BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
*************** BÙI THỊ MINH PHƢỚC
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
CHITIN ĐẠT TIÊU CHUẨN THỊ TRƢỜNG NHẬT
ĐỂ SẢN XUẤT GLUCOSAMINE
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHÁNH HÒA, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Thầy PGS. TS. Trang Sĩ Trung – Phó hiệu trƣởng – Trƣờng Đại học Nha
Trang, đã tận tình giúp đỡ và hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
- Thạc sỹ Nguyễn Công Minh, Bộ Môn Công nghệ sinh học – Viện Công nghệ
sinh học và Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Nha Trang đã trợ giúp tôi trong việc thực
hiện các phân tích và xử lý kết quả.
- Toàn thể thầy, cô Viện Công nghệ sinh học và Môi trƣờng, Bộ môn Hóa sinh
– Vi sinh thực phẩm – Khoa Chế Biến – Trƣờng Đại Học Nha Trang đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình làm đề tài.
Và xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, ngƣời thân và bạn bè, đồng nghiệp đã
quan tâm động viên, góp ý, giúp đỡ và cùng tôi chia sẻ những khó khăn để hoàn thành
luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Học viên
Bùi Thị Minh Phƣớc
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
I.1 Tổng quan nguồn phế liệu tôm sản xuất chitin 4
I.2 Xuất xứ nguồn gốc và các biện pháp đảm bảo chất lƣợng cho nguyên liệu
(phế liệu tôm) 5
I.2.1 Xuất xứ nguồn gốc nguyên liệu 5
I.2.2 Biện pháp đảm bảo chất lƣợng cho nguyên liệu trƣớc khi sản xuất chitin 7
I.2.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm chitin 7
I.2.2.2 Phƣơng pháp bảo quản nguyên liệu 8
I.2.2.3 Tiêu chuẩn chất lƣợng cho nguyên liệu 9
I.3 Tổng quan về chitin và glucosamin 10
I.4 Một số quy trình sản xuất chitin, chitosan thông dụng và hạn chế 17
27
CHƢƠNG II ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
II.1 Đối tƣợng nghiên cứu 29
30
II.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 30
II.3.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát 30
pro 32
II.3.3
35
II.3.4 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chitin bằng phƣơng pháp kết
hợp hóa học với sinh học (sử dụng enzyme protease) 41
iv
42
II.3.6 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của thành phần nguyên liệu đến
61
Bảng 6.1: Chỉ tiêu hóa học cơ bản của đầu tôm và vỏ tôm thẻ chân trắng 64
Bảng 6.2: Đánh giá cảm quan cho chitin từ các thành phần nguyên liệu ban đầu 65
vi
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1: 1) Chitin; 2) Chitosan; 3) Cellulose 11
Hình 1.2: Công thức cấu tạo của chitin 11
Hình 1.3: Sự sắp xếp của chuỗi polymer của α-chitin, β-chitin và γ-chitin 12
Hình 1.4: Công thức cấu tạo của chitin và glucosamine 15
Hình 1.5: Sơ đồ tổng quát quá trình sản xuất chitin, chitosan, glucosamine từ phế
liệu thuỷ sản 17
Hình 2.1: Phế liệu tôm 29
Hình 3.1: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất khử protein của phế liệu tôm
bằng Alcalase 46
Hình 3.2: Ảnh hƣởng của tỷ lệ enzyme sử dụng đến hiệu suất khử protein của phế 48
liệu tôm bằng Alcalase 48
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của thời gian thủy phân đến hiệu suất khử protein của 49
phế liệu tôm bằng Alcalase 49
51
51
52
52
54
54
Hình 55
55
Hình 57
57
đã đem về rất nhiều ngoại tệ cho đất nƣớc. Tuy nhiên, song song với quá trình gia công
chế biến thì lƣợng phế liệu tôm thải ra cũng tƣơng đối lớn, chiếm 34 – 45% tổng khối
lƣợng tôm nguyên liệu. Riêng tỉnh Khánh Hòa sản lƣợng tôm nuôi năm 2007 là 6478
tấn, năm 2008 là 7569 tấn, đây là những con số rất đáng kể. Vì vậy, nếu lƣợng phế liệu
tôm không đƣợc thu gom xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trƣờng và gây lãng phí.
Theo thống kê của Tổng cục Hải quan, năm 2009, xuất khẩu tôm của Việt Nam
ƣớc đạt 190.000 tấn, trị giá trên 1,5 tỉ USD, tăng 7,4% về lƣợng và 0,73% về giá trị so
với năm 2008. Đây là mặt hàng thủy sản duy nhất tăng trƣởng trong năm 2009. Lƣợng
phế liệu tôm thải ra hàng năm gần 200.000 tấn, chủ yếu đƣợc sử dụng để sản xuất thức
ăn trong chăn nuôi và sản xuất chitin và các chế phẩm từ chitin nhƣ chitosan,
glucosamin, Đây là những polyme sinh học đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều
ngành công nghiệp nhƣ thực phẩm, nông nghiệp, môi trƣờng, y học và mỹ phẩm.
Hiện nay, các quá trình sản xuất chitin và chitosan thƣờng sử dụng phƣơng
pháp hóa học, với lƣợng lớn hóa chất xút, acid chlohydric ở nồng độ cao, thời gian sản
xuất dài dẫn đến chất lƣợng sản phẩm chitin thu đƣợc chƣa cao và nhiều tạp chất, nên
sản xuất chitosan, glucosamin từ chitin còn chƣa đạt chất lƣợng cao, theo những tiêu
chuẩn yêu cầu phù hợp sử dụng trong một số lĩnh vực, đặc biệt là trong y học. Bên
cạnh đó, lƣợng xút, acid thải ra cùng với các chất hữu cơ trong quá trình sản xuất
không có hƣớng xử lý tốt, tận thu thích hợp nên khi xả thải sẽ gây ô nhiễm nghiêm
trọng môi trƣờng xung quanh cơ sở chế biến chitin – chitosan. Việc gây ô nhiễm này
có thể làm cho nhiều cơ sở chế biến chitin từ phế liệu tôm hiện nay của ta đứng trƣớc
nguy cơ đóng cửa, phá sản. Một số nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp sinh học và kết
hợp sinh học đã đƣợc triển khai (Trần Thị Luyến, 2004; Trang Sĩ Trung, 2008) và kết
quả đã chứng minh cho thấy chất lƣợng chitin, chitosan đƣợc nâng lên, giảm thiểu hóa
2
chất sử dụng, giảm ô nhiễm môi trƣờng. Việc nghiên cứu kết hợp xử lý enzyme để
giảm nhẹ hóa chất sử dụng trong qui trình sản xuất chitin cho thấy là một hƣớng đi phù
hợp. Tuy nhiên, các nghiên cứu này cũng chỉ mới thực hiện ở qui mô phòng thí
nghiệm, cần tiếp tục hoàn chỉnh thực hiện ở qui mô thử nghiệm và qui mô lớn để có
thể ứng dụng vào sản xuất thực tế. Đồng thời, các nghiên cứu này chƣa áp dụng biện
- Nội dung nghiên cứu:
protein .
, HCl .
enzyme prote .
+ ản xuất chitin
mô 10kg nguyên liệu/mẻ.
.
+ Đánh giá chất lƣợng chitin thu đƣợc và hiệu quả về mặt môi trƣờng của qui
trình, so sánh với các tiêu chuẩn chất lƣợng chitin của thị trƣờng Nhật. Đề xuất quy
trình sản xuất chitin chất lƣợng cao đạt tiêu chuẩn thị trƣờng Nhật.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc nghiên cứu sản xuất chitin từ phế liệu tôm là vấn đề không mới ở nƣớc ta.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu nâng cao chất lƣợng chitin đảm bảo các khía cạnh về chất
lƣợng, môi trƣờng, hạn chế hóa chất, đảm bảo là nguyên liệu tốt để sản xuất
glucosamine là vấn đề mới. Việc nghiên cứu để xây dựng quy trình sản xuất chitin
chất lƣợng cao sẽ góp phần phát triển nền công nghiệp sản xuất chitin – chitosan nƣớc
ta, đồng thời thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc trong xã hội
năng động và phát triển hiện nay. Nguồn phế liệu sẽ đƣợc giải quyết, hạn chế ô nhiễm
môi trƣờng, nguồn lao động sẽ tăng thêm, sản phẩm thu đƣợc có chất lƣợng cao, là
thuận lợi cho việc nghiên cứu sâu rộng các ứng dụng của chitin cũng nhƣ những dẫn
xuất từ chitin mang lại.
*Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nguồn nguyên liệu đƣợc thực hiện tại nguồn phế liệu tôm thẻ chân trắng thu
nhận tại Khánh Hòa, các thí nghiệm đƣợc thực hiện ở qui mô 10 kg nguyên liệu/mẻ.
4
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I.1 Tổng quan nguồn phế liệu tôm sản xuất chitin
53,5
11,1
8,9
22,6
7,2
1,68
Vỏ
22,8
27,2
0,4
11,7
11,1
3,16
: Meyer, 1986
- Nguồn phế liệu tôm là nguồn nguyên liệu phong phú để tận dụng thu hồi các
thành phần có giá trị nhƣ protein, chất màu astaxanthin, các chất béo không no có lợi
cho cơ thể và đặc biệt là sản xuất chitin, các dẫn xuất sinh học từ chitin nhƣ là
5
chitosan, glucosamine,… ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau, và quan trọng
hơn là ứng dụng trong y học.
* Chitin trong phế liệu tôm tồn tại dƣới dạng liên kết với protein, khoáng và
những hợp chất hữu cơ khác, chủ yếu là CaCO
3
là thành phần chính cấu tạo nên vỏ
tôm. Chính sự liên kết này gây khó khăn trong việc tách chiết và tinh chế chúng.
- Trong thành phần phế liệu tôm có chứa lƣợng lớn chitin (10 – 20% trọng
lƣợng vỏ khô), nên đây là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất chitin,
glucosamine,…đƣợc tiến hành qua các giai đoạn nhƣ khử khoáng, khử protein,
deacetyl bằng acid chlohydric nồng độ cao.
Với sản phẩm tôm lột vỏ, rút chỉ lƣng, lƣợng đuôi và vỏ đuôi của tôm chiếm
khoảng 25% trọng lƣợng tôm [6]. Đối với tôm thẻ, lƣợng phế liệu đầu tôm chiếm 28%
và vỏ chiếm 9%, nhƣ vậy tổng lƣợng phế liệu vỏ đầu tôm thẻ là 37%
, 2003) [16]. Lƣợng phế liệu này có thể giảm ít nhiều bằng cách nâng cao
hiệu quả lột vỏ nhờ các thiết bị và công nghệ chế biến tốt hơn.
Giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm từ 30-35% tổng sản
lƣợng nguyên liệu ở Việt Nam. Trong công nghiệp chế biến Thuỷ sản xuất khẩu, tỷ lệ
cơ cấu các mặt hàng đông lạnh giáp xác chiếm từ 70-80% công suất chế biến. Hàng
năm các nhà máy chế biến đã thải bỏ một lƣợng phế liệu giáp xác khá lớn khoảng
70.000 tấn. Riêng ở tỉnh Khánh Hòa lƣợng phế liệu này vào khoảng 2.300 tấn/năm. [48].
Ở tỉnh Khánh Hòa trong những năm gần đây mặt hàng tôm đông lạnh đƣợc đẩy
mạnh nhất là ở các xí nghiệp chế biến Thủy sản nhƣ: Nha Trang seafood (F17, F90), xí
nghiệp chế biến Khaspexco, xí nghiệp đông lạnh Việt Thắng, xí nghiệp chế biến Vân
Nhƣ, xí nghiệp chế biến Anh Đào,…Do đó, việc tiêu thụ một số lƣợng lớn tôm nguyên
liệu của các nhà máy chế biến Thủy sản đã thải ra một lƣợng lớn phế liệu chủ yếu là vỏ
và đầu tôm. Các loại phế liệu này nếu thải trực tiếp ra môi trƣờng sẽ gây ô nhiễm môi
trƣờng trầm trọng và nếu đem xử lý chất thải thì chi phí sẽ rất lớn.
Ngày nay đã có rất nhiều hƣớng nghiên cứu sử dụng phế liệu tôm để sản xuất
các chế phẩm có giá trị trong đó quan trọng nhất là việc sản xuất chitin-chitosan từ vỏ
giáp xác. Giảm lƣợng phế liệu từ khâu chế biến hoặc tìm giải pháp tái sử dụng chúng
đang trở nên phổ biến nhƣ một phƣơng cách giúp làm tăng lợi nhuận cho ngành thuỷ
sản, đẩy mạnh sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng từ nguồn phế liệu hay phần
còn lại sau nguyên liệu chính theo hƣớng mới. 7
I.2.2 Biện pháp đảm bảo chất lƣợng cho nguyên liệu trƣớc khi sản xuất chitin [1] [6]
I.2.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm chitin
a. Loại nguyên liệu và trạng thái chất lƣợng
Đặc điểm của phế liệu tôm là chứa nhiều enzyme và vi sinh vật. Do đó, khi
ô nhiễm môi trƣờng.
- Nhiệt độ, thời gian xử lý: Đây là hai yếu tố cũng ảnh hƣởng rất lớn đến chất
lƣợng của chitin.
+ Nếu thời gian xử lý dài và nhiệt độ lại cao thì sản phẩm sẽ bị nát, gây tổn thất
sản phẩm trong quá trình rửa, đồng thời ảnh hƣởng đến độ nhớt của chitin.
+ Nhiệt độ thấp, thời gian ngắn thì sẽ không xử lý đƣợc triệt để khoáng hay
protein.
,
.
I.2.2.2 Phƣơng pháp bảo quản nguyên liệu
Việc nghiên cứu và đƣa ra phƣơng pháp bảo quản nguyên liệu trƣớc khi sản
xuất chitin là rất cần thiết. Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để bảo quản nguyên liệu
đầu vào nhƣ: phơi (sấy) khô, làm lạnh, cấp đông, luộc hay sử dụng hóa chất bảo quản…
- Làm lạnh: Nhiệt độ của nguyên liệu giảm dần xuống gần nhƣ không thấp hơn
nhiệt độ điểm băng. Cách làm này hạn chế đƣợc một phần sự phát triển của vi sinh vật
và enzyme. Tuy nhiên, thời gian bảo quản ngắn không đảm cho chất lƣợng nguyên
liệu trong quá trình vận chuyển đến nơi sản xuất. Có thể áp dụng trong trƣờng hợp cơ
sở sản xuất chitin gần với nơi chế biến.
- Phơi (sấy) khô là phƣơng pháp làm giảm độ ẩm của nguyên liệu. Từ đó góp
phần kìm hãm hoạt động của enzyme và vi sinh vật. Đây là phƣơng pháp đƣợc sử dụng
phổ biến hiện nay, thích hợp cho quá trình vận chuyển đƣờng dài đến cơ sở sản xuất chitin.
- Sử dụng hóa chất bảo quản: Đây là phƣơng pháp đang đƣợc nghiên cứu để áp
dụng r ng rãi trong thực tế. Nguyên tắc chung của phƣơng pháp này là dùng hóa chất
để ức chế hoạt động của vi sinh vật và enzyme. Hóa chất sử dụng có thể là acid hữu
cơ, acid vô cơ và các chất có tác dụng bảo quản khác. Khi sử dụng các acid để bảo
quản nguyên liệu hay phế liệu tôm, chúng có tác dụng phòng thối, làm giảm pH của
môi trƣờng xuống, tạo điều kiện bất lợi cho hoạt động của các tác nhân gây hƣ hỏng
nguyên liệu. Mặt khác các acid này cũng tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của
enzyme protease nội tại hoạt động, nguyên liệu sẽ giảm đƣợc lƣợng protein và khoáng
sau thời gian sử dụng acid để bảo quản, việc xử lý sản xuất chitin ít tốn chi phí hơn…
nồng…hay mùi còn tự nhiên của vỏ tôm).
+ Nếu là vỏ tôm khô: tiến hành kiểm tra mốc, nguyên liệu bị hỏng do côn trùng
g m nhấm, vẫn còn giữ mùi tự nhiên của vỏ, đầu tôm khô…
10
- Mùi: có mùi tự nhiên của tôm tƣơi, không có mùi lạ do vi sinh vật gây thối
tạo nên.
Bên cạnh, cũng cần kiểm tra không lẫn quá nhiều tạp chất rắn khác ngoài vỏ đầu
tôm: PE, giấy, kim loại, mảnh san hô, rong,…sẽ gây cản trở cho quá trình sản xuất chitin.
Thực tế, một số các nhà máy chế biến thƣờng đổ đống vỏ, đầu tôm đƣợc chuyển vào
một kho riêng phía sau xƣởng sản xuất chế biến. Phế liệu tôm tập trung tại kho thƣờng
bị lẫn các tạp chất rắn nhƣ PE, vỏ ốc, giấy carton lẫn cát sạn ở nền nhà, nguy cơ
nhiễm bẩn cao, tạo môi trƣờng cho vi sinh vật gây thối dễ hoạt động,…Tuy nhiên, các
xí nghiệp chế biến thƣờng ít chú trọng đến việc bảo quản phế liệu tôm. Nếu biết cách
bảo quản tốt, chi phí bán cho nơi cần thu mua sẽ cao hơn, tạo thu nhập tăng thêm cho
công nhân. Phế liệu tôm thƣờng đƣợc chở đi tới các nơi thu mua để vận chuyển đến
các nơi cần sản xuất hay chở trực tiếp tới cơ sở sản xuất. Do đó, việc bảo quản nguyên
liệu đầu vào là một việc làm cần thiết để đảm bảo cho chất lƣợng thành phẩm về sau.
I.3 Tổng quan về chitin và glucosamin [12], [13], [14], [16], [45]
* Chitin
- Nguồn gốc và sự tồn tại của chitin trong tự nhiên
Chitin là một trong ba loại polysacchride phong phú nhất trong thiên nhiên
(cellulose, tinh bột và chitin). Trong tự nhiên chitin tồn tại trong cả động vật và thực
vật, vi sinh vật và đặc biệt nhiều trong vỏ giáp xác (Rinaudo, 2006) [40].
Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một số
động vật không xƣơng sống nhƣ: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn. Trong
động vật bậc cao monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong mô da nó giúp
cho sự tái tạo và gắn liền các vết thƣơng ở da. Trong thực vật chitin có ở thành tế bào
nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số loại tảo ,
1995) [2].
Chitin đƣợc nhà dƣợc hóa học ngƣời Pháp Henri Braconnot phát hiện đầu tiên vào
Phân tử lƣợng: M
Chitin
= (203,09)
n
Chitin có cấu trúc polymer tuyến tính từ các đơn vị N-acetyl- -D Glucosamine
nối với nhau nhờ cầu nối -1,4 Glucoside với công thức cấu tạo:
Hình 1.2: Công thức cấu tạo của chitin
Qua công thức cấu tạo, thấy rằng Chitin có thể đƣợc coi nhƣ là một dẫn xuất
của cellulose ở nhóm hydroxy của C
2
đã bị thay thế bởi nhóm acetamide (NH-
COCH
3
).
- Tính chất của chitin [12], [16]
Tính chất của chitin phụ thuộc vào cấu trúc của chitin. Chitin có cấu trúc tinh
thể rất chặt chẽ và đều đặn. Bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X. Ngƣời ta đã chứng
12
minh đƣợc chitin tồn tại ở ba dạng cấu hình: α-chitin, β-chitin và γ-chiti
Trung, 2010) [12].
Các dạng này của chitin chỉ do sự sắp xếp khác nhau về hƣớng của mỗi mắt
xích (N-acetyl-D-glucosamin) trong mạch chitin. Có thể biểu diễn mỗi mắt xích này
bằng mũi tên sao cho phần đầu của mũi tên chỉ nhóm –CH
dung dịch acid đậm đặc nhƣ HCl, H
3
PO
4
và dimethylacetamide chứa 5% lihtium
chloride , 2003) [16], [12].
13
Chitin tƣơng đối ổn định với các chất chống oxyhóa-khử: KMnO
4
, nƣớc Javen
(NaClO) hay Ca(ClO)
2
, oxy già (H
2
O
2
)…Do đó, lợi dụng tính chất này, ngƣời ta sử
dụng các chất oxy hóa trên để tẩy màu cho Chitin.
Chitin kết tinh ở dạng vô định hình, khó hòa tan trong dung dịch amoniac,
không hòa tan trong thuốc thử Schweizei Sapranora.
Chitin có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại ở bƣớc sóng: = 884 890 m.
Chitin là polysaccharide nguồn gốc tự nhiên, có hoạt tính sinh học cao, có tính
hòa hợp sinh học và tự phân hủy trên da. Chitin bị một loại men lyzozyme - một loại
men chỉ có trên da ngƣời, phân giải thành monome N-acetyl-D-Glucosamine.
Chitin khi đun nóng trong acid HCl đậm đặc thì bị thủy phân hoàn toàn tạo
thành 88,5% D-Glucosamine và 22,5% acid acetic, quá trình thủy phân xảy ra bắt đầu
ở mối nối glucoside, sau đó là sự loại bỏ nhóm acetyl (-CO-CH
3
).
Khi đun nóng Chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc thì Chitin bị mất gốc
acid để thu hồi. Chitin cũng có khả năng tái hấp phụ các kim loại nặng. Việc sử dụng
chitin có nguồn gốc từ vỏ tôm để khử kim loại nặng trong công nghiệp không những
giúp giảm lƣợng chất thải độc hại ra môi trƣờng mà còn giúp giải quyết lƣợng lớn phế
liệu thủy sản [48].
- Từ chitin có thể sản xuất các dẫn xuất quan trọng: chitosan, glucosamine,
Các dẫn xuất sinh học này đƣợc ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
Chitosan và các dẫn xuất của chúng có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: nông
nghiệp, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ, y học và một số ngành khác.
biệt là glucosamine đƣợc nghiên cứu và ứng dụng trong y học để điều trị viêm khớp
xƣơng, phục hồi và tái tạo mô sụn, chất nhờn giúp khớp linh động hơn,….
* Glucosamine
Glucosamine là một dẫn xuất sinh học từ chitin, đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh
vực và đặc biệt là trong y học.
Khi đun nóng chitin trong acid chlohydric đặc có thể thu đƣợc hơn 85% D-
glucosamine. Quá trình deacetyl xảy ra đồng thời phân cắt mạch chitin đến
monomer sẽ thu đƣợc D-glucosamine. Loại sản phẩm này có kết tinh màu trắng, vị
ngọt, dễ hoà tan trong nƣớc.
Glucosamine là một amino-mono-saccharide có trong mọi mô của cơ thể con
ngƣời. Glucosamine đƣợc cơ thể dùng để sản xuất ra các proteoglycan. Glucosamine
kích thích tế bào tăng tổng hợp và trùng hợp nên cấu trúc proteoglycan bình thƣờng.
Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo ra mucopolysaccharit, hình thành mô sụn, thành
phần cơ bản tạo nên sụn khớp. Bình thƣờng sụn khớp đƣợc cấu tạo chủ yếu bởi nƣớc,
collagen và proteoplycan.
15
Glucosamin đồng thời ức chế các enzym phá hủy sụn khớp nhƣ collagenase,
phospholipase A2 và giảm các gốc tự do superoxid phá hủy các tế bào sụn.
Glucosamin còn có tác dụng kích thích sinh sản mô liên kết của xƣơng, giảm quá trình
mất canxi của xƣơng. Khi thiếu glucosamin thì sụn đặc biệt là sụn khớp háng, đầu gối
bị hỏng, cứng, tạo gai xƣơng gây biến dạng khớp làm hạn chế vận động, dẫn đến bệnh
viêm xƣơng khớp phát triển. Do glucosamin làm tăng sản xuất chất nhầy dịch khớp
- Tính chất:
+ Dạng bột có màu , có khả năng hòa tan trong nƣớc, có vị.
+ Đƣợc cắt mạch từ chitin hay chitosan, nên cũng có tính chất kháng khuẩn rất tốt.
H
H
H
H
H
H
O
CH
2
OH
OH
NHCOCH
3
O
O
3
COCHNH
OH
OH
2
CH
O
n
H
H
H
H
Ở Việt Nam hiện nay cũng đang sử dụng một số loại thuốc có chứa glucosamin
nhƣ : Lubrex, Lubrex-F, Glucosamin, Glusivac, Nhƣng các thuốc này chủ yếu vẫn
nhập khẩu từ nƣớc ngoài [7].
Glucosamine là một loại đƣờng hiếm rất cần cho công nghiệp dƣợc và những
nghiên cứu hóa sinh. Nó làm tăng khả năng hấp thu kháng sinh vào máu cũng nhƣ góp
phần điều trị bệnh viêm khớp và các khối u. Ngoài ra, glucosamin còn là nguyên liệu
ban đầu để điều chế các chất trung gian nhƣ D - arabrinose và D- arabonic acid cần
thiết để sản xuất riboflavin và vitamine B6 [45].
Glucosamine là chất có nhiều ứng dụng trong y học. Nó đóng vai trò sinh lý
sinh hoá trong cơ thể ngƣời, tham gia vào chức năng giải độc của gan và thận, chống
viêm gan, chống dị ứng và chống thiếu oxi trong máu. Glucosamine là nguyên liệu chủ
yếu để tổng hợp các chất nhờn và sụn ở các khớp của cơ thể. Khi các khớp bị tổn
thƣơng, nó là nguyên liệu để cơ thể sản xuất các chất cần thiết nhƣ collagen,
proteoglycan và glucosaminoglycan để phục hồi sụn khớp và tái cung cấp chất nhờn
Copyright: Tài liệu đại học ©