CHƯƠNG 1. Tổng quan về cây nha đam Nha đam (Lô hội) có tên khoa học là Aloe vera hoặc Aloe barbadensis, thuộc họ Aloeaceae (Liliaceae) [4]. Theo Tổ chức y tế thế giới (WHO) công bố trong danh mục thuốc của họ thì Aloe vera cũng là tên đại diện cho khá nhiều loài khác nhau của chúng như Aloe chinensis, Aloe elongata, Aloe indica…Hơn thế, họ còn liệt kê ra 78 tên gọi khác nhau trên tất cả các nước có trồng nha đam. Tại Việt Nam, Aloe vera được biết đến phổ biến với hai tên gọi là Lô hội hoặc Nha đam [4].
Cây nha đam [4]. Nha đam được tìm thấy chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và khô hạn như Châu Phi, Châu Á, Châu Âu và Châu Mỹ. Ở Việt Nam thì nha đam được trồng nhiều ở các vùng thuộc các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận. Chúng chịu hạn hán và khô nóng rất giỏi.
Vì thế chúng được trồng phổ biến khắp Việt Nam và được sử dụng nhiều như thuốc, cây cảnh, nước giải khát [5]. Cấu trúc của cây nha đam gồm ba lớp: − Lớp gel trong, còn được gọi là lớp nhầy, lớp này có vai trò quan trọng trong đặc tính chữa bệnh của nha đam. Gần 99% lớp này là nước và phần còn lại được tạo thành từ glucomannans, axit amin, lipid, sterol và vitamin. Mặt khác, nha đam cũng chứa khoảng 55% polysaccharide, 17% đường, 16% khoáng chất, 7% protein, 4% lipid và 1% hợp chất phenolic [6].
− Lớp giữa bao gồm nhựa mủ, một chất nhựa màu vàng đắng, có chứa anthraquinon và glycoside. Các phân tử từ lớp này mang lại cho nha đam có tác dụng làm nhuận tràng. SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 2 GVHD: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh, TS.
Trần Thanh Tâm − Cuối cùng, lớp vỏ dày bên ngoài bao gồm 15 - 20 tế bào, có chức năng bảo vệ và tổng hợp carbohydrate và protein. Các bó mạch bên trong vỏ bao gồm xylem và phloem. Xylem giúp vận chuyển nước và chất khoáng từ rễ lên lá và phloem giúp vận chuyển tinh bột và các phân tử hữu cơ nhỏ khác [6]. Hình vẽ ba lớp của nha đam [6].
Thành phần hóa học và đặc tính của nha đam Nha đam chứa 75 thành phần trong nó, chủ yếu là các thành phần như: vitamin, enzym, khoáng chất, đường, saponin, axit salicylic và axit amin [6]. − Vitamin: Nha đam chứa nhiều loại vitamin, bao gồm Vitamin A, C, E, B1, B2, B3 (niacin), B6, choline, axit folic, alpha-tocopherol, beta-carotene. Nha đam cũng là một trong số ít thực vật có chứa vitamin B12. Vitamin A, C và E là những vitamin chống oxy hóa quan trọng, cần thiết cho cuộc sống.
Trong đó, vitamin C giúp tăng miễn dịch, tạo ra collagen để giữ cho da và xương khớp săn chắc và khỏe mạnh. Vitamin A thì giúp tăng cường thị lực, còn vitamin E có thể giúp ngăn ngừa máu đông, làm lành mau vết thương và hữu ích cho khả năng sinh sản [7]. − Axit amin: Nha đam cung cấp 19 trong số 20 loại axit amin cần thiết và 7 trong số 8 loại axit amin thiết yếu. Nhờ đó, nó được xem là thức ăn để giúp cơ thể con người duy trì sức khỏe tốt.
− Enzym: Nha đam chứa nhiều enzym, có thể được chia thành hai nhóm, nhóm hỗ trợ tiêu hóa và nhóm chống viêm. Trong số những chất hỗ trợ tiêu hóa thì có một số như SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 3 GVHD: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh, TS. Trần Thanh Tâm amylase, phân hủy tinh bột và đường, trong khi những chất khác, chẳng hạn như lipase, giúp phân hủy chất béo [7].
− Đường: Nha đam chứa hai loại đường, monosaccharide, chẳng hạn như glucose và fructose, và đường chuỗi dài được gọi là polysaccharides, loại đường chính là glucomannose thường được gọi là Acemannan. Các polysaccharides là chất chính trong các tính chất sinh học được quan sát thấy từ việc sử dụng cây nha đam. Các polysaccharides bao gồm các chuỗi phân tử glucose và mannose mạch thẳng [6]. Các polysaccharides chính bao gồm cellulose, hemicellulose, glucomannans, dẫn xuất mannose và các hợp chất acetyl hóa [3].
Acemannan bao gồm một chuỗi dài của mannose được acetyl hóa, tức là mannose được acetyl hóa liên kết với β- (1,4) với trọng lượng phân tử nằm trong khoảng từ 30 đến 40 kDa hoặc lớn hơn [3]. Glucomannan đã được chứng minh là có khả năng đẩy nhanh quá trình tái tạo mô, kích hoạt các đại thực bào [6]. Acemannan đã được chứng minh là có một số tác dụng: • Đặc tính điều hòa miễn dịch giúp hỗ trợ khả năng miễn dịch trở lại bình thường bằng cách tăng cường mức độ kháng thể [3]. • Kháng vi-rút: đặc biệt chống lại vi-rút tạo khối u, chẳng hạn như bệnh bạch cầu ở mèo.
• Giảm nhiễm trùng thứ cấp. • Tăng hoạt động của tế bào lympho T lên đến 50%. • Tăng hoạt động của các tế bào máu trắng lớn (đại thực bào) dẫn đến tăng khả năng chữa lành vết thương [7]. SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 4 GVHD: TS.
Nguyễn Vũ Việt Linh, TS. Trần Thanh Tâm Hình 1. Cấu trúc polysaccharides chính trong lá nha đam [4]. − Anthraquinones: Nó cung cấp 12 anthraquinon, là những hợp chất phenolic thường được gọi là thuốc nhuận tràng.
Aloin và emodin hoạt động như thuốc giảm đau, kháng khuẩn và kháng vi-rút [5]. − Axit salicylic: Cũng là một chất có trong nha đam, được chuyển hóa trong cơ thể thành một hợp chất giống như aspirin, cùng với lupeol, cung cấp một số đặc tính giảm đau của nó. − Khoáng chất: Nó cung cấp canxi, crom, đồng, selen, magiê, mangan, kali, natri và kẽm. Chúng cần thiết cho hoạt động bình thường của các hệ thống enzym khác nhau trong các con đường trao đổi chất khác nhau và một số ít là chất chống oxy hóa.
− Saponin: chiếm tỉ lệ 3% trong gel nha đam có tác dụng thanh lọc cơ thể, kháng lại vi khuẩn, nấm [7]. Ứng dụng của nha đam − Ứng dụng đặc biệt trong y học: Nha đam là thực phẩm có ích giúp bổ sung và cải thiện tình trạng mất nước cho cơ thể. Nói một cách khác, nha đam giúp thanh lọc cơ thể và loại bỏ các chất độc hại. Vì nha đam chứa nhiều nước, nên thực phẩm này cũng hỗ trợ tối ưu trong việc điều trị táo bón [8].
Nha đam không chỉ chứa nhiều nước mà còn chứa thêm rất nhiều chất dinh dưỡng khác, khi được cung cấp vào trong cơ thể, sẽ giúp cho gan hấp thụ đầy đủ các dưỡng chất làm cho bộ phận gan trở nên khỏe mạnh và hoạt động tốt hơn [4]. Trong gel nha đam có chứa một số hợp chất: chromone C-glucosyl, axit salixylic và enzyme bradykinase (một loại huyết tương). Những chất này có tác dụng chống viêm rất hiệu quả bên cạnh làm ức chế quá trình sản sinh của axit bên trong cơ thể. Nha đam có chứa chất phytosterol, là một hoạt chất giúp chống lại việc tăng đường SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 5 GVHD: TS.
Nguyễn Vũ Việt Linh, TS. Trần Thanh Tâm huyết trên cơ thể chuột, được chứng minh rằng chất này có hiệu quả đối với điều trị bệnh tiểu đường ở giai đoạn 2 nếu được kiên trì trong khoảng thời gian dài [4]. − Ứng dụng trong thực phẩm: Với nhiều dưỡng chất thiết yếu như là các vitamin thì nha đam còn được sử dụng như các loại thực phẩm như đồ uống, bánh kẹo, sữa chua, kem…Đây không những là cung cấp nhu cầu cần thiết mà còn mang tới nguồn dinh dưỡng giúp nâng cao và tốt cho sức khỏe con người rất nhiều [9]. − Ứng dụng kháng khuẩn: Chất kháng khuẩn là chất có khả năng ức chế hoặc làm chậm sự phát triển của vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm và vi rút.
Nha đam có thể ức chế hiệu quả sự phát triển của thực phẩm hư hỏng và vi sinh vật gây bệnh bao gồm Staphylococcus aureus, Salmonella, Stroptococcus, Escherichia coli, Aspergillus niger, Candida…Do đó, việc kết hợp nha đam không chỉ góp phần đảm bảo an toàn cho thực phẩm mà còn ngăn ngừa sự hư hỏng từ vi sinh vật. Nấm men và nấm mốc đã được giảm một cách hiệu quả trong quá trình bảo quản. Các tác dụng kháng khuẩn tương tự cũng đã được nghiên cứu đối với các loại thực phẩm khác như xoài, quả nho xanh và anh đào ngọt bởi ông Castillo và cộng sự [10]. − Ứng dụng trong mỹ phẩm: Nha đam được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, đã trở thành một thành phần bán hàng quan trọng.
Nó được sử dụng làm nguyên liệu cơ bản cho các công thức khác nhau bao gồm kem dưỡng ẩm và kem chống nắng được sử dụng làm chất giữ ẩm trong các chế phẩm da (Iwu, 2014). Gel và bột nha đam có nhiều ứng dụng khác trong ngành mỹ phẩm do tác dụng dưỡng ẩm và làm dịu có giá trị của chúng trong các sản phẩm như dầu gội đầu, xà phòng, chất tẩy rửa và kem dưỡng ẩm. Các loại xà phòng được chế biến từ nha đam có ưu điểm là không gây kích ứng và không làm da bị khô. Chiết xuất nha đam cũng được thêm vào một số loại kem cạo râu và kem dưỡng da ở Hoa Kỳ và Châu Á [11].
Tổng quan về Polyvinyl Alcohol (PVA) 1. Giới thiệu về Polyvinyl Alcohol (PVA) Polyvinyl alcohol (PVA) còn được gọi là PVOH hoặc PVAL, là một polymer tổng hợp có thể hòa tan trong nước. Nó có hiệu quả trong việc tạo màng, nhũ hóa và có chất lượng kết dính. Nó không có mùi và không độc hại, và có khả năng chống lại dầu mỡ, dầu và dung môi.
Nó có độ dẻo, linh hoạt và có chức năng như chống oxy hóa[12]. SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 6 GVHD: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh, TS. Trần Thanh Tâm Hình 1.
Công thức cấu tạo của Polyvinyl alcohol [12]. Điều chế PVA không được điều chế bằng cách trùng hợp monome tương ứng, PVA được điều chế bằng cách thủy phân polyvinyl axetat, hoặc đôi khi các polymer khác có nguồn gốc từ vinyl este với các nhóm formate hoặc chloroacetate thay vì axetat. Các tính chất của Polyvinyl Alcohol (PVA) − Tính chất vật lí: Tất cả các PVA được alcol một phần và hoàn toàn nên có nhiều tính chất thông dụng. Các tính chất quan trọng nhất của nó là khả năng tan trong nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ và dung môi, độ bền kéo cao, chất kết dính tốt và khả năng hoạt động phân tán ổn định [13].
Bảng tính chất vật lí của polyvinyl alcohol. Tính chất Giá trị Trạng thái Hạt trắng Tỉ trọng riêng 1.31 Nhiệt dung riêng, j/gK 1.67 Hệ số giãn nở nhiệt, 1/K 7*10-5 – 1.2*10-5 Hệ số dẫn nhiệt, W/mK 0.54 Độ bền kéo, khô, chưa hóa dẻo, psi Dưới 22000 Độ giãn dài, màng đã dẻo hóa, % Dưới 600 Độ cứng, đã hóa dẻo, Shore 10 – 100 SVTH: Nguyễn Nguyễn Thái Sinh 7 GVHD: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh, TS.