ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

TRẦN THANH VIỆT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANOCHITOSAN VÀ ỨNG DỤNG
SYNTHESIS OF NANOCHITOSAN AND APPLICATIONS

Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học
Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. Trần Phước Nhật Uyên
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Hà Cẩm Anh
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 17 tháng 07 năm 2023
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. Chủ tịch: PGS. TS. Nguyễn Thị Phương Phong
2. Phản biện 1: TS. Trần Phước Nhật Uyên
3. Phản biện 2: TS. Hà Cẩm Anh

4. Ủy viên: TS. Trần Tấn Việt
5. Thư ký, ủy viên: TS. Lê Vũ Hà
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Trần Thanh Việt

MSHV: 2170175

Ngày/tháng/năm sinh: 06/07/1998

Nơi sinh: Tp. Hồ Chí Minh

Chun ngành: Kỹ thuật hóa học

Mã số: 8520301


1. Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp nanochitosan và ứng dụng
(Synthesis of nanochitosan and applications)
2. Nội dung thực hiện:
- Chiết xuất và định lượng thành phần cao lá trầu.
- Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của
nanochitosan mang chiết xuất lá trầu.
- Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của
nanochitosan mang tinh dầu sả.
- Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của
nanochitosan mang ion kẽm.
- Đánh giá hoạt tính sinh học (kháng khuẩn, kháng nấm và kháng oxi hóa) của vật
liệu.
- Đánh giá ứng dụng của vật liệu (bảo quản trái cây, màng kháng khuẩn).
3. Ngày giao nhiệm vụ: 09/2022
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 05/2023
5. Họ và tên người hướng dẫn: PGS. TS. Lê Thị Kim Phụng
TP. Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 05 năm 2023
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


LỜI CẢM ƠN
Sau hơn một năm thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ tại Trung tâm Nghiên cứu
Công nghệ Lọc Hóa Dầu (RPTC) – Đại học Bách Khoa TP.HCM. Trước tiên, tôi
xin gửi lời cảm ơn đặc biệt nhất đến cơ PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng và nhóm
nghiên cứu Kỹ Thuật Quá Trình Bền Vững đã tạo điều kiện thực hiện, cũng như
định hướng và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu của

mình.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS. Đỗ Nguyễn Hồng Nga, người
đã tận tình chỉ dẫn, góp ý, động viên trong những lúc tơi gặp khó khăn. Xin cám ơn
em Lý Bội Tuyền và các bạn đồng nghiệp khác tại trung tâm đã đồng hành cùng tôi
trong suốt thời gian nghiên cứu. Ngồi ra, tơi cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên
K19 tại lab đã cùng nhau làm việc, trao đổi để hoàn thành tốt định hướng nghiên
cứu.
Cuối cùng, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình và bạn bè đã
ln bên cạnh động viên và là chỗ dựa vững chắc trong khoảng thời gian này và
mai sau.
Xin chân thành cảm ơn!

Trần Thanh Việt

i


TĨM TẮT
Thực trạng lạm dụng hóa chất tổng hợp nhằm kéo dài thời gian bảo quản các
loại nông sản và thực phẩm đã gây ra các hệ lụy nghiêm trọng ảnh hưởng trực tiếp
đến môi trường và sức khỏe của người tiêu dùng. Trong khi đó, các chế phẩm có
nguồn gốc từ tự nhiên lại ít được quan tâm và khai thác hiệu quả. Chitosan có
nguồn gốc chủ yếu từ vỏ tơm, cua với các tính chất đặc biệt như khả năng tạo màng
sinh học, kháng khuẩn và kháng nấm tốt. Bên cạnh đó, lá trầu, sả và ion kẽm là các
thành phần phổ biến, dễ tìm, có khả năng kháng lại các mầm bệnh do vi khuẩn và
nấm gây ra. Tuy nhiên, các thành phần tự nhiên dễ bị biến tính, kém ổn định với
điều kiện mơi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm…, các ion kẽm cho thấy hoạt
tính khi sử dụng với hàm lượng cao có thể gây độc. Trong nghiên cứu này, hệ vi
bao mang chiết xuất lá trầu (NCS-PB), tinh dầu sả (NCS-LEO) và ion kẽm (NCSZn) từ chitosan sử dụng phương pháp gel hóa ion kết hợp với cơng nghệ siêu âm
được sử dụng để chế tạo chế phẩm có thể khắc phục các nhược điểm nêu trên.

Phương pháp trích ly cao lá trầu có hỗ trợ siêu âm cho hiệu suất thu hồi đạt 29,37%
với hàm lượng flavonoid tổng cao nhất đạt 1584,89 mg rutin/g cao khơ, làm ngun
liệu cho quy trình tổng hợp các NCS-PB. Các hạt NCS-PB, NCS-LEO và NCS-Zn
có kích thước trung bình tương ứng là 372,9; 715,6 và 261,9 nm, độ ổn định cao với
thế zeta từ 26,5; 25,0 và 30,0 mV; chỉ số PDI từ 0,333; 0,410 và 0,400. Ngồi ra,
NCS-PB, NCS-LEO và NCS-Zn có khả năng ức chế hiệu quả các vi khuẩn E. coli,
S. aureus trong thử nghiệm in vitro, khả năng kháng oxi hóa cao thông qua hiệu
suất bắt gốc tự do DPPH đạt 98,23%. NCS-PB và NCS-LEO còn được ứng dụng để
kéo dài thời gian bảo quản dâu tây đến 15 ngày và chế tạo màng sinh học có khả
năng kháng khuẩn hiệu quả. Do đó, các hạt nanochitosan mang chiết xuất lá trầu,
tinh dầu sả và ion kẽm được đánh giá là vật liệu tiềm năng, an toàn và hiệu quả cho
ứng dụng bảo quản trước và sau thu hoạch, giảm thiểu sử dụng hóa chất tổng hợp
ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và ô nhiễm môi trường.

ii


ABSTRACT
The abuse of synthetic chemicals to prolong the shelf life of agricultural
products and foodstuffs has caused serious consequences, directly affecting the
environment and consumers' health. Meanwhile, preparations derived from nature
are less interesting and exploited effectively. Chitosan is derived mainly from
shrimp and crab shells with excellent properties such as good biofilm, antibacterial
and antifungal ability. Besides, betel leaf, lemongrass, and zinc ions are common
ingredients, abundant and resistant to pathogens caused by bacteria and fungi.
However, natural ingredients are easily denatured and less stable to environmental
conditions such as light, temperature, and humidity ..., zinc ions show bioactivity
when used with high levels that can be toxic. In this study, chitosan-based
nanoencapsulation of betel leaf extract (NCS-PB), lemongrass essential oil (NCSLEO), and zinc ion (NCS-Zn) using ionic gelation method combined with ultrasonic
technology can overcome the mentioned disadvantages. The ultrasound-assisted

extraction of betel leaf yielded a recovery efficiency of 29.37% with the highest
total flavonoid content of 1584.89 mg rutin/g extract, as the raw material for the
synthesis of NCS-PB. The NCS-PB, NCS-LEO, and NCS-Zn particles have average
sizes of 372.9, 715.6, and 261.9 nm, high stability with zeta potential of 26.5, 25.0,
and 30 mV, PDI of 0.333, 0.410, and 0.400, respectively, which are determined by
Dynamic Light Scattering. In addition, NCS-PB, NCS-LEO, and NCS-Zn show the
effective inhibition of E. coli, S. aureus bacteria by in vitro test, high oxidation
resistance through DPPH radical scavenging activity of 98.23%. NCS-PB and NCSLEO are also used in strawberry storage for up to 15 days and in fabricating
antimicrobial films. Therefore, betel leaf extract, lemongrass essential oil, and zinc
ions encapsulated in nanochitosan are potential, safe, and highly effective materials
for pre- and post-harvest preservation, minimizing synthetic preservatives that
affect human health and environmental pollution.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và
thông tin trích dẫn trong đề tài được thực hiện đúng với các quy định và ghi rõ trong
danh mục tài liệu tham khảo. Những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Nếu phát hiện có bất
kỳ sự gian lận nào tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng cũng như kết
quả luận văn của mình.
Học viên cao học

Trần Thanh Việt

iv



MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
TÓM TẮT ........................................................................................................................... ii
ABSTRACT ....................................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................. iv
MỤC LỤC ........................................................................................................................... v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... ix
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................... xii
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..................................................................... 2
1.1. Chitosan ................................................................................................................... 2
1.1.1. Nguồn gốc của chitosan ................................................................................... 2
1.1.2. Tính chất của chitosan ...................................................................................... 2
1.2. Nanochitosan ........................................................................................................... 6
1.2.1. Tính chất của nanochitosan .............................................................................. 6
1.2.2. Phương pháp tổng hợp nanochitosan ............................................................... 6
1.2.3. Ứng dụng của nanochitosan ............................................................................. 8
1.3. Chiết xuất tự nhiên ................................................................................................... 9
1.3.1. Dịch chiết lá trầu .............................................................................................. 9
1.3.2. Tinh dầu sả ..................................................................................................... 14
1.4. Ion kẽm .................................................................................................................. 15
1.5. Tình hình nghiên cứu ............................................................................................. 16
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................................ 18
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu .......................................................................... 18
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 18
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 18
2.2. Hoá chất, thiết bị và dụng cụ ................................................................................. 18
2.3. Chiết xuất và định lượng thành phần cao lá trầu ................................................... 19
2.4. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang chiết xuất lá trầu ..................................... 21

v


2.5. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang tinh dầu sả .............................................. 22
2.6. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang ion kẽm ................................................... 24
2.7. Phương pháp phân tích vật liệu ............................................................................. 25
2.7.1. Xác định hiệu suất thu hồi và hàm lượng flavonoid tổng của cao chiết ........ 25
2.7.2. Phân tích phân bố kích thước hạt ................................................................... 26
2.7.3. Phân tích hình thái và kích thước hạt ............................................................. 28
2.7.4. Xác định hiệu suất bao bọc và khả năng tải của hạt ....................................... 29
2.7.5. Phân tích cấu trúc hạt ..................................................................................... 30
2.7.6. Phân tích tính chất hóa học............................................................................. 30
2.7.7. Đánh giá hoạt tính sinh học ............................................................................ 31
2.7.8. Đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu ...................................................... 33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................................................... 36
3.1. Chiết xuất và định lượng cao chiết lá trầu ............................................................. 36
3.2. Tổng hợp nanochitosan mang chiết xuất lá trầu (NCS-PB) .................................. 37
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến kích thước của NCS-PB .................... 37
3.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng cao lá trầu và chitosan đến kích thước
của NCS-PB.............................................................................................................. 39
3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng chitosan và STPP đến kích thước của
NCS-PB .................................................................................................................... 40
3.2.4. Hiệu suất bao bọc và khả năng tải của NCS-PB ............................................ 41
3.3. Tổng hợp nanochitosan mang tinh dầu sả (NCS-LEO) ......................................... 42
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến kích thước của NCS-LEO ................. 42
3.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng tinh dầu sả và chitosan đến kích thước
của NCS-LEO ........................................................................................................... 43
3.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng chitosan và STPP đến kích thước của
NCS-LEO ................................................................................................................. 45
3.3.4. Hiệu suất bao bọc và khả năng tải của NCS-LEO ......................................... 46

3.4. Tổng hợp nanochitosan mang ion kẽm (NCS-Zn) ................................................ 46
3.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến kích thước của NCS-Zn ..................... 46
3.4.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng Zn2+/CS đến kích thước của NCS-Zn ........ 47
vi


3.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng chitosan và STPP đến kích thước của
NCS-Zn..................................................................................................................... 48
3.4.4. Hiệu suất bao bọc và khả năng tải của NCS-Zn ............................................. 50
3.5. Hình thái học của vật liệu ...................................................................................... 50
3.6. Tính chất hóa học của vật liệu ............................................................................... 52
3.7. Cấu trúc của vật liệu .............................................................................................. 53
3.8. Hoạt tính sinh học của vật liệu .............................................................................. 54
3.8.1. Khả năng kháng khuẩn và kháng nấm ........................................................... 54
3.8.2. Khả năng kháng oxi hóa ................................................................................. 55
3.9. Đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu .............................................................. 56
3.9.1. Ứng dụng dịch nhúng bảo quản trái cây sau thu hoạch ................................. 56
3.9.2. Ứng dụng chế tạo màng kháng vi sinh vật ..................................................... 61
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 62
4.1. Kết luận .................................................................................................................. 62
4.2. Kiến nghị................................................................................................................ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 63
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 73
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ............................................................................................... 76

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Tên tiếng anh


Tên tiếng việt

CNC

Cellulose Nanocrystals

Nanocellulose tinh thể

DLS

Dynamic Light Scattering

Tán xạ ánh sáng động

DNA

Deoxyribonucleic Acid

Deoxyribonucleic axit

Field Emission Scanning Electron

Kính hiển vi điện tử quét

Microscope

phát xạ trường

Fourrier Transform Infrared


Phổ hồng ngoại biến đổi

spectroscopy

Fourier

IC50

Half-maximal Inhibitory Concentration

Nồng độ ức chế một nửa

LEO

Lemongrass essential oil

Tinh dầu sả

MIC

Minimum Inhibitory Concentration

Nồng độ ức chế tối thiểu

NCS

Nanochitosan

Nanochitosan


Nanochitosan-lemongrass essengtial oil

Nanochitosan-tinh dầu sả

NCS-PB

Nanochitosan-Piper betle

Nanochitosan-lá trầu

NCS-Zn

Nanochitosan-Zn

Nanochitosan-Zn

OG

Oligochitosan

Oligochitosan

PB

Piper betle

Lá trầu

PDI


Poly Dispersity Index

Chỉ số phân bố kích thước

PVA

Poly(vinyl alcohol)

Poly(vinyl alcohol)

RNA

Ribonucleic Acid

Ribonucleic axit

STPP

Sodium Tripolyphosphate

Natri tripolyphotphat

Ultravioliet – Visible

Quang phổ tử ngoại khả

FESEM

FTIR


NCS-LEO

UV-VIS

kiến
XRD

X – Ray Diffraction

Nhiễu xạ tia X

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của phân tử chitin (a) và chitosan (b) .............................2
Hình 1.2. Các nhóm chức trong cấu trúc hố học của chitosan .................................3
Hình 1.3. Cơ chế kháng khuẩn gram âm (trái) và gram dương (phải) của chitosan ..4
Hình 1.4. Cơ chế tổng hợp nanochitosan bằng phương pháp gel ion ........................7
Hình 1.5. Một số ứng dụng của nanochitosan trong các lĩnh vực ..............................8
Hình 1.6. Cơ chế tổng hợp nanochitosan kết hợp với tinh dầu sử dụng phương pháp
gel hóa ion .................................................................................................................16
Hình 2.1. Quy trình xử lý nguyên liệu......................................................................19
Hình 2.2. Quy trình chiết cao lá trầu có hỗ trợ siêu âm. ..........................................20
Hình 2.3. Quy trình chiết cao lá trầu có hỗ trợ enzyme. ..........................................21
Hình 2.4. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang chiết xuất lá trầu. ......................22
Hình 2.5. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang tinh dầu sả. ................................23
Hình 2.6. Quy trình tổng hợp nanochitosan mang ion kẽm. ....................................24
Hình 2.7. Cơ chế phản ứng của các hợp chất flavonoid và thuốc thử AlCl3 với sự có

mặt của NaNO2..........................................................................................................26
Hình 2.8. Thiết bị UV-VIS 754 Stech International.................................................26
Hình 2.9. Thiết bị DLS Zetasizer Nano ZS. ............................................................28
Hình 2.10. Thiết bị FE-SEM S4800 (Hitachi)..........................................................29
Hình 2.11. Thiết bị D8 ADVANCE (Bruker). .........................................................30
Hình 2.12. Thiết bị ALPHA II (Bruker). ..................................................................31
Hình 2.13. Thiết bị đo quang Gene Quant 1300. .....................................................32
Hình 2.14. Cơ chế bắt gốc tự do DPPH của gallic acid ...........................................33
Hình 2.15. Quy trình tổng hợp CNC từ rơm (A) và quy trình chế tạo màng
PVA/CNC/NCS-LEO (B). ........................................................................................35
Hình 3.1. Hiệu suất thu hồi và hàm lượng TFC của cao lá trầu sử dụng các phương
pháp chiết khác nhau. ................................................................................................36
Hình 3.2. Hiệu suất thu hồi và hàm lượng TFC của cao lá trầu sử dụng phương
pháp chiết có hỗ trợ siêu âm ở các thời gian xử lý khác nhau. .................................37

ix


Hình 3.3. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-PB theo các
nồng độ chitosan khác nhau. .....................................................................................38
Hình 3.4. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-PB theo các tỷ
lệ khối lượng PB/CS khác nhau. ...............................................................................39
Hình 3.5. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-PB theo các tỷ
lệ khối lượng CS/STPP khác nhau. ...........................................................................41
Hình 3.6. Hiệu suất bao bọc và khả năng tải của NCS-PB theo các tỷ lệ khối lượng
PB/CS khác nhau.......................................................................................................42
Hình 3.7. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-LEO theo các
nồng độ chitosan khác nhau. .....................................................................................43
Hình 3.8. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-LEO theo các tỷ
lệ khối lượng LEO/CS khác nhau. ............................................................................44

Hình 3.9. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-LEO theo các tỷ
lệ khối lượng CS/STPP khác nhau. ...........................................................................45
Hình 3.10. EE và LC của NCS-LEO theo các tỷ lệ LEO/CS khác nhau. ................46
Hình 3.11. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-Zn theo các
nồng độ chitosan khác nhau. .....................................................................................47
Hình 3.12. Kích thước trung bình (A) , PDI và thế zeta (B) của NCS-Zn ở các tỷ lệ
Zn2+/CS khác nhau. ...................................................................................................48
Hình 3.13. Kích thước trung bình (A), PDI và thế zeta (B) của NCS-Zn ở các tỷ lệ
CS/STPP khác nhau. .................................................................................................49
Hình 3.14. Hiệu suất bao bọc và khả năng tải của NCS-Zn theo các tỷ lệ Zn2+/CS
khác nhau...................................................................................................................50
Hình 3.15. Ảnh FE-SEM của NCS (A), NCS-PB (B), NCS-LEO (C), NCS-Zn (D)
ở độ phóng đại 120k. .................................................................................................51
Hình 3.16. Phổ EDX của NCS-Zn. ..........................................................................51
Hình 3.17. Phổ FTIR của CS, NCS, PB, LEO, NCS-PB và NCS-LEO. .................52
Hình 3.18. Phổ FTIR của NCS, ZnSO4 và NCS-Zn.................................................53
Hình 3.19. Phổ XRD của CS, NCS, NCS-PB, NCS-LEO, NCS-Zn........................54

x


Hình 3.20. Khả năng kháng oxi hóa của NCS-PB và NCS-LEO theo tỷ lệ khối
lượng hoạt chất/chitosan khác nhau. .........................................................................56
Hình 3.21. Độ hụt khối của dâu tây đối chứng và được xử lý với các nghiệm thức
CS 0,5; NCS 0,5; CS-PB; NCS-PB và OG thương mại............................................57
Hình 3.22. Độ hụt khối của dâu tây đối chứng và được xử lý với các nghiệm thức
CS 0,7; NCS 0,7; CS-LEO và NCS-LEO. ................................................................57
Hình 3.23. Ảnh màng PVA (A), PVA/CNC (B) và PVA/CNC/NCS-LEO (C). .....61
Hình 3.24. Hiệu quả ức chế vi khuẩn E. coli và S. aureus của màng PVA/CNC và
PVA/CNC/NCS-LEO. ..............................................................................................61


xi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các thành phần của chiết xuất lá trầu được phân lập sử dụng các phương
pháp khác nhau ..........................................................................................................11
Bảng 1.2. Tóm tắt các nghiên cứu sử dụng hệ vi bao nanochitosan mang hoạt chất
...................................................................................................................................17
Bảng 2.1. Danh mục hoá chất ...................................................................................18
Bảng 2.2. Các yếu tố khảo sát trong quy trình tổng hợp NCS-LT ...........................22
Bảng 2.3. Các yếu tố khảo sát trong quy trình tổng hợp NCS-LEO ........................23
Bảng 2.4. Các yếu tố khảo sát trong quy trình tổng hợp NCS-Zn............................24
Bảng 2.5. Các nghiệm thức sử dụng bảo quản dâu tây.............................................34
Bảng 3.1. MIC (ppm) kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất tự nhiên ........55
Bảng 3.2. Hiệu quả ức chế vi khuẩn E.coli và S.aureus của CS 0,5; NCS 0,5; NCSPB; và NCS-LEO; NCS 0,3 và NCS-Zn ...................................................................55
Bảng 3.3. Nồng độ IC50 của các hợp chất tự nhiên ..................................................56
Bảng 3.4. Ngoại quan của dâu tây trong 15 ngày bảo quản .....................................59

xii


LỜI MỞ ĐẦU
Với sản lượng nông sản và thực phẩm ngày càng lớn, nhu cầu sử dụng các
chất tổng hợp nhằm kéo dài thời gian lưu trữ, vận chuyển và tiêu dùng càng cao dẫn
đến các hệ lụy nghiêm trọng như ngộ độc thực phầm, tỷ lệ ung thư gia tăng, hiệu
quả bảo quản khơng cao gây lãng phí lương thực, thực phẩm… Bên cạnh đó, dư
lượng thuốc hố học thải ra gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái.
Trong khi đó, chitosan là một polymer sinh học có nguồn nguyên liệu phong
phú chỉ sau cellulose trong tự nhiên. Chitosan được chiết xuất từ vỏ giáp xác (tôm,

cua), cơn trùng, nấm với các tính chất nổi bật như khả năng tạo màng, tính kháng
khuẩn, kháng nấm, tương thích sinh học cao, thân thiện với môi trường đang được
các nhà nghiên cứu quan tâm trong rất nhiều lĩnh lực như y học, thực phẩm, dệt
may…, đặc biệt là trong nơng nghiệp. Nhiều cơng trình nghiên cứu về nanochitosan
kết hợp các hợp chất hữu cơ và vô cơ được xem là đối tượng tiềm năng với đặc
điểm kích thước nhỏ giúp dễ dàng thẩm thấu qua thành tế bào thực vật và khả năng
kháng vi sinh vật cao hơn so với chitosan kích thước phân tử lớn.
Các chiết xuất thực vật như lá điều, lá vối, lá huyền tinh… giàu hàm lượng
các hợp chất polyphenol, flavonoid, alkaloid, tannin... và các loại tinh dầu tự nhiên
phổ biến như quế, sả chanh, tràm, bạc hà… có tính kháng khuẩn, kháng nấm và
kháng oxi hóa cao. Hơn nữa, các ion kim loại như Ag, Cu, Zn… được nghiên cứu
có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm hiệu quả khi sử dụng với hàm lượng thích
hợp. Việc kết hợp giữa nanochitosan và các thành phần có hoạt tính sinh học này
giúp tăng cường khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và kháng oxi hóa của vật liệu,
tạo ra chế phẩm sinh học an toàn, hiệu quả cho bảo quản thực phẩm.
Do đó, đề tài “Nghiên cứu tổng hợp nanochitosan và ứng dụng” có ý
nghĩa khoa học về sự kết hợp giữa nanochitosan và thành phần kể trên giúp tăng
cường khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và kháng oxi hóa của vật liệu, góp phần
giải quyết thực trạng lạm dụng thuốc hoá học trong bảo quản trước và sau thu
hoạch, phát triền ngành nông nghiệp xanh và bền vững.

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Chitosan
1.1.1. Nguồn gốc của chitosan
Chitin là một trong những polymer sinh học có nhiều trong tự nhiên chỉ sau
cellulose, được tìm thấy trong thành phần từ các nguồn khác nhau như vỏ động vật
giáp xác (tơm, cua, sị), thành tế bào của nấm, cơn trùng… [1]. Các nguồn nguyên liệu

thô chiếm khoảng 20 – 30% chitin, 20 – 40% protein, 30 – 60% khoáng chất và gần
14% lipid [2]. Chitin có nguồn gốc từ vỏ động vật giáp xác đầu tiên được loại bỏ
canxi cacbonat (CaCO3) bằng axit clohydric (HCl) lỗng, sau đó khử protein bằng
dung dịch natri hydroxit (NaOH), tiếp tục tiến hành q trình khử acetyl hóa bằng
dung dịch NaOH 40 – 50%, mức độ acetyl hóa trên 50% [3].
Chitosan là sản phẩm deacetyl hoá của chitin, một polymer tự nhiên mạch
thẳng có trọng lượng phân tử cao, bao gồm các D-glucosamine liên kết với các Nacetyl-D-glucosamine bằng liên kết β-1,4-glucoside được mơ tả như hình 1.1, sự phân
bố các tiểu đơn vị này phụ thuộc vào phương pháp điều chế chitosan [4, 5]. Chitosan
và các dẫn xuất của nó được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm bởi những tính chất
độc đáo được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực như dược phẩm, y học, dệt may,
nông nghiệp… [3]. Đặc biệt trong nơng nghiệp, chitosan và dẫn xuất oligochitosan
được tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng trong thuốc bảo vệ thực vật với những tính
chất nổi bậc như khả năng tạo màng, khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy
hóa trong bảo quản nơng sản và kích thích phản ứng phịng vệ của cây trồng chống lại
vi sinh vật [6].

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của phân tử chitin (a) và chitosan (b) [2].
1.1.2. Tính chất của chitosan
2


1.1.2.1. Tính chất lý hố của chitosan
Khả năng hịa tan của chitosan trong môi trường acid yếu như acid acetic, acid
lactic, acid citric… được giải thích dựa trên sự có mặt của các nhóm -NH2 được
proton hóa, khi đó giá trị pKa xấp xỉ 6,5. Khi số nhóm amin được proton hóa lớn hơn
50%, chitosan trở nên dễ hịa tan hơn [7]. Ngồi ra, khả năng hịa tan của chitosan phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như khối lượng phân tử, mức độ acetyl hóa, độ pH,
nhiệt độ và độ kết tinh của polymer [8].
Hình 1.2 mơ tả các nhóm chức trong cấu trúc phân tử chitosan, mỗi đơn vị
monomer bao gồm một nhóm amin (C2), hai nhóm hydroxyl (C6, C3), liên kết

glycosidic và nhóm acetamide cũng được xem là một nhóm chức trong cấu trúc hố
học. Các nhóm chức này cho phép thực hiện một số phản ứng tạo ra các dẫn xuất khác
của chitosan với các đặc tính hồn tồn mới [8].

Hình 1.2. Các nhóm chức trong cấu trúc hố học của chitosan [8].
1.1.2.2. Tính kháng khuẩn của chitosan
Chitosan với hoạt tính kháng khuẩn phổ rộng được ứng dụng rất nhiều trong
nông nghiệp để bảo vệ thực vật [6]. Cơ chế kháng khuẩn của chitosan được mô tả như
hình 1.3, do sự tương tác giữa các nhóm amine điện tích dương và các nhóm
carboxylate điện tích âm trên bề mặt tế bào vi khuẩn đã phá vỡ cấu trúc màng tế bào
và tính tồn vẹn, gây rị rỉ các thành phần nội bào và chất điện giải ra mơi trường bên
ngồi làm chết vi sinh vật. Ngồi ra, tính chất kháng khuẩn của chitosan cịn phụ
thuộc vào khối lượng phân tử, cho phép chitosan xuyên qua màng tế bào, vào tế bào
3


và cản trở sự tổng hợp các chức năng của DNA và RNA dẫn đến cái chết của vi sinh
vật. Trong khi đó, chitosan có khối lượng phân tử cao bao bọc bề mặt tế bào và ngăn
cản các chất dinh dưỡng vào tế bào vi sinh vật, làm tế bào đói và gây chết tế bào [9].

Hình 1.3. Cơ chế kháng khuẩn gram âm (trái) và gram dương (phải) của chitosan [6].
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của chitosan như trọng lượng
phân tử, nồng độ, nguồn gốc nguyên liệu, độ pH, chủng loài và số lượng vi khuẩn…
cũng được khảo sát. Cụ thể, chitosan có mức độ deacetyl hóa cao hơn có tác dụng
kháng khuẩn tốt hơn. Bên cạnh đó, tính kháng khuẩn của chitosan tăng lên khi có giá
trị pH thấp do sự proton hóa và khả năng hịa tan cao hơn trong mơi trường axit [5].
Hơn nữa những nghiên cứu về mức độ kháng khuẩn tương ứng với khối lượng phân tử
khác nhau của chitosan cũng được tiến hành để đánh giá. Trong thử nghiệm kháng
khuẩn trên dâu tây cho kết quả nghiên cứu màng chitosan có khối lượng phân tử cao
và hàm lượng chitosan cao có khả năng kháng khuẩn hai loại vi khuẩn là

Staphylococcus aureus (S. aureus) và Escherichia coli (E. coli) tốt hơn [10].
Từ những cơng trình nghiên cứu cho thấy chitosan có khả năng ức chế sự phát
triển của nhiều loại vi khuẩn. Nồng độ ức chế tối thiểu khác nhau giữa các loài từ 10–
1000 ppm. Các dẫn xuất amoni bậc bốn của chitosan bao gồm N,N,Ntrimethylchitosan,

N–propyl–N,N-dimethylchitosan

và

N-furfuryl-N,N-

dimethylchitosan đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế sự sinh trưởng
và phát triển của E. coli, đặc biệt là trong môi trường axit. Tương tự, một số dẫn xuất
4


khác của chitin và chitosan đã được chứng minh là có khả năng ức chế các vi khuẩn E.
coli, S. aureus và một số lồi Bacillus [11].
1.1.2.3. Tính kháng nấm của chitosan
Chitosan có khả năng kháng nhiều loại nấm gây bệnh cho thực vật như
Penicillium expansum, Botrytis cinerea, Lasiodiplodia theobromae, Alternaria
tenuissima và Fusarium oxysporum. Ngồi khả năng kích thích sức đề kháng của thực
vật, chitosan tác động trực tiếp như một chất ngăn ngừa và diệt nấm bằng cách liên kết
với bề mặt tế bào của nấm dẫn đến sự thẩm thấu của màng sinh chất và rò rỉ các vật
liệu nội bào. Nhiều lồi Aspergillus có khả năng gây thối rữa trái cây, gây bệnh cho
cây trồng và dẫn đến thiệt hại về mặt kinh tế trong nông nghiệp [12].
Nồng độ ức chế tăng trưởng tối thiểu của các loài từ 10 đến 5000 ppm, khả
năng kháng nấm tối đa của chitosan thường được quan sát thấy xung quanh giá trị pKa
của nó (pH=6.0) [11]. Với tỷ lệ 1 mg/mL, chitosan có thể làm giảm sự phát triển trong
mơi trường in vitro của một số loại nấm và oomycetes ngoại trừ Zygomycetes [13].

Một số nghiên cứu cho thấy khả năng kháng nấm gây hại cho thực vật của chitosan
như nấm Colletotrichum gloeosporides gây thối rữa xoài, nấm Penicillium expansum
gây bệnh mốc xanh ở táo, nấm Phytophthora capsici gây bệnh bạc lá và thối trái của
ớt, nấm Physalospora piricola và nấm Alternaria kikuchianaTanaka trên lê, nấm
Botrytis cinerea gây thối chùm nho, nấm Cladosporium spp. và Rhizopus spp. ở dâu
ngoài ra cịn có một số vi khuẩn như E. coli, L. monocytogenes…
1.1.2.4. Khả năng kích thích phản ứng phịng vệ của thực vật
Ngoài khả năng kháng khuẩn và kháng nấm, chitosan cịn giúp kích thích phản
ứng phịng vệ của thực vật chống lại vi sinh vật. Tăng sức đề kháng của thực vật đối
với mầm bệnh thông qua việc điều tiết các enzyme liên quan đến hệ thống phòng vệ
và thúc đẩy hoạt động của các protein chống lại bệnh (PR – protein) thơng qua việc
kích hoạt các thụ thể trên bề mặt tế bào hoặc màng từ các tác động bên trong lên DNA
của thực vật, từ đó cấu trúc ảnh hưởng đến q trình phiên mã gen. Ngồi ra, các tác
nhân bên ngoài cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây, kích thích tính kháng sinh
của cây bằng cách mô phỏng sự hiện diện của mầm bệnh trên thực vật [14].
Bên cạnh việc điều tiết các enzyme, chitosan còn thúc đẩy hoạt động của các
protein chống lại bệnh như chitinase và β-1,3-glucanase (hai loại protein PR) tham gia
5


vào quá trình chống lại mầm bệnh do khả năng làm phân hủy một phần thành phần tế
bào các tác nhân gây bệnh [15]. Sự gia tăng hoạt động của chitinase và β-1,3glucanase bởi chitosan được chứng minh trong các nghiên cứu như bảo quản trái cây,
quả cam sau 24 giờ xử lý với chitosan cho thấy hoạt động của enzyme đã góp phần
làm giảm đốm đen trên quả [16]. Một nghiên cứu cho thấy chitosan có khả năng
kháng nấm F. oxysporum ở những cây cà chua khi được bón gốc hoặc phun lá bằng
cách hạn chế sự phát triển của mầm bệnh đối với các mơ rễ bên ngồi và tạo ra một số
phản ứng phòng vệ. Hiệu ứng này được giải thích dựa trên sự tích tụ lớn của các hợp
chất nấm gây độc tại vị trí xâm nhập và do tính chất tạo màng của chitosan cũng có
thể hoạt động như một hàng rào cản trở chất dinh dưỡng ra bên ngồi. Do đó, làm
giảm tối đa việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần cho sự phát triển của mầm bệnh

[17].
1.2. Nanochitosan
1.2.1. Tính chất của nanochitosan
Chitosan thể hiện tính chất chelate hóa đối với các hợp chất vô cơ và hữu cơ
khác nhau tạo thành lớp màng sinh học với đặc tính nổi bật về độ ổn định, độ hịa tan
và hoạt tính diệt khuẩn phổ rộng đáng kể. Tuy nhiên, chitosan kích thước lớn có độ
hịa tan thấp hơn trong các dung mơi có nước làm hạn chế hoạt động diệt khuẩn trên
phạm vi rộng của nó. So với chitosan dạng khối, các hạt nano chitosan thể hiện tính
linh hoạt cao trong các tính chất sinh học do các đặc tính hóa lý bị thay đổi như: kích
thước, diện tích bề mặt, hiệu quả bao bọc, bản chất cation, các nhóm chức hoạt động
đơn lẻ hoặc pha trộn với các hợp chất khác… [6]. Hiệu quả kháng nấm của
nanochitosan đối với chủng nấm Cercospora sp. và Corticium salmonicola Berk. được
báo cáo rằng trên 97% và thấp hơn đối với chủng Phanerochaete salminicolor là
76,86% [18]. Do đó, các hạt nanochitosan có tiềm năng sử dụng làm chất kháng khuẩn
và kháng nấm tự nhiên, hiệu quả cao và an toàn [19].
1.2.2. Phương pháp tổng hợp nanochitosan
Nanochitosan được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm gel
hóa ion, vi nhũ tương, khuếch tán dung mơi nhũ hóa, phức hợp polyelectrolyte và
phương pháp micell đảo. Trong đó, phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là gel

6


hóa ion với ưu điểm đơn giản và khơng áp dụng lực cắt cao hoặc sử dụng dung môi
hữu cơ [20].
Phương pháp gel ion hóa: dựa trên sự tương tác giữa các nhóm điện tích trái
dấu bao gồm nhóm amin tích điện dương của chitosan và nhóm polyanion tích điện
âm của tripolyphosphat được mơ tả như hình 1.4. Các hạt nanochitosan được hình
thành dưới sự khuấy trộn cơ học mạnh mẽ ở nhiệt độ phịng. Kích thước và điện tích
bề mặt của các hạt có thể được điều chỉnh bằng cách thêm chất ổn định [21].


Hình 1.4. Cơ chế tổng hợp nanochitosan bằng phương pháp gel ion [22].
Phương pháp vi nhũ tương: chitosan trong dung dịch acid axetic và chất liên
kết ngang glutaraldehyde được thêm vào hỗn hợp bao gồm chất hoạt động bề mặt
phân tán trong dung môi hexan trong điều kiện khuấy liên tục ở nhiệt độ phòng. Dung
mơi sau đó được loại bỏ bằng cách làm bay hơi dưới áp suất thấp, và chất hoạt động
bề mặt dư được loại bỏ bằng cách kết tủa với CaCl2 và sau đó đem đi ly tâm [23].
Nhược điểm của phương pháp này là sử dụng dung môi hữu cơ và chất liên kết
glutaraldehyde.
Phương pháp phân tán nhũ tương: dung mơi hữu cơ được cho vào dung dịch
chitosan có chứa chất ổn định như poloxamer dưới tác động khuấy cơ học, sau đó
đồng hố ở áp suất cao. Nhũ tương thu được được pha loãng với một lượng lớn nước
để kết tủa các hạt nano. Nhược điểm chính của phương pháp này bao gồm sử dụng lực
cắt cao và dung môi hữu cơ [24].
7


Phương pháp micell đảo: dung dịch chitosan được thêm vào hỗn hợp dung mơi
hữu cơ có chứa chất hoạt động bề mặt dưới sự khuấy trộn liên tục để tạo thành các
micell đảo. Ưu điểm của phương pháp này chính là khơng sử dụng chất liên kết chéo.
Ngồi ra, các hạt nano thu được có kích thước siêu mịn [25].
Phương pháp sử dụng phức hợp polyelectrolyte dựa trên sự tự lắp ráp của
polymer tích điện dương và dung dịch DNA plasmid làm giảm tính ái nước do sự
trung hịa điện tích giữa polymer cation và DNA [26].
1.2.3. Ứng dụng của nanochitosan
Các hạt nanochitosan với các tính chất lý hóa và đặc tính sinh học nổi bật như
khả năng kháng khuẩn, kháng nấm cao, khả năng tương thích và phân huỷ sinh học,
không độc hại khiến chúng trở thành một loại vật liệu an tồn và thân thiện với mơi
trường [27]. Do những đặc tính độc đáo này, các hạt nanochitosan được ứng dụng
trong rất nhiều lĩnh vực bao gồm y (dẫn truyền thuốc, mô nhân tạo…), thực phẩm

(giảm béo, bảo quản…), dệt may (kháng khuẩn), nông nghiệp (thuốc trừ sâu, phân
bón)… được tóm tắt như hình 1.5. Ngồi ra, nanochitosan còn được kết hợp với các
loại tinh dầu và dịch chiết tự nhiên để tăng cường hoạt tính sinh học.

Hình 1.5. Một số ứng dụng của nanochitosan trong các lĩnh vực [20].
8


1.3. Chiết xuất tự nhiên
1.3.1. Dịch chiết lá trầu
Lá trầu có tên khoa học là Piper betel (L), thực vật thuộc họ hồ tiêu
(Piperaceae), phân bố chủ yếu ở các nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc,
Indonesia, Malaysia và Việt Nam [28]. Với tính chất kháng khuẩn, kháng nấm và
chống oxy hóa tốt, lá trầu được sử dụng để điều trị các vấn đề về răng miệng, viêm
nướu, đau đầu, viêm khớp và kích thích hệ tiêu hóa [29]. Ngồi ra, chiết xuất từ lá trầu
cịn được sử dụng như chất kháng khuẩn, kháng nấm tự nhiên có hiệu quả cao ứng
dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm, nơng sản và phịng ngừa các mầm bệnh gây
hại trên thực vật [30].
1.3.1.1. Các thành phần của chiết xuất lá trầu
Lá trầu có hệ thống thành phần hóa học phức tạp và được chia thành các nhóm
chủ yếu như alkaloid, flavonoid, tanin, steroid, phenol, glycosid, saponin và terpenoid,
glycosid [31-34]. Bảng 1.1 tóm tắt các phương pháp và thành phần hóa thực vật được
phân lập từ lá trầu. Trong đó, phương pháp chiết truyền thống được sử dụng để chiết
xuất lá trầu như ngâm dầm, sử dụng các dung môi bao gồm metanol, etanol, hexan và
chloroform. Thành phần chính thu được của lá trầu là hydroxychavicol chiếm khoảng
66 - 80%. Tuy nhiên, phương pháp cổ điển này tốn nhiều thời gian hơn để thu thập các
hợp chất. Các phương pháp chiết hiện đại gồm soxhlet, chiết siêu âm, chiết vi sóng,
chiết siêu tới hạn cũng được áp dụng để rút ngắn thời gian và tăng hiệu suất trích ly.
Tuy nhiên, chưa có sự so sánh về hàm lượng hoạt chất giữa các dịch chiết trong các
cơng trình này. Guha và cộng sự cũng cho biết lá trầu tươi chứa nhiều nước (85 –

90%), protein (33,5%), carbonhydrate (0,5 – 6,1%), chất khoáng (2,33%), chất béo
(0,4 – 1%), chất xơ (2,3%), tinh dầu (0,08 - 0,2%), tanin (0,1 - 1,3%), ancaloid
(arakene) [35]. Hương vị cay nồng đặc trưng của lá trầu là do sự hiện diện của các hợp
chất phenolic, cụ thể là chavicol và terpene. Tuỳ theo nồng độ của các hợp chất này
mà mùi vị sẽ khác nhau ở các loài thực vật [36, 37]. Các hợp chất phenolic trong lá
trầu có đặc tính kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa tốt, đặc trưng
cho tính chất của chavicol, pyrocatechol, carvacrol, safrole và eugenol [32], các
terpene trong lá như 1,8-cineole, cadinene, camphene, caryophyllene, limonene, apinene và b-pinene[38, 39].
9


Ngoài ra, các bộ phận khác của cây trầu gồm thân và rễ cũng được nghiên cứu
để thu hồi các hợp chất có hoạt tính sinh học cao. Nhóm nghiên cứu của Ghost và các
cộng sự đã báo cáo sự hiện diện của resorcinol-4-allyl, stigmast-4-en-3,6-dione,βsitosterol và aristolactam AII có trong rễ của cây trầu [40]. Bên cạnh đó, Biswas và
cộng sự đã phân lập các hợp chất khác nhau từ thân trầu bao gồm piperlonguminine,
piperdardine, dehydropipernon α-pinenene, guineensine, 6-dione, aristololactam A-II,
pellitorine, syringaresinol-O-β-D-glucopyranoside, pinoresinol, piperolein-B, Nisobutyl-2-E, 4 -E-dodecadienamide, cepharadione A, axit dotriacontanoic, βdaucosterol, tritriacontane, β-sitosterol etyl glucoside (2E,4E)-N-isobutyl-7-(3',4'methylenedioxyphenyl)- 2,4-heptadienamide, axit 23-hydroxyursan-12-en-28-oic,
(2S)-4'- hydroxy- 2,3-dihydrofl avonone-7-O-β-D-glucoside và β-sitosterol- 3-O-β-Dglucoside-6'-O-palmitat [41].
Chiết xuất lá trầu chứa nhiều chất chuyển hóa thứ cấp như polyphenol,
flavonoid, alkaloid, ketone, terpene và sterol do đó có đặc tính kháng khuẩn, kháng
nấm và chống oxy hóa tốt giúp ngăn ngừa hư hỏng thực phẩm hiệu quả [39]. Một số
hợp chất được biết đến với hoạt tính kháng khuẩn trong chiết xuất trầu gồm α-pinene,
cis-sabinene, eugenol, β-farnesene, β-salenene, eugenyl acetate, garmacerene-B,
spathulenon, globulol, allylpyrocatechol diacetate [42]. Các chất chiết xuất có hoạt
tính kháng khuẩn chống lại mầm bệnh thực phẩm như E. coli, Shigella dysenterae-1
và S. aureus [43]. Ngồi ra, nhóm nghiên cứu của Srinivasan và các cộng sự cũng báo
cáo rằng 13 hợp chất có khả năng kháng khuẩn, các axit phthalic và axit hexanedioic
được tìm thấy trong lá trầu có thể ức chế sự phát triển của hầu hết các vi khuẩn [44].
nhiều cơng trình đã chứng minh hoạt tính kháng khuẩn của lá trầu để bảo quản thực
phẩm và cho kết quả đầy hứa hẹn.


10