Nghiên cứu ứng dụng bức xạ gamma Co-60 để chế tạo β-glucan khối lượng phân tử thấp từ bã men bia

Bức xạ gamma Co-60 là một trong những phương pháp hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm y học, nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm. Trong nghiên cứu này, bức xạ gamma Co-60 được sử dụng để cắt mạch β-glucan, một polysaccharide có nhiều lợi ích sinh học. Việc sử dụng bức xạ gamma giúp tạo ra β-glucan có khối lượng phân tử thấp, dễ hòa tan trong nước, từ đó nâng cao khả năng hấp thu và hiệu quả sinh học của sản phẩm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc chiếu xạ β-glucan bằng Co-60 không chỉ làm giảm khối lượng phân tử mà còn cải thiện các đặc tính sinh học của nó, như khả năng kháng oxi hóa và kích thích miễn dịch. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu tự nhiên.

Quy trình chế tạo β-glucan tan trong nước từ bã men bia được thực hiện qua nhiều bước, bao gồm tách chiết và chiếu xạ. Đầu tiên, β-glucan được tách chiết từ bã men bia, với độ tinh khiết đạt khoảng 91,8%. Sau đó, mẫu β-glucan này được chiếu xạ bằng Co-60 để cắt mạch, tạo ra các phân đoạn có khối lượng phân tử thấp từ 11 - 50 kDa. Kết quả cho thấy, việc gia tăng độ pH và xử lý kết hợp với H2O2 đã làm gia tăng hiệu quả cắt mạch. Các phân tích FTIR và XRD cho thấy cấu trúc của β-glucan sau chiếu xạ không khác biệt nhiều so với mẫu ban đầu, cho thấy tính ổn định của sản phẩm. Quy trình này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường, mở ra cơ hội ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng.

Hoạt tính sinh học của β-glucan được đánh giá qua các thí nghiệm in vitro và in vivo. Kết quả cho thấy, β-glucan chiếu xạ có khả năng kháng oxi hóa cao, với hoạt tính kháng oxi hóa tỷ lệ thuận với mức độ giảm khối lượng phân tử. Thí nghiệm trên chuột cho thấy, β-glucan có Mw thấp (~25 kDa) có khả năng bảo vệ gan, giảm đáng kể các chỉ số AST và ALT trong máu. Ngoài ra, β-glucan này còn giúp giảm cholesterol và triglyceride, cho thấy tiềm năng trong việc hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến mỡ máu. Đối với gà, việc bổ sung β-glucan chiếu xạ đã thúc đẩy tăng trưởng và cải thiện hệ miễn dịch, cho thấy ứng dụng tiềm năng trong chăn nuôi.

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp quy trình chế tạo β-glucan tan trong nước có hoạt tính sinh học cao mà còn mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng bã men bia, một nguồn phế thải lớn trong ngành công nghiệp bia. Việc tận dụng nguồn nguyên liệu này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. β-glucan Mw thấp có thể được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng, hỗ trợ điều trị các bệnh lý như đái tháo đường, mỡ máu và tăng cường miễn dịch. Sản phẩm này hứa hẹn sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm sạch và an toàn cho sức khỏe.