Đề tài Tìm hiểu về chitin, chitosan

có cấu trúc bát diện với số phối trí bằng 6, còn phức Ni(II) với chitosan có cấu trúc tứ diện với số phối trí bằng 4. IV. ứng dụng của chitin – chitosan: Chitin/chitosan và các dẫn xuất của chúng có nhiều đặc tính quý báu như: có hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, có khả năng tự phân huỷ sinh học cao, không gây dị ứng, không gây độc hại cho người và gia súc, có khả năng tạo phức với một số kim loại chuyển tiếp như: Cu(II), Ni(II), Co(II)... Do vậy chitin và một số dẫn xuất của chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Trong lĩnh vực xử lí nước thải và bảo vê môi trường, dược học và y học, nông nghiệp, công nghiệp, công nghệ sinh học…Ngoài ra chitin và chitosan khi mang trên các vật liệu mao quản có khả năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xúc tác dị thể. Khả năng ứng dụng của chitin thường thấp hơn so với các dẫn xuất của nó như chitosan, glucosamin, vì vậy chitin thường được sử dụng để điều chế các dẫn xuất của nó.Chitosan là một chất có nhiều đặc tính hóa học thích hợp nên được nghiên cứu sử dụng trong nhiều ngành lĩnh vực. IV.1. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm: IV.1.1 Chất làm trong - ứng dụng trong sản xuất nước quả: Trong sản xuất nước quả, việc làm trong là yêu cầu bắt buộc. Thực tế hiện nay đang sử dụng các chất làm trong như: genatin, bentonite, kali caseinat, tannin, polyvinyl pirovinyl. Chitosan là tác nhân tốt loại bỏ đi đục , giúp điều chỉnh acid trong nước quả. Đối với dịch quả táo, nho ,chanh, cam không cần qua xử lý pectin, sử dụng chitosan để làm trong. Đặc biệt nước táo, độ đục có thể giảm tối thiểu chỉ ở mức xử lý với 0.8 kg/m3 mà không hề gây ảnh hưởng xấu tới chỉ tiêu chất lượng của nó. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chitosan có ái lực lớn đối với hợp chất pholyphenol chẳng hạn: catechin, proanthocianydin, acid cinamic, dẫn xuất của chúng, những chất mà có thể biến màu nước quả bằng phản ứng oxy hóa. IV.1.2.Ứng dụng làm màng bao (bảo quản hoa quả, thực phẩm): Lớp màng không độc bao quanh bên ngoài bao toàn bộ khu cư trú từ bề mặt khối nguyên liệu nhằm hạn chế sự phát triển vi sinh vật bề mặt- một nguyên nhân chính gây thối hỏng thực phẩm. N- O carboxymethy (NOCC) được xử lý đặc biệt từ phản ứng của chitosan và monochloroacetic acid trong điều kiện kiềm, NOCC bị hòa tan trong dung dịch ở pH >6 hoặc pH <2. Màng NOCC dẻo có thể tạo thành ngay trong dung dịch nước đó. Lớp màng này có tính thấm chọn lọc các khí như oxy, cacbon dioxide mà còn có khả năng phân tách hỗn hợp khí như: ethylene, ethane, acetylence. Nghiên cứu về tính độc tố của NOCC cho thấy ở nồng độ 50.000 ppm có thể gây chết chuột trong 14 ngày . Tương tự như vậy, các nghiên cứu ở thỏ cũng chỉ ra rằng: con đường chính để loại đi các polymer trong máu là thông qua con đường nước tiểu . Quả táo được nhúng hoặc phun bởi màng NOCC có thể giữ độ tươi hơn 6 tháng và độ acid trong khoảng 250 ngày nếu ở điều kiện bảo quản lạnh. Màng này mang lại cho quả độ bóng sáng nhưng trong và không nhớt khi cầm. Chúng dễ dàng loại đi bằng rửa với nước, NOCC cũng có hiệu quả đối với bảo quản các loại trái cây khác như lê, đào, mận. Lê được xử lý với NOCC tỷ lệ bị mắc hỏng thịt cùi và thối ít hơn sao với lê ở không khí có tỷ lệ oxygen là 1-2%. Viện bảo vệ và chăm sóc sức khỏe Canada đã chứng minh rằng việc sử dụng NOCC trên quả , khi sử dụng không cần phải rửa và lột vỏ trước khi ăn. Bởi vì NOCC vẫn chứa lượng amin tự do, nó có thể có nhiều ở tính chất chitosan và ứng dụng trong chữa lành vết thương đang lên da non, giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Màng chitosan cũng có lợi ích lớn với việc làm cứng thịt quả, ổn định axit. Điều này được chỉ ra bởi nó làm giảm lượng anthocyanin chứa trong quả. Nấm là thủ phạm chính dễ gây thối quả nhất trong khi đó ưu điểm của chitosan nó có thể kháng nấm . Thêm vào đó , màng chitosan gần giống như môi trường bên ngoài mà không gây ra nguyên nhân hô hấp kị khí, nó có thể hấp thu chọn lọc tới oxy nhiều hơn là carbonic. Có các kiểm tra trên hạt tiêu xanh, khoai tây, cà rốt , củ cải , hành tây. Trong những sản phẩm đó chỉ có khoai tây và hạt tiêu xanh có phản ứng lại với màng. Không làm giảm sự mất hạt, làm chậm lại sự lão hóa đồng thời ngăn chặn thối cũng đã tìm thấy ở, củ cải, cà rốt, măng tây được phủ màng. Chất màng này cũng có thể gây hại đến các loại quả bằng cách làm tăng khả năng thối hỏng. Việc sử dụng 2%(w/v) màng chitosan cho hạt tiêu xanh làm giảm việc thối, giảm nâu, tăng CO2 và làm giảm O2 bên trong màng. Trong khi đó nó cũng không có hiệu quả với quả , củ có hơi nước bị mất thông qua các sẹo trên củ như khoai tây. Tuy vậy lớp màng này giảm tỷ lệ nâu hóa trong hơn 12 ngày của quá trình bảo quản. Ngoài việc sử dụng một mình màng chitosan, hiện nay ở Việt Nam có sự kết hợp giữa bảo quản bởi màng chitosan và PE. Quy trình bảo quản trái quýt đường có thời gian tồn trữ đến 8 tuần. Với phương pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C... luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp. Các thí nghiệm thực tế cho thấy Chitosan có khả năng ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli. Một số dẫn xuất của Chitosan diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài. Nó có thể dùng để bảo quản các loại thực phẩm tươi sống, đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng mỏng dễ phân hủy sinh học và thân thiện môi trường. Thông thường, người ta hay dùng màng Polyethylene (PE) để bao gói các loại thực phẩm khô. Nếu dùng PE để bao gói các thực phẩm tươi sống thì có nhiều bất lợi do không khống chế được độ ẩm và độ thoáng không khí (oxy) cho thực phẩm. Trong khi bảo quản, các thực phẩm tươi sống vẫn "thở", nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển. Màng bao bọc bằng Chitin và Chitosan sẽ giải quyết được các vấn đề trên. Trong thực tế, người ta đã dùng màng Chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, bưởi v.v... Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Chuối rất dễ bị mất độ tươi, độ ngọt tự nhiên và thối rữa sau vài ngày được mua về từ các cửa hàng rau quả do loại vi khuẩn và nấm “chuyên” gây thối rữa thực phẩm nói chung, trái cây nói riêng như nấm mốc aspergillusniger, vi khuẩn gram âm - pseudomonas aeruginosa và vi khuẩn gram dương- staphylococcus aureus. Một ứng dụng nữa của chitosan là làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn. Chế phẩm sinh học chitosan được tạo ra bằng cách hòa tan 1 g chitosan trong giấm ăn loãng 1% và dùng làm dung dịch gốc (hay còn gọi là dung dịch nguyên). Tùy theo loại trái cây và chủng vi sinh vật gây nhiễm mà pha dung dịch nguyên thành các dung dịch thứ cấp có nồng độ khác nhau để ứng dụng cho việc bảo quản. Sau đó, dùng phương pháp phun chế phẩm sinh học chitosan lên bề mặt trái cây. Ưu điểm của phương pháp này là kéo dài thời gian bảo quản độ tươi của chuối gấp 3 lần so với các mẫu chuối làm đối chứng (không ứng dụng chế phẩm sinh học chitosan). Ngoài ra, nhờ dùng phương pháp phun sương lên trái cây nên có thể ứng dụng phương pháp này trên diện rộng và với khối lượng trái cây lớn. IV.1.3.Thu hồi protein: Whey coi là chất thải của trong công nghiệp sản xuất format , nó có chứa lượng lớn lactose và protein ở dạng hòa tan. Nếu thải trực tiếp ra ngoài nó gây ô nhiễm môi trường , còn nếu xử lý nước thải thì tốn kém trong vận hành hệ thống mà hiệu quả kinh tế không cao.Việc thu hồi protein trong whey được xem là biện pháp làm tăng hiệu quả kinh tế của sản xuất format. Whey protein khi thu hồi được bổ sung vào đồ uống, thịt băm, và các loại thực phẩm khác. Đã đưa ra nhiều phương pháp khác nhau nhằm thu hồi hạt protein này và chitosan được coi mang lại nhiều hiệu suất tách cao nhất. Tỷ lệ chitosan để kết bông các hạt lơ lửng là 2,15% (30mg/l); độ đục thấp nhất ở pH 6.0. Nghiên cứu về protein thu được bằng phương pháp này: Không hề có sự khác biệt về giá trị giữa protein có chứa chitosan và protein thu được bằng đông tụ casein hoặc whey protein. Ngoài thu hồi protein từ whey, người ta sử dụng chitosan trong thu hồi các axit- amin trong nước của sản xuất đồ hộp, thịt, cá… IV.4: Ứng dụng trong y tế: IV.4.1. Chỉ khâu phẫu thuật: Đầu tiên, chitin được phát hiện rằng có khả năng chữa lành vết thương. Đến giữa những năm 1950 chỉ khâu phủ chitin đã được sử dụng, nó giảm thời gian chữa bệnh từ 35 – 50%. Trong những năm 1970, các nhà nghiên cứu thuộc đại học Delaware đã phát triển một phương pháp để quay sợi chitin tinh khiết. Những chỉ khâu chitin mới có thể được hấp thụ bởi cơ thể, loại bỏ sự cần thiết phải phẫu thuật cắt bỏ. Một công ty Nhật Bản mua bản quyền bằng sáng chế, và các vật liệu khâu sản xuất tại Nhật Bản. Ngoài ra, công ty này sử dụng chitin băng cho vết bỏng, vết thương bề mặt, và các thủ thuật ghép da, có tác dụng đáng kể trong việc chữa lành vết thương và giảm đau so với phương pháp băng thông thường. IV.4.2. Chế tạo gốm y sinh: Trong những năm gần đây, các tiến bộ về vật liệu gốm y sinh đã được ứng dụng và phát triển rất nhiều trong vấn đề chăm sóc sức khỏe con người. Trong đó, gốm y sinh Hap có nhiều tiềm năng ứng dụng do tính tương thích và hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là nhu cầu sử dụng Hap để tạo các sản phẩm xương dùng trong phẫu thuật chấn thương chỉnh hình. Vật liệu nano HAp/CS được tổng hợp từ dung dịch theo phương pháp phản ứng hóa học giữa muối chứa ion canxi (Ca2+) với muối chứa gốc phốt phát (PO43-) có pha trộn chitosan. IV.4.3. Sản xuất thuốc kháng virut: Hiện nay, thuốc kháng vi rút có nguồn gốc từ acid N-acetylneuraminic hay gọi tắt là NANA có thể được tổng hợp hoặc thu từ tự nhiên. Cả hai trường hợp đều rất tốn kém với giá thành 2.626 USD/gam, tức là đắt hơn vàng 50 lần. Nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Vienna đang phát triển một kỹ thuật mới để chuyển chitin thành NANA với chi phí thấp. Một loại gien của vi khuẩn đã được cấy vào loài nấm Trichoderma. Thông thường, loài nấm này sẽ ăn chitin, phá vỡ cấu trúc của nó để biến thành đường amino monomer. Nhờ sự bổ sung loại gien mới vào nấm và qua vài bước tinh chế, kết quả cuối cùng thu được là NANA với giá thành thấp hơn các phương thức cũ. Nấm Trichoderma có thể nuôi cấy nhân tạo và sinh khối cho nó là chitin thì rất phổ biến. Quy trình được cho là thân thiện với môi trường, đã được cấp bằng sáng chế và các nhà khoa học hy vọng có thể sản xuất với quy mô công nghiệp để có NANA giá rẻ. IV.4.4. Ứng dụng trong hệ dẫn thuốc Chitosan ở cấu trúc nano, với tính năng quan trọng là tương thích sinh học và có khả năng phân hủy sinh học, có thể được sử dụng như một chất dẫn thuốc tiềm năng. Để tạo cấu trúc phù hợp với mục đích dẫn thuốc cho chitosan, các tác giả sử dụng tripolyphosphate (TPP) làm chất tạo liên kết chéo thông qua tương tác tĩnh điện. Qua phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), quá trình nhả chậm đã được ghi nhận khi thực hiện thử nghiệm trong môi trường giả dịch ruột và giả dịch dạ dày. Từ thời gian nhả thuốc khi không có CS-TPP vào khoảng 7-8 giờ trong môi trường giả dịch ruột và khoảng 0,5 giờ trong môi trường giả dịch dạ dày, artesunate đã được kéo dài thời gian nhả thuốc lên khoảng 25-30 giờ. Trên cơ sở đó, CS-TPP đã được ứng dụng làm chất dẫn thuốc cho thuốc trị sốt rét artesunate thuộc dẫn xuất artemisinin. Bên cạnh ứng dụng làm chất dẫn thuốc cho thuốc trị sốt rét artesunate, nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục thử nghiệm chế tạo các hệ dẫn thuốc khác, trong đó có các hệ dẫn thuốc thông minh, ví dụ hệ dẫn thuốc chữa ung thư có khả năng hướng đích có thành phần “dẫn dắt”, thâm nhập nội bào và gây chết tế bào ung thư theo chương trình hoặc hệ dẫn có lõi từ tính, có khả năng được “dẫn dắt” bằng từ trường ngoài. Các hệ dẫn thuốc này được cho là sẽ tiết kiệm được dược chất và làm tăng đáng kể hiệu quả chữa trị bệnh. Ngoài ra, việc ứng dụng các dẫn xuất khác của chitosan hay thay thế chitosan bằng các polisacarit khác hiệu quả hơn cho từng ứng dụng cũng đang được tiến hành. IV.4.5 Ứng dụng trong liệu pháp nhiệt trị ung thư Nhiệt trị là một liệu pháp trị bệnh khá phổ biến, trong đó có điều trị bệnh ung thư. Vật liệu hạt từ được biết đến là chất có thể làm môi trường sinh nhiệt (tự đốt nóng) dưới tác dụng của từ trường xoay chiều với yêu cầu ứng dụng y sinh là phải bền lâu và có thông số tốc độ đốt riêng ban đầu SRA (Specific Adsorption Rate) phải đạt đủ cao. Một số kết quả ban đầu khi sử dụng O – cacboxymethyl chitosan làm chất bọc hạt sắt từ Fe3O4 để nghiên cứu khả năng đốt nhiệt cũng đã thể hiện khả năng ứng dụng hạt nano chitosan biến tính trong việc nhiệt trị điều trị ung thư. Chất Chitosan có chức năng tăng cường miễn dịch tế bào, kích hoạt tế bào hạch, có khả năng làm cho chỉ số pH của dịch thể tăng cao. Từ đó tạo ra môi trường kiềm tính, tăng cường chức năng tế bào hạch tấn công tế bào ung thư tương đối tốt, kích thích sự sản sinh ra cac tế bào chữ T ở tụy. Ung thư đáng sợ bởi chúng có nhiều tính khuyếch tán. Các nhà khoa học ngành y học sinh vật thế giới bằng nhiều phương pháp khác nhau đã chứng thực Chitosan có tác dụng ức chế tính khuyếch tán của ung thư và thu được những thành công đáng kể trong thực nghiệm lâm sàng. Chitosan còn có đặc tính bám chặt vào các phân tử ở bề mặt tế bào biểu bì trong huyết quản, chúng có khả năng phong tỏa các tế bào ung thư không cho chúng lây lan sang các tế bào biểu bì trong huyết quản, có tác dụng ngăn chặn bộ phận bị ung thư khuyếch tán ra xung quanh. IV.4.6.Ứng dụng trong chế tạo dung dịch/gel kháng khuẩn Chitosan/nano bạc (CS/Ag-NPs) được nghiên cứu ứng dụng trong việc kháng khuẩn trong dung dịch nhờ đặc tính kháng khuẩn đặc biệt của hạt nano bạc. Các tính chất của CS/Ag-NPs đã được khảo sát bằng phổ UV-vis, ảnh hiển vi truyền qua (TEM). Khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên đã được khảo sát với một số vi khuẩn như vi khuẩn gram âm (E.Coli và P.aeruginosa), vi khuẩn gram dương (L.fermentum, S.aureus và B.subtilis) và nấm (C.albians). Khảo sát đã chứng minh khả năng ứng dụng của vật liệu CS/Ag-NPs trong kháng khuẩn dung dịch. Đây chính là cơ sở để nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục tiến hành chế tạo gel/keo với ba thành phần chính chứa nano Ag kết hợp với curcumin, trên nền chitosan nhằm đưa ra sản phẩm hoàn hảo hơn trong y dược và mỹ phẩm (điều trị các vết thương ngoài da, có tính sát khuẩn vừa nhanh làm liền sẹo, làm mịn da...) Các kết quả nghiên cứu trên đã được công bố trong 05 bài báo trên các tạp chí quốc tế (SCI) có uy tín của Nhà xuất bản Elsevier (Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Materials Science and Engineering:C và Talanta), 02 bài trên tạp chí SCI-E (J.Chitin and Chitosan). Các kết quả này sơ bộ đã thể hiện rõ vật liệu chitosan có rất nhiều tiềm năng ứng dụng trong y sinh học và xử lý môi trường. IV.4.7. Sử dụng trong thực phẩm chức năng: Chitosan có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Nếu sử dụng thực phẩm chức năng có bổ sung 4% chitosan thì lượng cholesterol trong máu giảm đi đáng kể chỉ sau 2 tuần . Ngoài ra chitosan còn xem là chất chống đông tụ máu. Nguyên nhân việc giảm cholesterol trong huyết và chống đông tụ máu được biết là không cho tạo các mixen . Điều chú ý là , ở pH = 6- 6.5 chitosan bắt đầu bị kết tủa , toàn bộ chuỗi polysacchrite bị kết lắng và giữ lại toàn bộ lượng mixen trong đó. Chính nhờ đặc điểm quan trọng này chitosan ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm chức năng. Trước hết, chitosan có tác dụng hạ cholesterol máu theo cơ chế tại chỗ. Trong các nhóm thuốc trị rối loạn lipit huyết (trong đó có hạ cholesterol máu) có thuốc có tác dụng tại chỗ, đó là ezetimide (Zetia). Gọi là tại chỗ vì ezetimide chỉ cho tác dụng tại ruột, ức chế sự hấp thu cholesterol từ ruột vào máu, ezetimide cũng không được hấp thu vào máu. Chitosan cũng thế, khi uống vào đến ruột được dịch tiêu hoá hoà tan tạo thành dạng gel, sẽ bẫy chất béo (chứa triglycerid và cholesterol) có trong thức ăn thức uống không cho hấp thu vào ruột (theo Kamauchi, 1995). Như vậy, mô tả chitosan có tác dụng như nam châm hút mỡ tại ruột giúp trị béo phì cũng đúng phần nào. Do ức chế sự hấp thu chất béo, trong đó có cholesterol, nên chitosan hỗ trợ hạ cholesterol máu. Về tác dụng trị viêm loét dạ dày – tá tràng (VLDDTT), chitosan cũng có tính hỗ trợ. Khi uống vào, chitosan nhờ môi trường axit ở dạ dày tạo thành gel che phủ niêm mạc và phát huy tác dụng bảo vệ niêm mạc. Năm 1999, một số tác giả người Nhật đã chứng minh qua mô hình thử trên chuột tác dụng của chitosan bảo vệ chống loét dạ dày (gây ra bởi rượu ethanol và axit acetic), tác dụng bảo vệ này tương đương thuốc kinh điển trị VLDDTT là sucralfat. Chitosan cũng được chứng minh có tác dụng ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây VLDDTT là Helicobacter pylori. Tuy nhiên, đó chỉ mới dựa vào dược lý thực nghiệm. Cho đến nay, chitosan được dùng như “thực phẩm chức năng” hỗ trợ điều trị VLDDTT, nghĩa là người bệnh đang được điều trị không được bỏ ngang việc điều trị chính thống mà nên hỏi ý kiến bác sĩ để dùng chế phẩm chitosan như biện pháp hỗ trợ. Chitosan được chiết xuất từ sinh vật biển, là dạng chất xơ hòa tan. Kết hợp việc dùng chitosan để giảm cân với các hoạt chất có tác dụng tích cực đối với các tế bào da, giúp duy trì độ đàn hồi của da, chống oxy hóa cao. Chitosan mang điện tích dương, khi vào đến ruột được dịch tiêu hóa hòa tan tạo thành dạng gel và sẽ tìm hút những chất mang điện tích âm như: chất béo, cholesterol, lipid… Đây là giải pháp giảm cân tại Mỹ được xem là an toàn nhờ tác dụng như nam châm hút mỡ, nhanh chóng hút lấy các axit béo, dầu mỡ có trong thức ăn tại ruột và thải trừ chúng ra khỏi cơ thể. Sản phẩm này có khả năng hấp thu và thải trừ chất béo cao nhất mà ở chất xơ thực vật không có được. Chitosan có đặc tính là có thể trương nở lên khi vào hệ tiêu hóa, giúp cơ thể no nhanh. Khi ấy lượng calori nạp vào ít hơn lượng calori cần tiêu hao nên chúng sẽ lấy calori từ lượng mỡ dự trữ trong cơ thể. Nó có tác dụng như một thỏi nam châm hút lấy acid béo, dầu mỡ có trong thức ăn sau đó thải trừ chúng ra ngoài cơ thể. Vì vậy có tác dụng giảm cân an toàn. IV.4.8: Sản xuất Glucosamin: Glucosamin là một hoạt chất quý, được sản xuất từ vỏ tôm thông qua chitin hoặc chitosan, nó chủ yếu được sử dụng trong y học để chữa bệnh thoái hóa khớp. Ở người già, chức năng cũng như cấu tạo của khớp có nhiều thay đổi, các tế bào của khớp thoái hóa, trở nên kém linh động. Gân và dây chằng phân đoạn, đóng vôi, khô cằn trở nên kém bền bỉ, kém co dãn, không chịu được căng lực và dễ bị tổn thương. Sụn trở nên đục màu, xơ hóa, gai xương, khô nước, rạn nứt với nhiều tinh thể canxi làm khớp đau. Khớp co duỗi khó khăn vì màng hoạt dịch mỏng và khô dần Trước đây, trong điều trị thoái hóa khớp người ta thường dùng các thuốc thuộc nhóm corticoid hoặc kháng viên giảm đau không steroid NSAID(Non – Steroid Anti – Inflammatory Drugs), nhưng các thuốc thuộc nhóm này chỉ điều trị triệu chứng và có nhiều tác dụng phụ. Từ thập kỉ 90 người ta phát hiện Glucosamin phục hồi được các sụn khớp, tức là chữa được căn nguyên của bệnh viêm, thoái hóa khớp. Do glucosamin làm tăng sản xuất chất nhầy dịch khớp nên tăng độ nhớt, khả năng bôi trơn của dịch khớp, vì thế không những làm giảm triệu chứng của thoái hóa khớp mà còn ngăn chặn quá trình thoái hóa khớp, ngăn chặn bệnh tiến triển. Thuốc tác động vào cơ chế sinh bệnh của thoái hóa khớp, điều trị các bệnh thoái hóa xương khớp cả cấp và mãn tính, cải thiện chức năng khớp và ngăn chặn bệnh tiến triển, phục hồi cấu trúc sụn khớp. Đã có nhiều công trình nghiên cứu với nhiều thử nghiệm lâm sàng chứng minh tác dụng điều trị tận gốc bệnh thoái hóa khớp của glucosamin, nhất là dạng phối hợp với dược liệu thiên nhiên. Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam, việc sử dụng Glucosamin ngày càng nhiều, có tác dụng tích cực đối với bệnh nhân viêm khớp. IV.5. Ứng dụng trong xử lý môi trường: IV.5.1. Sản xuất nhiên liệu sinh học: Vỏ tôm có thể góp phần đáng kể vào quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học thân thiện với môi trường.Các nhà khoa học Trung Quốc đang đạt được tiến bộ trong việc phát triển một chất xúc tác làm từ vỏ tôm, giúp quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học trở nên thân thiện với môi trường, ít tốn kém và nhanh chóng hơn. Theo tiến sĩ Xinsheng Zheng và các cộng sự thuộc Đại học Nông nghiệp Hoa Trung (TP Vũ Hán), hiện thế giới đang đặt nhiều hy vọng vào các loại nhiên liệu có thể tái chế như dầu diesel sinh học. Tuy nhiên, quá trình sản xuất diesel sinh học cần chất xúc tác nhằm thúc đẩy các phản ứng hóa học để biến dầu đậu nành, hạt cải và những dầu thực vật khác thành nhiên liệu diesel. Các chất xúc tác truyền thống không thể tái sử dụng và phải được trung hòa với một khối lượng lớn nước, một nguồn tài nguyên cũng đang dần trở nên khan hiếm. Kết quả là có không ít nước thải gây ô nhiễm được thải ra môi trường. Trong khi đó, vỏ tôm thường bị vứt vào thùng rác với số lượng lớn trong quá trình chế biến thực phẩm. Vỏ tôm chứa nhiều chất chitin, loại protein có cấu trúc xốp, vốn rất hữu ích trong quá trình chế tạo chất xúc tác. Tiến sĩ Zheng cùng nhóm nghiên cứu đã tạo chất xúc tác bằng cách carbon hóa một phần vỏ tôm ở nhiệt độ 450oC, nạp potassium floride (KF) ở tỷ lệ 25% trọng lượng và hoạt hóa ở nhiệt độ 250oC. Trong các cuộc thử nghiệm, chất xúc tác làm từ vỏ tôm đã chuyển dầu hạt cải thành methanol nhanh hơn và hiệu quả hơn so với một số chất xúc tác truyền thống (chuyển đổi hơn 89% trong 3 giờ). Chất xúc tác mới cũng có thể được sử dụng lại và quá trình này giảm tối thiểu việc sản sinh chất thải gây ô nhiễm, theo tuyên bố của các nhà nghiên cứu. IV.5.2: Xử lý kim loại nặng: Kết quả thử nghiệm cho thấy, vỏ tôm qua sơ chế (chitin) có khả năng hấp thụ kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp hiệu quả và kinh tế hơn so với các phương pháp cũ. Vỏ tôm có khả năng hấp thụ kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp. Ảnh: Vfej.vn Nghiên cứu trên của TS Lê Đức Trung, Viện Môi trường & Tài nguyên - ĐH Quốc gia TP. HCM.  Cụ thể, trong điều kiện pH bùn = 7, tỷ lệ trộn chitin vào bùn là 5% theo khối lượng, kích thước hạt vỏ tôm 1,5mm. Sau 15 phút, hiệu quả xử lý đạt 100% đối với các kim loại Crôm, Niken, và trên 99% đối với đồng. Một số chất hữu cơ có trong bùn thải cũng được chitin liên kết và thu giữ lại. Chitin có thể cố định kim loại nặng trên bề mặt của nó, các kim loại nặng có thể bị giữ thành một hoặc nhiều lớp.Bùn thải công nghiệp là yếu tố gây nguy cơ phá hủy môi trường. Trong khi đó, mỗi năm, ngành gia công kim loại thải ra một khối lượng lớn chất thải. Số lượng này sẽ ngày càng nhiều hơn khi Việt Nam đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ nói chung, ngành gia công kim loại nói riêng. Các phương pháp xử lý kim loại nặng trong bùn thải hiện nay như thiêu đốt, ủ sinh học, chôn lấp trực tiếp… cho hiệu quả xử lý không cao.Theo TS Lê Đức Trung, chitin còn có khả năng tái hấp phụ lại các kim loại nặng. Khi chế biến những những loại hải sản giáp xác (trong đó có tôm), chất thải chứa chitin chiếm tới 50% khối lượng đầu vào. Giáp xác chiếm từ 30-35% tổng sản lượng nguyên liệu ở Việt Nam. Trong khi đó, mỗi năm, các nhà máy chế biến thải ra khoảng 70.000 tấn phế liệu này. Phương án khử kim loại nặng trong bùn thải công nghiệp bằng chitin có nguồn gốc từ vỏ tôm không những giảm lượng chất thải độc hại mà còn giúp giải quyết lượng lớn chất thải thủy sản. IV.5.3. Vỏ tôm, cua giúp hấp thu dầu tràn: Trước đây vỏ tôm và cua thường bị bỏ đi, nay có thể được sử dụng để làm phao, tấm chắn, màng thấm để giữ dầu tràn trên biển. Giáo sư hóa học Edmilson Jose Maria, Đại học Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), đã phát hiện chitin với hàm lượng lớn trong thủy sản có vỏ có thể tạo ra chitosan, một loại sợi tự nhiên không hòa tan. “Chitin và chitosan có khả năng hấp thụ rất lớn, mỗi gam phao xốp làm bằng chất này có thể hút 83 gam dầu. Sản phẩm có giá thành sản xuất thấp và khả năng thấm hút dầu cao.” Chitin chiếm từ 5 tới 7% trong vỏ stôm và từ 15 tới 20% trong vỏ cua. Nhờ sử dụng chất thải trong ngành tôm để sản xuất phao hút dầu trên biển, môi trường biển dự kiến sẽ được cải thiện. Ngoài ra, vỏ tôm và cua còn được sử dụng để thu hút côn trùng và các loài gặm nhấm, nhờ đó giảm mùi khó chịu và ô nhiễm. IV.6. Trong nông nghiệp: Chitosan được sử dụng trong nông nghiệp như là một chất thay thế an toàn cho các chất hóa học từ lâu vẫn được sử dụng có thể gây hại đến môi trường và sức khỏe con người. Chitosan tác động hỗ trợ vào cơ chế phòng ệ ở thực vật (như trường hợp vaccine đối với người), kích thích sự tổng hợp và tiết một số enzyme như phytoalex