•Là gì Chitosan?
Chitosan(CS) là polysaccharide tự nhiên lớn thứ hai trong tự nhiên, chủ yếu được chiết xuất từ vỏ các loài giáp xác như tôm và cua. Nguyên liệu thô cơ bản là chitin chiếm tới 27% lượng phế thải chế biến tôm và cua, với sản lượng hàng năm trên toàn cầu vượt quá 13 triệu tấn. Phương pháp chiết xuất truyền thống đòi hỏi ba quy trình: ngâm axit, khử canxi (hòa tan canxi cacbonat), đun sôi kiềm để loại bỏ protein, và khử acetyl bằng kiềm đậm đặc 40-50%, cuối cùng thu được chất rắn màu trắng với độ khử acetyl hơn 70%.
Những đột phá trong những năm gần đây là sự phát triển của chitosan nấm: chitosan chiết xuất từ nấm như Ganoderma lucidum bằng phương pháp enzyme có độ deacetyl hóa hơn 85%, trọng lượng phân tử chỉ bằng 1/3 so với tôm và cua (khoảng 8-66kDa), không chứa protein gây dị ứng, khả năng tương thích tế bào được cải thiện đáng kể7. Nhóm nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc đã xác minh rằng phương pháp chiết xuất lai nấm-chitosan có thể kiểm soát độ lệch trọng lượng phân tử trong phạm vi ±5%, giải quyết vấn đề biến động theo mùa của nguyên liệu hải sản.
•Những lợi ích củaChitosan ?
Khả năng cạnh tranh cốt lõi của chitosan đến từ các nhóm amino và hydroxyl tự do trên chuỗi phân tử của nó, tạo thành một “hộp công cụ phân tử” độc đáo:
Phản ứng thông minh:quá trình proton hóa amino cho phép chitosan hòa tan trong môi trường axit, đạt được sự giải phóng được kiểm soát bằng pH (chẳng hạn như hiệu quả giải phóng thuốc chống ung thư doxorubicin ở pH 5,0 trong môi trường vi mô của khối u cao gấp 7,3 lần so với môi trường sinh lý);
Sự kết dính sinh học:điện tích dương kết hợp với điện tích âm của niêm mạc để kéo dài thời gian lưu giữ thuốc trong khoang miệng và đường tiêu hóa, và độ bám dính niêm mạc tăng lên 3 lần sau khi biến đổi thiolation;
Sự tương tác sinh thái:Chitosan có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi lysozyme (mẫu khử acetyl cao mất 78% trọng lượng trong 72 giờ) và các sản phẩm phân hủy tham gia vào chu trình cacbon và nitơ trong đất.
Cơ chế kháng khuẩn đặc biệt nổi bật:Chitosan có trọng lượng phân tử thấp phá hủy tính toàn vẹn của màng vi khuẩn, đường kính vùng ức chế đối với Escherichia coli và Staphylococcus aureus là 13,5mm; khả năng chống oxy hóa của nó cũng có thể trung hòa oxy phản ứng do căng thẳng thuốc trừ sâu tạo ra, làm giảm hàm lượng malondialdehyde trong rau bina được xử lý bằng chlorpyrifos tới 40%.
•Ứng dụng củaChitosan?
1. Y sinh học: Từ chỉ khâu đến người bảo vệ vắc-xin MRNA
Hệ thống phân phối thông minh: Hiệu quả chuyển gen của nanocomplex CS/pDNA cao hơn gấp 2 lần so với liposome, trở thành lựa chọn ưa thích mới của những người mang gen không phải virus;
Phục hồi vết thương: Gel tổng hợp chitosan-glucan Ganoderma lucidum rút ngắn thời gian đông máu 50% và cấu trúc xốp ba chiều đẩy nhanh quá trình tái tạo mô hạt;
Độ ổn định của vắc-xin: Chất bảo vệ đông khô chitosan giúp tỷ lệ duy trì hoạt tính của vắc-xin mRNA vượt quá 90% ở nhiệt độ phòng, giải quyết vấn đề vận chuyển trong chuỗi lạnh.
2. Nông nghiệp xanh: Chìa khóa sinh thái để giảm thiểu việc sử dụng phân bón
Chitosan- Phân bón giải phóng chậm có lớp phủ (CRF) tăng hiệu quả thông qua cơ chế ba lớp:
Giải phóng có mục tiêu: Màng nano graphene oxide/chitosan giải phóng nitơ liên tục trong 60 ngày trong đất chua và tỷ lệ sử dụng cao hơn 40% so với urê phủ lưu huỳnh;
Chống chịu stress cho cây trồng: Kích thích cây tổng hợp chitinase, năng suất cà chua tăng 22%, đồng thời giảm tỷ lệ sản sinh O₂⁻;
Cải tạo đất: Tăng hàm lượng chất hữu cơ lên 1,8 lần, mở rộng quần thể xạ khuẩn lên 3 lần và phân hủy hoàn toàn trong vòng 60 ngày mà không để lại cặn bã.
3. Bao bì thực phẩm: Cuộc cách mạng bảo quản của màng tổng hợp protein côn trùng
Nhóm đổi mới của Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc đã kết hợpchitosanvới protein sâu bột và chiết xuất ethanol keo ong:
Tính chất cơ học: độ bền kéo tăng 200%, khả năng ngăn hơi nước đạt 90% so với màng gốc dầu mỏ;
Hoạt tính kháng khuẩn: tỷ lệ kháng khuẩn của vi khuẩn gây hư hỏng dâu tây vượt quá 99%, thời hạn sử dụng được kéo dài đến 14 ngày và tỷ lệ phân hủy sinh học là 100%.
4. In và nhuộm vải: Giải pháp tự nhiên cho vải polyester chống tĩnh điện
Thông qua quá trình khử kiềm, các lỗ rỗ và nhóm cacboxyl được hình thành trên bề mặt polyester. Sau khi chitosan được liên kết chéo với axit tartaric:
Chống tĩnh điện vĩnh viễn: điện trở suất giảm từ 10¹²Ω xuống 10⁴Ω và độ ẩm giữ lại vẫn ở mức 6,56% sau 30 lần giặt;
Hấp phụ kim loại nặng: Hiệu suất tạo phức Cu²⁰ trong nước thải in và nhuộm >90%, giá thành chỉ bằng 1/3 nhựa tổng hợp.
•NEWGREEN cung cấp chất lượng caoChitosanBột
Thời gian đăng: 03-07-2025
