Hydrolyzed Collagen là gì?

Hydrolyzed collagen, hay còn gọi là collagen thủy phân, đây là hỗn hợp các polypeptide được thu lại từ quá trình thủy phân enzyme. Trong xương, da và các mô liên kết của động vật đều có collagen thủy phân.

Trong cơ thể con người và động vật, collagen thủy phân là một loại collagen protein khá dồi dào. Thịt nội tạng, các món ăn hầm với xương chứa một lượng collagen thủy phân tự nhiên mà bạn có thể bổ sung vào trong cơ thể một cách dễ dàng.

Collagen thủy phân có dạng bột màu trắng nhạt, tan được trong nước và có mùi nhẹ. Hydrolyzed collagen chứa đến 20 loại amino acids và các vitamin vô cùng quan trọng; trong đó phải kể đến Glycine, Proline và Hydroxyproline là 3 amino acids chiếm đến 50% tổng lượng amino acids. Chính nhờ tổ hợp độc đáo này mà Hydrolyzed Collagen trở thành nguồn “dinh dưỡng” vô cùng giá trị. 

Do vậy, chúng ta cũng không có gì ngạc nhiên khi trong mỹ phẩm, Hydrolyzed Collagen được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm chăm sóc tóc và các dòng vệ sinh cá nhân tắm rửa.

Điều chế sản xuất Hydrolyzed Collagen

Theo các chuyên gia, trong thực phẩm hàng ngày chứa hàm lượng collagen không cao. Collagen thường vốn có kích thước phân tử lớn hơn kích thước của collagen tự nhiên trong cơ thể, vì vậy khi ta sử dụng một lượng lớn collagen, khả năng đào thải sẽ rất cao, càng làm giảm hiệu quả của việc bổ sung collagen.

Do đó, công nghệ collagen thủy phân (Hydrolyzed Collagen) ra đời sẽ giúp chiết tách collagen từ da các động vật, đặc biệt từ da cá biển sâu như cá tuyết, cá hồi... thành collagen peptit mang lại hiệu quả nhanh chóng. 

Bởi loại collagen này có lượng dưỡng chất tập trung cao, rất tinh khiết với phân tử nhỏ bằng 1/60 collagen thông thường nhưng lại có cấu trúc tương đồng với da người nhất, tăng khả năng hấp thu lên gấp 7 lần.

Cơ chế hoạt động của Hydrolyzed Collagen

Collagen được thủy phân hoàn toàn sẽ dễ dàng sử dụng hơn. Do có đặc tính hòa tan dễ dàng vào trong chất lỏng, collagen thủy phân khi đưa vào cơ thể cũng dễ dàng hấp thụ hơn.

Collagen thủy phân là một loại protein không mùi, không vị nên bổ sung vào các thực đơn bổ dưỡng cho cơ thể con người cũng rất tiện lợi. Bên cạnh đó, nó cũng dễ dàng khi thêm vào các công thức chế tạo sản phẩm hỗ trợ khác dành cho cơ thể người.

GLA là gì?

GLA (Gamma Linolenic Acid) là một loại acid béo thiết yếu trong cơ thể, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Trong tự nhiên, GLA được tìm thấy trong chiết xuất dầu của cây hoa anh thảo, cây lưu ly, hạt nho đen, hạt gai dầu.

Một loạt các Prostaglandin như Prostaglandin E1 được sản sinh từ GLA có chức năng kiểm soát sưng, đau, huyết áp, cân bằng chất lỏng, đông máu, sản sinh hormone và hoạt động của hormone.

GLA cũng giữ vai trò quan trọng đối với sức khỏe của làn da. Khi da gặp tình trạng khô, bong tróc và thô ráp dù đã dưỡng ẩm, điều đó có thể do cơ thể đang thiếu GLA.

Các vấn đề về da như viêm da dị ứng, chàm, da khô, bệnh vẩy nến, tăng mất nước qua biểu bì (TEWL) và suy giảm chức năng hàng rào biểu bì cũng có liên quan đến sự thiếu hụt GLA. 

GLA qua đường uống và bôi đều có hiệu quả trong việc điều trị các rối loạn về da, mụn trứng cá cũng như giảm mẩn đỏ và ban đỏ do bức xạ UV và duy trì làn da khỏe mạnh. Thành phần acid béo của cây lưu ly chứa 20 - 24% GLA, dầu hoa anh thảo là 8 - 10% GLA và dầu nho đen chứa 15 - 17%. Trong đó, phổ biến hơn cả là dầu cây lưu ly được dùng như một thành phần trong các công thức bôi ngoài da để điều trị các tình trạng da khác nhau bao gồm da khô, chàm, vết thương và viêm da.

Điều chế sản xuất 

Các sản phẩm tinh dầu thường được sản xuất bằng công nghệ ép nhiệt ở nhiệt độ cao lên đến 150 độ C để tinh chế ra dạng tinh dầu lỏng. Phương pháp này dễ thực hiện và có chi phí đầu tư thấp. Tuy nhiên, nhiệt độ ép quá cao sẽ khiến cho GLA dễ dàng bị biến đổi sang chất khác hay mất hoặc giảm đi hiệu quả của sản phẩm với sức khỏe. Để khắc phục những nhược điểm trên, công nghệ ép lạnh tinh dầu đã ra đời. Ép lạnh là công nghệ sử dụng máy ép ly tâm, tránh tạo nhiệt, để chắt lọc từng giọt tinh dầu tinh khiết.

Cơ chế hoạt động

GLA là một acid béo omega-6, mà cơ thể có thể chuyển đổi thành các chất làm giảm viêm và tăng trưởng tế bào.

Butylene Glycol là gì?

Trong các sản phẩm mỹ phẩm, Butylene glycol là một chất lỏng có vai trò giữ độ ẩm và làm dung môi. Butylene glycol sẽ giúp cho kem thấm vào da nhanh hơn, đồng thời cũng giúp làm giảm đáng kể độ nhờn rít trên da sau khi sử dụng. 

Butylene glycol có mặt trong công thức nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân, bao gồm dầu gội, dầu xả, kem dưỡng da, mỹ phẩm và nhiều loại khác. Tuy nhiên, Butylene glycol đặc biệt được ưu tiên dùng trong các sản phẩm dạng gel và trang điểm giúp lướt nhẹ nhàng trên khuôn mặt.

Có thể nói, Butylene Glycol là thành phần quan trọng trong công thức mỹ phẩm nhờ tác dụng làm giảm độ nhớt, giúp các thành phần trong sản phẩm có thể dính vào nhau, từ đó các sản phẩm trang điểm và chăm sóc da cũng trở nên lỏng và đồng đều hơn. Ngoài ra, Butylene Glycol cũng được dùng như một chất dưỡng giúp thêm một lớp mềm mại hoặc cải thiện kết cấu cho tóc/da.

Điều chế sản xuất Butylene Glycol

Butylene glycol là một thành phần phổ biến trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, được sử dụng để giữ ẩm, giúp các thành phần không bị vón cục. 

Butylene Glycol thường được sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch bằng cách sử dụng acetaldehyde, có nguồn gốc từ dầu mỏ và là một chất có thể gây ung thư. Các phương pháp tổng hợp thông thường cũng sử dụng các chất xúc tác kim loại nặng nguy hại cho môi trường và yêu cầu nhiều bước phản ứng, làm tăng chất thải từ quy trình.

Sau đó, công ty Genomatica đã phát triển một phương pháp sản xuất butylene glycol từ quá trình lên men bởi E. coli bằng cách sử dụng đường tái tạo trong quy trình sản xuất một bước. Phương pháp sản xuất này loại bỏ nhu cầu về kim loại nặng và nguyên liệu dầu mỏ như acetaldehyde được sử dụng trong tổng hợp Butylene Glycol thông thường.

Cơ chế hoạt động của Butylene Glycol

Trong sản phẩm, Butylene Glycol hoạt động để thúc đẩy tăng cường khả năng xâm nhập của những thành phần khác. Vì các hoạt chất có trong kem dưỡng thường có kích thước phân tử lớn nên khó có thể thẩm thấu qua da. Trên thực tế, những thành phần có thể thấm qua da rất ít, còn phần lớn thành phần đều tích tụ trên bề mặt. Điều này không hề tốt đối với sự phát triển của da. Butylene Glycol đóng vai trò quan trọng khi giúp tăng cường sự xâm nhập vào da của các thành phần, từ đó nâng hiệu quả tổng thể của sản phẩm lên đáng kể.

Không dừng lại đó, Butylene Glycol còn có khả năng tạo độ mỏng cần thiết cho texture. Nếu bạn bôi lớp kem quá dày sẽ khiến da dễ bị bóng nhờn, gây cảm giác khó chịu. Butylene Glycol được thêm vào trong công thức để giúp khắc phục điều này, giúp da có được cảm giác thoải mái hơn. Mặt khác, Butylene Glycol cũng giúp làm giảm thời gian thẩm thấu của lớp kem trên da, tiết kiệm thời gian hiệu quả.

Ở vai trò là một dung môi, Butylene Glycol hoạt động làm cho những thành phần khác trong công thức được trộn vào nhau đều hơn, kết cấu sản phẩm nhờ đó cũng đồng nhất hơn.

Đặc biệt, Butylene Glycol còn có đặc tính dưỡng ẩm khi có thể hút độ ẩm từ không khí để cung cấp cho da. Điều này sẽ tăng cường khả năng hydrat hiệu quả ở các tế bào da. Chưa dừng lại ở đó, Butylene Glycol còn giúp hạn chế hiệu quả nếp nhăn hình thành trên da.

Pepsin là gì?

Pepsin là enzyme có tác dụng phân hủy trực tiếp protein thành các peptide nhỏ hơn (protease). Được sản xuất trong dạ dày, pepsin là enzym tiêu hóa chính trong hệ thống tiêu hóa của chúng ta, giúp tiêu hóa protein từ thức ăn. 

Cùng với chymotrypsin và trypsin, pepsin đảm nhận vai trò cắt đứt liên kết giữa các axit amin, đồng thời phá vỡ các cấu trúc protein thức ăn thành các phần nhỏ hơn để ruột non có thể hấp thụ dinh dưỡng dễ dàng hơn. Pepsin hoạt động rất hiệu quả khi cắt các liên kết peptide kỵ nước với axit amin thơm (phenylalanine, tryptophan và tyrosine).

Năm 1836, pepsin được phát hiện bởi nhà tế bào học, mô học, sinh lý học người Đức Theodor Schwann. Tên gọi pepsin được đặt theo tiếng Hy Lạp của từ πέψις pepsis, nghĩa là "tiêu hóa". Về sau, các nhà khoa học bắt đầu khám phá ra nhiều hợp chất sinh hóa mới, trong đó có pepsin - một chất có tính axit chuyển đổi thức ăn dạng nitơ dựa vào vật liệu hòa tan trong nước.

Năm 1928, pepsin là enzyme đầu tiên được kết tinh protein khi John H. Northrop tinh chế dùng trong lọc máu, lọc nước và làm mát.

Pepsin được biểu hiện như một zymogen gọi là pepsinogen, có cấu trúc chính với 44 axit amin được bổ sung vào. Zymogen này được kích hoạt bằng axit hydrochloric (HCl), được thoát ra từ các tế bào thành trong niêm mạc dạ dày. Các hormone gastrin và dây thần kinh phế vị kích thích pepsinogen và HCl tiết ra từ dạ dày khi thức ăn được tiêu hóa. Axit clohidric làm cho môi trường dạ dày có tính axit, cho phép pepsinogen được kích hoạt và tách riêng trong một chất xúc tác riêng do đó tạo thành các pepsin hoạt động. Như vậy, tiền thân của pepsin chính là pepsinogen.

Trong môi trường axit, pepsin hoạt động ổn định trong khoảng từ 37°C-42°C, hoạt động mạnh nhất trong dạ dày ở độ pH 1,5-2. Việc bảo quản pepsin nên ở nhiệt độ từ -80°C và - 20°C để ngăn chặn autolysis (tự tiêu hóa).

Điều chế sản xuất pepsin

Pepsin thương mại được tách từ lớp tuyến tiết dạ dày lợn, là thành phần của men dịch vị được sử dụng để đông sữa trong khi sản xuất pho mát.

Cơ chế hoạt động

Pepsin có nhiệm vụ phân hủy protein thành acid amin và peptide. Tiếp đó, pepsin lại hoạt động để phá vỡ các liên kết peptit giữa acid amin với chuỗi bên kỵ nước trong Polypeptide. 

Với cùng cách thức, chúng làm thay đổi chiều dài chuỗi Polypeptide thành các Polypeptide ngắn để quá trình tiêu hóa thức ăn được diễn ra nhanh hơn, từ đó làm giảm thiểu kích thích dạ dày.

Caffeic Acid là gì?

Caffeic Acid là một hợp chất hữu cơ được phân loại như một acid hydroxycinnamic. Caffeic Acid tồn tại ở dạng rắn, có màu vàng, chứa cả nhóm chức phenol và acrylic. 

Vì là chất trung gian quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp lignin, Caffeic Acid được tìm thấy trong tất cả các loài thực vật như rau, hoa quả, thảo mộc, hạt cà phê, gia vị dựa trên thực vật cũng như nhiều thứ khác mà chúng ta ăn uống mỗi ngày.

Caffeic Acid được đánh giá là chất có ích trong lĩnh vực y học bởi khả năng chống viêm và chống oxy hóa tiềm năng.

Đặc biệt, với lợi ích chống oxy hóa (giống như nhiều polyphenol khác), Caffeic Acid sẽ giúp làm chậm sự căng thẳng oxy hóa trong cơ thể và chống lại các gốc tự do mà stress này tạo ra. Caffeic Acid còn có thể hỗ trợ thúc đẩy tăng mức độ collagen và giảm sự lão hóa sớm của tế bào trên da.

Điều chế sản xuất Caffeic Acid

Caffeic Acid là sản phẩm thứ hai trong quá trình phân hủy axit chlorogenic (CGA). Trong quá trình rang cà phê, CGA phân hủy dần dần để tạo ra Caffeic Acid và quinic với hạm lượng tương đối cân bằng. 

Do phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ, ta có thể ước tính rằng sự hình thành của các hợp chất thứ cấp này xảy ra tại hoặc xung quanh vết nứt đầu tiên khi hạt cà phê bắt đầu trải qua những thay đổi vật lý quan trọng.

Hiện nay, việc sản xuất Caffeic Acid chủ yếu thông qua phương pháp chiết xuất thực vật (kim ngân hoa là chủ yếu), tổng hợp hóa học cũng như lên men sinh học.

Myristic Acid là gì?

Myristic Acid là một acid béo bão hòa thu được trong quá trình nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Các loại bơ đậu, dầu dừa, dầu cọ, hạnh nhân… có thành phần tự nhiên chứa hàm lượng dồi dào Myristic Acid.

Tồn tại ở dạng tinh thể rắn, có màu trắng, Myristic Acid có thể tan trong nước, dung môi hữu cơ, ethanol, DMSO… 

Người ta sử dụng Myristic Acid làm nguyên liệu thô, chất hoạt động bề mặc cũng như là sản xuất chất nhũ hóa. Trong các loại este, hương hoặc công thức mỹ phẩm, Myristic Acid hoạt động với khả năng nhũ hóa và làm chất hoạt động.

Điều chế sản xuất Myristic Acid

Myristic Acid được tổng hợp tự nhiên trong bơ của cây nhục đậu khấu, ở phần lớn các động vật, chất béo thực vật.

Myristic Acid được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học, điện phân methyl hydrogen adipate và acid decanoic acid hoặc bằng quá trình oxy hóa Maurer của ancol myristic.

Avobenzone là gì?

Avobenzone là dẫn xuất metan dibenzoyl, có công thức hóa học là C20H22O3. Avobenzone tồn tại ở dạng bột tinh thể màu trắng đến vàng. Đặc tính của thành phần này là có thể tan trong dầu (isopropanol, decyl oleate, axit triglyceride/axit capric và các loại dầu khác).

Năm 1973, Avobenzone được phát hiện lần đầu, vài năm sau đó nó đã được sử dụng rộng rãi khắp Châu Âu. Năm 1998, FDA chấp thuận cho thành phần này xuất hiện trong các sản phẩm mỹ phẩm. Avobenzone cho đến nay vẫn được đánh giá là an toàn khi sử dụng bôi ngoài da dù có một số lo ngại về ảnh hưởng của chất này đối với cơ thể.

Avobenzone có khả năng hấp thụ tia UVA nên được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại kem chống nắng phổ rộng có dán nhãn “broad spectrum” (chống lại cả tia UVA và UVB). 

Một điều cần lưu ý là càng tiếp xúc với tia UV thì khả năng hấp thụ của Avobenzone càng suy giảm theo thời gian, cụ thể là giảm xuống 36‰ sau 1 giờ sử dụng. Do đó, các nhà sản xuất sẽ thường kết hợp Avobenzone cùng các thành phần chống nắng khác để giúp chúng trở nên ổn định hơn, kéo dài tác dụng hơn dưới ánh nắng mặt trời.

Cơ chế hoạt động của Avobenzone 

Có mặt trong kem chống nắng hóa học, Avobenzone sẽ giúp hấp thụ toàn bộ quang phổ của tia UVA – tia cực tím gây lão hóa da rồi chuyển đổi sang bức xạ hồng ngoại ít gây hại cho người sử dụng.

Beta Hydroxy Acid là gì?

Beta Hydroxy Acid (hay chúng ta vẫn quen gọi tắt là BHA) là một hợp chất hữu cơ có khả năng giúp loại bỏ tế bào chết cho da. Sở dĩ Beta Hydroxy Acid có tác dụng này là nhờ vào khả năng tan trong dầu và hoạt động bên trong lỗ chân lông để giải quyết tình trạng bít tắc. Chính vì vậy, với những ai sở hữu làn da dầu, lỗ chân lông to, bề mặt da không mịn màng thì mỹ phẩm chứa thành phần Beta Hydroxy Acid là một chọn lựa phù hợp.

Beta Hydroxy Acid gồm có các loại sau: Axit B-Hydroxybutyric, Axit B-hydroxy methyl-methylbutyric, Carnitine, Axit Salicylic. Tuy nhiên, trong mỹ phẩm, thuật ngữ BHA (Beta Hydroxy Acid) thường phổ biến dùng nói đến loại Axit Salicylic. Nhờ có nguồn gốc từ tự nhiên nên Beta Hydroxy Acid mang lại nhiều tác dụng tích cực cũng như rất có lợi cho làn da. 

Trong khi AHA - thành phần cũng khá quen thuộc có mặt trong nhiều loại mỹ phẩm chỉ có thể tan trong nước nên chỉ có tác dụng trên bề mặt da thì Beta Hydroxy Acid là một acid gốc ưa dầu, nhờ đó mà hợp chất này sẽ có thể thâm nhập sâu hơn vào lỗ chân lông, giúp người dùng dễ dàng loại bỏ những tế bào da chết bên trong cùng lượng chất nhờn dư thừa.

Beta Hydroxy Acid thường được chỉ định dùng cho làn da nhờn, da dễ bị mụn trứng cá và điều trị mụn đầu đen, mụn đầu trắng. Nhờ có đặc tính chống viêm và kháng khuẩn, Beta Hydroxy Acid phù hợp để sử dụng cho mục đích trị mụn nhờ khả năng có thể đi qua dầu giúp bình thường hóa lớp lót của lỗ chân lông vốn là nơi góp phần gây ra mụn trứng cá. 

Điều chế sản xuất Beta hydroxy acid

Beta Hydroxy Acid là hợp chất hữu cơ, phần lớn được chiết xuất từ vỏ cây liễu willow bark, dầu của cây lộc đề xanh. 

Cơ chế hoạt động

Beta Hydroxy Acid hoạt động chủ yếu như là một hoạt chất giúp tẩy da chết bằng cách thâm nhập sâu vào các lỗ chân lông. Thành phần này sẽ làm bong tróc các tế bào da chết và kích thích sản sinh các tế bào mới phát triển. 

Ngoài ra, nhờ thâm nhập sâu vào trong lỗ chân lông, Beta Hydroxy Acid cũng đồng thời khắc phục những vấn đề bí tắc lỗ chân lông, từ đó có thể kiểm soát và làm giảm mụn rất hiệu quả. 

Beta Hydroxy Acid giúp cải thiện nếp nhăn, độ nhám của da và hỗ trợ làm giảm các rối loạn sắc tố da.

Inulin là gì?

Inulin mà loại chất xơ có tên là fructan, được tìm thấy trong một số thực vật (chủ yếu trong rễ hoặc thân rễ) với tác dụng chính nhằm tích trữ năng lượng. Thực phẩm tổng hợp và thực phẩm chứa inulin phần lớn đều không có carbohydrate khác như tinh bột.

Inulin có đặc tính tan được trong nước, gần như không màu và không mùi, mang lại tác dụng giảm táo bón, giúp hệ tiêu hóa khỏe mạnh, từ đó cũng giúp ngăn ngừa ung thư đại tràng và trực tràng. Ngoài ra, inulin cũng rất tốt đối với sức khỏe tim mạch.

Những thực phẩm chứa inulin có rất nhiều, bao gồm hành tím, măng tây, lúa mì, chuối, sữa bột,... Chúng ta có hai cách để bổ sung inulin hàng ngày: Sử dụng thực phẩm giàu inulin hoặc sử dụng thực phẩm chức năng có chứa inulin (bột inulin, prebiotic inulin, ngũ cốc hay thực phẩm chế biến sẵn có chứa inulin, viên nén inulin,...).

Do inulin không bị tiêu hóa bởi các enzym trong cơ thể nên chất xơ này cơ bản sẽ không có calorie. Quá trình inulin đi qua hệ tiêu hóa nhưng không bị phá vỡ hoàn toàn sẽ giúp nuôi dưỡng các vi khuẩn tốt trong ruột (probiotics). Nhờ đó, inulin giúp tạo nên hệ vi sinh vật có lợi tồn tại và phát triển.

Nhờ đặc tính bôi trơn, hấp thụ nước và chống oxy hóa của mình mà inulin được dùng khá phổ biến trong sản xuất thực phẩm, giúp sản phẩm có kết cấu đồng nhất và dẻo dai hơn. Mặt khác, inulin cũng xuất hiện trong nhiều loại thực phẩm đóng gói với vai trò thay thế đường, chất béo và bột mì, thích hợp cho những người ăn kiêng.

Điều chế sản xuất inulin

Inulin được chiết xuất từ cây diếp xoăn. Loại thực vật này được nuôi trồng theo tiêu chuẩn rau hữu cơ, nguồn gốc tự nhiên, không qua biến đổi gen.

Quá trình chiết xuất: Ngâm gốc cây diếp xoăn tươi/khô trong dung môi, thu lấy dịch chiết. Tiếp đó, người ta sẽ dùng máy, tinh chế và sấy khô để tách inulin.

Cơ chế hoạt động

Inulin tan được trong nước nên có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho hệ sinh vật ở đường ruột (các vi sinh vật hữu ích ở trong ruột non và ruột già). Khi cơ thể hấp thụ, toàn bộ lượng Inulin được di chuyển xuống ruột và thực hiện nhiệm vụ của mình:

• Là thức ăn của vi khuẩn ở ruột, nhờ đó vi khuẩn sẽ lớn lên và phân chia để làm công việc phân hủy chất thải, làm mềm phân, tăng khả năng hoạt động của ruột. Điều này giúp chúng ta không bị phải tình trạng táo bón.

• Góp mặt trong quá trình loại bỏ gốc tự do/chất có hại trong thức ăn ra khỏi cơ thể. Mặt khác, inulin còn có vai trò ức chế vi khuẩn có hại trong ruột già như E.coli, Clostridia, Veillonellae, Candida phát triển. Chính vì thế, inulin sẽ ngăn ngừa vấn đề nhiễm trùng đường tiêu hóa, tái sinh các vi nhung mao trong lòng ruột và cân bằng vi khuẩn đường ruột.

• Thúc đẩy ruột già hoạt động, tăng tần suất bài tiết, giúp làm mềm phân nên sẽ dễ thải hơn, cải thiện và phục hồi hệ tiêu hóa. 

• Giúp cơ thể hấp thu muối khoáng (canxi, magiê), hỗ trợ cơ thể tổng hợp các vitamin B, hạn chế còi xương.

Chitosan là gì?

Chitosan là dẫn xuất N-deacetylated của Chitin – một Polysaccharid có nhiều trong nấm, nấm men, các động vật không xương sống ở biển và động vật chân đốt. Chất Chitin được dùng để sản xuất ra Chitosan.

Chitin là một Polysaccharide mạch thẳng, là một Polymer của nhiều đơn vị N-acetyl-glucosamine nối với nhau nhờ cầu β-1,4glucoside. Vì Chitin tự nhiên có trong vỏ tôm thường liên kết với Protein, Lipid, Canxi, sắc tố… nên thường phải làm sạch trước khi sử dụng để sản xuất Chitosan.

Hai bước chính để làm sạch Chitin gồm khử khoáng bằng Acid và khử Protein bằng kiềm hoặc một Enzyme protease. Chitosan liên quan chặt chẽ với Chitin, nung nóng Chitin trong dung dịch xút đậm đặc, các gốc Acetyl bị khử hết và Chitin chuyển thành Chitosan. 

Trong thiên nhiên, Chitin còn hiện diện dưới nhiều hình thức: Khá tinh khiết (sâu bướm), trong các lớp rất mỏng (cánh bướm, với hiệu ứng màu tuyệt vời), cùng với các protein tạo thành sclerotin (chất chính trong bộ xương ngoài của côn trùng)…

Chitosan có khả năng tạo thành màng mỏng, kết hợp với nước, chất béo, ion kim loại, có tính kháng khuẩn…, vì vậy được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong dược phẩm, mỹ phẩm.

Điều chế sản xuất Chitosan

Chitin dễ dàng thu được từ vỏ cua, vỏ tôm và sợi nấm.

• Cách đầu tiên, sản xuất Chitin có liên quan đến các ngành công nghiệp thực phẩm, điển hình là ngành đóng hộp. Sản xuất Chitin và Chitosan phần lớn dựa vào vỏ tôm và vỏ cua được lấy về từ các nhà máy đóng hộp. Việc sản xuất Chitosan từ vỏ động vật giáp xác (được xem như dạng chất thải của ngành công nghiệp thực phẩm) mang tính khả thi rất cao về mặt kinh tế.
• Cách thứ hai, sản xuất phức hợp Chitosan-glucan đi liền với quá trình lên men, tương tự như việc sản xuất Axit citric từ nấm Aspergillus niger, Mucor rouxii và Streptomyces bằng cách xử lý kiềm và tạo ra phức hợp trên.

Chất kiềm loại bỏ protein và đồng thời có thể đẩy nhóm chức acetyl ra khỏi hợp chất Chitin. Tùy thuộc vào nồng độ kiềm, một số glycans hòa tan được loại bỏ. Việc sử dụng vỏ động vật giáp xác chủ yếu để loại bỏ protein và hòa tan một lượng lớn Calcium carbonate có trong vỏ cua. Hợp chất Chitin đã bị khử Acetyl sẽ được tạo ra trong dung môi 40% Sodium hydroxide ở nhiệt độ 1.200C liên tục 1 tới 3 giờ đồng hồ. Cách xử lý này tạo ra 70% Chitosan đã khử Acetyl.

Cơ chế hoạt động

Sự xuất hiện của các vi sinh vật kháng kháng sinh dẫn đến nhu cầu cấp thiết để phát triển các loại kháng sinh thay thế. Các vi hạt Chitosan (CM), có nguồn gốc từ Chitosan, đã được chứng minh là làm giảm sự phát tán của vi khuẩn E. coli O157: H7, cho thấy khả năng sử dụng CM như một chất kháng khuẩn thay thế. Tuy nhiên, cơ chế cơ bản của CM trong việc giảm sự phát triển của mầm bệnh này vẫn chưa rõ ràng. 

Để hiểu phương thức hoạt động, cần nghiên cứu các cơ chế phân tử của hoạt động kháng khuẩn của CM bằng phương pháp in vitro và in vivo. CM là một chất diệt khuẩn hiệu quả với khả năng phá vỡ màng tế bào. Các thử nghiệm liên kết và nghiên cứu di truyền với một chủng đột biến ompA đã chứng minh rằng Protein màng ngoài OmpA của E. coli O157: H7 rất quan trọng đối với liên kết CM. Hoạt động liên kết này được kết hợp với tác dụng diệt khuẩn của CM. 

Điều trị CM có hiệu quả làm giảm sự phát tán của E. coli gây bệnh trong tử cung so với điều trị kháng sinh. Vì độc tố Shiga được mã hóa trong bộ gen của xạ khuẩn thường biểu hiện quá mức trong quá trình điều trị bằng kháng sinh, nên thường không khuyến cáo điều trị bằng kháng sinh vì nguy cơ cao mắc hội chứng urê huyết tán huyết.

Tuy nhiên, xử lý CM không tạo ra vi khuẩn hoặc độc tố Shiga ở E. coli O157: H7, cho thấy CM có thể là một ứng cử viên tiềm năng để điều trị các bệnh nhiễm trùng do mầm bệnh này gây ra. Công việc này thiết lập một cơ chế cơ bản, nhờ đó CM phát huy hoạt tính kháng khuẩn, cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc điều trị các bệnh do nhiều mầm bệnh gây ra, bao gồm cả vi sinh vật kháng kháng sinh.

Thiamidol là gì?

Thiamidol hay được gọi là hợp chất Isobutylamido Thiazolyl Resorcinol (ITR) được nhiều người biết đến và được dùng phổ biến từ năm 2018 trở lại đây do khả năng ức chế Tyrosinase. Trong 50.000 hợp chất có khả năng ức chế Tyrosinase, thiamidol được xem là mạnh nhất dựa trên các nghiên cứu được thực hiện trên mô hình mô phỏng Tyrosinase người.

Tyrosinase là một trong những enzyme có tác dụng tổng hợp ra Melanin tạo sắc tố da. Nếu cơ thể không có Tyrosinase sẽ mắc bệnh bạch tạng; còn nếu quá dư Tyrosinase sẽ làm da đen, sạm và nám. Ngoài ra, Tyrosinase dễ hoạt hóa mạnh dưới tia UV trong ánh nắng mặt trời.

Ức chế Tyrosinase là một phương pháp phổ biến trong điều trị bệnh về sắc tố da. Với nhu cầu làm đẹp ngày càng cao thì những nghiên cứu về các thành phần có khả năng ức chế enzym Tyrosinase giúp dưỡng trắng, ngăn ngừa và làm mờ thâm, nám, sạm da ngày càng được thực hiện nhiều hơn.

Năm 2019 là cột mốc đáng nhớ với thương hiệu Eucerin trên toàn cầu vì đã nghiên cứu và ứng dụng thành công hoạt chất dưỡng trắng đột phá Thiamidol vào các sản phẩm điều trị sắc tố da. Hoạt chất này thuộc bằng sáng chế của Beiersdorf AG - công ty sở hữu Eucerin nên được độc quyền ứng dụng trong các sản phẩm của Eucerin.

Ngoài khả năng làm trắng, Thiamidol cũng có khả năng bảo vệ da trước tia UV, ngăn ngừa sắc tố da hình thành bởi tia UV.

Cơ chế hoạt động

Một nghiên cứu so sánh về hiệu quả trị nám của Thiamidol 0.2% và Hydroquinone 2% đã được thực hiện, sau 12 tuần, các vết nám đen trên mặt của người sử dụng Thiamidol đã giảm đi nhiều hơn người dùng Hydroquione.

Một nghiên cứu khác cũng cho rằng việc sử dụng Thiamidol 4 lần/ngày sẽ hiệu quả hơn tần suất 2 lần/ngày.

Thiamidol hoạt động dựa trên nguyên tắc ức chế sản sinh Melanin quá mức, nguyên nhân chính gây ra tình trạng thâm nám, đồi mồi, khiến da không đều màu ngay tại gốc tế bào sắc tố. Từ đó hạn chế nguy cơ xuất hiện các vết thâm nám cho da ngay từ bên trong.

Các phân tử Thiamidol có khả năng thẩm thấu sâu vào lớp trung bì và hạ bì, tiêu diệt những tế bào gốc tự do sản sinh Melanin dưới da, giúp ngăn ngừa nám, tàn nhang.

Ester là gì?

Một ester là một hợp chất hữu cơ kết quả từ phản ứng giữa oxoacid và hợp chất hydroxyl (như rượu và phenol). Nó tương tự như một axit cacboxylic có nguyên tử hydro thuộc nhóm -COOH được thay thế bằng nhóm alkyl hoặc aryl. 

Ester là các phân tử phân cực, so với các axit cacboxylic có trọng lượng tương tự thì điểm sôi của ester thấp hơn vì giữa chúng không thể hình thành liên kết hydro. Thay vào đó, chúng có thể hình thành liên kết hydro giữa các nguyên tử oxy và nguyên tử hydro của các phân tử nước. Do đó, ester ít tan trong nước.

Khác với axit cacboxylic tương ứng thường có mùi khó chịu, ester có mùi trái cây. Những ester này là lý do cho mùi của nhiều loại trái cây (chẳng hạn dứa có mùi từ ethyl ethanoate) nên ngành công nghiệp thực phẩm từ lâu đã sử dụng ester để tạo mùi.

Cần biết là, ester chúng ta sử dụng trong một sản phẩm cụ thể để có mùi trái cây mong muốn không phải là hợp chất có trong nguồn tự nhiên. Tuy nhiên, ester có thể tạo ra hương vị và mùi tương tự. Hơn nữa, mặc dù hợp chất không giống như trong trái cây tự nhiên, nhưng không nguy hiểm khi ăn các sản phẩm thực phẩm này vì cấu trúc của ester gần giống với hợp chất tự nhiên.

Có trọng lượng phân tử thấp và có mùi thơm, este thường được sử dụng làm nước hoa, các loại tinh dầu và pheromone. Este còn là dung môi tốt cho các chất dẻo, chất hóa dẻo, nhựa cây và sơn mài. Đây cũng đồng thời là một trong chất bôi trơn tổng hợp lớn nhất trên thị trường.

Điều chế sản xuất Ester

Este được điều chế theo nhiều phương pháp phân theo từng loại este: Este của ancol, este của phenol, este không no.

Este của ancol

Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là tiến hành phản ứng este hóa, đun hồi lưu ancol và axit hữu cơ, có H2SO4 đặc làm xúc tác.

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch. Để tăng hiệu suất phản ứng thuận:

• Tăng nồng độ chất tham gia;

• Giảm nồng độ sản phẩm bằng cách: Đun nóng để este bay hơi hoặc dùng H2SO4 đặc để hút nước. H2SO4 đặc vừa là xúc tác, vừa làm tăng hiệu suất phản ứng.

Este của phenol

Các este chứa gốc phenyl không điều chế được bằng phản ứng của axit cacboxylic với phenol mà phải dùng anhidrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol.

Điều chế một số este không no

RCOOH + HC=CH → RCOOCH=CH2

Cơ chế hoạt động của Ester

Este có trọng lượng phân tử thấp, cấu tạo không phức tạp lắm và rất dễ chế tạo bằng phương pháp tổng hợp. Hợp chất này dễ bay hơi, chúng liên tục phát tán vào không khí làm cho mũi của chúng ta nhận biết được mùi thơm của hoa quả.