Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua

Dân trí Chất làm vỏ giáp xác cứng rắn không phải là can-xi mà là chitin. Đây là một dạng polymer polysaccharide tự nhiên phong phú thứ hai trên trái đất chỉ sau cellulose trong cỏ cây.

Chất chitin, tận dụng từ các “rác thải” khi chế biến các thủy hải sản này, được dùng để sản xuất ra chitosan, một nguyên liệu đa năng, quý giá, để chế tạo ra rất nhiều sản phẩm công nghiệp, thương mại, y tế… rất cần thiết cho cuộc sống.

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 1

Vỏ tôm, chitin và chitosan

Vỏ tôm có cấu trúc chitin-protein được hóa cứng bề mặt do lắng đọng muối canxi và các chất hữu cơ khác.

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 2

Chitin là một polysaccharide mạch thẳng, là một polymer của nhiều đơn vị N-acetyl-glucosamine nối với nhau nhờ cầu

Chitin là một polysaccharide mạch thẳng, là một polymer của nhiều đơn vị N-acetyl-glucosamine nối với nhau nhờ cầu β-1,4glucoside. Vì chitin tự nhiên trong vỏ tôm thường liên kết với protein, lipid, canxi, sắc tố…nên thường phải làm sạch trước khi sử dụng để sản xuất chitosan. Hai bước chính để làm sạch chitin là: khử khoáng bằng acid và khử protein bằng kiềm hoặc một enzyme protease.

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 3

Chitosan liên quan chặt chẽ với chitin, nung nóng chitin trong dung dịch xút đậm đặc các gốc acetyl bị khử hết và chitin chuyển thành chitosan. Đây là một polysaccharide mạch thẳng, polymer của các phân tử D1,4 glucosamine.

Trong thiên nhiên, chitin còn hiện diện dưới nhiều hình thức: khá tinh khiết (sâu bướm), trong các lớp rất mỏng (cánh bướm, với hiệu ứng màu tuyệt vời), cùng với các protein tạo thành sclerotin (chất chính trong bộ xương ngoài của côn trùng)…..

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 4

Chitosan: nguyên liệu quý từ đồ phế thải

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 5

* Chitosan trong y học

+ Chitosan có khả năng thúc đẩy quá trình đông máu. Các muối chitosan có được từ pha trộn chitosan với axit hữu cơ như axit succinic hoặc lactic sẽ tác dụng với màng tế bào hồng cầu, tiểu cầu khiến sự hình thành cục máu đông được nhanh chóng hơn. Thủy quân lục chiến Mỹ đã thử nghiệm chế phẩm chitosan trên lợn cho kết quả cầm máu và và phục hồi vết thương động mạch đến 100%. Hoa Kỳ và châu Âu cho phép sử dụng trong băng gạc cầm máu. Cả Hoa Kỳ và Anh đã sử dụng băng cầm máu có chitosan trên các chiến trường Iraq và Afghanistan.

Axiostat, thuốc cầm máu nhanh ít gây phản ứng phụ
Axiostat, thuốc cầm máu nhanh ít gây phản ứng phụ

+ Chitosan gần như không gây dị ứng và có tính chất kháng khuẩn tự nhiên. Theo El-Sharif và Hussain (2011), chitosan và các dẫn xuất có khả năng diệt khuẩn, nấm và ký sinh trùng. Các nhà nghiên cứu đã khảo sát thấy chitosan 87-kDa và chitosan 532-kDacó tác dụng với Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus kháng thuốc. Nhũ tương của chitosans có tác dụng chống nấm candida albicans và aspergillus nige, ký sinh trùng Leishmania infantum. Do đó, chitosan được dùng ngoài da để phòng nhiễm trùng với vi khuẩn và nấm.

+ Chitosan cũng có tác dụng giảm đau do khả năng ngăn chặn xung động ở các mút tận cùng các dây thần kinh cảm giác.

+ Chitosan có tính nhầy dính (mucoadhesive) nên được sử dụng để đưa thuốc vào cơ thể qua da, như sử dụng với miếng dán insulin.

+ Chitosan cũng có thể được kết hợp với các vật liệu khác thành những composite dùng trong y khoa, ví dụ như loại composite giữa chitosan với hydroxyapatit được các phẫu thuật viên sử dụng để làm chất làm đầy xương sau mổ (post-operation bone filler), để sau composite này phân hủy dần khi mô xương mới được tạo ra.

+ Chitosan là một tá dược quan trọng dùng để độn, dẫn thuốc, màng bao phim, viên nang mềm, nang cứng, làm chất mang thuốc giúp thuốc tác dụng chậm kéo dài..

+ Chitosan là nguyên liệu để làm vật liệu y sinh như da nhân tạo, màng sinh học, chất nền cho da nhân tạo, chỉ khâu phẫu thuật, mô cấy ghép, kem chống khô da, kem lột mặt để tăng độ bám dính, kem chống tia cực tím…

* Trong chế biến thực phẩm

+ Chitosan là một phụ gia thực phẩm tạo độ cứng, tạo keo, phân lớp và khử axit của trái cây, bánh kẹo, nước giải khát, thức ăn….

+ Màng bao, giấy gói thực phẩm chitosan giúp bảo quản thực phẩm, hoa quả, rau tươi, nước giải khát…. Ở Việt Nam, khâu bảo quản nông sản, đặc biệt trái cây, còn chưa phù hợp, nên tình trạng “được mùa rớt giá” xảy ra thường xuyên. Khoa Công Nghệ Hóa Học, ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm TP Hồ Chí Minh, đã triển khai đề tài Chế phẩm chitosan sinh học với sản phẩm đầu tiên là “Màng bảo quản nông sản bio chitosan dạng dung dịch” đang được hưởng ứng”.

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 7

+ Vì chitosan là một chất xơ hòa tan, không tiêu hóa, không hấp thụ, nên chúng được sử dụng để hạn chế hấp thụ chất béo, giúp ích cho người ăn kiêng, béo phì, đái tháo đường.

* Chitosan trong nông nghiệp

+ Vì có tính kháng khuẩn, chống nấm, chitosan dùng để bảo vệ thực vật để: giúp xử lý hạt giống và là thuốc trừ sâu sinh học, giúp nông dân trồng cây chống lại các bệnh nấm, thuốc chống bệnh đạo ôn, khô vằn cho lúa….

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 8

+ Chitosan là các polymer glucosamine có ảnh hưởng đến chuyển hóa và sinh học phân tử của tế bào thực vật. Các mục tiêu di động là màng tế bào và nhiễm sắc thể trong nhân. Chitosan sẽ tác động lên màng tế bào, nhiễm sắc thể, DNA, các kinase, các phản ứng oxy hóa…Do đó, chitosan còn dùng làm chất kích thích sinh trưởng, tăng năng suất cây trồng, Trong sản xuất rượu vang, chitosan được sử dụng để tinh lọc, ngăn ngừa hư hỏng sản phẩm.

+ Từ 1986, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (Environmental Protection Agency) đã cho phép dùng chitosan rộng rãi tronng nông nghiệp.

* Chitosan trong công nghiệp

+ Trong công nghiệp dệt, chitosan được dùng để: Hồ vải, cố định hình in hoa, ưu điểm có thể thay thế được hồ tinh bột bằng chitosan làm cho vải hoa, ti, sợi bền chịu được cọ xát, bề mặt đẹp, bền trong kiềm; Sản xuất vải chịu nước, không bắt lửa để sản xuất đồ bảo hộ lao động; Sản xuất sợi dêt chitin-cellulose có khả năng bắt màu thuốc nhuộm rất cao….

+ Trong công nghiệp giấy Chitosan có tác dụng làm tăng độ bền của giấy, chỉ cần thêm trọng lượng bằng 1% trọng lượng của giấy thì sẽ làm tăng gấp đôi độ bền của giấy khi ẩm ướt, tăng độ nét khi in. Các loại giấy này dùng làm giấy vệ sinh, giấy in, túi giấy.

+ Trong ngành phim ảnh: Phim chitosan có độ nhớt rất cao, không tan trong nước, acid. Độ cứng được cải thiện bằng cách tổng hợp đúc chitosan, rồi xử lý phim bằng dung dịch acid.

+ Trong sản xuất mỹ phẩm: Chitosan được sử dụng trong sản xuất kem chống khô da, do bản chất chitosan cố định dễ dàng trên biểu bì da bởi những nhóm NH4+ thường được các nhà khoa học gắn với những chất giữ nước hoặc những chất lọc tia cực tím. Vì vậy chitosan là gạch nối giữa hoạt chất của kem và da.

+ Trong công nghệ in, chitosan là mực in sinh học (bioprinting), các sản vật in sinh học này khi bỏ đi sẽ tự phân hủy sinh học không độc hại môi trường.

Sử dụng chitosan để chế tạo sơn polyurethane tự phục hồi. Các vật liệu chitosan màu có thể được tái sử dụng với tùy chọn để tái sử dụng hoặc loại bỏ thuốc nhuộm tại mỗi bước tái chế, cho phép tái sử dụng polymer một cách độc lập với chất màu.

+ Sản xuất chất dẻo sinh học (bioplastic) có khả năng phân hủy sinh học.

Chitosan: Nguyên liệu quý từ vỏ tôm, cua - 9

Theo tính toán của Giáo sư Nicola Everett, Đại học Nottingham, thì với 1 ký lô vỏ tôm, con người có thể tạo ra được 15 túi mua hàng sinh học tiện nghi và thân thiện môi trường.

Đôi điều bàn luận

Ở Việt Nam ta, thủy hải sản khá dồi dào và là mặt hàng xuất khẩu giá trị. Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) cho biết, kim ngạch xuất khẩu tôm năm 2017 đạt 3.8 tỷ USD. Theo tính toán của ĐH Thủy sản, Nha Trang, thì với khoảng 400 ngàn tấn tôm xuất khẩu hằng năm, lượng phế liệu, đầu, râu, vỏ tôm, sẽ khoảng 70.000 tấn, là nguyên liệu để tạo ra hơn 5000 tấn chitosan cho các ngành sản xuất khác trong nước và xuất khẩu. Như vậy, việc sử dụng vỏ tôm để sản xuất chitosan vô hình trung giải quyết “hai trong một”: có sản phẩm ích lợi mới cùng lúc xử lý rác thải thủy sản vốn gây ô nhiễm môi trường rất nhiều trước đây.

Chitosan là một chất xơ, con người không tiêu hóa, hấp thu được nên có thể thêm vào thực phẩm để hạn chế hấp thụ chất béo, tạo độ nhớt lòng ống tiêu hóa, giúp nhu động ruột được ổn định hơn cho những người ăn kiêng, béo phì, đái tháo đường…. Tuy nhiên, cần lưu ý việc tiếp thị “có cánh”, quảng bá quá mức về các thực phẩm chức năng có chitosan. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã có các thư cảnh báo về các đã tuyên bố không phù hợp về lợi ích sức khỏe này.

TS.BS Trần Bá Thoại

Uỷ viên BCH Hội Nội tiết Việt Nam

MỚI NHẤT
NASA chế tàu vũ trụ giúp Trái đất tránh va chạm với các tiểu hành tinh
NASA chế tàu vũ trụ giúp Trái đất tránh va chạm với các tiểu hành tinh

Theo trang Mirror, Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đang xây dựng một tàu vũ trụ có tên HAMMER để giúp Trái đất tránh va chạm với các tiểu hành tinh. HAMMER là viết tắt của một cụm từ tiếng Anh có nghĩa “Khống chế các tiểu hành tinh tốc độ cao trong trường hợp khẩn cấp”.

Thứ ba, 20/03/2018 - 02:27

Người Mỹ làm chậm lại quá trình lão hóa
Người Mỹ làm chậm lại quá trình lão hóa

(Dân trí) - Con người có lẽ không thể đảo ngược thời gian, nhưng một nghiên cứu mới cho thấy người Mỹ có thể làm thời gian chậm lại. Họ có lẽ lão hóa chậm hơn so với hai thập kỉ trước.

Thứ ba, 20/03/2018 - 02:18

Khám phá mới giúp kéo dài tuổi thọ pin và tăng độ an toàn khi sử dụng
Khám phá mới giúp kéo dài tuổi thọ pin và tăng độ an toàn khi sử dụng

(Dân trí) - Pin lithium-kim loại nằm trong số những ứng cử viên hứa hẹn nhất cho công nghệ lưu trữ năng lượng mật độ cao trong một loạt các thiết bị “điện tử thông minh” và các phương tiện điện tử đang phát triển, nhưng sự tăng trưởng dendrite trong lithium không kiểm soát, dẫn đến khả năng sạc pin kém và mối nguy an toàn, hiện đang làm giảm tiềm năng của chúng.

Thứ ba, 20/03/2018 - 07:14

Ảnh hưởng nguy hại bất ngờ của hút thuốc lá mỗi ngày
Ảnh hưởng nguy hại bất ngờ của hút thuốc lá mỗi ngày

(Dân trí) - Hai nghiên cứu mới cho thấy nguy cơ mắc bệnh tâm thần tăng cao trong số những người hút thuốc không chỉ là cần sa, mà còn là thuốc lá.

Thứ ba, 20/03/2018 - 06:53

Thuốc mới có thể hỗ trợ ngăn ngừa mất thính giác
Thuốc mới có thể hỗ trợ ngăn ngừa mất thính giác

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu Bệnh viện Nghiên cứu Trẻ em St. Jude đã phát thấy rằng việc ức chế enzyme có tên là cyclin-dependent kinase 2 (CDK2) có thể bảo vệ chuột khỏi mất thính giác do tiếng ồn hoặc do thuốc gây ra.

Thứ ba, 20/03/2018 - 06:47

Trăn cực hiếm có 2 đầu, 2 bộ máy tiêu hóa
Trăn cực hiếm có 2 đầu, 2 bộ máy tiêu hóa

Một con trăn vừa chào đời ở bang Florida, Mỹ, với 2 đầu và 2 quả tim riêng biệt.

Thứ hai, 19/03/2018 - 01:46

Tại sao các hành tinh lại tròn?
Tại sao các hành tinh lại tròn?

(Dân trí) - Từ lâu khoa học đã chứng minh được rằng Trái Đất và các hành tinh khác trong hệ mặt trời có hình cầu. Vậy tại sao chúng lại có hình cầu mà không phải là hình khác?

Thứ hai, 19/03/2018 - 08:34

Bí mật để có được hạnh phúc
Bí mật để có được hạnh phúc

(Dân trí) - Điều mà tất cả chúng ta đều mong muốn là hạnh phúc. Chúng ta có thể dành tất cả thời gian để làm việc chăm chỉ để đạt được mục tiêu mà chúng ta hy vọng đó là làm cho bản thân cảm thấy hạnh phúc. Nhưng liệu chúng ta có thực sự đạt được điều mà chúng ta hi vọng?

Thứ hai, 19/03/2018 - 08:24

Hiện tượng nóng lên toàn cầu "nhấn chìm" nhà cửa của trên 5 triệu người
Hiện tượng nóng lên toàn cầu "nhấn chìm" nhà cửa của trên 5 triệu người

(Dân trí) - Hơn năm triệu cư dân Trái Đất sẽ mất mái nhà che đầu vào năm 2100 do mực nước biển dâng cao, các nhà khoa học khí hậu viết trong một bài báo đăng trên tạp chí Environmental Research Letters.

Thứ hai, 19/03/2018 - 07:09

Thay đổi não và suy giảm nhận thức liên quan đến ô nhiễm không khí
Thay đổi não và suy giảm nhận thức liên quan đến ô nhiễm không khí

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới tại Hà Lan đã phát hiện ra mối liên hệ giữa tiếp xúc với ô nhiễm không khí ở trẻ em trong độ tuổi đi học với dị tật não và suy giảm nhận thức.

Thứ hai, 19/03/2018 - 07:00

Thanh thiếu niên không nên sử dụng thuốc lá điện tử
Thanh thiếu niên không nên sử dụng thuốc lá điện tử

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới xác nhận rằng thuốc lá điện tử có hại và làm ảnh hưởng đến sức khỏe của thanh thiếu niên. Thuốc lá điện tử là thiết bị chạy bằng pin thường được sử dụng như một loại thuốc lá lành mạnh thay thế cho thuốc lá thông thường. Nó chứa nicotine và đôi khi sử dụng dung dịch không chứa nicotine.

Thứ hai, 19/03/2018 - 06:52

Những giải pháp hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5 độ C
Những giải pháp hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5 độ C

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới do Joeri Rogelj tại Viện Nghiên cứu hệ thống ứng dụng quốc tế (IIASA) dẫn đầu, đã đưa ra một số giải pháp để nhiệt độ toàn cầu không tăng quá 1,5 độ C vào cuối thế kỷ 21.

Thứ hai, 19/03/2018 - 06:46

ĐÁNG QUAN TÂM
Các đám mây mỏng của Sao Hỏa có thể do bụi vũ trụ tạo thành
Các đám mây mỏng của Sao Hỏa có thể do bụi vũ trụ tạo thành

(Dân trí) - Magie từ các sao chổi bay ngang qua có thể là một phần quan trọng của việc hình thành mây trên Hành tinh Đỏ.

Chủ nhật, 18/03/2018 - 08:22

Các mối nguy hại nên đề phòng khi nuôi thú cưng
Các mối nguy hại nên đề phòng khi nuôi thú cưng

(Dân trí) - Alan Radford là giáo sư về sức khoẻ thú y của Đại học Liverpool nói rằng hầu hết các tương tác giữa con người và vật nuôi có thể là tích cực. Nhưng vật nuôi - bao gồm cả mèo và chó - có thể mang một số bệnh ảnh hưởng đến chúng ta.

Chủ nhật, 18/03/2018 - 06:00

STEVE – cực quang xuất hiện lần đầu với màu tím nhạt
STEVE – cực quang xuất hiện lần đầu với màu tím nhạt

(Dân trí) - Các nhà khoa học không chuyên đã ghi lại được hình ảnh của một dải cực quang mới được phát hiện.

Thứ bảy, 17/03/2018 - 10:42

Cơ quan sinh sản của rêu tản là cảm hứng thiết kế cho ống pipet
Cơ quan sinh sản của rêu tản là cảm hứng thiết kế cho ống pipet

(Dân trí) - Ống pipet mới được thiết kế dựa trên hình dạng của cơ quan sinh sản của rêu tản. Dụng cụ này giữ một giọt nước nhờ sức căng bề mặt của nước.

Thứ bảy, 17/03/2018 - 10:36

Cà phê hay trà uống tốt hơn cho sức khoẻ
Cà phê hay trà uống tốt hơn cho sức khoẻ

(Dân trí) - Tính hữu ích của cà phê và trà đối với sức khỏe ai cũng biết đến, nhưng các nhà khoa học thường xuyên "ném lên" cho chúng ta các nghiên cứu mới về ảnh hưởng của đồ uống lên sức khỏe và tinh thần. Cái gì hữu ích hơn - cà phê hay trà? Chúng ta hãy xem xét.

Thứ bảy, 17/03/2018 - 07:00

Ghi âm được tiếng sấm núi lửa lần đầu tiên
Ghi âm được tiếng sấm núi lửa lần đầu tiên

(Dân trí) - Nhà nghiên cứu Matt Haney cho biết: "Tôi hy vọng rằng tiếp sau đây, các nhà nghiên cứu khác sẽ cảm thấy hứng thú và có thêm một chút động lực trong việc tìm kiếm những bộ dữ liệu của họ để xem có thể nhận biết được tín hiệu sấm sét hay không.”

Thứ bảy, 17/03/2018 - 06:00

Thay đổi nhận thức về nghệ thuật xăm
Thay đổi nhận thức về nghệ thuật xăm

(Dân trí) - Hình xăm là một điều tùy hứng. Có thể người này sẽ coi đó như một nghệ thuật về hình thể, nhưng người khác lại thấy giống như vẽ bậy trên da. Và một thứ mà hầu như tất cả mọi người đều công nhân là về cơ bản hình xăm là mãi mãi - và bây giờ chúng ta biết tại sao điều đó lại có thể.

Thứ bảy, 17/03/2018 - 05:22

Tìm hiểu về những loại thuốc làm thay đổi lịch sử nhân loại
Tìm hiểu về những loại thuốc làm thay đổi lịch sử nhân loại

(Dân trí) - Insulin, Penicillin hay AZT chính là những loại thuốc làm thay đổi lịch sử nhân loại. Sự ra đời của chúng đã và đang cứu sống hàng trăm triệu người, khỏi những căn bệnh mà trước đó hoàn toàn “vô phương cứu chữa”.

Thứ sáu, 16/03/2018 - 12:23

Bộ Khoa học và Công nghệ ký ghi nhớ hợp tác với hai Tổ chức hàng đầu của Australia
Bộ Khoa học và Công nghệ ký ghi nhớ hợp tác với hai Tổ chức hàng đầu của Australia

(Dân trí) - Ngày 15/3, tại nhà Quốc hội Australia, lãnh đạo Bộ KH&CN Việt Nam (MOST) mà cụ thể là Bộ trưởng Chu Ngọc Anh và Thứ trưởng Phạm Đại Dương đã ký hai biên bản ghi nhớ hợp tác với hai Tổ chức hàng đầu của Australia (Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Australia – CSIRO và Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế Australia – ACIAR) dưới sự chứng kiến của Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc và Thủ tướng Australia Malcolm Turnbull.

Thứ sáu, 16/03/2018 - 07:11

Tập thể dục tim mạch giúp phụ nữ trung niên cải thiện tình trạng sa sút trí tuệ
Tập thể dục tim mạch giúp phụ nữ trung niên cải thiện tình trạng sa sút trí tuệ

(Dân trí) - Bệnh sa sút trí tuệ do những rối loạn ảnh hưởng đến não bộ gây ra khiến cho người cao tuổi suy giảm khả năng nhận thức và mất khả năng thực hiện các hoạt động hàng ngày. Đối với phụ nữ trung niên, các bài tập chuyên sâu không những giúp cải thiện hoạt động tim mạch mà còn rất có ích cho bộ não để phòng ngừa nguy cơ mắc bệnh.

Thứ sáu, 16/03/2018 - 06:54

Có nên xem việc cha mẹ phạt đòn con cái là phạm luật không?
Có nên xem việc cha mẹ phạt đòn con cái là phạm luật không?

(Dân trí) - Xưa nay, câu thành ngữ “Yêu cho roi cho vọt, ghét cho ngọt cho bùi” vẫn được nhiều cha mẹ vận dụng, nhưng càng ngày càng có nhiều ý kiến trái chiều xung quanh việc phạt đòn con có thực sự có tác dụng hay không.

Thứ sáu, 16/03/2018 - 06:46

Khủng long Archaeopteryx bay giống chim trĩ
Khủng long Archaeopteryx bay giống chim trĩ

(Dân trí) - Theo một nghiên cứu mới, loài khủng long có cánh nổi tiếng Archaeopteryx có thể bay được.

Thứ sáu, 16/03/2018 - 06:39