ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


ĐÀO THỊ MINH CHÂU KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA PHƢƠNG PHÁP VI GÓI
BẰNG NATRI ALGINATE LÊN SỐ LƢỢNG VÀ HOẠT TÍNH
PROBIOTIC CỦA LACTOBACILLUS CASEI TRONG QUÁ
TRÌNH TẠO BỘT SỮA CHUA Chuyên ngành: VI SINH VẬT HỌC
Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN THÖY HƢƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, Năm 2012
LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hƣớng dẫn của tôi,
PGS. TS. Nguyễn Thúy Hƣơng. Ngƣời thầy luôn tận tâm đối với học trò của mình. ―Cô
ơi, đƣợc làm việc cùng Cô, Châu luôn luôn thấy hạnh phúc, ấm áp. Cô luôn có sự nhiệt
huyết, tinh thần trách nhiệm trong công việc, là tấm gƣơng cho Châu học tập rất nhiều
Cô ạ. Châu cám ơn Cô rất nhiều, Cô đã luôn tạo điều kiện cho Châu làm việc trong mọi
hoàn cảnh, động viên Châu, nếu không đƣợc sự giúp đỡ của Cô, Châu sẽ không thể
hoàn thành xong luận văn này‖.

1.2.2.3. Bệnh viêm ruột 9
1.2.2.4. Ung thƣ ruột kết 10
1.2.2.5. Ngăn ngừa và điều trị bệnh do nhiễm Helicobacter pylori 11
1.2.2.6. Giảm cholesterol 11
1.2.3. Một số cơ chế phân tử liên quan đến hoạt động của Probiotic 11
1.2.3.1. Sự tồn tại và sống sót của probiotic trong đƣờng dạ dày-ruột 12
1.2.3.2. Probiotic điều chỉnh chức năng của tế bào chủ 13
1.3. LACTOBACILLUS CASEI 16
L. casei 16
1.3.2. Đặc điểm sinh lý của L. casei và nơi phân bố 16
1.3.3. Vai trò của L. casei đối với hệ tiêu hóa 17
1.4. KỸ THUẬT BAO VI GÓI 19
1.4.1. Định nghĩa bao vi gói 19
1.4.2. Bao vi gói tế bào vi sinh vật 19
1.4.3. Cấu trúc hạt vi gói 19
1.4.4. Nguyên vật liệu cho vi gói 20
1.4.4.1 Cấu tạo của alginate 21
1.4.4.2. Tính chất của alginate 21
1.4.5. Các phƣơng pháp vi gói 22
1.4.5.1. Phƣơng pháp nhỏ giọt (nén ép) 23
1.4.5.2. Phƣơng pháp nhũ tƣơng hóa 23
1.4.5.3. Ƣu nhƣợc điểm của hai phƣơng pháp vi gói 24
1.4.6. Vai trò của vi gói 25
1.4.7. Nghiên cứu khả năng bảo vệ vi sinh vật của phƣơng pháp vi gói bằng
alginate. 26
1.4.7.1. Nghiên cứu trong nƣớc 26
1.4.7.2 Nghiên cứu ngoài nƣớc 26
1.5. BỘT SỮA CHUA VÀ PHƢƠNG PHÁP SẤY PHUN 28
1.5.1. Bột sữa chua 28
1.5.2. Sấy phun 30

3.1.2.3. Khả năng khử cholesterol 62
3.1.2.4. Khả năng sinh bacteriocin và các hợp chất tƣơng tự bacteriocin 64
3.1.2.5. Khảo sát khả năng chịu nhiệt độ cao của L. casei 65
3.2. VI GÓI VI KHUẨN L. CASEI 68
3.2.1 Cấu trúc hạt vi gói 68
3.2.2. Hiệu suất vi gói L. casei 69
3.2.3. Chọn nồng độ chất vi gói và phƣơng pháp vi gói thích hợp 71
3.2.3.1. Khảo sát khả năng sống sót của L. casei vi gói trong môi trƣờng
SGJ pH 2 71
3.2.3.2 Khảo sát khả năng sống sót của L. casei vi gói ở nhiệt độ cao. 74
3.3. KHẢO SÁT TỈ LỆ PHỐI TRỘN MALTODEXTRIN VÀ CÁC THÔNG
SỐ KỸ THUẬT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN TẠO BỘT SỮA CHUA
PROBIOTIC VỚI CHẾ PHẨM VI GÓI L. CASEI 77
3.3.1. Khảo sát tỉ lệ phối trộn Maltodextrin 77
3.3.2. Khảo sát nhiệt độ không khí đầu vào 79
3.3.3. Khảo sát thông số lƣu lƣợng dịch phun 81
3.4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẢI THIỆN CỦA PHƢƠNG PHÁP VI GÓI
BẰNG NATRI ALGINATE LÊN SỐ LƢỢNG VÀ BẢO TOÀN ĐẶC
TÍNH PROBIOTIC CỦA L. CASEI TRONG QUÁ TRÌNH TẠO SẢN PHẨM
BỘT SỮA CHUA 83
3.4.1. So sánh khả năng sống sót của vi khuẩn L. casei dạng tự do và vi gói
ngay sau quá trình sấy phun. 83
3.4.2. Vai trò bảo vệ của phƣơng pháp vi bao tế bào lên tỷ lệ sống sót của L. casei
trong môi trƣờng SGJ pH 2 qua các giai đoạn. 86
3.4.3. Khả năng sống sót trong môi trƣờng muối mật (0.3%) qua các giai đoạn. 88
3.4.4. Khả năng bảo toàn đặc tính probiotic của vi khuẩn L. casei qua các giai
đoạn 90
3.4.4.1. Khả năng sinh các hợp chất bacteriocin và các hợp chất kháng khuẩn
tƣơng tự bateriocin 90
3.4.4.2. Khả năng khử cholesterol 90

Tuy nhiên, khả năng sống sót của vi khuẩn probiotic đƣợc duy trì với một số
lƣợng lớn khi đi qua đƣờng tiêu hóa của ngƣời vẫn còn là một thách thức lớn đối với
việc phân phối hiệu quả những vi khuẩn có lợi này [8]. Bởi vì nhiều vi khuẩn probiotic
khó có thể tồn tại trong môi trƣờng có nồng độ acid thấp và muối mật của đƣờng tiêu
hóa [16], [88].
Bên cạnh đó, thời hạn sử dụng của sữa chua rất ngắn, khoảng 1 ngày trong điều
kiện nhiệt độ phòng (25-30
0
C) và khoảng 5 ngày ở 7
0
C hoặc 10 ngày ở 4
0
C và đây là
mối quan tâm cho việc phát triển các sản phẩm có chứa các vi sinh vật có hoạt tính sinh
học [43].

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

2

Phƣơng pháp sấy phun hiện nay đƣợc nghiên cứu và sử dụng phổ biến vì
phƣơng pháp này có thể loại bỏ độ ẩm ở tỷ lệ cao, chi phí thấp và rút ngắn quá trình
sản xuất . Một đặc tính quan trọng của phƣơng pháp này là vẫn giữ đƣợc tính ổn định
của sản phẩm và có thể thực hiện đƣợc ở qui mô sản xuất lớn [79].
Với phƣơng pháp sấy phun, không những giúp cho quá trình lƣu trữ và bảo quản
sữa chua đƣợc lâu dài mà vẫn giữ đƣợc mật độ vi sinh vật nhất định trong sản phẩm.
Vấn đề lớn đặt ra cho việc ứng dụng phƣơng pháp sấy phun sữa chua là việc bảo tồn
khả năng sống sót của vi khuẩn lactic trong và sau khi sấy khô. Bởi vì các vi khuẩn
lactic khá nhạy cảm với nhiệt.
Hiện nay, kỹ thuật bao vi gói vi sinh vật có thể bảo vệ tốt tế bào vi sinh vật ở

Hệ tiêu hóa của ngƣời gồm: dạ dày, ruột non và ruột già. Với pH của dịch bên
trong thấp (khoảng pH 2), dạ dày đƣợc xem là hàng rào hóa học chống lại sự xâm nhập
của các vi khuẩn lạ vào đƣờng ruột. Ngƣời ta thấy rằng số lƣợng vi khuẩn ở dạ dày nói
chung rất thấp, mật độ cao nhất khoảng 10
4
tế bào/ml dịch ruột. Nhiều nghiên cứu cho
thấy có sự tồn tại của lactobacilli và streptococci tại vị trí này. Tuy nhiên, không tồn tại
bất cứ hệ vi sinh vật nào nổi bật [61].
Đƣờng ruột gồm ruột non và ruột già. Ruột non đƣợc chia thành 3 phần: tá tràng
(duodenum), hỗng tràng (jejunum) và hồi tràng (ilenum) [45]. Tá tràng kế tiếp dạ dày
nên bên trong tá tràng pH khá thấp và cũng không có hệ vi sinh vật chiếm ƣu thế. Từ tá
tràng xuống hồi tràng, pH bên trong trở nên ít acid và số lƣợng vi khuẩn tăng dần, có
thể đạt từ 10
5
-10
7
tế bào/gram vật chất bên trong ruột [61].
Vị trí của ruột già bắt đầu từ manh tràng (cecum), nơi nối với hồi tràng, gắn với
kết tràng lên (ascending colon), kết tràng ngang (transverse colon), kết tràng xuống
(descending colon), kết tràng xích ma (sigmoid colon) và trực tràng (rectum) [4].
Trong kết tràng, các vi khuẩn hiện diện với số lƣợng lớn, chúng có thể sử dụng
một số sản phẩm của quá trình tiêu hóa thức ăn để làm chất dinh dƣỡng và tạo nên môi
trƣờng lên men đặc biệt. Các vi khuẩn hiếu khí tùy ý (nhƣ Escherichia coli) có thể hiện
diện ở đây nhƣng với số lƣợng thƣờng nhỏ hơn các vi khuẩn khác, thƣờng ít hơn 10
7
tế
bào/gram khối lƣợng vật chất bên trong ruột. Hoạt động của các loài vi khuẩn hiếu khí
tùy ý này tiêu thụ khí oxy và tạo nên một môi trƣờng kỵ khí nghiêm ngặt cho ruột già.
Điều này thuận lợi cho sự phát triển dồi dào các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc gồm:
Clostridium và Bacteroides, khiến cho số lƣợng của chúng có thể lên đến 10

gây bệnh chủ yếu đƣợc mô tả ở hình 1.1.
Gần đây, cùng với sự phát triển của các phƣơng pháp tiếp cận mới trong nghiên
cứu vi sinh vật, các nhà nghiên cứu nhận thấy các phƣơng pháp nuôi cấy vi sinh truyền
thống đã bỏ sót một số lƣợng đáng kể các vi sinh vật trong hệ vi sinh vật đƣờng ruột so
với các phƣơng pháp sinh học phân tử nhƣ: FISH (fluorescent in situ hybridization),
dot-blot. Sử dụng những kỹ thuật này, các nhà khoa học đã phát hiện đƣợc
Bifidobacteria chiếm 10
9
-10
10
tế bào/gram trọng lƣợng khô của phân (Langendijk và
c.s., 1995; Harmsen và c.s., 1999). Trƣớc đây, do những đánh giá không chính xác về
tổng số vi sinh vật đƣợc nuôi cấy, số lƣợng Bifidobacteria và Lactobacilli trong phân
ngƣời trƣởng thành đã đƣợc đánh giá lần lƣợt khoảng 10% và 2% (Moore và c.s.,

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

6

1974; Mitsuoka, 1992) và gần đây đƣợc ƣớc tính lại khoảng 3% và <1% khi sử dụng
FISH hoặc dot-blot (Sghir và c.s, 2000) [96].


bởi những thế hệ mới [61].
1.2. ĐỊNH NGHĨA, VAI TRÕ VÀ CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA
PROBIOTIC
1.2.1. Định nghĩa của probiotic
Probiotic bắt nguồn từ ngôn ngữ Hy Lạp có nghĩa là vì sự sống (for life) và ngày
nay đƣợc dùng để gọi những vi sinh vật có liên quan đến những hiệu quả có lợi trên
con ngƣời và động vật. Nói về lịch sử của probiotic, chúng ta không thể không nhắc
đến Elie Metchnikoff (1845-1916), một nhà khoa học công tác tại viện Pasteur ở Paris
và đã từng nhận giải Nobel Y Học (1908) vì khám phá của ông về quá trình thực bào.
Ông nổi tiếng với những nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực miễn dịch học và là
ngƣời đầu tiên đã đƣa ra liệu pháp chữa trị bằng các vi khuẩn lactic. Nhà khoa học
ngƣời Ucraina này cho rằng: ―sự phụ thuộc của các vi sinh vật đƣờng ruột vào thực
phẩm khiến cho nó có thể chấp nhận các biện pháp làm thay đổi hệ vi sinh vật trong cơ
thể chúng ta và có thể thay thế những vi sinh vật có hại bằng những vi sinh vật có lợi‖
(Metchnikoff, 1908). Cùng thời đó, bác sĩ nhi khoa Henry Tissier đã theo dõi những
đứa trẻ bị tiêu chảy. Ông nhận thấy phân của những bệnh nhi này chứa ít vi khuẩn khác
thƣờng, có hình dạng chữ Y. Ngƣợc lại, những vi khuẩn chẻ đôi này lại có rất nhiều ở
những trẻ khỏe mạnh (Tisier, 1906). Ông cho rằng những vi khuẩn này có thể giúp cho
bệnh nhân tiêu chảy phục hồi sức khỏe của đƣờng ruột [31], [50], [69], [87].
Những nghiên cứu trên của Metchnikoff và Tisier đã tạo nên những tiền đề có
tính khoa học về vi khuẩn probiotic. Mặc dù vậy, thuật ngữ probiotic vẫn chƣa đƣợc
biết đến, mãi cho đến khi Lilly và Stillwell đặt tên cho những chất tạo bởi một vi sinh
vật có tác dụng kích thích sự phát triển của vi sinh vật khác (Lilly và Stillwell, 1965).
Packer là ngƣời đầu tiên đã sử dụng thuật ngữ probiotic theo ý nghĩa gần với định
nghĩa đƣợc chấp nhận ngày nay. Ông định nghĩa ―probiotic là những sinh vật và những
chất góp phần vào sự cân bằng hệ vi sinh vật đƣờng ruột‖, nhƣng chất trong định nghĩa
của Parker tại mang ý nghĩa bao quát gồm cả chất kháng sinh. Fuller sau đó đã nỗ lực

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học


Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

9

vi sinh vật cũng có hoạt tính lactase cao. Ở sản phẩm sữa chua, vi khuẩn sinh ra các
enzyme β-galactosidase và lactose đƣợc chuyển thành acid lactic. Do đó, nó giúp cải
thiện quá trình không dung nạp lactose rất hiệu quả. Theo Salminen và c.s., (2004), β-
galactosidase có thể phát hiện trong tá tràng và hồi tràng sau khi tiêu thụ sữa chua tƣơi
[84].
1.2.2.2. Chống nhiễm đƣờng tiết niệu
E. coli từ ruột, thƣờng là tác nhân gây ra bệnh đƣờng tiết niệu ở phụ nữ. Những
nghiên cứu sử dụng các viên thuốc chứa các chủng Lactobacillus GR-1, B-54 và RC-
14 đã thu đƣợc kết quả khả quan trong việc phục hồi hệ sinh vật đƣờng tiết niệu. Bằng
cách gia tăng hàng rào Lactobacillus ở âm đạo, ngƣời ta cho rằng tác nhân gây bệnh sẽ
khó xâm nhập vào bàng quang, vì vậy ngăn chặn đƣợc hiện tƣợng nhiễm trùng gây ra
bởi tác nhân này [31].
1.2.2.3. Bệnh viêm ruột
Viêm loét ruột kết và bệnh Crohn‘s là những bệnh viêm ruột thƣờng gặp ở Mỹ
và Tây Âu. Một vài loại thuốc đƣợc chỉ định cho việc chữa trị những căn bệnh này, tuy
nhiên bệnh thƣờng tái phát sau một thời gian chữa trị. Nguyên nhân của các bệnh viêm
ruột này không rõ ràng, có thể liên quan đến việc gây tổn thƣơng của niêm mạc do vi
sinh vật, các yếu tố tâm lý và thói quen ăn uống. Các nghiên cứu cho thấy sử dụng
probiotic có thể làm giảm viêm và triệu chứng của bệnh viêm ruột kết. Hơn nữa, những
kết quả sơ bộ ở mô hình động vật cũng chứng tỏ probiotic tạo ảnh hƣởng tích cực trên
bệnh viêm ruột kết ở chuột (Madsen, 1999 ; Steidler và c.s, 2000). Một vài kết quả
khác cũng đƣợc mô tả ở ngƣời nhƣ: việc sử dụng L. rhamnosus GG ở những bệnh nhân
bị bệnh Crohn‘s đẩy nhanh phản ứng miễn dịch IgA đƣờng ruột (Malin và c.s., 1996).
Mặt khác, một cuộc nghiên cứu sơ bộ trên 4 trẻ em bị bệnh Crohn‘s nhẹ cho thấy L.
rhamnosus GG có thể cải thiện chức năng hàng rào của ruột và tình trạng bệnh lý

ở ngƣời [44], [69].

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

11

1.2.2.5. Ngăn ngừa và điều trị bệnh do nhiễm Helicobacter pylori
Helicobacter pylori (H. pylori) là một trong số ít vi khuẩn có thể tồn tại ở niêm
mạc dạ dày. Trong một số trƣờng hợp, chúng có thể gây viêm dạ dày, loét hệ thống tiêu
hóa và ung thƣ dạ dày. Việc sử dụng probiotic để chống lại H. pylori là một ứng dụng
khá mới mẻ. Các nhà khoa học nhận thấy rằng chủng L. acidophilus LB có thể tiết ra
một chất kháng khuẩn chống lại H. pylori trong điều kiện in vitro. Làm giảm khả năng
kết bám và phát triển của H. pylori vào các tế bào ruột HT29-MTX ở ngƣời đƣợc nuôi
cấy (Coconnier, 1997). Ngoài ra, L. salivarius cũng cho thấy khả năng ngăn chặn yếu
tố nhiễm H. pylori ở ngƣời (Sakamoto, 2001). Trong một cuộc nghiên cứu trên những
ngƣời bị nhiễm H. pylori tình nguyện, sữa chua LC1 chứa L. johsonnii La1 đã làm
giảm mật độ H. pylori và làm giảm chứng viêm trong xoang (Felley, 2001). L. gasseri
cũng làm giảm nhiễm H. pylori và chứng viêm niêm mạc ở ngƣời (Sakamoto, 2001)
[44].
1.2.2.6. Giảm cholesterol
Rất nhiều nhà nghiên cứu đề xuất các chế phẩm probiotic có tác dụng giảm
cholesterol hiệu quả. Tuy nhiên, cơ chế của hiệu ứng này vẫn chƣa giải thích chắc
chắn. Có hai giả thuyết để giải thích cơ chế. Một trong số đó là vi khuẩn có thể gắn
hoặc kết hợp cholesterol trực tiếp vào màng tế bào. Thứ hai, enzyme thủy phân muối
mật kết hợp với muối mật mà có nhiều khả năng kết hợp phân hủy cholesterol [76].
Khi nghiên cứu về việc giảm cholesterol đã cho thấy rằng L. reuteri CRL 1098
giảm cholesterol toàn phần 38% khi nó đƣợc đƣa vào cơ thể chuột trong 7 ngày với tỷ
lệ 10
4
tế bào/ngày. Cũng với liều lƣợng L. reuteri này, triglyceride giảm 40%, không

Những tiếp cận dựa trên bộ gen đang bắt đầu khám phá nhiều protein liên kết ở
bề mặt tế bào vi khuẩn có chức năng liên kết với dịch nhày và tế bào ruột, một số
nghiên cứu đã nhận diện đƣợc vài nhân tố kết bám ở L. acidophilus. Ngoài ra, sự kết
bám đặc hiệu mannose của L. plantarum cũng đƣợc nhận diện, ngƣời ta thấy rằng vi
khuẩn gây bệnh đƣờng ruột E. coli có khả năng liên kết với các tế bào biểu mô thông
qua các thụ thể mannose. Do đó, các chủng probiotic có khả năng kết bám (nhƣ L.

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

13

plantarum) có thể ngăn cản sự tấn công và sự định cƣ của E. coli ở những vị trí liên kết
và bằng cách đó, sinh vật chủ sẽ đƣợc bảo vệ chống lại bệnh tật [63].
1.2.3.2. Probiotic điều chỉnh chức năng của tế bào chủ
Các probiotic đƣợc biết là có hiệu quả điều chỉnh các phản ứng miễn dịch và
hàng rào ruột. Những cơ chế liên quan đến vấn đề này có thể đƣợc khám phá thông qua
các nghiên cứu in vitro về các phản ứng ở biểu mô ruột của sinh vật chủ hoặc các phản
ứng của tế bào miễn dịch với chủng probiotic. Một số cơ chế này đƣợc mô tả chi tiết:
Các tế bào bạch tuộc (Dendritic cell – DC) có vai trò quan trọng trong việc bắt
đầu nhận diện vi khuẩn, do đó quan trọng trong sự hình thành các phản ứng với tế bào
T (T cell). Một số probiotic (nhƣ L. plantarum 299 và các probiotic của sản phẩm
VSL#3) có khả năng kích thích sự trƣởng thành và biểu hiện của các tế bào DC theo
các cách khác nhau, góp phần hỗ trợ các phản ứng miễn dịch với các tế bào T hỗ trợ
(helper). Sự tƣơng tác với các tế bào DC này xuất hiện một phần gián tiếp là nhờ vi
khuẩn probiotic liên kết với PRR (pattern recognition receptor – thụ thể kiểu nhận
diện), DC-SIGN (DC-specific intercellular adhesion molecule 3-grabbing non-
integrin). Quan trọng là chỉ những chủng probiotic này mới có thể tƣơng tác với DC-
SIGN dẫn đến sự phát triển các tế bào T điều hòa sản xuất IL-10 (interleukin-10) [63].
Bên cạnh đó, các tế bào biểu mô ruột (Intestinal Epithelial Cells - IEC) và ruột
kết (Colonic Epithelial Cells – CEC) cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận

con đƣờng truyền tín hiệu ở IEC. Những khám phá này cho thấy probiotic có thể điều
chỉnh chức năng hàng rào của ruột thông qua nhiều cơ chế khác nhau [63].
Bên cạnh đó, Lactobacillus GG có khả năng tƣơng tác với các tế bào DC gây ra
các tế bào T CD
4+
kích thích giảm đáp ứng miễn dịch trong thí nghiệm in vitro, cũng
có những ảnh hƣởng tƣơng tự trên các tế bào DC của những bệnh nhân bị bệnh
Crohn‘s và những ngƣời tình nguyện khỏe mạnh sau khi tiêu thụ Lactobacillus GG
[17].

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

15
Tóm lại, các vi sinh vật probiotic có khả năng điều chỉnh một số chức năng của
tế bào chủ. Một số hoạt động chức năng này của probiotic liên quan đến các phân tử

bằng cách gây ra hBD2 trong các tế bào IEC (8). Tế bào M ở đây là một tế bào biểu mô
đặc biệt, có vai trò hấp thu và chuyên chở kháng nguyên [63].

1.3. LACTOBACILLUS CASEI
1.3.1. Lactobacillus casei
Lactobacillus casei (L. casei) là vi khuẩn Gram
dƣơng, kỵ khí không hoàn toàn, không di động và
không sinh bào tử, có dạng hình que (kích thƣớc tế bào
khoảng 0.7-1.1 x 2.0-4.0 mm). Đƣợc phân loại nhƣ
sau:

1.3.2. Đặc điểm sinh lý của L. casei và nơi phân bố
Giống với những vi khuẩn acid lactic, L. casei có khả năng chịu đựng đƣợc điều
kiện acid cực đoan và acid lactic là sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men trao đổi
chất. Trong giống Lactobacillus, L. casei là nhóm lên men theo con đƣờng dị hình, sản
xuất acid lactic từ đƣờng hexose theo lộ trình Embden-Meyerhof và từ pentose đến con
đƣờng 6-phosphogluconate/phosphoketolase [11]. Nhiệt độ phát triển từ 15
0
C – 45
0
C.
Riboflavin, acid folic, calcium pantothenate và niacin là những nhân tố yêu cầu cho
quá trình phát triển và phát triển tối ƣu ở pH từ 5.5 - 5.8 [49].
L. casei là một sinh vật kỵ khí tùy ý, tạo năng lƣợng thông qua quá trình lên
men. Hầu hết các chủng L. casei có thể lên men galactose, glucose, fructose, mannose,
mannitol, N-acetylglucosamine và tagatose. Khả năng lên men lactose ở các chủng
phân lập từ ruột của ngƣời và pho mát thì phổ biến hơn trong các chủng phân lập từ các

và đƣợc sử dụng nhƣ các chế phẩm sinh học [66]. Hữu hiệu trong việc thúc đẩy hoặc
hỗ trợ sự cân bằng các vi khuẩn sống có trong đƣờng tiêu hóa [45].
L. casei có khả năng thích ứng với nhiều hệ sinh thái. Khu trú trong đƣờng ruột,
L. casei với chức năng nhƣ một probiotic (các vi sinh vật thúc đẩy sự phát triển của vi
sinh vật khác) [46]. Những đặc tính thuộc về probiotic là khả năng chịu đựng đƣợc acid
và mật, kháng lại các vi sinh vật gây bệnh [66].
1.3.3. Vai trò của L. casei đối với hệ tiêu hóa
L. casei rất quan trọng trong việc điều hòa hệ miễn dịch của đƣờng tiêu hóa. Vi
khuẩn L. casei sẽ liên kết với bề mặt khoang ruột và kích thích đƣờng ruột liên kết với
mô bạch huyết [64]. Điều này sẽ tăng cƣờng phản ứng miễn dịch bẩm sinh và cung cấp
khả năng miễn dịch của đƣờng ruột và cơ thể. Nghiên cứu của Perigon và c.s., (1988)
thấy rằng khi cho chuột dùng sữa lên men trong 11 ngày với liều dùng 100 µg/ngày sẽ

Đào Thị Minh Châu Luận văn Thạc Sĩ Sinh Học

18

kích thích hoạt động của bạch cầu và đại thực bào; hoạt động miễn dịch này xuất hiện
vào ngày thứ 3, đáp ứng duy trì trong vòng 5 ngày và giảm nhẹ vào ngày thứ 8 [75].
Ngoài ra, L. casei giúp điều hòa hệ miễn dịch, tránh tình trạng đáp ứng quá mức
dẫn đến hiện tƣợng viêm ở ruột. Nghiên cứu của nhóm tác giả Hacini-Rachinel và c.s.,
(2009) cho thấy, sau 14 ngày cho chuột bị viêm ruột kết uống sữa lên men có bổ sung
L. casei DN-114 001, chuột có hiện tƣợng giảm viêm đáng kể. Nguyên nhân đƣợc giải
thích là L. casei có thể ngăn chặn chức năng của tế bào T điều hòa nhân tố Foxp3
+

CD
4+
của biểu mô ruột (nhân tố kích thích viêm ruột kết) [40].
Để chống lại tác nhân gây bệnh có thể xâm nhập vào hệ thống miễn dịch, L.