Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
*

NGUYỄN MẠNH TUẤN

PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG
LACTOBACILLUS CÓ KHẢ NĂNG SINH AXÍT LACTIC CAO
TỪ CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN
TẠI KHU VỰC THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

khuẩn sống, có tác động làm cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột, từ đó ảnh
hưởng tốt cho động vật. Cách thức hoạt động của probiotic là cạnh tranh, qua đó tạo
nên hàng rào vật lý bảo vệ sự tấn công của các vi sinh vật gây bệnh. Ngoài ra,
chúng cũng sinh ra các hoạt chất kháng khuẩn và men kích thích hệ thống miễn dịch
của vật nuôi [29].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3
Lactobacillus là nhóm vi khuẩn được sử dụng rộng rãi nhất trong chế tạo
probiotics. Các chủng Lactobacillus được tìm thấy và phân lập nhiều ở trong đường
tiêu hóa của động vật, trong các phế phụ công nghiệp sản xuất bia, rượu, đường và
sản phẩm lên men, Các sản phẩm này có chứa hàm lượng axít lactic rất cao là
tiềm năng để sản xuất probiotics [42].
Các sản phẩm probiotic dùng trong chăn nuôi ở nước ta hiện nay còn hạn
chế, do vậy ngành chăn nuôi đang sử dụng phần lớn các sản phẩm probiotic nhập
khẩu. Tuy nhiên, tác dụng tích cực cho vật nuôi chưa được khẳng định rõ ràng. Các
nhà khoa học cho rằng có thể là các vi sinh vật không phù hợp với hệ vi sinh vật
đường ruột của vật chủ bản địa. Mặt khác, các nghiên cứu chế tạo probiotics dùng
trong chăn nuôi ở nước ta còn rất hạn chế.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Phân lập,
tuyển chọn một số chủng Lactobacillus có khả năng sinh axít lactic cao từ các
sản phẩm lên men tại khu vực thành phố Thái Nguyên” với mục tiêu tuyển chọn
được một số chủng Lactobacillus có khả năng sinh axít lactic cao, chống chịu tốt
trong các điều kiện in vitro làm cơ sở cho việc chế tạo probiotic dùng trong chăn nuôi.
Nội dung nghiên cứu:
- Phân lập các chủng Lactobacillus
- Định lượng axít lactic sinh ra của các chủng Lactobacillus phân lập được
- Đánh giá một số đặc tính probiotic của các chủng Lactobacillus phân lập được
trong điều kiện in vitro.

glucose, fructose, manose, galactose; các loại đường đôi như saccarose, lactose,
maltose cho đến các polysaccarit như tinh bột, dextrin.
Nguồn năng lượng quan trọng nhất cho vi khuẩn lactic là các monosaccarit và
disaccarit. Các nguồn cacbon này được dùng để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu
trúc tế bào và sinh ra các axít hữu cơ như axít citric, malic, pyruvic, fumaric, axetic
Một số loài vi khuẩn lactic lên men dị hình phân lập từ các sản phẩm thực
phẩm có thể sử dụng các axít gluconic và galacturonic tạo thành CO
2
, axít axetic và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5
axít lactic như Lactobacterium lycopersici, Streptobacterium hassice fermentatae.
Trong quá trình lên men các cơ chất chứa cacbon, vi khuẩn lactic có thể sử dụng cả
các axít amin như axít glutamic, arginin, tirozin làm nguồn cung cấp năng lượng.
Khi đó tạo ra quá trình decacboxyl và tạo ra CO
2
. Các loại vi khuẩn khác nhau
đòi hỏi các nguồn cacbon khác nhau. Sự phát triển vi khuẩn lactic với mỗi loại
đường khác nhau sẽ tạo ra các tế bào có đặc điểm hình thái và sinh lý khác nhau
và vì vậy cũng sẽ có khả năng chống chịu khác nhau trước những áp lực của các
quá trình xử lý sau này. Khả năng sống sót của L. bulgaricus trong và sau sấy
đông khô phụ thuộc vào loại đường được bổ sung trong quá trình nuôi cấy và thu
hồi chế phẩm, nếu lên men từ manose thì tỉ lệ tế bào chết nhiều hơn hẳn so với
lên men từ fructose và lactose. Tuy nhiên, việc lựa chọn loại đường nào cũng cần
quan tâm đến vấn đề kinh tế nhằm giảm thiểu chi phí đầu vào [12].
1.1.2.2. Nhu cầu về dinh dưỡng nitơ
Nitơ cũng là một nguyên tố cần thiết cho sự sống tất cả các sinh vật. Những
vật chất cơ bản của tế bào như protein, axít nucleic… đều chứa nitơ, vì vậy nitơ

lactic được sử dụng rộng rãi làm thành phần môi trường để nuôi cấy, phân lập và
bảo quản các chủng vi khuẩn lactic.
Axetat có tác động quan trọng đến sự sinh trưởng của tế bào. Axetat được
dung làm chất đệm cho môi trường khi nuôi cấy nhiều loài vi khuẩn lactic. Một loại
axít hữu cơ quan trọng có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của hầu hết các loài vi
khuẩn lactic là axít oleic, một dẫn xuất của axít oleic được sự dụng là Tween 80
trong thành phần môi trường phân lập và nuôi cấy vi khuẩn lactic. Một vài loài vi
khuẩn lactic (Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus bulgaricus) rất cần axít
béo không no cho sự phát triển [12], [50].
1.1.2.5. Nhu cầu về các muối khoáng
Để đảm bảo cho sự sinh trưởng vi khuẩn lactic rất cần các hợp chất vô cơ đa
lượng và vi lượng như đồng, sắt, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, mangan và magiê. Đặc
biệt là mangan có tác dụng ngăn cản quá trình tự phân hủy của tế bào và rất cần thiết cho
quá trình sống bình thường của vi khuẩn này. Đối với Lactobacillus thì mangan, magiê
và sắt có tác động tích cực lên sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic [12], [45].
1.1.3. Đặc điểm phân loại của vi khuẩn lactic
Theo khóa phân loại vi khuẩn của Bergey’s [21] Lactobacillus được phân
loại như sau:
Ngành: Firmicutes
Lớp: Bacilli

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

7
Bộ: Eubacteriales
Họ: Lactobacillaceae
Giống: Lactobacillus
Lactobacillus thuộc nhóm các vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic gồm một số
giống trong ngành Firmicutes, chúng có chung đặc tính là các vi khuẩn Gram
dương và lên men carbohydrate thành năng lượng và axít lactic.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

8
Vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn hô hấp tùy tiện, không có hệ enzyme hô
hấp xitocrom cũng như hệ catalaza. Tuy vậy, chúng có khả năng oxy hóa rất nhiều
hệ FAD (Flavin Adenin Dinuclecotit).
Các nghiên cứu cho thấy, một số chất trong môi trường chỉ có thể được sử
dụng khi có mặt oxy. Chẳng hạn Pediococcus sp. và L. plantarum có thể đồng hóa
được glyxerin trong điều kiện hiếu khí. Một số loài Leuconostoc có thể cần sự có
mặt của oxy trong giai đoạn đầu để đồng hóa hexoase. L. brevis và L. buchneri
phát triển tốt ở 30
o
C trong điều kiện yếm khí, trong khi ở 37
o
C chủng chỉ phát
triển trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện. Hiện tượng tương tự cũng gặp
ở một số chủng thuộc loài S. pyogenes. Các nghiên cứu cho thấy, hệ enzyme
peroxylase có trong vi khẩn lactic có thể thực hiện các chức năng thay cho hệ
enzyme dehydrogenase, khi đó oxy được sử dụng như là chất nhận hydro. Quá
trình oxy hóa ở vi khuẩn lactic thường kèm tlợn việc tạo thành H
2
O
2
. Đồng thời
một số vi khuẩn lactic (S. brevis, L. mesenteroides) có thể khử được H
2
O
2
thành

kiện này. Trong quá trình lên men lactic, lượng oxy vượt quá giới hạn sẽ làm bất
hoạt lactate dehydrogenazase, do vậy quá trình tạo thành axít lactic không xảy
ra. Trong quá trình lên men bảo quản các loại thực phẩm tươi sống (tôm, cá,
thịt,…), các vi khuẩn yếm khí lên men lactic đồng hình thường được sử dụng,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

9
nhất là trong bảo quản bằng bao gói chân không. Hình thức bảo quản này, một
mặt tránh sự oxy hóa các sản phẩm, mặt khác tránh sự sinh trưởng của các vi
sinh vật hiếu khí gây hỏng sản phẩm. Trường hợp này vi khuẩn lactic sẽ ức chế
tốt với vi khuẩn hiếu khí nhờ các sản phẩm trao đổi chất của nó [12], [18].
1.1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Bảng 1.1. Nhiệt độ thích hợp cho các giống vi khẩn lactic [12].
Nhóm vi
khuẩn lactic
Nhiệt độ sinh trƣởng (
0
C)
Giống
Bình thƣờng
Tối ƣu
Ưa lạnh
0 - 27
10 - 15
Enterococcus, Pediococcus,
Bifidobacterium
Ưa ấm
5 - 45
20 - 40

Leuconostoc
5,6 - 6,5
5,0
Enterococcus
7,0
4,0 - 4,6
Pediococcus
5,6 - 6,5
3,2 - 3,5
Tuy nhiên, pH nội bào của các vi khuẩn lactic lại không tương ứng với pH
tối ưu của các enzyme nội bào của chính nó. Giá trị pH tối ưu cho sự sinh trưởng
của Lactobacillus, Pediococcus và Leuconostoc lần lượt là 5,6 - 6,2; 5,6 - 6,5 và 5,6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

10
- 6,5. Giá trị pH thấp nhất mà mỗi giống vi khuẩn lactic có thể chịu được là khác
nhau. Chẳng hạn Lactobacillus chịu được pH = 3,2 - 3,5, Pediococcus chịu được
pH = 3,2 - 3,5 trong khi đó, Leuconostoc chịu được pH = 5,0 (Bảng 1.2). Trong quá
trình lên men lactic, axít lactic sinh ra đầu tiên có tác dụng ức chế các hoạt động của
vi sinh vật khác. Sau đó, khi lượng axít tích lũy đủ lớn thì chính vi khuẩn lactic
cũng bị ức chế, sự axít hóa tế bào chất gây ra do sự tích lũy nội bào axít lactic [12].
1.1.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl
Nồng độ NaCl ảnh hưởng đến màng tế bào chất của vi khuẩn. Với nồng độ
NaCl lớn hơn hoặc bằng 5%, sự sinh trưởng của phần lớn các chủng vi khuẩn lactic
bị ức chế. Nồng độ muối cao làm chênh lệch giữa áp suất thẩm thấu nội bào và
ngoại bào của vi khuẩn lactic tăng, đồng thời ức chế hoạt tính enzyme của tế bào.
Các vi khuẩn Gram âm dễ mẫn cảm với NaCl hơn vi khuẩn Gram dương, nguyên
nhân là do các enzyme của vi khẩn bị ức chế bởi ion Cl
-

sẽ bị thủy phân thành các monosaccharide rồi mới vào chu trình chuyển hóa. Sau đó
phân tử đường này sẽ đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau và cuối cùng cho
sản phẩm là axít lactic, axít axetic, CO
2
…
Dựa vào sản phẩm tạo thành của quá trình lên men mà người ta chia chúng ra
làm hai nhóm là vi khuẩn lactic lên men đồng hình hay vi khuẩn lactic lên men dị
hình [5], [18].
1.1.6 Sự phân bố vi khuẩn Lactobacillus trong tự nhiên
Lactobacillus phân bố tương đối rộng rãi trong tự nhiên đặc biệt là trong các
sản phẩm lên men, chúng giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm: các
sản phẩm chế biến từ sữa và rượu bia. Người ta có thể tìm thấy Lactobacillus ở cả
động vật và thực vật. Ở người, Lactobacillus thường tìm thấy ở ruột và âm đạo [12].

1.2. Một số đặc tính probiotic của Lactobacillus
1.2.1. Khả năng ức chế các vi khuẩn gây bệnh
Lactobacillus có khả năng sinh ra các chất ức chế với cả vi khuẩn Gram
dương, Gram âm, kể cả nấm và có khả năng sinh ra các chất kháng khuẩn bao gồm
các axít hữu cơ, hydrogen peroxit, cacbondioxit, và diaxetyl cũng như bacteriocin và
các hợp chất giống bacteriocin [34], [40].
Axít hữu cơ có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, được
sản sinh bởi vi khuẩn lactic như acetic, lactic, axít probionic. Một vài vi khuẩn
chi Lactobacillus có khả năng ngăn chặn sự phát triển của E. coli, M. luteus,
Salmonella typhi và Shigella flexneri bằng cách sinh ra ra axít lactic [8]. Cả axít
lactic và axít axetic đều có khả năng hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật
khác bởi chúng làm giảm pH bên trong đường ruột và chính điều này đã ảnh
hưởng đến quá trình trao đổi chất của các vi sinh vật khác [40].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

13
“Probiotic” là các chất do vi khuẩn tiết ra có tác dụng kích thích sự phát triển các vi
khuẩn có lợi khác (Kollath, 1953, là người đầu tiên đưa ra từ này).
Probiotic là thuật ngữ có nguồn gốc từ Hy Lạp bao gồm có hai từ: “pro” có ý
nghĩa là vì, “biosis” có nghĩa là sự sống. Probiotic được định nghĩa lần đầu tiên bởi
Parker (1974) “là những sinh vật và các chất giúp cân bằng hệ sinh vật đường ruột”.
Năm 1989, Fuller [29] đã định nghĩa lại probiotic: “là những vi sinh vật sống khi bổ
sung vào thức ăn, chúng có tác động tốt đến sức khoẻ của động vật chủ bằng cách
tạo cân bằng hệ sinh vật đường ruột”. Bifidobacteria và Lactobacilli là những chi
được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất probiotic. Nấm men (Saccharomyces
cerevisiae), một vài chủng Bacilllus spp. cũng đã được sử dụng như một probiotic.
Đến năm 1992, probiotic được Havenaar và Huis Int Veld định nghĩa là: “Probiotic
là một hoặc sự kết hợp của các vi sinh vật sống, ảnh hưởng có lợi đến vật chủ, hoàn
thiện hệ vi sinh vật đường ruột”. Nhóm các nhà khoa học làm việc tại Châu Âu
thuộc Viện Khoa học quốc tế năm 1998 đã định nghĩa probiotic là vi sinh vật sống
bổ sung vào thức ăn tác động có lợi đến vật chủ”. Theo Tổ chức Thực phẩm, Nông
nghiệp và Sức khỏe thế giới cho rằng “probiotic là những vi sinh vật sống khi sử
dụng một lượng đầy đủ sẽ mang lại sức khỏe tốt cho vật chủ” [39].
1.3.2. Lịch sử nghiên cứu probiotic
Những nghiên cứu về probiotic mới chỉ bắt đầu vào thế kỷ 20, Henry
Tisser một bác sỹ người Pháp năm 1900 đã quan sát và thấy phân của những trẻ
em mắc bệnh tiêu chảy có ít vi khuẩn lạ hình trứng hoặc hình chữ Y hơn những
đứa trẻ khỏe mạnh [30].
Sau đó, đến năm 1907, Elie Metchnikoff – người Nga, đạt giải Nobel – đã
chứng minh rằng việc tiêu thụ Lactobacillus sẽ hạn chế các nội độc tố của hệ vi sinh
vật đường ruột. Ông giải thích được điều bí ẩn về sức khỏe của những người Cô-đắc
ở Bulgary, họ sống rất khỏe mạnh và có thể sống tới 115 tuổi hoặc hơn. Nguyên

được liệt kê dưới đây:
- Điều hoà trường hợp không dung nạp lactose: có những cá thể không dung
nạp được lactose, nhưng nhờ chủng vi khuẩn tích cực có trong probiotic giúp cơ thể
chịu đựng được lactose tốt hơn.
- Đề phòng được ung thư kết tràng: một số chủng vi khuẩn lactic có tác dụng
kháng chất gây đột biến, có khả năng đính vào các amin khác vòng và các chất gây
ung thư, thấy rõ ở loài gặm nhấm. Đối với người, có những chủng có tác dụng kháng
ung thư do giảm hoạt tính enzyme β-glucuronidase (enzyme xúc tác hình thành chất
gây ung thư đường ruột).
- Làm giảm cholesterol: nhiều chủng lactic làm giảm cholesterol huyết thanh ở
động vật bằng cách phân ly mật trong ruột, nhờ đó ức chế quá trình tái hấp thu mật
(mật vào trong máu có vai trò như cholesterol).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

15
- Cải thiện chức phận miễn dịch và phòng ngừa nhiễm trùng: các vi khuẩn
lactic có thể ngăn ngừa những mầm bệnh bằng sự ức chế cạnh tranh (cạnh tranh
sinh trưởng).
- Giảm viêm: probiotic có các vi khuẩn lactic điều hoà được quá trình
viêm và những đáp ứng quá mẫn nhờ điều hoà chức năng cytokin, ngăn ngừa
tái phát viêm ruột.
- Cải thiện hấp thu khoáng: vi khuẩn lactic trong probiotic có thể vô hiệu hoá
chứng suy hấp thu các khoáng vi lượng.
- Vi khuẩn trong probiotic có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển vi khuẩn gây
bệnh viêm ruột (đặc biệt đối với bệnh viêm ruột hoại tử ở gà) [1], [44].
1.3.4. Cơ chế tác động của probiotic
Đã có nhiều nghiên cứu giải thích cơ chế tác động của probiotic, song vẫn còn
có nhiều ý kiến khác nhau. Sau đây là tóm tắt những kiểu tác động của probiotic được
nhiều nhà khoa học chấp nhận [7], [14].

bằng cạnh tranh giành vị trí bám trên niêm mạc ruột hay trên bề mặt các mô
khác. Vi khuẩn bám dính trên niêm mạc ruột nhờ cơ chế đặc trưng (dựa vào
fimbritae bám dính của vi khuẩn và các phân tử thụ thể của thượng bì ruột) và cơ
chế không đặc trưng dựa vào những yếu tố hóa lý học. Người ta đã chứng minh
được khả năng bám dính và phát triển trên bề mặt hoặc bên trong ruột hoặc niêm
mạc ngoài của chủng Carnobacterium K
1
làm cho chủng này cạnh tranh vượt
trội và ngăn cản được sự lan rộng của các vi khuẩn gây bệnh ở cá như V.
anguillarum và A. hydrophila [7], [14].
1.3.4.4. Tăng cường đáp ứng miễn dịch
Kháng nguyên của probiotic kích thích tế bào niêm mạc ruột sản sinh kháng
thể chống lại tác nhân gây bệnh. Chất ức chế của probiotic tiếp tục nâng cao hiệu quả
kháng thể của vật chủ. Trong thực nghiệm, người ta thấy động vật thí nghiệm được
bổ sung vi khuẩn lactic đã tăng khả năng chống lại bệnh truyền nhiễm đường ruột khá
rõ rệt. Tôm không có khả năng tạo kháng thể vì không có đáp ứng miễn dịch thể dịch.
Probiotic có tác dụng tăng cường đáp ứng miễn dịch tự nhiên [7], [14].
1.3.5. Các tiêu chuẩn chọn vi khuẩn probiotic
Việc lựa chọn các chủng vi sinh vật sử dụng chế tạo probiotic tiêu chuẩn
đầu tiên là phải an toàn cho quá trình sản xuất và ứng dụng, có khả năng tồn tại
và chiếm lĩnh (colonization) trong đường tiêu hóa vật chủ. Các tiêu chuẩn lựa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

17
chọn này được hợp lý hóa thông qua các thí nghiệm in vitro qua đó người ta sẽ
tuyển chọn được các chủng có tiềm năng như là nguồn probiotic [7], [30].
Các chủng vi sinh vật probiotic được lựa chọn theo các tiêu chuẩn chủ yếu sau:
- Hoạt tính kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gây bệnh: Lựa chọn được
các chủng có khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn là đặc tính quan trọng nhất


18
Các loài thuộc chi Lactobacillus: L. acidophilus, L. amylovorus, L. brevis, L.
casei, L. rhamnosus, L. caucasicus, L. crispatus, L. delbrueckii, L. bulgaricus, L.
fermentum, L. gasseri, L. helveticus, L. johnsonii, L. lactis, L. leichmannii, L.
paracasei, L. plantarum, L. reuteri, L. rhamnosu.
Các loài thuộc chi Bifidobacterium: B. adolescentis, B. bifidum, B. breve, B.
infantis, B. lactis (B. animalis), B. licheniformis, B. longum.
Một số vi sinh vật probiotic khác không phải vi khuẩn lactic Lactobacillus
và Bifidobacterium: Bacillus subtilis, Enterococcus faecium, Saccharomyces
boulardii, Saccharomyces cerevisiae [14].
1.3.7. Tính an toàn của probiotic trên động vật
Việc nghiên cứu, phát triển chế phẩm probiotic và sử dụng trong chăn nuôi bắt
đầu từ khâu nghiên cứu sản xuất và tiêu thụ, sử dụng trên đàn gia súc, gia cầm. Các
chủng vi sinh vật đã qua nhiều khâu tiếp xúc với con người, môi trường trước khi
vào cơ thể động vật. Điều này cho thấy yêu cầu an toàn đối với chủng vi sinh vật là
vấn đề quan trọng nhất đối với vật nuôi, con người và môi trường.
Đối với động vật cần có thời gian thử nghiệm từ 1-3 tháng, kiểm tra các chỉ
tiêu tăng trọng, phản ứng cơ thể, theo dõi các bệnh tiêu hóa, bệnh nhiễm khuẩn và
các phản ứng phụ. Ngoài ra, cần có những thông số phân tích sinh hóa về máu và
đánh giá chỉ số Coliform trong phân [19].
Đối với con người, cần thiết phải thử nghiệm như trên động vật nhưng cần chú
ý các phản ứng phụ như dị ứng với da, mũi, mắt [19], [34]. Với môi trường cần đảm
bảo là vi sinh vật không có hại đối với con người và động vật, không mang gen lạ.
Nói chung các chủng vi sinh vật probiotic có nguồn gốc tự nhiên (từ hệ vi sinh vật
đường ruột vật nuôi) là các chủng được khuyến cáo sử dụng. Tổ chức FAO (2002)
[28] đưa ra hướng dẫn với việc tuyển chọn các chủng probiotic, ngoài các đặc tính
probiotic và đảm bảo an toàn thì các chủng này phải được cụ thể hóa các thông tin
về nguồn gốc chủng, tên phân loại đến chi và loài.


mì. Nhiều loài Lactobacillus được tìm thấy trong bột chua làm bánh mì gồm: L.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

20
acidophilus, L. farciminis, L. casei, L. plantarum, L. rhammosus, L. brevis, L.
sanfrancisco và L. fermentum. Vi khuẩn lactic được sử dụng như một chất bảo
quản sinh học vì một số sản phẩm trao đổi chất của các vi khuẩn lactic có hiệu
quả kháng khuẩn như: các axít hữu cơ, các axít béo, hydrogen peroxide,
diacetyl… người ta đặc biệt chú ý đến các bacterioxin, là các chất tạo bởi một số
vi khuẩn lactic có khả năng ức chế nhiều tác nhân gây bệnh như: Listeria,
Clostridium, Staphylococcus, Bacillus, Enterococcus… Do đó các bacterioxin
được nhận định là có hiệu quả cao và an toàn trong quá trình bảo quản các loại
thực phẩm. Các nhà nghiên cứu nhận thấy Lactobacillus là một trong những vi
khuẩn lactic có khả năng tạo ra nhiều loại bacterioxin. Các bacterioxin của
Lactobacillus có thể đưa vào thực phẩm để ngăn chặn sự phát triển của nhiều
loài vi khuẩn, đặc biệt là các vi khuẩn gây bệnh [48].
1.4.2. Trong công nghiệp
Vi khuẩn lactic được sử dụng để lên men thu axít lactic. Axít lactic là axít
hữu cơ đầu tiên được sản xuất bởi vi sinh vật vào năm 1880. Có vị chua dễ chịu và
có đặc tính bảo quản nên có thể làm gia vị đối với các loại nước uống nhẹ, tinh dầu,
dịch quả, mứt. Chúng được dùng để axít hóa rượu vang và hoa quả nghèo axít,
ngoài ra còn được sử dụng trong công nghiệp thuộc da, dệt, nhuộm, sơn và chất dẻo.
Người ta có thể sử dụng các loài Lactobacillus lên men tự nhiên các loại cơ chất
khác nhau để tạo ra axít lactic, như: L. bulgaricus có thể tạo ra axít lactic bằng cách
lên men nước sữa (whey). Axít lactic là một trong những axít hữu cơ được dùng đầu
tiên trong thực phẩm. Axít lactic được sử dụng theo một số cách như dùng trong
đóng gói ô liu Tây Ban Nha nhằm ngăn chặn sự hư hỏng và sự lên men, giúp bảo
quản bột trứng khô, cải thiện vị của dưa chua khi thêm vào giấm, làm chua nước ép
trái cây trong quá trình làm rượu vang… [1], [58].

Thụy Điển) Bên cạnh đó, nhiều lợi ích liên quan đến sức khỏe của các chủng
Lactobacillus cũng đã và đang được công bố như: tăng cường khả năng miễn
dịch, ngăn ngừa rối loạn đường ruột, giảm tiêu chảy do virus Trong thực tế,
phần lớn các chủng Lactobacillus cho thấy có khả năng sống trong đường ruột
và tạo nên những tác động tích cực lên hệ vi sinh vật đường ruột, kể cả việc ngăn
chặn sự tồn tại của các vi khuẩn gây bệnh và làm giảm bệnh lý của một số bệnh.
Khả năng định cư của Lactobacillus có tác dụng kìm hãm sự phát triển của
các vi sinh vật gây bệnh. Sự kìm hãm được thực hiện theo những phương thức sau:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

22
cạnh tranh chất dinh dưỡng, sản sinh ra độc tố và các sản phẩm trao đổi (các axít
béo bay hơi, các chất giống kháng sinh ), cạnh tranh vị trí bám dính ở niêm mạc
ruột và kích thích hệ thống miễn dịch ruột [29].
1.5. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột và tác động của hệ vi sinh vật tới sức khỏe vật chủ
Bên cạnh sự hấp thụ các chất dinh dưỡng, đường tiêu hóa của động vật còn
đóng vai trò quan trọng như là cơ quan miễn dịch trong cơ thể, do là hệ thống bảo
vệ và là hàng rào quan trọng chống lại các tác nhân gây bệnh xâm nhiễm. Thêm vào
các cơ chế bảo vệ chung, hệ thống miễn dịch với các phản ứng đặc hiệu và không
đặc hiệu, giúp chống lại các vi sinh vật gây bệnh. Khu hệ vi sinh vật đường ruột
cũng được coi là một trong các yếu tố chống lại các tác nhân gây bệnh.
Khi còn ở trong bào thai, đường tiêu hóa của vật nuôi ở trạng thái vô trùng,
nhưng chỉ vài giờ sau khi vật nuôi được sinh ra các vi sinh vật đã bắt đầu cư trú và
trở thành những “cư dân” bình thường trong đường tiêu hóa [27]. Theo thời gian, do
tiếp xúc trực tiếp với môi trường, đặc biệt là qua thức ăn và nước uống, số lượng và
tính đa dạng sinh học của các vi sinh vật cộng sinh không ngừng tăng lên. Số lượng
tế bào vi sinh vật cư trú trong đường tiêu hóa của vật nuôi có thể cao gấp mười lần
số lượng tế bào cấu tạo nên cơ thể chúng. Số lượng loài có thể lên tới từ 400-500.
Tuy nhiên, mật độ vi sinh vật ở các phân đoạn khác nhau của đường tiêu hóa (dạ

Có nhiều ý kiến khác nhau về mối tương quan cân bằng của hệ vi sinh vật
ruột. Theo Jans (2005), để đánh giá trạng thái cân bằng, các vi sinh vật ruột được
chia thành 3 nhóm: (1) nhóm chủ yếu (main flora) gồm các loài vi khuẩn kị khí
(Clostridium; Lactobacillus; Bifidobacteria; Bacteroides, Eubacteria); (2) nhóm vệ
tinh (Satellite flora), gồm chủ yếu là Enterococcus và E. coli, và (3) nhóm còn lại
(Residual flora) gồm các vi sinh vật có hại như Proteus, Staphylococcus và
Pseudomonas… Một quần thể vi sinh vật được coi là cân bằng khi tỷ lệ của các
nhóm trên dao động trong khoảng tương ứng là 90; 1,0 và 0,01%. Trạng thái mà các
nhóm này hình thành một tỷ lệ 90:1:0,01 được gọi là trạng thái “eubiosis” (tiếng Hy
Lạp có nghĩa là sự chung sống có lợi giữa các vi khuẩn với nhau và với vật chủ). Ở
trạng thái “eubiosis”, vật chủ cung cấp các điều kiện sống lý tưởng như nhiệt độ ổn
định, pH trung tính, dinh dưỡng và sự đào thải khi các chất chuyển hóa. Đổi lại, hệ
vi sinh vật sẽ mang lại lợi ích cho vật chủ thông qua tăng cường tiêu hóa các chất
dinh dưỡng, giải độc, tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K, loại trừ các vi
sinh vật có hại, tăng cường đáp ứng miễn dịch của vật chủ. Sự cân bằng của hệ vi
sinh vật trong đường tiêu hóa bị tác động bởi một số nhân tố vô sinh và hữu sinh
như: sinh lý vật chủ, khẩu phần ăn và cơ cấu nội tại của bản thân hệ vi sinh vật.
Thức ăn là nền dinh dưỡng cơ bản của vi sinh vật, bởi vậy sự thay đổi thành phần
khẩu phần, thức ăn không đảm bảo vệ sinh, phương pháp cho ăn không hợp lý…
đều làm tổn hại đến trạng thái cân bằng hệ vi sinh vật ruột. Tương tự như vậy, các
chất bài tiết của hệ tiêu hóa (dịch mật, các enzyme, chất đệm và chất nhầy…) cũng
như kiểu và tần số của đường ruột cũng tác động trực tiếp đến hệ vi sinh vật. Kiểu
và tần số của đường ruột bị tác động rất lớn bởi các stress (sinh đẻ, cai sữa, dồn
chuồng, vận chuyển…). Khi quan hệ cân bằng của hệ vi sinh vật ruột bị phá vỡ sẽ
tạo nên trạng thái “dysbiosis” (trạng thái “chung sống có hại”). Biểu hiện của trạng
thái “dysbiosis” ở vật chủ thường là thể trạng kém, sinh trưởng chậm và mắc các
bệnh đường tiêu hóa như tiêu chảy, viêm ruột hoại tử…(tóm tắt trạng thái eubiosis
và dysbiosis có trong bảng 2.1). Để cải thiện quan hệ cân bằng của hệ vi sinh vật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

năng chống chịu trong môi trường axít (pH= 2, 3, 4, 5), trong môi trường muối mật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

25
(0,5%; 1%; 1,5%; và 2%), có khả năng kháng khuẩn tốt (với Enterobacter aerogenes,
Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Salmonella typhi và Shigella flexneri) và mẫn
cảm với nhiều loại kháng sinh (như ampicillin, cephalothin, co-trimoxazole,
gentamicin, axít nalidixic, nitrofurantoin, norfloxacin và tetracycline) [51].
Nghiên cứu của Xiao-Hua Guo và cs đã cho thấy Lactobacillus có khả năng
kháng khuẩn (với E. coli, Salmonella typhimurium và Staphylococcus aureus),
chống chịu ở ngưỡng pH axít (pH = 2 và pH= 3) và đặc biệt giữa các chủng lựa
chọn không có sự đối kháng lẫn nhau [52]. Đồng quan điểm với Xiao-Hua Guo
nghiên cứu của Sameh H.M và cs cũng đề cập đến sự kháng khuẩn của
Lactobacillus acidophilus và khảo sát khả năng sinh trưởng của chủng này trong
các điều kiện như: ở pH=1, 2 và 3; ở nhiệt độ là 37
o
C, 40
o
C, 45
o
C, 50
o
C, 55
o
C và
60
o
C; ở nồng độ muối mật là 1%, 2% và 4% [47]. Năm 2011, nghiên cứu của
Sahadeva và cs sự đã chỉ ra một số đặc tính probitoic của chủng Lactobacillus như