Đặt vấn đề Trong hoạt động sống của cơ thể con người sốc tự do được sinh ra liên tục. Bên cạnh đó tình trang 6 nhiễm môi trường (không khí, nguồn nước, tia cực tím), thực phẩm ban (nhiễm khuẩn, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật) và lỗi sống không lành mạnh (lạm dụng chất kích thích, thức ăn nhanh) đã tạo điều kiện cho gốc tự do sinh ra nhiều hơn (Pham-Huy và ctv, 2008). Khi gốc tự do trong cơ thé sinh ra quá nhiều dẫn đến hiện tượng stress oxy hóa (ROS) điều này ngăn cản việc hấp thu dinh dưỡng, gây tôn thương tế bào khiến cơ thể lão hóa đẫn đến một số loại bệnh như: alzheimer, tăng huyết áp, Xơ vữa động mạch và cũng là nguyên nhân gây ra nhiều loại bệnh ung thư (Harman, 1984). Với tình trang cấp thiết như hiện nay bên cạnh việc bồ sung thêm các chất chống oxy hóa từ nguồn thực phẩm, cần tìm ra thêm một loại chế phẩm có khả năng cải thiện sức khỏe và hỗ trợ điều trị bệnh.
Selen được biết đến là một trong những nguyên tố vi lượng thiết yếu đối với cơ thể con người và động vật. Cũng như một số chất chống oxy hóa khác như vitamin C, vitamin E, carotenoid thì selen được biết đến là một chất kháng oxy hóa mạnh. Hiện nay, selen được sử dụng chủ yéu ở dạng vô co và hữu cơ, tuy nhiên ở hai dang này selen có ngưỡng sử dụng thấp và gây ngộ độc khi sử dụng quá ngưỡng. Dé khắc phục những hạn chế của selen dạng vô co và hữu cơ nhiều nhà nghiên cứu đã chế tạo ra selen ở dang nano với những ưu điểm như khả năng kháng oxy hóa, có độc tính với tế bao ung thư cao hơn, hay có ngưỡng sử dụng rộng hơn các loại selen khác.
Tuy nhiên đặc điểm chung của các nguyên tử ở dạng nano là có xu hướng kết cụm làm tăng kích thước hạt dẫn đến giảm hoạt tính sinh học của các hạt nano. Chính vì vậy những hạt nano này cần một mạng lưới nâng đỡ dé ngăn sự kết cụm nay, nham gia tang hoat tinh selen nén người ta thường sử dung các loại polysaccharide có hoạt tinh sinh học dé ôn định SeNPs. Fucoidan được biết đến là một loại polysaccharide có nguồn gốc từ rong nâu với các hoạt tính sinh học như kháng viêm, chống đông máu, hỗ trợ điều trị ung thư, ngăn ngừa và ức chế sự hình thành mạch máu, sự phát triển của tế bào ung thư, hỗ trợ tăng cường hệ miễn dịch (Li và ctv, 2008). Với những ưu điểm trên fucoidan được chọn dé làm chat ồn định trong chế tạo SeNPs.
Ngày nay, có nhiều phương pháp tổng hợp SeNPs được nghiên cứu và phát triển, chế tạo SeNPs bằng phương pháp hóa học thường dùng các tác nhân khử hóa học như ascorbic acid, citric acid, phương pháp này gây ra hiện tượng tồn dư chất khử gây ô nhiễm môi trường bên cạnh đó phương pháp sinh học sử dụng các enzyme, vi nam, vi khuẩn, dịch chiết thực vật, v. dé chế tao SeNPs. Tuy nhiên phương pháp nay còn nhiều hạn chế như lựa chọn enzyme đặc hiệu, chất thải tồn dư sau phản ứng, điều kiện phản ứng nghiêm ngặt về nhiệt độ, pH, thời gian phản ứng, v. Ứng dụng bức xạ gamma Co-60 được cho là phương pháp mang lại hiệu quả cao trong việc chế tạo với các ưu điểm có thé khắc phục được nhược điểm của phương pháp hóa học và sinh học như sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao, dé dàng kiểm soát được kích thước hat nano và có thé ứng dụng dé chế tạo ở quy mô lớn.
Thêm vào đó chưa có nghiên cứu nao sử dụng fucoidan làm chất ôn định trong nghiên cứu SeNPs bằng phương pháp chiếu xa gamma Co-60. Do đó đề tài: “Nghiên cứu chế tạo SeNPs/Fucoidan bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 và khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa” được thực hiện nhằm tạo ra chế phẩm có hoạt tính kháng oxy hóa có khả năng cải thiện và bảo vệ sức khỏe. Mục tiêu của đề tài: Chế tạo được chế phẩm SeNPs/Fucoidan có hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60. Nội dung thực hiện: - Nội dung 1: Nghiên cứu chế tạo SeNPs/Fucoidan bằng phương pháp chiếu xa gamma Co-60.
- _ Nội dung 2: Phân tích đặc trưng cau trúc SeNPs/Fucoidan chế tao bằng phương pháp chiếu xa gamma Co-60. - _ Nội dung 3: Khảo sat hoạt tính khang oxy hóa của chế phâm SeNPs/Fucoidan bang phương pháp bắt gốc tự do ABTS". TONG QUAN TÀI LIEU 2. Téng quan vé selen 2.
Giới thiệu về selen Selen có tên gọi quốc tế là selenium được phát hiện và đặt tên bởi Jons Jacob Berzelius một nhà hóa học Thụy Điền khi ông phân tích quặng sulfuric acid từ hoạt động khai thác mỏ ở một nha máy tại Stockholm, Thụy Điển vào năm 1918 (Kim và ctv, 2003). Ban đầu, Jons Jacob Berzelius cho rằng vật liệu này là Tellurium. Sau đó, ông nhận ra đây là một nguyên tố chưa từng được phát hiện trước đây. Selen thường được tìm thấy trong các khoáng chất như eucairit (CuAgSe), crooksite (CuThSe) và clausthalite (PbSe), nhưng những khoáng chất này quá hiếm đề sử dụng làm nguồn cung cấp selen chính.
Ngày nay, hau hết selen thu được dưới dang sản phẩm phụ của quá trình tinh luyện đồng. Selen là một phi kim có số hiệu nguyên tử là 34, khối lượng nguyên tử: 78,971 đvC, nhiệt độ nóng chảy: 221°C, nhiệt độ sôi: 684,9°C. Selen tồn tại ở một số dạng như bột màu đỏ, tỉnh thể màu đỏ, xám bạc và đen (Kim và ctv, 2003). Một số dang selen vô cơ trong tự nhiên như selen nguyên tố (Se°), selenide (Se2), selenate SeQ,? (Se5”) hay dang selenite SeOs? (Se**), ngoài ra selen còn tồn tại ở dang hữu cơ như methylselenol (MeSeH) dimethylselenide (Me2Se), dimethyldiselenide (MezSe›), trimethylselenonium cation (Me3Se"), dimethylselenone (Me2Se02), dimethylselenoxide (Me2SeO), methylseleninic acid anion (MeSe(O)O, dimethylselenosulfide (MeSSeMe), selenocyanate (SeCN’), selenourea (Se 1⁄4 C(NH2); (Kieliszek va ctv, 2013).
Hoạt tính sinh học của selen Selen thuộc về nhóm chất chống oxy hóa ngoại sinh. Cùng với vitamin E, vitamin C, carotenoid, kim loại vi lượng (mangan, kẽm), flavonoid, omega-3 và omega-6. Selen là chat không thé tự san xuất trong co thé ma phải cung cấp thông qua thực phẩm hoặc chất bổ sung (Pham-Huy va ctv, 2008). Selen trong hỗ trợ điều tri ung thw: Se là một trong những khoáng chất vi lượng thiết yếu trong cơ thé con người và động vật giúp tăng cường kha năng khang oxy hóa và tăng cường miễn dịch.
Ngày nay, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng Se ở nồng độ thấp giúp cho sự phát triển 6n định ở tế bao. Bên cạnh đó, khi sử dụng Se ở nồng độ cao có thé gây ức chế sự phát triển tế bao, nhiều nghiên cứu đã cho thấy selen có tác dụng ngăn ngừa ung thư và có khả năng gây độc với các tế bào kháng thuốc trong khi đó chỉ gây ra tác dụng phụ với các tế bào bình thường (Selenius và ctv, 2010). Nghiên cứu của (Drasch và ctv, 2005), cho thấy việc bổ sung 200 ug selen hằng ngày làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới cao tuổi, selen làm bất hoạt cadmium, phức hợp protein CdSe hình thành ức chế sự kích thích tăng trưởng của biểu mô tuyến tiền liệt. Bồ sung selen trong chế độ ăn uống làm giảm nguy cơ ung thư vú (Babaknejad và ctv, 2014).
Selen được bé sung 200 ug/ngay trong 8 tuần làm tăng khả năng gây độc tế bào đến 118% qua trung gian tế bào lympho, đối với tế bao NK hoạt tính tăng lên 82,3% (Kim và ctv, 2003). Thử nghiệm ở nhóm người sống ở khu vực có nguy cơ cao mắc ung thư gan đã cho thấy khi bé sung natri selenide (NaaSeO2) trong muối ăn làm giảm tỷ lệ mắc ung thư gan lên đến 35% và nhóm đối chứng chỉ dùng giả dược không có sự giảm thiêu nao về bệnh ung thư gan (Yu và ctv, 1997). Selen trong tăng cường hệ miễn dịch: Theo Rayman (2012), đã chỉ ra rằng việc bồ sung selen có tác dụng kích thích miễn dịch rõ rệt như tăng cường hoạt hóa tế bào T. Ở nhóm người cao tuôi thực hiện việc bé sung 400 ug/ngày đã làm tăng 27% lượng tế bao T so với những người chỉ bổ sung giả dược.
Đối với bệnh nhân ung thư tế bao vay ở đầu và cô việc bố sung 200 pg selen mỗi ngày đã làm khả năng đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào được tăng cường cả trong và sau khi điều trị (Rayman, 2012). Kết quả thử nghiệm đối với 226 người mắc bệnh viêm gan B được chia thành 2 nhóm cho thay ở nhóm 113 người bé sung 200 ug selen hang ngày không phát triển ung thư gan trong khi đó ở nhóm sử dụng giả được có 7/113 người phát triển thành bệnh ung thư gan (Yu và ctv, 1997). 4 Selen trong hỗ trợ điều trị các bệnh về tim mạch: Nghiên cứu của Zhang và ctv, (2019) cho thấy bổ sung Se làm giảm tôn thương xơ vữa động mạch ở động mach chủ của chuột. Tình trạng thiếu selen trong mô tim dẫn đến tăng nồng độ ROS trong cơ tim, giảm kha năng chống oxy hóa gây ra quá trình chết theo chu trình qua con đường ty thé (Zhang va ctv, 2019).
Trong khi đó, nghiên cứu in vitro trên tế bào cơ tim chuột cho thấy thiếu selen làm giảm biéu hiện kênh kali, giảm biéu hiện gen STATS của ty thé và giảm chức năng của ty thé từ đó thúc day quá trình chết theo chương trình của tế bao cơ tim (Zhang và ctv, 2017). Độc tính của selen Ngày nay, SeNPs đã được chứng minh có hoạt tính sinh học cao và độc tính thấp, điều này đã thu hút được sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Selen là một trong những nguyên tố cần thiết cho sự sống của cơ thê tuy nhiên việc sử dụng selen ở liều lượng cao có thé gây ra tình trạng ngộ độc, theo Bộ Thực phẩm va Dinh dưỡng của Hoa Kỳ (FNB) liều lượng selen khuyến cáo là 55 ug/ngay cho những người từ 14 tuổi trở lên, với liều lượng tối đa có thé sử dung là 400 ug/ngày. Ở người khi tiêu thụ lượng selen dư thừa gây ngộ độc cấp tính và mãn tĩnh.
Một số triệu chứng của ngộ độc selen như buồn nôn, móng giòn, đôi màu móng, rụng tóc, cau gắt, hơi thở có mùi hôi khó chịu (MacFarquhar va ctv, 2010). Trường hợp nặng hơn có thé dẫn đến tổn thương da, hệ thần kinh, liệt nửa người và có thể gây chết (Yang và ctv, 1983).1 Giới thiệu fe] coo HO OH OH Hình 2. Cấu trúc hóa học của fucoidan. Fucoidan là một sulfated polysaccharide phân lập từ rong nâu lần đầu tiên bởi Kylin, fucoidan được cấu thành từ fucose va sulfate nên được đặt tên là sulfate fucan.