NGHIÊN cứu điều CHẾ DUNG DỊCH CHỐNG OXY hóa từ RONG nâu BẰNG bức xạ CO 6

Chúng được sử dụng như một nguồn thực phẩm làm đa dạng hơn cho các món ăn hằng ngày và đặc biệt là vô cùng bổ dưỡng, một số các loại rong có thể sử dụng làm nguyên liệu để chiết tách các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN CNSH

LỚP : 17SH01

BÌNH DƯƠNG – 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Lãnh đạo Khoa Công nghệ Sinh học – Trường Đại học Bình Dương đã tạo điều kiện tốt nhất cho

em trong quá trình học tập tại Trường;

Xin gửi lời cám ơn chân thành tới Thầy Hoàng Ngọc Cương cùng toàn thể Quý Thầy Cô - Trường Đại học Bình Dương đã giúp đỡ và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu từ các môn học;

Xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới Thầy Đặng Xuân Cường - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang, Thầy Nguyễn Trọng Hoành Phong – Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt đã tận tình chỉ dạy; xin cảm ơn Cán bộ, Viên chức – Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang, Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt

đã tạo điều kiện để em có thể hoàn thành Khóa luận;

Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới Gia đình cùng toàn thể bạn bè đã luôn kề vai sát cánh bên tôi trong mọi hoàn cảnh

Thủ Dầu Một, ngày… tháng…năm 2018

SINH VIÊN

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Co 60 Bức xạ Cobalt 60 PGS Phó giáo sư

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TA Hoạt tính oxy hóa tổng

RP Hoạt tính khử Fe

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài “Nghiên cứu điều chế dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng bức

xạ Co 60” được thực hiện từ tháng 3/2018 đến tháng 7/2018, tại phòng thí nghiệm hóa phân tích Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang dưới sự hướng dẫn của TS.NCVC Đặng Xuân Cường - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu là điều chế dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng bức xạ Co 60

Nội dung của đề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của liều bức xạ Co 60 và dung môi chiết để tạo ra dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu trên cơ sở đó đề xuất quy trình chiết chất chống oxy hóa từ rong nâu bằng cách chiếu xạ

Kết quả đạt được sau khi hoàn thành thí nghiệm như sau:

- Xác định được liều chiếu xạ 90kGy và dung môi chiêt là ethanol để thu nhận dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu;

- Quy trình điều chế dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng bức xạ

Co 60 đã được đề xuất

CHƯƠNG 1: LỜI MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là một quốc gia có đường bờ biển dài, xuyên suốt từ Bắc tới Nam, cùng với điều kiện địa hình như thế này thì nguồn lợi rong biển ở nước ta là một nguồn tài nguyên vô cùng phong phú và đa dạng

Nguồn tài nguyên này được sử dụng rất nhiều trên thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam nói riêng Chúng được sử dụng như một nguồn thực phẩm làm đa dạng hơn cho các món ăn hằng ngày và đặc biệt là vô cùng bổ dưỡng, một số các loại rong có thể sử dụng làm nguyên liệu để chiết tách các hoạt chất mang hoạt tính sinh học có lợi từ đó điều chế và sản xuất thuốc chữa bệnh và cùng với rất nhiều mục đích khác nhau khác

Đối với vấn đề sức khỏe thì hiện nay con người gặp phải rất nhiều các loại bệnh khác nhau với số lượng các ca mắc phải ngày càng nhiều các bệnh liên quan đến vấn đề lão hóa của cơ thể như bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường, các loại bệnh ung thư,… thông thường thì các loại bệnh này thường là những căn bệnh mãn tính

và chúng sẽ trực tiếp gây ảnh hưởng xấu cũng như bào mòn và phá hủy cấu trúc tế bào của các cơ quan khác liên quan trong cơ thể Với bệnh tim mạch thì quá trình oxy hóa dẫn tới sự lão hóa của cơ thể và đó là tác nhân làm cho nguy cơ mắc các bệnh liên quan tới tim mạch ngày càng cao Như bệnh tiểu đường hay còn gọi là đái tháo đường, là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa cacbohydrat, mỡ và protein khi hoóc môn insulin của tụy bị thiếu hay giảm tác động trong cơ thể, biểu hiện bằng mức đường trong máu luôn cao bởi vì nó tác động trực tiếp tới quá trình chuyển hóa

và hấp thụ đường Glucose trong cơ thể, khi cơ thể không hấp thụ và chuyển hóa được đường Glucose thì hàm lượng Glucose trong máu sẽ tăng cao gây tổn thương các các cơ quan khác Từ đó dẫn tới việc làm phát sinh nhiều bệnh hiểm nghèo khác, điển hình là bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư,

Đối với bệnh ung thư, có thể nói đây là một loại bệnh hiểm nghèo và rất khó điều trị và thường được điều trị bằng một số phương pháp kết hợp của xạ trị liệu,

phẫu thuật, hóa trị, các phương pháp này không những gây đau đớn cho người bệnh

mà còn tốn khá nhiều thời gian và tiền bạc Theo như báo cáo về Ung thư Thế giới năm 2014 Tổ chức Y tế Thế giới 2014 Trang 1.1 ISBN 9283204298 thì vào năm

2015 khoảng 90,5 triệu người bị ung thư Khoảng 14,1 triệu trường hợp mới xuất hiện một năm (không bao gồm ung thư da) Nó gây ra 8,8 triệu người chết (15,7%)

số người chết Loại ung thư phổ biến nhất ở nam giới là ung thư phổi , ung thư tuyến tiền liệt , ung thư đại trực tràng và ung thư dạ dày Ở nữ giới, các loại phổ biến nhất là ung thư vú , ung thư đại trực tràng, ung thư phổi và ung thư cổ tử cung Trong năm 2012, khoảng 165.000 trẻ em dưới 15 tuổi được chẩn đoán mắc bệnh ung thư Nguy cơ ung thư tăng lên đáng kể do tuổi tác và nhiều bệnh ung thư thường xảy ra ở các nước phát triển Bệnh ung thư ước tính đã tiêu tốn khoảng 1,16 nghìn tỷ USD mỗi năm vào năm 2010 Tại Việt Nam, ước tính có khoảng 150.000 trường hợp mắc và 70.000 trường hợp tử vong mỗi năm do ung thư

Các bệnh vừa nêu ở trên đều bắt nguồn từ vẫn đề lão hóa của con người, tất nhiên vấn đề này bắt nguồn từ sự sản sinh các gốc tự do với quá trình oxy hóa trong

cơ thể Từ thực trạng trên, có thể thấy đây chính là mối lo của toàn thế giới nói chung và cả Việt Nam nói riêng

Để đơn giản hóa cách giải quyết cũng như cách chữa trị và phòng ngừa các vấn đề trên thì nhiều nghiên cứu đã tìm ra được một nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú và có các hoạt chất góp phần vào việc trị liệu cho các loại bệnh như trên

đó là rong nâu, rong nâu chứa rất nhiều hoạt chất sinh học, như fucoidan, alginate, phlorotannin, laminarin,…Các hoạt chất này có chứa rất nhiều hoạt tính sinh học tốt

và đây được xem là nguồn dược liệu đầy tiềm năng trong việc giúp con người chống lại bệnh tật, ngăn ngừa sự lão hóa, và tất nhiên hoạt tính của những hoạt chất sinh học trong rong nâu này sẽ tốt hơn khi khối lượng phân tử của chúng nhỏ hơn, trong đó có hoạt tính chống oxy hóa

Do vậy, đề tài “Nghiên cứu điều chế dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng bức xạ Co-60” là cần thiết được thực hiện Trong đề tài này chủ yếu nghiên

dung dịch hoạt tính từ rong nâu theo định hướng ứng dụng trong thực phẩm chức năng Sự thành công của đề tài sẽ góp phần đến việc định hướng biện pháp thu hồi cũng như sử dụng triệt để hơn nguồn lợi từ rong nâu trên cơ sở kiểm soát tốt về liều bức xạ, hàm lượng hoạt chất cũng như có các ứng dụng liên quan

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Điều chế được dung dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng bức xạ Co-60

1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

Hàm lượng glucose và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết chiếu xạ từ rong nâu

1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

dung dịch hoạt tính có nguồn gốc từ rong nâu dựa theo các hàm mục tiêu (hàm lượng Glucose và hoạt tính chống oxy hóa (oxy hóa tổng, khử sắt);

bức xạ Co-60 với các điều kiện tối ưu nhất

1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN

Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra được quy trình chiết dịch chống oxy hóa từ rong nâu bằng việc sử dụng bức xạ Co-60

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

2.1.1 Tìm hiểu chung về rong biển [7]

Với bờ biển dài 3.260 km và diện tích mặt nước khoảng 1 triệu km2, Việt Nam

có tiềm năng để phát triển ngành rong biển, đặc biệt là khu vực miền Trung có bờ biển đá và dải biến thiên nhiệt độ hẹp Tại Việt Nam đã xác định được 800 loài rong biển gồm: rong đỏ, rong lục, rong nâu, rong lam với trữ lượng tự nhiên từ 80 đến

100 tỷ tấn, trong đó, ngành rong đỏ chiếm hơn 400 loại, ngành rong lục chiếm 180 loại, ngành rong nâu hơn 140 loại và ngành rong lam gần 100 loại [7]

Rong biển có tên khoa học là marine-alage, marine hay seaweed, chúng là nhóm thực vật bậc thấp, sống ở biển và vùng ven biển Chúng có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái biển và đời sống của con người Ngoài giá trị về môi trường, sinh thái như tham gia vào các chu trình dinh dưỡng của thủy vực, là nơi sống, trú

ẩn, kiếm ăn của nhiều loài sinh vật biển nhất là thời kỳ con non, rong biển còn có giá trị lớn đối với đời sống con người như cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến (chiết xuất keo agar, alginat, carrageenan…), làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh…

Từ thế kỷ thứ 18, rong biển đã được sử dụng phổ biến tại Nhật Bản Các quốc gia châu Á như Trung Quốc, Hàn Quốc, Malaixia, Philípin cũng sử dụng rong biển

từ lâu Do đó, ngành rong biển ở các quốc gia này rất phát triển Trong những năm gần đây, do có sự khuếch tán văn hóa từ các nước lân cận, người Việt cũng bắt đầu quan tâm đến rong biển Từ năm 2004, rong biển đã được du nhập vào Việt Nam và trồng thành công tại Bình Thuận và Khánh Hòa, tạo nguồn rong xuất khẩu có giá trị kinh tế cao Hiện nay, Nhà nước cũng đã có sự quan tâm đến sản phẩm này Thực hiện Đề án "Tái cơ cấu ngành thủy sản theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững" tại Quyết định số 1167/QĐ-BNN-TCTS ngày 28/5/2014 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT, lần đầu tiên, rong biển được đưa chính thức vào chương trình hành động Có thể coi đây là thời điểm vàng để phát triển ngành rong biển,

2.1.2 Sản lƣợng rong biển trên thế giới [13]

Rong Lục:

Nhật Bản khoảng 4.000 tấn khô với các chi như Enteromorpha, Monostroma, Ulva, trong đó nuôi trồng khoảng 2.500 tấn

Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn chi Enteromorpha

Philippines khoảng 800 tấn chi Caulerpa, gần như toàn bộ do nuôi trồng

Rong Đỏ:

Pháp khoảng 600.000 tấn, chi Maerl

Anh khoảng 200.000 tấn, chi Maerl (t ww)

Chile khoảng 75.000 tấn gồm các chi Gracilaria, Gigatina, Gelidium

Nhật Bản khoảng 65.000 tấn, trong đó khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng,

gồm các chi Porphyra và Gelidium

Philippines khoảng 40.000 tấn do nuôi trồng bao gồm chi Euchuema và

Kapaphycus

Hàn Quốc cũng có sản lượng tương đương với chi Porphyra

Trung Quốc với khoảng 31.000 tấn chủ yếu là Porphyra

Indonesia khoảng 26.000 tấn chi Euchuema và Gracilaria

Rong Nâu

Trung Quốc với trên 667.000 tấn khô, tập trung vào 3 chi Laminaria, Udaria,

Ascophyllum

Hàn Quốc khoảng 96.000 tấn với 3 chi Udaria, Hizakia, Laminaria

Nhật Bảnkhoảng 51000 tấn với 3 chi Laminaria, Udaria, Cladosiphon

Na Uy khoảng 40.000 tấn

Chile khoảng 27.000 tấn

2.1.3 Sản lƣợng rong biển ở Việt Nam [5]

Theo như nguồn từ bài đăng trên tạp chí môi trường số 8/2017 thì diện tích

tiềm năng trồng rong biển ở Việt Nam vào khoảng 900 nghìn ha (tương đương với

sản lượng 600 - 700 nghìn tấn khô/năm) Trong số hơn 800 loài rong biển thì ở vùng biển nước ta có 90 loài mang lại giá trị kinh tế Hiện nay có 7 loài rong kinh tế

(rong nho, rong câu chỉ vàng, rong câu thắt, rong câu cước, rong sụn, rong bắp sú, rong sụn gai) đang được trồng phổ biến ở Việt Nam Năm 2015, diện tích trồng rong biển cả nước ước đạt 25.000 ha, tổng sản lượng rong tươi đạt 35.000 tấn Tuy diện tích tiềm năng trồng rong biển là rất lớn nhưng việc trồng rong ở nước ta còn rất sơ khai, nhiều năm diện tích trồng rong không có đột phá Theo kế hoạch dự kiến đến năm 2020 cũng chỉ có khoảng 12.600 ha trồng rong với sản lượng ước đạt 137,5 ngàn tấn Tuy nhiên, một số doanh nghiệp Việt cũng đã bắt đầu chú ý đến ngành công nghiệp non trẻ này Kể từ năm 2004, rong nho biển đã được du nhập vào Việt Nam và trồng thành công tại hai tỉnh Bình Thuận và Khánh Hòa, tạo nguồn rong xuất khẩu có giá trị kinh tế cao Hiện nay, Nhà nước cũng đã có nhiều quan tâm hơn đến sản phẩm này Thực hiện Đề án "Tái cơ cấu ngành thủy sản theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững" [5]

Phần lớn, rong biển được sử dụng làm thực phẩm ăn tươi hoặc chế biến thành các sản phẩm gia tăng như thạch, mứt… Bên cạnh hiệu quả về kinh tế, rong biển còn góp phần giảm khí thải nhà kính, làm sạch môi trường, hấp thụ kim loại nặng tại các vùng biển ô nhiễm, nuôi trồng thủy sản

 Hướng đến giải pháp phát triển bền vững [5]

Trước triển vọng phát triển của ngành rong biển, cũng như giá trị kinh tế và dinh dưỡng của loại thực phẩm này, cần có kế hoạch hành động phù hợp để thúc đẩy ngành rong phát triển, trong đó tập trung vào một số vấn đề chính:

Phát triển đồng bộ các khâu sản xuất nguyên liệu và chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng từ rong biển đảm bảo, hiệu quả, năng suất cao và chất lượng sản phẩm phù hợp nhu cầu của thị trường

Phát triển trồng 7 loài rong biển có hiệu quả kinh tế cao và xem xét nhập nội một số loài mới có giá trị như: rong Ulva và rong Meristotheca papilosa Đồng thời, phát triển các phương thức, quy mô, công nghệ trồng phù hợp với từng loài, từng vùng sinh thái, ưu tiên phát triển các loài rong có hàm lượng agar, carrageenan, alginate cao

Đẩy mạnh áp dụng khoa học công nghệ, các hệ thống chứng nhận Phát triển các vùng nuôi thâm canh, ứng dụng công nghệ cao, an toàn sinh học, an toàn môi trường sinh thái, thích ứng với biến đổi khí hậu

Xây dựng Đề án phát triển ngành rong Việt Nam đến năm 2030, lấy doanh nghiệp làm trung tâm và có sự tham gia của Nhà nước và người dân Đề án cần chỉ

rõ các phương thức tổ chức sản xuất theo chuỗi giá trị phù hợp từng sản phẩm; khuyến khích ứng dụng khoa học, phát triển công nghệ sinh học để nâng cao năng suất, chất lượng nguyên liệu và chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng

Mặc dù có điều kiện thuận lợi để phát triển nghề nuôi trồng, chế biến rong biển, nhưng ngành này cũng đang phải đối mặt với nhiều thách thức Đó là ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường, sản phẩm chưa đa dạng, sản xuất nhỏ lẻ và manh mún, chưa có công nghệ chế biến và quy hoạch cụ thể Bên cạnh đó, tình trạng khai thác rong biển quá mức, làm suy giảm nguồn lợi trong tự nhiên Do vậy, việc khai thác rong biển ngoài tự nhiên cần phải tuân thủ mùa vụ, kỹ thuật nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm và bảo vệ nguồn lợi, đồng thời cần xây dựng một số khu bảo vệ nguồn lợi rong biển kết hợp với các khu bảo tồn thiên nhiên biển, để bảo

vệ nguồn gen tự nhiên của rong biển vì phần lớn, rong biển được sử dụng làm thực phẩm ăn tươi hoặc chế biến thành các sản phẩm gia tăng như thạch, mứt… Bên cạnh hiệu quả về kinh tế, rong biển còn góp phần giảm khí thải nhà kính, làm sạch môi trường, hấp thụ kim loại nặng tại các vùng biển ô nhiễm, nuôi trồng thủy sản

2.2 TÌM HIỀU CHUNG VỀ RONG NÂU [11]

2.2.1 Phân bố và sản lƣợng rong nâu tại Việt Nam [10] [11]

Bởi vì hầu hết các loại rong Nâu sinh trưởng và phát triển ở dạng sống bám với hình thức sinh sản hữu tính là chủ yếu, thích hợp với điều kiện sinh thái môi trường có độ mặn cao, có nước trong và sóng mạnh Vậy nên rong Nâu thường phân

bố chủ yếu ở các bãi đá cứng (đá tảng, san hô chết, rạn ngầm) ven biển và đảo Sau đây là các khu vực có đặc điểm địa hình có nhiều núi ở ven biển hoặc lấn

ra sát biển, tạo thành nhiều mũi và bãi triều đáy đá cứng và có nhiều rạn san hô chết

kéo dài, độ muối ổn định và cao quanh năm, các dòng sông ngắn có nhiều đảo rất thích hợp cho các loại rong nâu sinh trưởng và phát triển như:

Bảng 2.1 Phân bố rong Nâu khu vực ven biển miền Trung Việt Nam[10]

6 Khánh Hòa Vịnh Văn Phong, Hòn Khói, vịnh Nha Trang,

vịnh Cam Ranh

Tiếp theo là các vùng bờ biển phía nam từ Bình Thuận đến Bà Rịa-Vũng Tàu, ven biển có nhiều bãi triều đáy cát, chỉ có một số ít mũi bãi triều đáy đá là có rong Nâu sinh trưởng và phát triển như:

Bảng 2.2 Phân bố rong Nâu khu vực ven biển miền Nam Việt Nam[10]

3 Kiên Giang Hòn Chồn, Hòn Trẹm, Hà Tiên, Mỹ Đức Nhìn chung các khu vực bờ biển miền Trung và khu vực phía Nam thì rong Nâu phân bố tập trung ở 2 khu vực từ vùng ven biển và đảo từ Đà Nẵng đến Vũng Tàu và huyện Hà Tiên ( từ xã Bình An đến Mỹ Đức Hà Tiên)

Diện tích rong Nâu tại chổ vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng khoảng 190000m2 Trữ lượng rong có thể vào tháng 4 khoảng hơn 800 tấn rong tươi

Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong nâu mọc cao nhất với tổng diện tích khoảng 2000000m2, trữ lượng khai thác hằng năm có thể vượt trên 11000 tấn rong tươi với mức sinh lượng khoảng 5,5 kg/m2[11]

Hầu hết các vùng đều thu hoạch theo nùa vụ trong khoảng từ tháng 3, 4 và tháng 5 nhưng được được tập trung thu hoạch là vào tháng 4

Dưới đây là bảng tổng quát về sự phân bố diện tích rong Mơ của các tỉnh miền Trung[10]

Bảng 2.3 Diện tích rong mơ ở các tỉnh miền Trung

Khu vực Diện tích (m 2 ) Sinh lƣợng (kg/m 2 )

Monosacarid:Mannitol tan được trong Alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt

hàm lượng từ 14-25% trọng lượng rong khô nhưng còn tùy thuộc vào địa hình mà rong sinh trưởng và phát triển [11]

Polysaccharide: [11]

- Alginic: đây là một loại polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành

phần chủ yếu cấu tạo thành tầng bên ngoài màng tế bào rong Nâu Hàm lượng Alginic còn phụ thuộc vào từng loại rong và địa hình mà rong sinh trưởng và phát

triển nhưng hàm lượng này có ở các loài rong vùng biển miền Trung Việt Nam là rất cao, dao động từ 12,3 đến 35,9% so với lượng rong khô tuyệt đối

- Fucxinic: acid fucxinic tác dụng với acid sunfuric tạo hợp chất màu phụ

thuộc vào nồng độ acid sunfuric Nhìn chung, nó có tính chất gần giống với acid alginic

- Fucoidin: là muối giữa acid fucoidinic với các kim loại hóa trị khác nhau

như Ca, Cu, Zn Fucoidin cũng có tính chất gần giống như acid alginic

- Fucoidan:là sulfate polysaccharide dị hợp Hàm lượng khoảng 8-10% trong

rong không tuyệt đối

- Laminarin: laminarin có hàm lượng từ 10-15% trọng lượng rong khô tùy

thuộc vào từng loại rong và địa hình mà chúng sinh trưởng và phát triển

- Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ trong cây rong Hàm lượng cellulose

trong rong nâu nhiều hơn trong rong đỏ

2.2.2.3 Protein

Protein trong rong nâu không cao nhưng chúng khá là hoàn hảo, vậy nên rong Nâu có thể dùng làm thực phẩm Protein trong rong Nâu thường ở dạng kết hợp với Iod hữu cơ như: Monolodlnzodizin, dạng Iod này rất có giá trị trong y học nên rong Nâu còn được dùng để làm thuốc phòng chóng bướu cổ hàm luogwj protein trong rong Nâu ở vùng biển Nha Trang dao động từ 8,05 đến 21,11% so với trọng lượng rong khô [11]

2.2.2.4 Chất khoáng

Các nguyên tố khoáng trong rong Nâu thường có hàm lượng lớn Hàm lượng khoáng trong rong Nâu ở vùng biển Nha Trang dao động từ 15,51 đến 46,30% Trong rong Nâu có khoảng 23 nguyên tố khoáng là: Al, Si, Mg, Ca, Sr, Ba, Fe,

V, Mor, Ti, Co, Ni, Cr, Sn, Á, Bi, Cu, Pb, Zn, Ga, Be, Na và k Trong đó, rong Nâu

có chứa hàm lượng lớn nguyên tố strontium (Sr) cao hơn khoảng 100 lần hàm lượng trong nước biển Vì Sr là thành phần của chất thải phóng xạ nên tính chất này của rong mơ góp phần làm sạch chất thải phóng xạ trong nước biển Không những thế,

người ta còn phát hiện ra natri alginate trong rong mơ có thể chữa được bệnh phóng

xạ vì chất này sẽ háp thu Sr phóng xạ đã bị nhễm trong cơ thể và thải ra ngoài Ngoài các thành phần hóa học trên rong biển còn có chứa đa dạng các thành phần hoá học, chúng đều là các thành phần rất có giá trị về mặt dinh dưỡng cũng như dược liệu bao gồm: các axít amin, các axít béo nhiều nối đôi, các vitamin và khoáng chất, polyphenol, các hợp chất chứa iốt

Dưới đây là thành phần hóa học của một số loài rong Nâu được nghiên cứu và liệt kê [13]

Bảng 2.4 Thành phần hoá học (%) của một số loại rong Nâu [13]

Thành

phần hóa

học

Ascophyllum nodosum

Laminaria digitata Alaria esculenta

2.2.3 Hoạt tính sinh học của các chất có trong rong Nâu

Rong Nâu (Phaeophyta) là loại rong giàu các chất có hoạt tính sinh học như lamilaran, fucoidan, alginate, phlorotannin,… Các chất này có nhiều hoạt tính sinh học như: hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm,…

2.2.3.1 Hoạt tính sinh học của phlorotannin

Phlorotannin có nhiều hoạt tính sinh học khác nhau như: hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, chống khối u, ngừa ung thư,… và hoạt tính chống oxy hóa của nó là một trong những hoạt tính được nghiên cứu nhiều nhất và nó được biết đến như một chất chống oxy hóa không độc và an toàn với con người nên

có thể sử dụng trong hổ trợ cơ thể trong việc đào thải các gốc tự do giúp tăng cường sức khỏe

Cơ chế bắt gốc tự do của phlorotannin [17]

+ Bước 1: Đầu tiên, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, ngăn cản việc thải các chất cặn bã và trở ngại trong vấn đề tiếp thu các chất dinh dưỡng từ thực phẩm và dưỡng khí

+Bước 2: Các gốc tự do tấn công và chiếm lấy các ty lập thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng

+Bước 3: Các gốc tự do oxy hóa các kích thích tố, enzyme khiến cơ thể không tăng trưởng được

 Vì các gốc tự do tấn công vào cơ thể nhiều dần theo thời gian nên người ta thấy gốc tự do ít có ở các sinh vật non mà có nhiều ở sinh vật lâu năm cũng như gốc tự do sẽ được tìm thấy nhiều hơn ở người già và ít hơn ở những người trẻ

 Hoạt tính kháng nấm [18]

Plorotannin tinh khiết chiết xuất từ rong biển được nghiên cứu là có hoạt tính kháng nấm, nấm men, kháng dermatophyte được thể hiện như sau:

Phlorotannin tinh khiết được sử dụng chóng lại C.nodicaulis và C.Usneides

Cơ chế hoạt động: làm ảnh hưởng đến thành phần ergosterol của màng tế bào nấm men và dermatophyte.F.Spiralis, ảnh hưởng đến thành phần vách tế bào

Phlorotannin cũng ảnh hưởng đến chức năng chuỗi hô hấp Ở các loài nghiên cứu thì có mức tăng đáng kể sự hoạt động của ty thể và dehydrogenase tăng sự kết hợp của rhodamine 123 bởi các tế bào nấm men

Phlorotannin tinh khiết chiết xuất từ ba loại rong nâu: Cystoseira nodicaulis, Cystoseira usneoides và Fucus spiralis đã được sàng lọc hoạt tính kháng nấm của chúng chống lại nấm men gây bệnh cho con người và nấm sợi

Phlorotannin từ F.spiralis ức chế quá trình chuyển đổi lưỡng tính của Candida albican, dẫn đến sự hình thành pseudohyphae làm giảm khả năng tham gia vào biểu

mô tế bào, giảm độc lực của C.Albicans, làm giảm khả năng xâm nhập vào tế bào vật chủ Có thể kết hợp điều trị kháng nấm , cụ thể là sự kiểm soát của nấm candida Dieckol tinh chế từ E.cava có hoạt tính diệt nấm

2 nhóm Gram (+) và Gram (-) Kết quả là các phân đoạn đều thể hiện hoạt tính kháng 25 chủng vi sinh vật đem thử [21]

 Hoạt tính chống khối u, ngừa ung thƣ [22]

Năm 2004 Kang K và cộng sự đã phát hiện phlorotannin chiết từ cùng chi Ecklonia là loài Ecklonia cava nhưng sinh trưởng tại Hàn Quốc thể hiện hoạt tính chống viêm nhiễm

Không sử dụng hỗn hợp phlorotannin (bao gồm các polyme, oligome của phloroglucinol), các nhà khoa học Ý và Nhật bản đã sử dụng ngay phloroglucinol

để thử hoạt tính và chính monome này đã có hoạt tính chống ung thư và trị bệnh tiểu đường

2.2.3.2 Hoạt tính sinh học của fucoidan [13]

 Hoạt tính kháng đông tụ máu và kháng huyết khối

Fucoidan có phổ hoạt tính sinh học rộng và đa dạng, nhưng được nghiên cứu sớm nhất là hoạt tính chống đông máu

Nishino và cộng sự, đã thử nghiệm 16 hoạt tính chống đông máu của fucoidan được phân lập từ các loài rong E Kurome, H.fusiforme, L.angustata var longissima kết quả cho thấy chúng có hoạt tính kháng đông tụ máu cao hơn so với Heparin [17]

Hàm lượng sulfate có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính kháng đông tụ máu của fucoidan từ một số loài rong (E.kurome, H.fusiforme, vv…), hàm lượng sulfate càng cao thì hoạt tính kháng đông tụ càng lớn Vị trí của các nhóm sulfate trên các gốc đường cũng rất quan trọng với hoạt tính kháng đông tụ của fucoidan Theo các nghiên cứu fucoidan sulfate hóa ở vị trí C-2 hoặc C-2, C-3 thể hiện hoạt tính kháng đông tụ, trong khi đó nhóm sulfate ở vị trí C-4 không thể hiện hoạt tính này [17]

Trọng lượng phân tử fucoidan cũng có ảnh hưởng lên hoạt tính kháng đông tụ máu của chúng Fucoidan tự nhiên từ Lessonia vadosa (Phaeophyta) có khối lượng phân tử (320.000 Da MW) cho thấy hoạt tính chống đông máu tốt hơn các fucoidan

đề polymer hóa có khối lượng phân tử (32.000 MW) [19]

Một số nghiên cứu khác cho thấy thành phần đường (fucose, galactose, v.v) của fucoidan có ảnh hưởng đến hoạt tính chống đông máu Thành phần axít uronic không ảnh hưởng trực tiếp lên hoạt tính chống đông máu, nhưng nó gián tiếp làm tăng hoạt tính chống đông máu của fucoidan thông qua việc làm cho chuỗi đường trở nên linh động hơn [21]

Hoạt tính chống huyết khối của fucoidan cũng đã được thử nghiệm in vivo theo mô hình ngẽn tĩnh mạch và động mạch ở động vật thí nghiệm Sulfate galactofucan được phân lập từ rong Spatoglossum schroederi không thể hiện hoạt tính chống đông máu trên một số thử nghiệm in vitro Tuy nhiên, nó lại thể hiện hoạt tính kháng huyết khối mạnh khi thực hiện thí nghiệm in vivo, điều này có thể được giải thích do ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến hoạt tính kháng huyết khối

Như vậy có thể thấy rằng fucoidan có tiềm năng rất lớn để sử dụng làm thuốc chống đông máu, thuốc chống huyết khối hoặc thực phẩm chức năng và dược liệu

mà hầu như không có tác dụng phụ

 Hoạt tính chống virus

Các thử nghiệm về hoạt tính kháng virus của fucoidan đã được thực hiện bằng

cả “in vitro” và “in vivo” yếu tố gây độc tế bào thấp của chúng so với các thuốc kháng virus khác đang được quan tâm xem xét sử dụng trong y học lâm sàng Fucoidan từ các loài rong Laminaria japonica, Adenocytis utricularis, Undaria pinnatifida (Mekabu), Stoechospermum marginatum , Undaria pinnatifida , Cystoseira indica và Undaria pinnatifida cho thấy hoạt tính kháng virus HSV-1 và HSV-2 mà không gây độc cho tế bào Vero [17] Hơn nữa, fucoidan còn cho thấy

hoạt tính ức chế chống lại sự tái tạo nhiều loại virus màng bao gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch của người và cytomegalovirus Hoạt tính antiprion và kìm hãm sự khởi phát bệnh khi bị nhiễm trùng prion đường ruột của fucoidan đã được công bố bởi Doh-ura và cộng sự

 Hoạt tính kháng u và điều hòa miễn dịch

Hoạt tính kháng u của nhiều polysacarit đã được công bố trong những năm gần đây Fucoidan từ rong Eisenia bicyclics và Laminaria japonica có tác dụng chống u báng 180 [17] Fucoidan được phát hiện có khả năng ức chế sự tăng sinh và

gây chết tế bào trong dòng tế bào u lympho HS-Sultan của người Fucoidan từ các loài rong L saccharina, L digitata, F serratus, F distichus và F vesiculosus có tác dụng khóa chặt tế bào ung thư vú MDA-MB-231 ngăn kết dính với các tiểu cầu, tác dụng này có ý nghĩa quan trọng trong quá trình di căn khối u

Khả năng phục hồi các chức năng miễn dịch của fucoidan từ rong L japonica

đã được thử nghiệm in vivo Fucoidan giúp thúc đẩy sự phục hồi chức năng miễn dịch trên các con chuột bị chiếu xạ [17] Fucoidan có thể làm tăng khả năng sản xuất

interleukin-1 (IL-1) và interferon-γ (IFN-γ) trong các thử nghiệm in vitro, tăng cường các chức năng của tế bào lympho T, tế bào B, đại thực bào, tế bào giết tự nhiên (NK tế bào) và thúc đẩy các kháng thể chính phản ứng lại với tế bào hồng cầu

máu cừu (SRBC) trong thí nghiệm in vivo Fucoidan trọng lượng phân tử cao được điều chế từ Okinawa Mozuku (Cladosiphon 18 okamuranus) thúc đẩy sự gia tăng tỷ

lệ gây độc tế bào T ở chuột Fucoidan từ rong F.vesiculosus có các tác dụng lên sự trưởng thành và điều hòa miễn dịch trên các tế bào tua (DCs), đây là các tế bào có kháng nguyên mạnh mẽ, thông qua con đường liên quan ít nhất đến yếu tố nhân tế bào (Nuclear factor - κB (NF- κB)

 Hoạt tính chống oxy hóa

Rất nhiều công bố cho thấy rằng fucoidan thể hiện hoạt tính chống oxy hóa quan trọng trong các thí nghiệm in vitro Nó là một chất chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời để ngăn ngừa các bệnh gây ra bởi các gốc tự do Tác dụng ức chế sự hình thành các gốc tự do hydroxyl và gốc peoxit của fucoidan (homofucan) từ F.vesiculosus và fucan (heterofucans) từ Padina gymnospora đã được nghiên cứu bởi Micheline và cộng sự, kết quả cho thấy fucan có hoạt tính chống oxy hóa thấp

so với fucoidan [17]

Hoạt tính chống oxy hóa liên quan đến trọng lượng phân tử và hàm lượng sulfate của fucoidan Các phân đoạn fucoidan từ L japonica có khả năng làm mất gốc peoxit và axít hypochlorous tuyệt vời Cả khối lượng phân tử và hàm lượng sulfate của fucoidan đều đóng vai trò rất quan trọng trong việc tác động lên các gốc azo 2-2'-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) gây ra quá trình oxy hóa LDL [21]

 Giảm lipid máu

Fucoidan là hợp chất có hoạt tính tương tự như axít sialic, nó có thể làm tăng các điện tích âm của bề mặt tế bào đến mức có hiệu lực với sự tích tụ của cholesterol trong máu, kết quả làm giảm lượng cholesterol trong huyết thanh Các nghiên cứu cho thấy fucoidan từ rong L japonica giảm đáng kể cholesterol toàn phần, triglyceride và LDL-C mà không có tác dụng phụ gây tổn hại cho gan và thận Hoạt tính giảm lipid máu của fucoidan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử của chúng, trọng lượng phân tử càng thấp thì hoạt tính càng cao [23]

 Chống viêm

Năm 2007, Cumashi và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm của fucoidan thu nhận được từ chín loài rong nâu Kết quả cho thấy tất cả fucoidan của

9 loài rong đều có khả năng ức chế sự tăng số lượng bạch cầu trên mô hình chuột bị

19 viêm, hiệu quả chống viêm của fucoidan trong mô hình này không bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm lượng của gốc fucose và sulfate cũng như các đặc tính cấu trúc khác của bộ khung mạch polysacarit của chúng Ngoài ra hoạt tính kháng viêm của fucoidan cũng đã được nghiên cứu bởi các tác giả [17]

 Chống lại bệnh về gan

Fucoidan ngăn chặn tổn thương gan gây ra bởi concanavalin A bằng việc gián tiếp sinh ra interleukin (IL)-10 nội sinh và ức chế yếu tố tiền viêm (proinflammatory cytokine) ở chuột Một số nghiên cứu thấy cho fucoidan có thể là một chất chống xơ rất tốt năng nhờ sở hữu chức năng kép, cụ thể là: bảo vệ tế bào gan và ức chế sự tăng sinh tế bào gan hình sao [23].

2.2.3.3 Hoạt tính sinh học của alginate [14]

Alginate có khả năng phân hủy sinh học và hoàn toàn an toàn trong cá thử nghiệm trên người cũng như động vật Mặc khác sodium alginate là polimer tan trong nước tạo dung dịch có độ nhớt cao và có khả năng tạo gel với các cation của kim loại hóa trị 2 như Ca2+, vậy nên, alginate được ứng dụng rất nhiều Sodium alginate được sử dụng làm hợp chất chữa trị cho người bị nhiễm phóng xạ, làm tăng hiệu quả kháng sinh của penicillin vì sodium alginate giúp penicillin tồn tại lâu hơn trong máu Trong công nghệ chế biến thuốc, alginate được sử dụng làm chất ổn định, nhũ tương hóa hay chất tạo đặc cho dung dịch, làm vỏ bọc thuốc

 Hoạt động chống khối u

Alginate tự nhiên và sulfate đã được thử nghiệm trên năm dòng tế bào khối u khác nhau Alg-S đã chứng minh hiệu quả chống khối u đáng kể trên các dòng tế bào Bel7402, SMMC7721 và HT-29, trong khi 04S2P-S cho thấy hiệu ứng chống khối u khác biệt chỉ trên dòng tế bào Bel7402 [24].

 Tính chất chống oxy hóa

Alginat không phân giải và phân đoạn được đánh giá bằng cách xác định khả năng thu nhặt của DPPH gốc ổn định (2,2-diphenyl-1 picrylhydrazyl) Rõ ràng, các kết quả đã chứng minh sự khác biệt về hiệu quả thu triệt để giữa các phân đoạn PolyG (polyguluronat đồng nhất) và PolyM (polymannuronat) Hoạt tính thu hồi gốc hydroxyl cao hơn đã được quan sát thấy đối với các phân đoạn PolyG (~ 92% ở

2 mg mL-1) và hoạt tính này có thể so sánh với các chất chống oxy hoá tiêu chuẩn Các thành phần PolyG có thể có giá trị trong thực phẩm hoặc dược phẩm như là các chất thay thế cho các chất chống oxy hoá tổng hợp [6].

2.2.3.4 Hoạt tính sinh học của Laminaran [13]

Laminaran đóng vai trò như một chất dự trữ trong rong Nâu Laminaran không tạo thành tế bào nhưng có dự trữ một lượng lớn glucans Nó còn là chất tạo hệ miễn dịch ở động vật có vú, laminaran sunfate hóa đã được chứng minh có đặc tính giống heparin

Qua đó ta có thể thấy các hoạt tính sinh học của laminaran là: chống đông máu

và điều trị ung thư Tác dụng chống đông máu cả trong và ngoài cơ thể thông qua tác dụng lên antithrombin III (kháng thrombin) Chất này có trong huyết tương, làm mất hiệu lực của thrombin và các yếu tố đông máu đã hoạt hóa

2.3 ỨNG DỤNG CỦA RONG NÂU NÓI RIÊNG VÀ RONG BIỂN NÓI

CHUNG [7]

Rong biển là một loại thực phẩm rất phổ biến hiện nay và đã được sử dụng

từ rất sớm, khoảng 2700 năm trước công nguyên ở Trung quốc Sze Teu đã viết rằng 600 năm trước công nguyên, rong biển đã được chế biến thành một món ăn quí dành cho vua chúa Thuốc “trường sinh bất tử” được vị hoàng đế đầu tiên của Trung Hoa là Tần Thuỷ Hoàng sử dụng vào năm 200 trước công nguyên đã được khoa học hiện đại chứng minh đó chính là thành phần dinh dưỡng đa dạng của rong sau hơn 2000 năm Theo như nghiên cứu và thống kê của CN Lê Thị Thủy – Bộ môn Y cơ sở II thì dưới đây là một số ứng dụng của rong biển được liệt

2.3.2 Nguồn cung cấp Iod

Rong biển là một nguồn phong phú i-ốt do chúng hấp thụ lượng lớn từ nước biển Iốt là một chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết cho sự phát triển bình thường ở mọi lứa tuổi Nó là chất dinh dưỡng rất cần thiết không chỉ cho sự điều hòa chức năng tuyến giáp, mà còn liên quan đến não và tuyến yên Hóc môn tuyến giáp cũng đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình hình thành hệ thống thần kinh trung ương của em bé mới sinh ra Thiếu iốt làm cơ thể có thể dẫn đến tình trạng bất thường như phát triển bất thường tuyến giáp hoặc bướu cổ , suy giáp và

chậm phát triển tâm thần Iốt cực kỳ quan trọng trong thời gian mang thai và cho con bú để đảm bảo cho sự phát triển bình thường của các tế bào não của em bé Thiếu hụt iốt trong giai đoạn này có thể khiến trí tuệ và não của trẻ nhỏ phát triển bất thường

2.3.3 Chống béo phì

Nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng ăn rong biển ăn có thể chống béo phì Các hợp chất Fucoxanthin có trong rong biển giúp làm giảm sự tích tụ chất béo và bù cân nặng đã tiêu hao đi của cơ thể Do khả năng thúc đẩy quá trình oxy hóa của chất béo, rong biển được sử dụng trong chế độ ăn uống của nhiều người bệnh và những người dùng thuốc dạ dày

2.2.4 Duy trì và ổn định hệ tiêu hóa

Rong biển tác dụng nhuận tràng và duy trì hệ thống tiêu hóa khỏe mạnh Chúng kích thích sự sản sinh và phát tán của các enzym tiêu hóa, hỗ trợ sự hấp thu các chất dinh dưỡng và tạo điều kiện cho sự trao đổi chất của các chất béo Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất polysaccharide giúp vi khuẩn trên thành dạ dày hoạt động bình thường và bảo vệ thành dạ dày chống lại các vi khuẩn có hại

2.3.5 Chống bệnh tiểu đường

Hiện Fucoxanthin hợp chất trong tảo nâu đã được chứng minh có hiệu quả trong việc chống bệnh tiểu đường Hơn nữa, sự hấp thu chất béo trung tính của rong biển Laminaria japonica còn được gọi là kombu cũng được đánh giá cao về hiệu quả của nó với bệnh tiểu đường Các nghiên cứu cũng cho thấy, thành phần có tác dụng chống bệnh tiểu đường trong rong biển Kombu là acid alginic

2.3.6 Sức khỏe răng miệng

Sản phẩm chiết xuất từ rong biển có hiệu quả trong việc ngăn ngừa và phát triển sâu răng Các đặc tính kháng viêm có trách nhiệm cải thiện hoạt động của tuyến nước bọt và làm cho các mô miệng có khả năng chống lại các tác nhân gây hại cho răng.Alginate là một muối của axit alginic và nó được chiết xuất từ rong biển là thành phần quan trọng trong việc chế tạo khuôn mẫu răng

2.3.7 Chống đông máu

Nghiên cứu đã chứng minh được rằng rong biển có chất chống oxy hóa và các đặc tính chống đông máu Chất chống đông hoặc chống đông máu ngăn chặn sự hình thành các cục máu đông và làm giảm nguy cơ đột quỵ, suy tim và tắc nghẽn trong tĩnh mạch và động mạch Các polysaccharide, còn gọi là fucoidan được tìm thấy trong tảo nâu như Turbinaria, tảo bẹ và Bladderwrack

2.3.8 Giải độc

Rong biển có khả năng giải độc và làm sạch cơ thể và tạo điều kiện cho sự bài tiết chất thải độc hại Alginate có trong rong biển tự nhiên làm cho các chất độc hại bao gồm các kim loại nặng như chì, thủy ngân và các chất ô nhiễm khác không nhiễm vào cơ và thải chúng ra khỏi cơ thể thông qua đường hậu môn

2.3.9 Phòng ngừa cảm cúm

Rong biển có đặc tính chống virus cúm B Các loại thuốc có thành phần chiết xuất từ rong biển cản trở sự hấp thụ của các hạt virus có hại trong các tế bào và ngăn ngừa cơ thể khỏi bị nhiễm bệnh

2.3.10 Sức khỏe tim mạch

Rong biển rất có ích trong việc duy trì mức độ thấp của triglyceride và cholesterol trong cơ thể Điều này giúp cơ thể bảo vệ và giữ gìn một trái tim khỏe mạnh, giúp mạch máu lưu thông tốt và ngăn ngừa các nguy cơ gây tử vong như suy tim , xơ vữa động mạch và các bệnh động mạch ngoại vi (Trần Đình Toại, Châu Văn Minh (2005))

2.3.11 Nhiễm độc phóng xạ

Rong biển có khả năng bảo vệ da khỏi tác hại gây ra do tiếp xúc với tia tử ngoại B từ ánh sáng mặt trời Tác động tích cực là do chất Fucoxanthin trong rong biển và chất này cũng hỗ trợ ngăn ngừa các tổn thương tế bào và nâng cao tỷ lệ sống của các tế bào đã bị tác động xấu Fucoxanthin còn là chất chống oxi hóa, bảo

vệ da khỏi ánh nắng, sự hình thành nếp nhăn và là một thành phần được sử dụng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm để sản xuất các loại kem chống nắng Nhiều

nghiên cứu được tiến hành điều tra tác động của thành phần chiết xuất từ rong biển

có khả năng chống lại tiếp xúc với bức xạ gamma

2.3.12 Bảo vệ mắt

Fucoxanthin trong rong biển có thể phòng chống biến chứng mờ dạng viên nang sau phẫu thuật đục thủy tinh thể Fucoxanthin là một thành phần trong các sản phẩm dùng trong cấy ghép mắt hay phẫu thuật đục thủy tinh thể để tránh nguy cơ biến chứng sau đục thủy tinh thể

2.3.13 Làn da khỏe mạnh

Giàu các vitamin thiết yếu , khoáng chất, axit amin và chất chống oxy hóa trong tảo biển giữ cho làn da hồi sinh, nuôi dưỡng và trẻ trung Có những thành phần giúp bảo vệ da chống lại tác hại của các chất gây ô nhiễm môi trường và làm chậm quá trình lão hóa da Nghiên cứu khoa học chứng minh được rằng: thành phần chiết xuất từ rong biển có đặc tính chống lão hóa và là một thành phần quan trọng trong sản xuất mỹ phẩm chăm sóc da Các đặc tính kháng viêm có trong rong biển rất hữu ích trong việc điều trị phát ban da , vết thương vv Một thành phần khác trong rong biển là Phyto, nó nâng cao lưu lượng máu và mang lại sức sống cho khuôn mặt Rong biển còn có thể giải độc và làm sạch da bằng cách loại bỏ các độc

tố ra khỏi lỗ chân lông Tắm với nước rong biển cũng đã được ứng dụng ở những người Anh và Ireland từ thời cổ đại để cải thiện nàn da

2.3.14 Chăm sóc tóc

Thành phần khoáng chất cao trong rong biển còn giúp duy trì mái tóc khỏe mạnh Chúng tăng cường độ khỏe của gốc và trục nang lông và làm cho tóc dày và bóng Do đó, rong biển đã được tận dụng trong việc sản xuất dầu gội đầu và kem tóc

2.3.15 Ẩm thực phong phú:

Một số rong biển có hương vị rất ngon và được chế biến thành nhiều món ăn ở nhiều nước châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc Nori, Kombu và

tiếng phải nói tới sushi cuộn của Nhật Bản sử dụng rong biển nori cuốn cơm và cá sống Các loại rong biển khác như như agar, carrageenans được sử dụng trong nhiều mặt hàng thực phẩm chế biến như sữa chua, thuốc uống bổ thậm chí là cả dòng bia chất lượng tốt nhất của Đức Rong biển được chế biến thành các loại bột hay thạch, carrageenan, alginate và sử dụng chúng như các chất phụ gia thực phẩm, chất bảo quản cho món cá, món thịt nướng và các mặt hàng khác

Đối với rong biển màu nâu, ngoài giá trị chữa bệnh , có các phẩm chất khác, quan trọng nhất là chúng đang nuôi nhiều loài thủy sản Với các phương pháp chế biến nhất định, chúng có thể trở thành thức ăn gia súc có giá trị và thậm chí là thức

ăn quý giá (Viễn Đông nuôi chúng một cách mạnh mẽ)

Ngoài ra, chúng được sử dụng để sản xuất alginates, được sử dụng làm phụ gia thực phẩm và trong các ngành công nghiệp khác

Đối với mục đích phytotherapeutic, toàn bộ nhà máy được sử dụng Nó có các đặc tính sau: chống suy giáp, chống thấp khớp, kháng khuẩn, chống đông máu và chống oxy hóa Vì chúng không mùi và không vị nên chúng có thể được thêm vào thực phẩm mà không thay đổi hương vị Hơn nữa, chúng cũng có tầm quan trọng về môi trường thông qua sự đồng hóa của cacbon

Các chất trong rong này có chứa vitamin C, B1, B2, B6, B12, khoáng chất như sắt, canxi và magiê, các nguyên tố vi lượng - crom, kẽm, selen, iốt, dầu, cellulose, chất nhầy

Hai trong số các loại rong biển nâu ăn được phổ biến nhất là Arame (được sử dụng tự do trong ẩm thực Nhật Bản) và Kombu (hay còn gọi là Vua rong biển)

2.4 GIỚI THIỆU VỀ BỨC XẠ CO-60

2.4.1 Định nghĩa về Cobalt 60 [34][25]

Cobalt-60 là đồng vị phóng xạ tổng hợp của cobalt với thời gian bán hủy là 5.2714 năm Nó được sản xuất nhân tạo trong lò phản ứng hạt nhân Sản xuất công nghiệp cố định phụ thuộc vào sự kích hoạt nơtron của các mẫu khối lượng của đồng

vị coban đồng vị đơn và đồng vị mononucleic [34] Theo như thống kê thì bức xạ

này là một sản phẩm phụ của hoạt động nhà máy điện hạt nhân điển hình và có thể được phát hiện bên ngoài khi có sự rò rỉ xảy ra Trong trường hợp khi không có thêm coban 60 thì chủ yếu là kết quả của nhiều giai đoạn kích hoạt nơron đồng vị sắt trong cấu trúc thép lò phản ứng thông qua việc tạo ra tiền thân Trường hợp đơn giản nhất của trường hợp kết quả của việc kích hoạt Fe Cobalt 60 phân rã bởi sự phân rã beta đến đồng vị ổn định nickel-60 Hạt nhân niken kích hoạt phát ra hai tia gamma với năng lượng 1,17 và 1,33 MeV, do đó phương trình hạt nhân tổng thể của phản ứng [34][35] là

2.4.2 Giới thiệu về nguồn bức bạ Co-60

Công nghệ bức xạ là công nghệ sử dụng bức xạ làm nguồn năng lượng trong công nghiệp CNBX nghiên cứu các hiệu ứng vật lý, hóa học và sinh học trong quá trình truyền năng lượng cho vật chất của bức xạ nhằm xây dựng các quy trình chế tạo sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu của con người [19]

Hóa học bức xạ là vấn đề nghiên cứu về bức xạ ion hóa lên các hệ hóa học Bởi vì có mức năng lượng cao nên các tia bức xạ khi qua các môi trường vật chất sẽ làm cho nhiều hạt bị ion hóa và kích thích sự phát triển các gốc tự do, do vậy nên các phản ứng hóa học thường có những phương hướng khác nhau Mỗi nguồn phóng xạ là một dây cobalt-60 có đường kính 0,15 mm dài 300 mm với hoạt động của 148 MBq chèn vào một hình trụ bằng thép không gỉ nang với kết thúc hàn, được trang bị một mạng lưới để xử lý ở một đầu Kích thước ngoài của hình trụ thép không gỉ: đường kính ngoài 7,94 mm và chiều dài 338,5 mm như thể hiện trong hình dưới đây:

Thuật ngữ nguồn phóng xạ được sử dụng trong mô phỏng là phát xạ của

Co-60

Ví dụ như phát xạ của hai tia gamma với năng lượng 1,17 MeV và 1,33 MeV cho mỗi chu kỳ tan rã Hoạt động của mỗi nguồn là 148 MBq và được vận chuyển trong một khoảng không gian xác định sau đó tổng số hoạt động là 1GBq Đó là nguồn từ được sử dụng trong xác định độ dày tối thiểu theo lý thuyết của lớp che chắn chì, tạo cơ sở cho việc thiết kế bao bì Nó đã được tìm thấy rằng tỷ lệ liều

được xác định theo lý thuyết là tương thích với các giá trị đo lường được đo bằng máy dò bức xạ Sự khác biệt giữa giá trị lý thuyết và thực tế xấp xỉ 30% giá trị thỏa đáng.

Đồng vị coban-60 trải qua quá trình phân rã beta với chu kỳ bán rã là 5.272 năm

Cobalt-60 phân hủy thành Nickel-60 cộng với một điện tử và một antineutrino điện tử Sự phân rã này ban đầu là một trạng thái kích thích hạt nhân của Nickel-60,

từ đó phát ra một hoặc hai photon tia gamma để đạt được trạng thái cơ bản của đồng

vị Nickel [29]

Đồng vị phóng xạ đặc biệt này có ý nghĩa lịch sử quan trọng vì nhiều lý

do Nó có liên quan đến phóng xạ từ vũ khí hạt nhân Trong nhiều năm, bức xạ gamma từ sự phân rã này là nguồn chính cho xạ trị ung thư Sự phân rã này được sử

dụng trong thí nghiệm nổi tiếng của CS Wu, trong đó cô chứng minh sự không bảo đảm tính chẵn lẻ [24]

Không bảo đảm tính chẵn lẻ tức là một giả định hợp lý rằng đây chỉ là cách

hành xử tự nhiên, không biết liệu hệ tọa độ là thuận tay phải hay thuận tay trái Nhưng trong nhiều năm, các nhà vật lý đã bối rối về sự phân rã của các ion trung tính , có khối lượng bằng nhau nhưng bị phân hủy thành các sản phẩm có tính

về tính chẵn lẻ trong tương tác yếu Dự đoán của họ đã nhanh chóng được thử nghiệm khi CS Wu và các cộng sự nghiên cứu sự phân rã beta của Cobalt-60 vào năm 1957 [24]

Bằng cách giảm nhiệt độ của các nguyên tử coban xuống khoảng 0,01K, Wu

có thể "phân cực" các spin hạt nhân theo hướng của từ trường được áp dụng Các hướng của các electron phát ra sau đó được đo Số lượng electron bình đẳng nên được phát song song và song song với từ trường nếu tính chẵn lẻ được bảo toàn, nhưng chúng phát hiện ra rằng nhiều electron được phát ra theo hướng đối diện với

từ trường và do đó ngược lại với spin hạt nhân

Điều này và các thí nghiệm tiếp theo cho thấy một neutrino luôn luôn có động lượng góc bên trong của nó (spin) chỉ theo hướng ngược lại vận tốc của nó Nó được gọi là một hạt thuận tay trái Anti-neutrino có spin song song với vận tốc của chúng và do đó là các hạt thuận tay phải Vì vậy, chúng ta nói rằng neutrino có tính chất chirality nội tại [24]

2.4.3 Đặt tính hóa học của bức xạ Cobalt

Cobalt là một kim loại màu xám, bóng và sắt Nó không phản ứng với nước hoặc không khí ở nhiệt độ môi trường xung quanh

Muối coban tạo thành phức hợp và hoạt động như tác nhân oxy hóa

Cobalt có thể tồn tại ở trạng thái oxy hóa + II và + III trong dung dịch Trạng thái + II (Co 2+ ) được xem là ổn định của hai trong điều kiện môi trường nhất Tuy nhiên, một số chất tạo phức hợp hữu cơ, có thể ổn định trạng thái + III, thường không ổn định và tránh giảm [34]

2.4.5 Nguồn gốc nhân tạo của cobalt 60

Cobalt-60 là một sản phẩm kích hoạt neutron được hình thành từ các vật liệu cấu trúc trong lò phản ứng hạt nhân Nó cũng có thể được sản xuất công nghiệp thông qua việc kích hoạt neutron của cobalt ổn định Nó được sử dụng trong y học hạt nhân [16]

Radiocobalt (đồng vị phóng xạ của cobalt) được tìm thấy trong các lò phản ứng hạt nhân Hiện tại chiếm 39% tổng số hoạt động gamma thải ra dưới dạng nước thải, với tổng cộng 2,7 x 109Bq của Co-58 và 3,5 x 109 Bq của Co-60 từ tất cả các nhà máy EDF trong năm 2007 Giai đoạn 2003-2007 đã giảm 72% trong Co-58 và giảm 35% cho Co-60 [34]

Trong các cơ sở tái chế nhiên liệu đã qua sử dụng, cobalt xuất phát từ các nhóm nhiên liệu mà các sản phẩm kích hoạt như là một oxit Đối với hầu hết các phần nó được thải ra với chất lỏng thải Hoạt động thải ra do Co-60 lên tới 8,8 x

10 10 Bq cho nhà máy La Hague vào năm 2009 Kể từ khi được đưa vào hoạt động năm 1967, nhà máy nàyđã xả 7,2 x 10 12 Bq Co-60 ra biển (hoạt động được sửa chữa để phân rã kể từ ngày 01/01/2010) Giá trị này là 7,2 x 10 10 Bq cho nhà máy Sellafield ở Anh vào năm 2008 Hơn nữa, nhà máy Marcoule thải ra giữa 2,5 và 3,0

x 10 10 Bq Co-60 vào sông Rhone cho đến năm 1997 Cuối cùng, Co-60 nằm trong

số các hạt nhân phóng xạ có trong chất thải hạt nhân [18]

2.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ NGUỒN BỨC XẠ COBALT 60 HIỆN NAY

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới về Co-60 [1]

Tại nhiều nước phát triển trên thế giới, công nghệ bức xạ được sử dụng khá phổ biến và được ứng dụng vô cùng mạnh mẽ, nhiều tiết bị công nghệ chiếu xạ còn được thương mại hóa trên thị trường thế giới Theo ước tính thì tổng giá trị chiếu xạ hằng năm khoảng 2 tỷ USD và hàng năm gia tăng khoảng 20% Hiện nay có khoảng hơn 200 nguồn chiếu xạ gamma cobalt 60 và khoảng 750 máy phát chùm electron đang vận hành trên thế giới

Tia gamma ký hiệu là γ, là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cực cao

Tia gamma không lệch về cực nào của tụ điện, bản chất như tia sáng

Tia gamma có bước sóng thấp nhất (<10−12 m) và tần số cao nhất (1020 - 1024Hz) trong số các sóng điện từ vì vậy nó mang nhiều năng lượng nhất so với sóng radio, vi sóng, ánh sáng, tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X [15]

Năng lượng cao dẫn đến tia gamma có khả năng ion hóa mạnh trong môi trường vật chất Khi tương tác ion hóa nó mất dần năng lượng và do đó không còn thuần nhất về bước sóng, đồng thời trong môi trường thì hiện ra vệt ion hóa dạng đường thẳng của từng photon Vì thế trong nghiên cứu vật lý học nó được đề cập đến là "hạt" và không áp dụng được các phương pháp truyền thống cho sóng điện từ hay quang học

Đối với tình hình thế giới đang phát triển theo xu hướng hiện đại hóa ngày nay thì tia gamma được coi là một nguồn năng lượng vô cùng hữu hiệu và được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới, như: thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp, y học, … Nhiều công bố cho thấy, dưới tác dụng của bức xạ gamma

sẽ giúp làm giảm khối lượng phân tử, làm cho các phân tử có kích thước lớn trở lên nhỏ hơn và hoạt tính của chúng cũng chính vì vậy mà được tăng lên bởi vì tia gamma đã phá vỡ cấu trúc bền vững của tế bào từ đó giúp giải phóng tối ưu các hoạt chất mang hoạt tính sinh học tốt, bởi vì khả năng này nên càng làm đa dạng hơn các ứng dụng có liên quan tới chúng

Theo một số thông tin về đồng vị phóng xạ: Cobalt 60 được sử dụng trong y học và trong công nghiệp như sau:

Bức xạ Coban-60 được sử dụng trong x-quang công nghiệp để kiểm tra các bộ phận kim loại và mối hàn bị các Khuyết tật, từ đó có thể đo được các khiếm khuyết

và có giải pháp điều chỉnh phù hợp Trong lĩnh vực y học, coban-60 được sử dụng trong xạ trị ung thư

Cách thức chiếu xạ được thực hiện bằng cách: Phóng xạ Cobalt-60 được sản xuất trong một quá trình gọi là kích hoạt, khi các vật liệu trong các lò phản ứng, như

thép, được tiếp xúc với bức xạ neutron Thường bị cô lập neutron va chạm vào nguyên tử Các neutron này biến các nguyên tử thành các đồng vị; trong trường hợp này điển hình như Fe-56 trở thành Fe-57, 58 và sau đó là 59 Nguyên tử Fe-59 không ổn định và phân rã trong coban-59 Sau đó coban-59 bắt một neutron và trở thành cobalt-60, và cobalt này không ổn định và phân rã thành niken 60 Thuộc tính giúp tia bức xạ này thích hợp cho việc sử dụng chúng trong công nghiệp và y học: Cobalt-60 có thể được sử dụng trong một dạng trơ hóa học được tổ chức bên trong một thùng chứa kín Điều này cho phép các thiết bị để có một đời dài và không đòi hỏi phải bảo trì thường xuyên

Trong bức xạ gamma, dầm bức xạ được sử dụng để xâm nhập động cơ, khớp Hàn, và vỏ kim loại để hiển thị các sai sót trong kim loại Tấm ảnh được sử dụng để hiển thị nơi mà các lỗ hổng được Vật liệu phóng xạ như Cobalt-60 được đặt trong một viên nang kín Titan, mà vẫn cho phép bức xạ gamma để xâm nhập Sự dễ dàng vận chuyển nó rất hữu ích ở những nơi xa để kiểm tra về khí đốt tự nhiên hoặc đường ống dẫn dầu Với chu kỳ bán rã 5,24 năm và là một emitter mạnh mẽ của bức

xạ gamma, cobalt-60 được sử dụng để khử trùng các sản phẩm y tế như ống tiêm Trong y học, bức xạ gamma được sản xuất bởi coban-60 phá vỡ ADN và tiêu hủy các tế bào ung thư

Ngoài ra nó cũng được sử dụng để tiêu diệt ký sinh trùng trong len cho xuất khẩu và được sử dụng để diệt vi khuẩn trong thực phẩm Theo nghiên cứu của Abd (2017) cho thấy, alginate bị tác động bởi bức xạ gamma có khả năng kích thích sự phát triển của thực vật hơn và liều bức xạ được sử dụng là 100 kGy [15]

Theo như Tariq et al., 2015 cũng nghiên cứu về sự kích thích phát triển chitosan thì nó được cắt mạch bằng bức xạ và liều lượng chitosan được cắt mạch là

0, 40, 80 và 120 mg/ L đã làm tăng sự sinh tổng hợp alkaloid 34,9%, hiệu quả phát triển hạt giống là 125,4% và hàm lượng trigonelline tăng 17,8% Theo như Raymundo et al., 2012 Hàm lượng đường của vỏ cam cũng được gia tăng từ 0,018 tới 0,184 g/g DW khi liều bức xạ được sử dụng là 3.500 kGy, điều này thể hiện bức

Theo Antonio (2000) cho thấy, các polysaccharide của rong biển như agar, alginates và carrageenan đều có thể sử dụng làm phụ gia thực phẩm khi chúng được thay đổi tính chất bằng cách tác động bức xạ gamma và liều bức xạ đã được nghiên cứu từ 0 đến 10 kGy

Về vấn đề liên quan đến sự an toàn khi sử dụng bức xạ gamma thì cũng được Choi et al (2014) chứng minh khi sử dụng chúng trong nghiên cứu và chế biến thực phẩm cho người cũng được, tác giả đã cho thấy giá trị màu L Hunter của dịch chiết

ethanol từ rong nâu Ecklonia cava đã tăng, giá trị màu a và b cũng như hoạt tính

kháng khuẩn và chống oxy hóa của dịch chiết đã giảm, sự tăng giảm độ màu và hoạt tính phụ thuộc lớn vào liều bức xạ Dịch chiết ethanol sau khi được chiếu bức xạ được thử nghiệm độc tính trên chuột thông qua tế bào murine macrophage dòng RAW264.7 đã cho thấy không độc và hoàn toàn có thể sử dụng cho người Theo El-Mouhty (2014) đã công bố về đặc tính của sản phẩm sau khi chiếu bức xạ phụ thuộc vào liều, suất liềukhi tác giả nghiên cứu về hàm lượng carotene ở trà xanh, nghiên cứu này đã xác định thời gian chiếu xạ 45 phút thì ở liều 10 và 20 Gy đã không làm ảnh hưởng đến trà xanh

Theo Dong et al (2003), bức xạ gamma 60Co γ-ở liều 100 kGy đã làm giảm

kích thước của alginate từ 300.000 xuống còn 25.000 Da và kích thước alginate nhỏ hơn nữa khi liều bức xạ gia tăng Độ nhớt của alginate tiến tới mức gần thấp nhất khi liều xạ là 10 kGy Sự nâu hóa của dung dịch alginate sau khi được bức xạ chỉ xảy ra khi liều xạ lớn hơn 200 kGy Liều xạ phù hợp trong việc cắt mạch alginate là

100 kGy Thời gian gel hóa của alginate càng dài khi liều bức xạ càng lớn Hee-Sub

et al., 2009 đã chỉ ra sự thay đổi tính chất vật liệu bằng bức xạ gamma được tiến hành trên carboxymethylcellulose Ngoài ra bức xạ gamma còn được ứng dụng trong chiết polysaccharide [17] Theo Abo et al., 2016 thì việc sử dụng bức xạ

gamma cũng được ứng dụng trong việc điều chỉnh thành phần hóa học của cây trồng, như làm giảm hàm lượng chlorophyll a, phycobillins và protein khi cây được chiếu xạ ở mức 1, 1,5, 2 và 2,5 kGy, làm tăng hàm lượng lipid tới 22% khi chiếu xạ

ở mức 0,5 kGy và hàm lượng lipid giảm khi liều chiếu xạ gia tăng, nhưng đối với

carotenoid thì ngược lại, hàm lượng này được gia tăng khi liều chiếu xạ gia tăng Theo Nilima et al (2012) lại cho thấy, hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của Amoora rohitaka gia tăng khi liều xạ tăng từ 0 tới 5 kGy

Tuy nhiên, bức xạ gamma làm tổn thương ADN, oxy hóa lipid, … trong cơ thể động vật (Wei et al., 2012) và điều này đã được ứng dụng trong việc xử lý tế bào ung thư thông qua việc xạ trị[23] Hiện nay, bức xạ đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực khử trùng, như khử trùng hàng thủy sản trước khi xuất khẩu Có rất nhiều lợi ích liên quan đến việc sử dụng Cobalt-60 Lên đến 95% năng lượng phát

ra của nó có sẵn để sử dụng Cobalt-60 reverts lại không phóng xạ niken khi năng lượng của nó đã được sử dụng và do đó được coi là gây rủi ro thấp cho môi trường Trong radiography công nghiệp, nó có thể được sử dụng để kiểm tra các bộ phận kim loại và mối hàn cho các Khuyết tật Nó cũng không hòa tan trong nước và không có nguy cơ ô nhiễm nước mặt đất Trong quá trình thực phẩm chiếu xạ Cobalt 60 diệt vi khuẩn và các tác nhân gây bệnh khác, mà không làm hỏng sản phẩm và cũng rẻ và dễ dàng để sản xuất Trong y học, cobalt-60 tiêu hủy các tế bào ung thư và được sử dụng trong các thiết bị y tế

Như vậy, bức xạ gamma đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, nhưng tất cả đều có đặc điểm chung là điều chỉnh đặc tính vật liệu để phục vụ nhu cầu của con người Trong tất cả các công bố đều cho thấy, chưa có công bố nào về

sự tác động của bức xạ lên nguyên cây rong

2.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về Co-60 [1]

Dần bắt kịp với xu hướng của thế giới, trong khoảng 20 năm trở lại đây, Việt Nam cũng đã biết đến công nghệ bức xạ và đã bắt đầu nghiên cứu cũng như triển khai khá thành công về việc ứng dụng công nghệ hiện đại này Bắt đầu bằng việc ứng dụng trong khử trùng, biến tính vật liệu, bảo quản thực phẩm và nông sản, cải tạo sinh khối, chế tạo một số chế phẩm bằng bức xạ như chất mang vacxin, màng chữa bỏng, chất kích thích tăng trưởng thực vật, chế phẩm phòng chống nấm thực vật, cùng rất nhiều các ứng dụng khác Để ứng dụng công nghệ này, nguồn bức xạ

đặt tại Đà Lạt vào năm 1981, với hoạt độ ban đầu 16.5 kCy đã mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ bức xạ ở Việt Nam

Năm 1989, tại Hà Nội đã có nguồn bức xạ Cobalt với hoạt độ 110 kCy dùng trong bảo quản nông sản thực phẩm Ở Tp Hồ Chí Minh từ tháng 2/1999 đã có nguồn Cobalt hoạt độ 400 kCy dùng cho khử trùng các dụng cụ và sản phẩm của ngành y tế

Trong lĩnh vực nông nghiệp, các polymer sinh học như chitosan và alginate đã được cắt mạch bằng bức xạ liều cao để tạo ra các oligosaccharide có hoạt tính sinh học cao như, kháng khuẩn, kháng nấm, kích thích sinh trưởng và sự ứng dụng của những chế phẩm này đã được thử nghiệm diện rộng trên phạm vi cả nước, các loại cây rau quả, lương thực được phun sản phẩm điều chế từ bức xạ đã cho năng suất tăng từ 15 - 30% so với đối chứng

Bức xạ gamma cũng được ứng dụng trong điều chế màng chữa bỏng từ PVP

và chitosan, ống nhựa chịu nhiệt chất lượng cao, kính thủy tinh màu, v.v Oligochitosan có KLPT <10 kDa được chế tạo khi liều xạ từ 10 đến 20 kGy tác động lên chitosan Oligochitosan có KLPT thấp thể hiện hoạt tính chống oxi hóa hiệu quả hơn so với chitosan và oligochitosan KLPT cao Theo như nghiên cứu và kết quả của quá trình nghiên cứu đối với các mẫu chitosan và oligochitosan đã được đưa ra của Nguyễn Quốc Hiến và cs., 2016, thì hoạt tính chống oxi hóa đạt 69,9; 84,5; 89,2 và 99,3 tương ứng đối với các mẫu chitosan và oligochitosan có KLPT là 44,4; 17,4; 10,2 và 4,1 kDa cùng thời gian phản ứng là 90 phút [4]

Theo như nghiên cứu của Bùi Huy Du và cộng sự, 2008, Chitosan tan trong nước được điều chế bằng kỹ thuật bức xạ ở liều 20 kGy [2] Theo như công bố gần đây nhất của Đặng Xuân Dự, 2015, thì liều xạ cần để chế tạo oligochitosan từ chitosan ban đầu có độ đề axetyl là 91, 80 và 72% tương ứng là 7, 9 và 17 kGy Hiệu suất cắt mạch bức xạ được gia tăng đáng kể khi có mặt H2O2 trong dung dịch chiếu xạ Chitosan có độ đề axetyl càng cao thì hiệu suất cắt mạch bức xạ và hằng

số tốc độ cắt mạch bức xạ càng cao Độ đề axetyl của oligochitosan suy giảm so với chitosan ban đầu dưới 12% tùy thuộc vào liều xạ, điều này được công bố bởi Đặng

Xuân Dự (2015) [3] Tác giả Trương Thị Hạnh và cộng sự (2000).đã thay đổi đặc tính lưu biến và khối lượng phân tử của alginate bằng kỹ thuật bức xạ gamma Co-

60

Như vậy cùng với những nghiên cứu của ác nhà khoa học và những kết quả họ

đã công bố thì ứng dụng của bức xạ gamma, đặc biệt là nguồn bức xạ Cobalt 60 đã được hợp với những tác nhân khác để đưa đếnnhững kết quả nghiên cứu khác nhau

và điều này vô cùng có ích để cải thiện cũng như nâng cao các khả năng giải quyết các vấn đề trong đời sống

Sử dụng bức xạ gamma kết hợp với những tác nhân khác để cải tạo giống cây trồng, sử dụng đồng vị đánh dấu để nghiên cứu các quá trình sinh học, đặc biệt là vấn đề dinh dưỡng cây Nguồn năng lượng từ bức xạ có tác dụng kích thích hoặc đột biến để tạo giống có năng suất cao hơn hoặc thích hợp hơn với điều kiện môi trường khắc nghiệt đối với một số cây (ngô, khoai, lúa, một số loài hoa, dâu tằm, v.v ) Nhân giống vô tính in-vitro, nuôi cấy tế bào một số loài hoa, cây đặc sản và cây rừng quý hiếm, v.v cũng được nghiên cứu trên cơ sở áp dụng bức xạ gamma Không những thế, việc ứng dụng nguồn bức xạ để xử lý các chất thải nông nghiệp, tận thu để làm thức ăn cho động vật cũng được các cán bộ của ngành hạt nhân quan tâm và thực hiện [19]

Ngoài ra, việc ứng dụng bức xạ gamma để tạo ra những ứng dụng mang hiệu quả kinh tế cao như ứng dụng trong chiếu xạ silic dùng trong công nghiệp chế tạo linh kiện điện tử, chiếu xạ làm lệch mạng tinh thể để tạo màu đá quý và bán quý như Topaz, Saphire cũng được ứng dụng và triển khai triệt để Hiện nay, tất cả hàng thủy sản xuất khẩu đi nước ngoài đều phải được qua chiếu xạ, từ đó chứng minh chiếu xạ được ứng dụng khá phổ biến và là một phần vô cùng quan trọng

Từ đó có thể thấy được bức xạ gamma có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, đặc biệt trong lĩnh vực thay đổi tính chất vật liệu Tuy nhiên, công bố về sự tác động của bức xạ lên nguyên cây rong hoặc các thành phần hoạt chất trong cây rong là chưa được tìm thấy, ngoại trừ alginate [6]

2.6 ỨNG DỤNG CỦA BỨC XẠ COBALT 60 [27] [30]

Ưu điểm của việc sử dụng nguồn bức xạ:

- Tiết kiệm năng lượng, không gian và nguyên liệu

- Độ tin cậy cao (quá trình được kiểm tra một cách hữu hiệu bằng các phần mềm máy móc hiện đại)

- Sản phẩm có chất lượng cao, dễ dàng tạo ra các sản phẩm mới

- Đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường

- Hiệu quả kinh tế cao

Lợi thế chính của Co-60 đó là một máy phát tia gamma cường độ cao với chu

kỳ bán rã tương đối dài, 5,27 năm, với năng lượng cao, tia gamma phát ra từ nguồn Co-60 có khả năng đâm xuyên lớn nên thường được sử dụng trong đo mức và xử lý diệt khuẩn trong công nghiệp, hoặc xạ trị trong y tế so với các nguồn tia gamma khác có cường độ tương tự Năng lượng phân rã β thấp và dễ bảo vệ; tuy nhiên, các dòng phát xạ tia gamma có năng lượng khoảng 1,3 MeV, và có độ thẩm thấu cao Sử dụng chính cho Co-60[30] là:

- Khử trùng thiết bị y tế

- Nguồn phóng xạ cho xạ trị y tế Liệu pháp cobalt , sử dụng chùm tia gamma

từ Co-60, máy trị liệu bằng tia laser để điều trị bệnh ung thư

- Nguồn bức xạ cho chụp X quang công nghiệp

- Nguồn bức xạ cho các thiết bị cân bằng và máy đo độ dày

- Nguồn bức xạ để khử trùng côn trùng gây côn trùng

- Là nguồn bức xạ chiếu xạ thức ăn và chiếu xạ máu

Các nghiên cứu và ứng dụng hiệu quả của công nghệ bức xạ trong công nghiệp như sau

- Chiếu xạ thực phẩm, khử trùng mỹ phẩm và bao bì thực phẩm

- Chiếu xạ nước thải

- Biến tính ghép, khâu mạch chế tạo vật liệu tổng hợp sinh học và các vật liệu

- Có hoạt tính sinh học, chế phẩm dược phẩm, hormon thái chậm

- Lưu hóa bức xạ lastic cao su thiên nhiên