau 1 giờ và giảm 4 lần sau 6 giờ

với màng chitin nano bạc nồng độ 100 ppm Kết quả của thí nghiệm này chứng tỏ màng chitin nano bạc có nồng độ 100 ppm cho thấy hoạt tính kháng khuẩn chống lại các mầm bệnh ở vết thương thông thường (Rita Singh và Durgeshwer Singh, 2014)

Dung dịch nano bạc – chitosan (chitosan thu nhận từ nấm mốc và chiếu xạ) đã ức

chế sự tăng trưởng của B cinerea với nồng độ ức chế tối thiểu là 125 μg/ ml, ngăn ngừa

và làm biến mất 90% nấm mốc xám gây nhiễm và nâng cao chất lượng tổng thể của dâu tây sau 7 ngày bảo quản (Moussa SH và các cộng sự, 2013)

Mục đích nghiên cứu

Kết hợp được khả năng kháng khuẩn của các hạt nano bạc được tổng hợp xanh ứng dụng tạo màng kháng khuẩn

Nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát: kết hợp được khả năng kháng khuẩn của các hạt nano bạc được tổng hợp xanh vào ứng dụng tạo màng kháng khuẩn

Mục tiêu cụ thể:

+ Khảo sát thời gian đun cho dịch chiết nha đam tối ưu

+ Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đun tối ưu tạo AgNP

+ Khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy tối ưu tạo AgNP

+ Xác định khả năng kháng khuẩn của AgNP đã được tối ưu hóa các điều kiện ở trên

Phương pháp nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu:

+ Phương pháp đo pH của gel nha đam bằng máy đo pH

+ Phương pháp đo UV-Vis

+ Phương pháp khuếch tán qua giếng thạch

+ Phương pháp đo TEM, EDS

Các kết quả đạt được

- Lựa chọn được thời gian đun mẫu cho dịch chiết nha đam tối ưu

- Lựa chọn đươc nhiệt độ đun, thời gian khuấy cho kết quả tối ưu nhất tạo AgNP

- Xác định được khả năng kháng khuẩn của dung dịch AgNP

Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

+ Chương 3: kết quả và bàn luận – đưa ra các kết quả đã nghiên cứu được cùng với các biện luận, so sánh với các kết quả với nhau

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về màng bao sinh học

1.1.1 Giới thiệu về màng bao sinh học (Pavlath và Ort, 2009)

Bất kỳ loại vật liệu nào được áp dụng lên sản phẩm để kéo dài thời gian sử dụng

mà có thể ăn cùng với sản phẩm được coi là màng bao ăn được Màng ăn được thay thế

và hoặc tăng cường các lớp sáp tự nhiên, ngăn chặn sự mất nước, trong khi kiểm soát trao đổi oxy, carbon dioxide, ethylene Màng cũng có thể cung cấp bề mặt kháng khuẩn

và ngăn ngừa mất các thành phần quan trọng khác Lợi thế khác của việc sử dụng màng bao ăn được là giảm lượng chất thải rắn vì chúng dễ dàng phân hủy sinh học, cho nên rất

thân thiện với môi trường

Màng bao có thể được tạo thành từ vật liệu protein, chất béo và polysaccharide, hoạt động một mình hoặc kết hợp với nhau Chúng hoạt động như những rào cản độ ẩm

và oxy, không chỉ làm chậm suy giảm các đặc tính trong thực phẩm mà còn tăng cường

an toàn do hoạt động của các chất kháng khuẩn tự nhiên hoặc khi có sự kết hợp của các hợp chất kháng khuẩn tổng hợp

1.1.2 Đặc điểm và phương pháp tạo màng (Pavlath và Ort, 2009)

- Màng cần phải có các đặc điểm sau đây:

+ Không có các thành phần độc hại, dị ứng và không tiêu hóa được

+ Có sự bám dính vào bề mặt của thực phẩm và tạo cấu trúc ổn định

+ Kiểm soát nước di chuyển cả trong và ngoài thực phẩm, duy trì độ ẩm mong muốn

+ Có tính bán thấm để duy trì cân bằng nội khí tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí và kỵ khí, do đó làm chậm quá trình lão hóa

+ Ngăn chặn sự mất mát hoặc sự hấp thụ các thành phần ổn định hương thơm, mùi vị, dinh dưỡng Duy trì hoặc tăng cường tính thẩm mỹ và các thuộc tính (vẻ ngoài, hương vị, màu sắc, chất dinh dưỡng ) của sản phẩm

+ Tạo bề mặt ổn định, kháng vi sinh vật, vi khuẩn, chống lại ô nhiễm, sâu bệnh phá hoại

+ Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng đó là có thể dễ dàng sản xuất và

có hiệu quả kinh tế

- Có hai cách tạo màng:

+ Bằng cách nhúng các sản phẩm vào hoặc chảy/ quét hoặc phun lên sản phẩm dung dịch có chứa thành phần tạo màng, đưa màng trực tiếp lên bề mặt thực phẩm Cách đơn giản nhất để áp dụng màng trực tiếp là từ dịch gel tùy vào mức độ tập trung của dịch gel phủ, sản phẩm sẽ giữ lại trên bề mặt lớp vật liệu tạo màng mà khi sấy khô sẽ tạo thành một lớp bảo vệ trên bề mặt

+ Bằng cách tạo ra màng độc lập từ dịch thông qua ép nóng, phủ lớp màng lên bề mặt thực phẩm, màng độc lập nên nó có thể được chuẩn bị từ dịch gel bay hơi Đặc điểm của màng độc lập có thể khác màng trực tiếp là có tính thấm hơi nước thấp hơn, tuy nhiên, màng độc lập dùng nhiệt để xử lý có thể ảnh hưởng đến sản phẩm bảo quản

1.1.3 Một số ứng dụng của màng sinh học

1.1.3.1 Ứng dụng trong bảo quản rau quả, trái cây

Trong quá trình bảo quản lạnh, quả anh đào ngọt (Prunus avium L cv Starking)

khi xử lý tạo màng từ gel nha đam, đã có sự trì hoãn đáng kể các thông số tốc độ hô hấp, giảm cân và thay đổi màu sắc, tăng tốc độ mềm và chín quả, biến màu thân và vi sinh vật và thời gian lưu trữ được kéo dài thêm trong khi không có bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào đối với hương thơm, mùi của quả Đây là lần đầu tiên gel nha đam được sử dụng bao phủ lên trái cây, đó là một sự sáng tạo và thú vị khi ứng dụng vào thương mại và thay

thế cho việc sử dụng các phương pháp xử lý bằng hóa chất sau thu hoạch rau quả, trái cây (Martínez – Romero và cộng sự, 2003)

Gel nha đam pha loãng nước cất với tỷ lệ 1 : 3 phủ lên nho giúp trì hoãn đáng kể tổn thất chất lượng sau thu hoạch (giảm cân, thay đổi màu sắc, tốc độ làm mềm quả, sự phân hủy quả), có thể lưu trữ được 35 ngày ở 1°C và ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn, nấm mốc và nấm men (Valverde JM và các cộng sự, 2005)

Bột đông khô từ gel nha đam được hòa tan trong nước cất có bổ sung Tween – 20

là chất hoạt động bề mặt đã được sử dụng kéo dài thời gian lưu trữ ở môi trường xung quanh (20 ± 1°C ) và bảo quản lạnh (0 ± 0,5°C và 90 ± 5 % RH) quả xuân đào (Ahmed

MJ, Singh Z và Khan AS, 2009)

1.1.3.2 Ứng dụng trong nông nghiệp kết hợp Chitosan

Trong nông nghiệp, chitosan được sử dụng chủ yếu là xử lý hạt giống tự nhiên và chất tăng trưởng của thực vật, như một thuốc trừ sâu sinh thái thân thiện giúp tăng khả năng bẩm sinh của cây trồng chống nhiễm trùng nấm

Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn cao nên trong những năm gần đây, chitin, chitosan và các sản phẩm biến tính được quan tâm ứng dụng nhiều trong việc bảo quản các sản phẩm nông sản sau khi thu hoạch như cam, chanh, cà chua, chuối, dâu tây, vải, táo và một vài sản phẩm khác và đã thu được kết quả khả quan Khi sử dụng như xử lý hạt giống hoặc lớp phủ giống trên bắp, bông, khoai tây giống, đậu tương, củ cải đường,

cà chua, lúa mì và các hạt giống khác, nó tạo nên một phản ứng miễn dịch trong sự phát triển của rễ bằng việc phá hủy u nang tuyến trùng của giun tròn ký sinh mà không ảnh hưởng đến cơ thể (MM Chang và Cộng sự, 1992)

1.1.3.3 Ứng dụng trong việc kháng khuẩn

Theo Robson và cộng sự ( 1982) đã khảo nghiệm tính chất kháng khuẩn của chiết xuất nha đam ở các nồng độ ức chế và nồng độ gây chết khác nhau Nồng độ 60 % chiết

pneumoniae,Serratia marcescens, loài Citrobacter, Enterobacter cloacae, S pyogenes, Streptococcus agalactiae, Ở nồng độ 70 % của chiết xuất diệt S aureus, 80 % đối với E.coli và 90 % với Streptococcus faecalis và Bacillus subtilis thì không bị ức chế bởi

chiết xuất nha đam

Chiết xuất nước của A.vera và các hạt nano có tác dụng kháng khuẩn khác nhau

đối với vi khuẩn Gram âm (E.coli) và vi khuẩn Gram dương (S.aureus) Các hạt nano

Ag hữu cơ xanh (3,5mg \ ml) có hiệu lực trên (E.coli & S.aureus) với sự ức chế (20-30)

1.2.2 Cấu trúc của chitosan

Chitosan một polysacarit mạch thẳng, là dẫn xuất đề axetyl hoá của chitin, trong

mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết β -(1-4)- glycoside, do vậy chitosan có thể gọi là poly β -(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-gluco hoặc là poly β -(1-4)-D- glucozamin (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016)

Hình 1.1 Cấu trúc chitin và chitosan (Tưởng Ngọc Thục Uyên, 2010)

Công thức tổng quát của chitin, chitosan có dạng: (C8H11NO5)n với cấu tạo như sau:

Hình 1.2 Công thức tổng quát của chitin và chitosan (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016) 1.2.3 Các tính chất của chitosan ( Nguyễn Thị Thu Trang, 2016)

1.2.3.1 Mức độ deacetyl hóa

Mức độ deacetyl hóa là một đặc tính quan trọng của quá trình sản xuất chitosan bởi vì nó ảnh hưởng đến tính chất hóa lý và khả năng ứng dụng của chitosan sau này Mức độ deacetyl hóa của chitosan vào khoảng 56 – 99% (nhìn chung là 80%)

1.2.3.2 Trọng lượng phân tử Chitosan

Chitosan là polymer sinh học có khối lượng phân tử cao, khối lượng chitin thường lớn hơn 1 triệu Dalton trong khi các sản phẩm chitosan thương phẩm có khối lượng khoảng 100.000 – 1.200.000 Dalton

1.2.3.5 Khả năng kết hợp với nước và khả năng kết hợp với chất béo

Sự hấp thụ nước của chitosan lớn hơn rất nhiều so với cellulose hay chitin Thông thường, khả năng hấp thụ của chitosan khoảng 581 – 1150% (trung bình là 702%), khả năng hấp thụ chất béo của chitin và chitosan trong khoảng 31% -170%, chitosan có khả

năng thấp hơn rất nhiều so với chitin

1.2.3.6 Khả năng tạo màng

Chitosan còn có khả năng tạo màng được sử dụng nhiều trong bảo quản thực phẩm, màng chitosan khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói

1.2.3.7 Hoạt tính sinh học của Chitosan

Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan và các dẫn xuất của nó đã nhận được sự quan tâm đáng kể trong những năm gần đây, cơ chế kháng khuẩn của chitosan là nhờ một số

cơ chế sau: (Hang Thi Au và Cộng sự, 2012)

+ Chitosan có khả năng kết hợp với DNA nên chitosan có khả năng ức chế tổng hợp RNA và protein

+ Chitosan có khả năng gắn kết gây đông tụ, kết tủa tế bào vi khuẩn và dẫn đến giết chết tế bào Chitosan cho thấy một phổ kháng khuẩn rộng kháng lại cả nấm và vi khuẩn Gram dương và Gram âm

Ngoài ra, có khả năng thủy phân sinh học bằng enzyme trong cơ thể, tương hợp sinh học với các cơ quan, mô và tế bào động thực vật, kích thích quá trình đông máu và làm lành vết thương, tương tác chuyên biệt với các thành phần của chất nền ngoại bào và các nhân tố tăng trưởng

1.2.4 Một số ứng dụng của chitosan

1.2.4.1 Ứng dụng trong y sinh

Vật liệu tổ hợp chitosan-nano bạc (CS-AgNP) được nghiên cứu ứng dụng trong việc kháng khuẩn trong dung dịch nhờ đặc tính kháng khuẩn đặc biệt của hạt nano bạc Khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên đã được khảo sát với một số vi khuẩn như vi

khuẩn gram âm (E.Coli và P.aeruginosa), vi khuẩn gram dương (L.fermentum, S.aureus

và B.subtilis) và nấm (C.albians) Các kết quả khảo sát đã chứng minh khả năng ứng

dụng của vật liệu CS-AgNP trong dung dịch kháng khuẩn (Hang Thi Au và Cộng sự, 2012)

Chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên mô lành, băng cứu thương kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất chitosan So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này có hiệu quả hơn gấp nhiều lần Chitosan ở cấu trúc nano, với tính năng quan trọng là tương thích sinh học và có khả năng phân hủy sinh học có thể được sử dụng như một chất dẫn thuốc tiềm năng Để tạo cấu trúc phù hợp với mục đích dẫn thuốc cho chitosan, nhóm nghiên cứu Trần Đại Lâm sử dụng tripolyphosphat (TPP) làm chất tạo liên kết chéo thông qua tương tác tĩnh điện Từ thời gian nhả thuốc khi không có CS-TPP vào khoảng 7-8 giờ trong môi trường giả dịch ruột và khoảng 0,5 giờ trong môi trường giả dịch dạ dày đã được kéo dài thời gian nhả thuốc lên khoảng 25-30 giờ (Trần Đại Lâm và Cộng sự, 2006)

1.2.4.2 Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Chitosan là polyme dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng, chitosan đã được đưa vào thành phần thức ăn: sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt, chất phụ gia bảo quản tốt cho giò và bánh cuốn ở nhiệt độ phòng Vật liệu chitosan được sử dụng

để bảo quản đóng gói thức ăn, hoa quả tươi, thủy hải sản tươi, khô

1.2.4.3 Trong công nghiệp

Chitosan được dùng để sản xuất vải chịu nhiệt, chống thấm, vải chitosan được dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế, làm tăng độ bền của giấy, góp phần tăng

tính bền của hoa vải Sử dụng trong sản xuất sơn chống mốc và chống thấm (Pradip Kumar Dutta, 2004; Barbara Krajewska, 2004)

1.3 Tổng quan về hạt nano bạc

1.3.1 Giới thiệu về nguyên tử bạc (Nguyễn Ngọc Tú, 2009)

Cấu hình electron của bạc: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1

+ Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông thường

+ Chi phí cho quá trình sản xuất thấp

Sau khi thuốc kháng sinh được phát minh và đưa vào ứng dụng với hiệu quả cao người ta không còn quan tâm đến tác dụng kháng khuẩn của bạc nữa Tuy nhiên, từ những năm gần đây, do hiện tượng các chủng vi sinh ngày càng trở nên kháng thuốc, người ta lại quan tâm trở lại đối với việc ứng dụng khả năng diệt khuẩn và các ứng dụng khác của bạc, đặc biệt là dưới dạng hạt có kích thước nano

1.3.3 Cơ chế kháng khuẩn của bạc

Hình 1.3 Tác động của ion bạc lên vi khuẩn

Các đặc tính kháng khuẩn của bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của các ion

tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoặt động của vi khuẩn lại có thể được phục hồi Do động vật không có thành tế bào,vì vậy chúng ta không bị tổn thương khi tiếp xúc với các ion này

Có một cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn đáng chú ý được mô tả như

vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm sunfuahydrin – SH của phân tử enzym chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn (Nguyễn Ngọc Hùng, 2011)

Hình 1.4 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn

Ngoài ra các ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trung hòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA (SI Kargov và Cộng sự, 1985)

Hình 1.5 Ion bạc liên kết với các base của DNA 1.3.4 Giới thiệu hạt nano bạc

Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn tốt hơn so với các vật liệu khối do

Các hạt nano bạc có hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt, hiện tượng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen cho các dung dịch có chứa hạt nano bạc với các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước hạt nano

1.3.5 Các phương pháp tạo hạt nano bạc

1.3.5.1 Phương pháp ăn mòn laze

Phương pháp này sử dụng chùm tia laze với bước sóng ngắn bắn lên vật liệu khối đặt trong dung dịch có chứa chất hoạt hóa bề mặt Các hạt nano được tạo thành với kích thước khoảng 10 nm và được bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt

1.3.5.2 Phương pháp khử hóa học

Phương pháp này sử dụng các tác nhân hóa học để khử ion kim loại thành kim loại Để các hạt phân tán tốt trong dung môi mà không bị kết tụ thành đám, người ta sử dụng phương pháp tĩnh điện để làm cho bề mặt các hạt nano có cùng điện tích và đẩy nhau hoặc dùng phương pháp bao bọc bằng chất hoạt hóa bề mặt Các hạt nano tạo thành bằng phương pháp này có kích thước từ 10 nm đến 100 nm

1.3.5.3 Phương pháp khử vật lý

Phương khử vật lí dùng các tác nhân vật lí như điện tử, sóng điện từ năng lượng cao như tia gamm, tia tử ngoại, tia laser khử ion kim loại thành kim loại Dưới tác dụng của các tác nhân vật lí, có nhiều quá trình biến đổi của dung môi và các phụ gia trong dung môi để sinh ra các gốc hóa học có tác dụng khử ion thành kim loại

1.3.5.4 Phương pháp khử hóa lý

Đây là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lí, nguyên lí là dùng phương pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo hạt nano, trong khi đó phương pháp điện phân thông thường chỉ có thể tạo được màng mỏng kim loại Trước khi xảy ra sự hình thành màng, các nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo các hạt nano bàm lên điện cực âm lúc này người ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với xung điện phân thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch

1.3.5.5 Phương pháp khử sinh học

Trong phương pháp này người ta dùng vi khuẩn là tác nhân khử ion kim loại, vi khuẩn MKY3 được cấy vào trong dung dịch có chứa ion bạc để thu được hạt nano bạc Phương pháp này đơn giản, thân thiện với môi trường và có thể tạo hạt với số lượng lớn 1.3.5.6 Phương pháp tổng hợp AgNP

Việc tổng hợp AgNP rất được các nhà nghiên cứu quan tâm do phạm vi ứng dụng rộng của nó trong đời sống, AgNP có triển vọng được xem như kháng sinh và nó có thể được khuyến cáo thay thế các kháng sinh thông thường (I Sondi và BS Sondi, 2004)

Để bạc có bất kỳ đặc tính kháng khuẩn nào, nó phải ở dạng ion hóa, bản chất của

ion bạc có thể thay đổi cấu trúc ba chiều của protein bằng cách can thiệp vào liên kết disulphide và ngăn chặn các hoạt động chức năng của vi sinh vật (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016)

Hoạt động kháng nấm của AgNP chưa được hiểu rõ, tuy nhiên một vài nghiên cứu nói rằng AgNP có thể tiêu diệt bào tử nấm bằng cách phá hủy màng tế bào, trong khi các nghiên cứu khác chỉ ra rằng chúng có thể gây chết tế bào bằng cách tương tác với các hợp chất phospho, lưu huỳnh và làm hư hại DNA và protein nội bào (C Krishnaraj và Cộng sự, 2012)

Các phương pháp hóa học và vật lý như kết tủa hóa học, thủy nhiệt, lò vi sóng, lắng đọng hơi hóa học sử dụng dung môi và hóa chất độc hại khá đắt tiền và gây ảnh hưởng đến môi trường Cho nên hiện nay người ta thường sử dụng các phương pháp sinh học (sử dụng vi sinh vật (Kharwa RN và Gange AC Verma VC, 2010), enzyme, thực vật (hay dịch chiết thực vật) để tổng hợp hay còn gọi là tổng hợp xanh

Hình 1.6 Tổng hợp xanh AgNP từ dịch chiết thực vật (Shakeel Ahmed và Cộng

sự, 2016) Tổng hợp AgNP có kích thước 10 – 35 nm dựa trên việc khử dung dịch bạc

nitrate bằng dịch chiết của lá Azadirachta indica cũng đã được thực hiện

Dịch chiết Boerhaavia diffusa được sử dụng làm tác nhân khử cho sự tổng hợp

xanh của AgNP qua phân tích XRD và TEM cho thấy kích thước hạt trung bình là 25 nm, AgNP có cấu trúc hình khối trung tâm với hình cầu Các hạt nano này đã được kiểm tra

hoạt tính kháng khuẩn chống lại P fluorescens, A hydrophila và F branchiophilum và chứng tỏ độ nhạy cao nhất đối với F branchiophilum

1.3.5.7 Tổng hợp AgNP từ lá nha đam

Lá nha đam là nguồn nguyên liệu sẵn có, thực hiện đơn giản, hiệu quả, chi phí thấp và an toàn với môi trường, vì thế nha đam được chọn để tổng hợp AgNP do sự có mặt của các chất phytochemical tự nhiên cung cấp năng lượng tự nhiên và là tác nhân khử Ngoài ra lignin, hemicellulose, pectin trong lá nha đam có thể được sử dụng để khử các ion bạc, bên cạnh đó gel màu xanh gần vỏ chứa aloin, chất này là chất ổn định chính ( L và Durairaj Sadhasivam, JR, 2014)

AgNP có ảnh hưởng đáng kể đến vi khuẩn gram âm (E coli) và vi khuẩn gram dương (S aureus) ở nồng độ 3,5 mg/ ml nhưng nó lại không có tác dụng kháng nấm C albican, Pencillium spp và A niger

Gel nha đam tạo AgPN có kích thước 15 nm, ở nồng độ 250 μl cho vùng ức chế

E coli, P aeruginosa, B subtilisand và S pneumoniae cao hơn khi ủ 18 giờ, phổ hấp

thụ tia cực tím có đỉnh hấp thụ ở 410 nm Tỷ lệ tán huyết (9,67%) tương đối thấp so với các phương pháp khác cho nên AgNP này có độc tính thấp đối với tế bào người Do đó việc tổng hợp các hạt nano bạc từ cây nha đam là rất phù hợp đồng thời có sự ổn định

mà không cần thêm bất kỳ hợp chất hóa học nào ( L và Durairaj Sadhasivam, JR, 2014)

mạnh nhất ở bước sóng 400 nm tương ứng với cộng hưởng plasmon bề mặt, kích thước trung bình là 70 nm Các hạt không đồng nhất về hình dạng ví dụ như hình chữ nhật,

hình tam giác và hình cầu phân bố đồng đều Đồng thời AgNP có hoạt tính kháng Aspergillus sp cao hơn Rhizopus sp ở nồng độ rất thấp và hoạt động diệt nấm phụ thuộc

vào loài nấm được thử nghiệm.Các kết quả của nghiên cứu FT-IR cho thấy sự tham gia của các nhóm hydroxyl, carboxyl và amine chức năng có lợi trong quá trình tổng hợp AgNP (S Medda và Cộng sự, 2015)

1.3.6 Độc tính

Bằng chứng về độc tính của AgNP vẫn chưa rõ ràng, tuy nhiên độc tính của AgNP phụ thuộc vào liều lượng và kích thước hạt Các sản phẩm được tạo từ AgNP đã được một số cơ quan công nhận bao gồm FDA Hoa Kỳ, SIAA Nhật Bản, Viện Nghiên cứu Công nghiệp Hoá chất ( V Veeraputhiran, 2013) Cơ quan an toàn thực phẩm Châu

Âu khuyến cáo việc di chuyển Ag vào bao bì bao gói không được vượt quá 0,05 mg/ l trong nước và 0,05 mg/ kg trong thực phẩm ( EFSA, 2011)

Khi nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của màng pullulan ăn được kết hợp với một trong hai hạt nano (AgNP, ZnONP) và các loại tinh dầu như dầu oregano hoặc dầu hương thảo trong thịt gà tây deli thấy rằng AgNP và màng dầu oregano có hoạt tính

mạnh hơn ZnONP và dầu hương thảo Các mẫu thực phẩm đóng gói với màng pullulan,

AgNP và dầu oregan giảm đáng kể số lượng vi khuẩn L monocytogenes và S aureus

trong 7 tuần lưu trữ ở nhiệt độ tối ưu 4 và 25°C (HH Khalaf và Cộng sự, 2013)

Một nghiên cứu cho thấy rằng sự di chuyển của AgNP từ các loại chất dẻo nano khác nhau (LDPE và polypropylene) vào các chất mô phỏng thức ăn dù là ion hay dạng hạt thì sự di chuyển của đó thấp hơn nhiều so với các giới hạn tối đa do Luật Liên minh Châu Âu quy định ( MZ Elsabee và ES Abdou, 2013)

1.3.7 Ứng dụng của hạt nano bạc

- Y tế:

Khẩu trang nano bạc: Được thiết kế với 3-4 lớp gồm 2 lớp vải, một lớp vật liệu

tẩm nano bạc và than hoạt tính ở giữa, loại khẩu trang này có khả năng diệt khuẩn, diệt virus, lọc không khí rất tốt Lớp vải tẩm nano bạc có chức năng diệt vi khuẩn, virus, nấm

bị giữ lại trên khẩu trang đồng thời có tác dụng khử mùi

Màng bán thấm: Đó là một tấm màng mỏng có thể cho khí và hơi nước qua nhưng

không thể cho chất lỏng đi qua, có vô số những lỗ khí nhỏ tồn tại trong tấm film Các hạt nano bạc gần đây đã được kết hợp với film polyolefin với đặc tính kháng khuẩn rất tốt

- Vật dụng:

Những đồ dùng bằng nhựa có pha thêm hạt nano bạc có tác dụng khử trùng như bình nhự, máy điều hòa, qua kiểm tra cho thấy chúng có khả năng diệt 99.9% vi khuẩn

1.4 Cây nha đam

1.4.1 Giới thiệu cây nha đam

Theo quy tắc quốc tế về Danh mục thực vật, tên khoa học của cây nha đam là

Aloe vera (L.)Burm.f (L.E Newton, 1979)ở Việt Nam thường được gọi là cây lô hội

Hình ảnh tổng quan về cây nha đam được thể hiện ở hình 1.7 dưới đây:

Hình 1.7 Cây nha đam

Nha đam là loại cây lâu năm, chịu hạn, lá có hình mũi mác, dày, mọng nước, có gai ở hai bên mép, hoa khi nở có màu vàng, quả là nang hình tam giác có chứa nhiều hạt lượng gel thu được, pH, hàm lượng chất khô của lá nha đam qua các mùa ( Douglas Grindlay và Trn Reynolds, 1986; Davis RH, 1997)

Các bó mạch có cấu trúc hình ống, tiếp giáp với lớp vỏ, số lượng các bó khác nhau, tùy thuộc vào kích thước của lá và các bó mạch thuộc hệ thống vận chuyển các chất dinh dưỡng trong lá, chất lỏng không nhớt màu vàng chảy ra từ lá có nguồn gốc từ

Thành và màng tế bào có thể được nhìn thấy trong lõi lá.Tuy nhiên các bào quan vẫn còn nguyên vẹn như nhân, lục lạp và ty thể thường không thể nhìn thấy, chỉ có thể

Polysaccharide gồm:

+ Mannan là polysaccharide được nghiên cứu rộng rãi nhất từ cây nha đam vì nó

có chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, mannan có hai đặc điểm chính là có liên kết β1→ 4 và được acetyl hóa Trong khi những mannan thực vật khác hoặc có chuỗi bên riêng biệt hoặc không được acetyl hoá và không hòa tan

+ Acetyl mannan là polysaccharide chính trong phần thịt lá, được nghiên cứu rộng rãi nhất và đã có sản phẩm thương mại như CarrisynTM Aetyl mannan có nhiều tính chất trị liệu bao gồm kích thích miễn dịch, làm lành vết thương và kháng viêm (Ni

Y, Yates KM và Tizard IR, 2004)

=> Mannan không ổn định và có thể suy thoái một cách nhanh chóng khi nhiệt độ cao, thay đổi pH, vi khuẩn hoặc các enzyme như mannanase có thể có trong phần thịt lá hoặc trong vi khuẩn Trong một số sản phẩm nha đam thương mại, việc chuẩn bị phần thịt lá được xử lý với cellulase, cellulase có nguồn gốc và độ tinh khiết khác nhau có thể nhiễm mannanase và cũng có thể là nguyên nhân làm suy thoái mannan

Ngoài ra còn có các carbohydrate khác như cellulose, xylose, L – rhamnose, galactose, aldopentose cũng có mặt trong cây nha đam

1.4.2.2 Protein

Roboz và Haagen – Smit (1948) cho rằng hàm lượng protein chiếm 7 % (theo trọng lượng khô) trong thịt lá nha đam, khi điện di trên gel polyacrylamide thì có ít nhất

23 polypeptide từ lá trưởng thành, trong đó có 13 polypeptide có trong gel nha đam

Có khoảng 20 trong số 22 amino acid và 7 trong số 8 amino acid cần thiết cho cơ thể có mặt trong gel nha đam Các loại amino acid được thể hiện qua bảng 1.2 dưới đây:

Bảng 1.2 Các loại amino acid trong gel nha đam

Các loại amino acid

Lysine Valine Leucine Proline Serine

Alanin Tyrosine Threonine Glycine Cystine

Acid aspartic Leucine Phenylalanine Hydroxyproline Acid glutamic

Isoleucine Methionine Histidine Arginine

Nguồn: Waller và cộng sự (2004)

1.4.2.3 Lipid

Theo Femenia và cộng sự (1999) hàm lượng lipid trong gel nha đam đông khô là

4 % β – sitosterol một loại sterol thực vật phổ biến đã được tìm thấy trong lá nha đam

Lipid và các hợp chất hữu cơ được thể hiện ở bảng 1.3 dưới đây:

Bảng 1.3 Lipid và các hợp chất hữu cơ Lipid và các hợp chất hữu cơ

β - sitosterol

Lignin Acid salicylic Acidarachidonic Acid γ -linolenic

Eicosanoid Terpees Auxin Aciduric

Acid béo Lupeol Saponin

Nguồn: Waller và cộng sự (2004)

1.4.2.4 Thành phần có hoạt tính sinh học

Gel nha đam có chứa một lượng lớn các hơp chất có hoạt tính sinh học được thể hiêng trong bảng 1.4 dưới đây:

Bảng 1.4 Các hợp chất có hoạt tính sinh học Các hợp chất có hoạt tính sinh học

Polysaccharide Glycoprotein Anthraquinone Flavonoi

Saponin Sterol Vitamin Phenolic

Aminoacid Acid salicylic Enzyme

Nguồn: Waller và cộng sự (2004)

Theo Yolanta và Rivka (1994), gel nha đam đã ngăn chặn sự nảy mầm và tăng

trưởng của sợi nấm Penicillium digitatum và Alternaria altemata, là các loại nấm gây bệnh ở thực vật như bào tử P digitatum, A alternata và Botrytis cinerea giảm 15 – 20

% ở nồng độ 1 μl/ l, chống lại P expansum chỉ khi nồng độ vượt quá 103 μl/ l Tác dụng

ức chế của gel tăng lên cùng với sự gia tăng nồng độ, mà cao nhất là giảm 95 % bào tử ở nồng độ 105 μl/l

Robson và cộng sự (1982) đã khảo nghiệm tính chất kháng khuẩn của dịch chiết nha đam ở các nồng độ ức chế và nồng độ gây chết khác nhau được xác định qua mười hai loài vi sinh vật khác nhau được cấy với các nồng độ khác nhau Nồng độ 60 % dịch

chiết nha đam có khả năng diệt Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, loài Citrobacter, Enterobacter cloacae, S pyogenes, Streptococcus agalactiae Ở nồng độ 70 % của dịch chiết diệt S aureus, 80 % đối với E coli và 90 % với Streptococcus faecalis, Bacillus subtilis thì không bị ức chế bởi dịch chiết nha đam

1.4.2.5 Các thành phần khác

Ngoài các thành phần hữu cơ đã được nêu trên trong cây nha đam còn có các thành phần vô cơ, hàm lượng tro 3,3% trong vỏ nha đam và 0,2% (trọng lượng ướt) hàm lượng tro trong thịt lá có chứa calcium oxalate

Các loại vitamin bao gồm cả các vitamin chống oxy hóa như A, C, E, B1, B2, B6, niacin, choline, aicd folic, β – carotene cũng có mặt trong cây nha đam

Bouchey và Gjersted (1969) phân tích gel nha đam đông khô và thấy hàm lượng cao của clo (12,2 %), kali (6,6 %) và canxi (4,7 %) Một phân tích gel nha đam đôngkhô sau này cho thấy có magiê (0,7 %) và natri (0,2 %) Ngoài ra, còn có kẽm, mangan, đồng, crôm, sắt

1.4.3 Một số ứng dụng của nha đam

1.4.3.1 Trong mỹ phẩm

Dịch chiết từ nha đam được xem là thành phần hàng đầu trong trị liệu da và làm

mỹ phẩm vì nó có chứa các chất hữu cơ đóng góp vào các chất làm mềm, có mục đích là giữ ẩm giúp tăng hiệu quả phục hồi các tế bào da bị tổn thương Các sản phẩm có thành phần chứa nha đam như các loại kem dưỡng da, xà phòng, dầu gội đầu, kem chống nắng, mặt nạ dưỡng da và chất tẩy rửa

1.4.3.2 Trong y học

Phần nhựa vàng trong lá nha đam có chứa aloe – emodin, một loại anthraquinone kích thích đường tiêu hóa, có tác dụng nhuận tràng Tuy nhiên nhiều tác dụng có lợi trong điều trị bệnh đã được quy cho phần thịt lá, bao gồm kích thích miễn dịch ((Amar Surjushe và Cộng sự, 2008), sát trùng, chữa lành vết thương và bỏng, giảm đau, ngứa , bệnh vảy nến, kháng khuẩn, kháng viêm, giảm đường huyết ở bệnh nhân tiểu đường 1.4.3.3 Trong thực phẩm

Nha đam cung cấp một lượng calo thấp, làm giảm cholesterol, cải thiện tình trạng béo phì Nha đam có trong các loại thực phẩm như các món ăn, nước giải khát, nước ngọt

có gas, trà, kem, yogurt, kẹo, mứt, hương liệu Ngoài ra, nó còn đóng vai trò như chất bảo quản hay màng bao ăn được trong một số thực phẩm vì có chứa các hợp chất kháng khuẩn và do đó ngăn ngừa hư hỏng của các loại thực phẩm ( M Valverde và Cộng sự, 2005)

CHƯƠNG 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm

Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiêm Khoa CNSH-TP-MT của Trường Đại học Công nghệ Tp.Hồ Chí Minh

Thời gian thực hiện: từ 17/4/2017 đến 27/7/2017

2.2 Vật liệu và thiết bị nghiên cứu

2.2.1 Vật liệu

Lá nha đam được mua tại chợ Củ Chi, huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh Lá dài khoảng 30 – 40 cm và không có bất kỳ tổn thương nào trên bề mặt để giữ cho các thành phần có hoạt tính sinh học còn nguyên vẹn

2.2.2 Thiết bị nghiên cứu

Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Một số thiết bị được sử dụng trong đồ án tốt nghiệp

4

5

6

Cân kỹ thuật Máy khuấy từ Máy đo UV vis

AR – Ohuas Pt1000 Temperature sensor UV- vis Jasco- V670