Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
‐ 1 ‐
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
TÀI LIỆU Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
‐ 2 ‐
1.1. Giới thiệu về vi khuẩn Lactic
[18, 21]
Theo hệ thống phân loại của Bergey năm 1979 thì vi khuẩn lactic được phân
loại như sau:
Họ: Lactobacteriaceae.
Họ phụ: Streptoccaceae.
Giống: Streptococcus.
Leuconostoc.
Họ phụ: Lactobacteriaceae.
Giống: Lactobacterium.
1.1.1. Giới thiệu về vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
khuẩn lạc nhỏ có hình dạng không ổn đònh. Trên môi trường thạch nghiêng thì
khuẩn lạc khô, phát triển kém và giới hạn theo vết cấy.
Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
‐ 3 ‐
Lên men lactic đồng hình, tích tụ 2,2% acid lactic trong môi trường, không
phát triển trong môi trường hydratcarbon, môi trường khoai tây, phát triển tốt trên
môi trường dòch thể cao nấm men.
Lactobacillus acidophilus là một dạng probiotic được sử dụng thường xuyên
nhất. Là vi khuẩn có lợi cư trú trong ruột, âm đạo, trong phân người và động vật.
Chúng có khả năng sinh Bacteriocin là chất ức chế các vi khuẩn gây bệnh đường
ruột.
Lactobacillus acidophilus có khả năng lên men các loại đường: glucose,
fructose, galactose, mannose, maltose, lactose và không lên men xylose, arabinose,
ramnose, glycerol, mannitol, sorbitol, inositol. Cho các phản ứng: methyl red (+),
indol (–), VP (–), citrate (–), catalase (–), khả năng đông vón sữa (+).
1.1.1.3. Các quá trình trao đổi chất
Hiện nay các thành viên của phức hợp Lactobacillus acidophilus được phân
vào nhóm lên men đồng hình bắt buộc. Hexose được lên men để tạo thành acid
lactic theo con đường EMP. Chúng có enzyme aldolase nhưng thiếu
phosphoketolase, không lên men gluconat và peptone. Tất cả các loài đều tạo đồng
phân dạng D và L của acid lactic.
1.1.1.4. Sự thay đổi thành phần của sữa trong quá trình lên men
Trong quá trình lên men sữa tạo thành sản phẩm sữa chua có sự thay đổi
màu sắc của các loại đường, casein và các thành phần khác.
- Sự thay đổi đường sữa: vi khuẩn lactic sử dụng đường lactose nhờ hệ
thống enzyme lactase để chuyển hoá lactose thành glucose và
1.1.2.2. Trong nông nghiệp và môi trường
Vi khuẩn lactic có khả năng hạn chế sự phát triển của Fusarium, loại nấm
gây bệnh quan trọng trong nông nghiệp. Nấm Fusarium khi phát triển sẽ làm cây
yếu đi và đây là cơ hội gây bệnh cho cây trồng.
Chế phẩm EM (Effective Microorganism) hay chế phẩm vi sinh hữu hiệu nó
bao gồm 80 chủng vi sinh trong đó có sự góp phần của vi khuẩn lactic. Hiệu quả
của chế phẩm này là cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng và giải quyết vấn đề ô
nhiễm môi trường.
1.1.2.3. Trong y dược
Vi khuẩn lactic được sử dụng trong y học để chữa bệnh đường ruột, dùng
trong phẫu thuật chỉnh hình, nha khoa, bệnh phụ khoa…
1.1.2.4. Trong bảo quản và chế biến thực phẩm
Trong bảo quản và chế biến thực phẩm vi khuẩn lactic được sử dụng để làm
dưa chua, làm chua quả mà không làm mất màu tự nhiên của quả. Dùng trong sản
xuất tương, đậu phụ hay lên men sữa.
1.2. Giới thiệu về probiotic
[19]
1.2.1. Lòch sử và đònh nghóa về probiotic
1.2.1.1. Lòch sử về probiotic
Probiotic có nghóa là “for life”, ngày nay được dùng để chỉ những vi sinh vật
có lợi cho người và động vật do Dr.Eli Metchinikoff, một nhà khoa học người Nga
đạt giải Nobel năm 1908, đưa ra khi ông nghiên cứu về vai trò của những vi khuẩn
có lợi trong đường ruột. Ông là người đầu tiên đưa ra giả thiết về cuộc sống khỏe
mạnh và tuổi thọ cao của những người nông dân Bulgari, khi họ sử dụng những sản
Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
hiệu quả mong muốn.
1.2.2. Vai trò của probiotic
- Tăng “ thành bảo vệ” miễn dòch, một số có khả năng kích thích cả miễn dòch
đặc hiệu và không đặc hiệu, cùng với việc sinh ra sIgA ở màng nhầy.
- Kìm hãm sự phát triển của các vi khuẩn, virus, nấm có hại.
- Có khả năng xâm chiếm đường ruột, bám vào màng nhầy ruột.
- Có khả năng chòu được acid dạ dày, chòu được muối mật.
Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
‐ 6 ‐
- Sinh ra các chất chống vi sinh vật gây bệnh như Samonella, E. coli,
Clostridium…
- Phòng và chữa một số bệnh đường tiêu hóa: tiêu chảy, táo bón, ung loét dạ
dày ….
- Giảm triệu chứng dò ứng, triệu chứng không dung nạp được lactose.
- Ngăn chặn ung thư đường ruột, ung thư ruột kết.
Hiện nay, các chủng vi khuẩn được sử dụng với vai trò là các probiotic chủ
yếu thuộc Lactobacillus và Bifidobacterum, ngoài ra Enterococcus và Streptococus
cũng được sử dụng ít hơn. Những vi khuẩn này thường cư trú trong ruột. Một số
chủng tiêu biểu bao gồm Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus gasseri,
Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium longum,
Bifidobacterium bifidum. Bên cạnh những vi khuẩn còn có nấm men Saccharomyces
boulardii cũng được xem là probiotic.
Bảng 1.
1: Những vi sinh vật được sử dụng làm probiotic [17].
Chủng Lactobacillus Chủng Bifidobacterium Các chủng khác
L. acidophilus
L. casei
L. rhamnosus
enzyme lactase thuỷ phân lactose thành glucose và galactose.
Việc bổ sung Lactobacillus có thể làm tăng khả năng lên men lactose và do
vậy cải thiện được triệu chứng không dung nạp lactose. Các vi khuẩn đường ruột
giúp chuyển hoá hầu hết lượng lactose không được hấp thu ở ruột non. Ngoài ra
các vi khuẩn Lactobacillus làm tăng thời gian vận chuyển lactose từ miệng đến lúc
bài tiết theo phân, do đó cơ hội cho việc tiêu hoá lactose nhiều hơn
1.2.3.2. Giảm một số bệnh về đường tiêu hoá
¾ Ung loét
Bệnh loét trong hệ thống tiêu hoá có liên quan đến chế độ ăn uống hàng
ngày, ít sử dụng các sản phẩm sữa lên men và rau quả, sử dụng quá nhiều sữa, thòt,
tinh bột. Việc sử dụng nhiều sản phẩm sữa lên men làm giảm nguy cơ bò ung loét
trong hệ tiêu hoá. Các nghiên cứu cho thấy rằng L.acidophilus và B.bifidum hoạt
động như một liệu pháp sinh học cho viêm dạ dày và tá tràng.
S. boulardii đã được chứng minh có hiệu quả trong việc điều trò bệnh viêm
loét dạ dày.
Ngăn chặn Helicobacter Pylori:
Ngày nay người ta sử dụng probiotic trong việc chống lại Helicobacter
Pylori, một vi sinh vật Gram âm gây bệnh viêm dạ dày loại B, loét trong hệ tiêu
hoá và ung thư dạ dày. In vitro và ở động vật, người ta còn chỉ ra rằng vi khuẩn
Lactic có thể ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và làm giảm hoạt
tính của enzyme urease, mà enzyme này cần thiết cho các vi sinh vật gây bệnh lưu
trú trong môi trường acid của dạ dày.
Cùng với việc nhiễm H.pylori, lượng L.actobacillus trong dạ dày cũng thiếu
hụt, cũng như việc giảm số lượng Bifidobacteria đồng thời với việc tăng lượng
Enterobacteria, và sự thay đổi trong hệ thống miễn dòch ở đường ruột. Do vậy việc
củng cố lại hệ vi sinh vật đường ruột và sự rối loạn miễn dòch bằng Bifidobacteria
và Lactobacilli sẽ mang lại kết quả khá tốt. Ngoài ra H.pylori cũng cần một khoảng
thời gian để tiến đến biểu mô dạ dày, và do đó thành phần vi sinh vật đường ruột là
rất quan trọng đối với việc nhiễm H.pylori.
Bacteriocin là những chất ức chế đặc biệt được các vi sinh vật tiết ra và ức
chế, tiêu diệt các vi sinh vật khác, chủ yếu là vi khuẩn. Bacteriocin là các peptide,
polypeptide, protein hoặc là những chất ít mang cấu trúc gen của protein và được
cấu tạo từ các amino acid, cũng có thể bao gồm các amino acid hiếm như
lanthionine hay beta-methyllanthionine.
Các vi sinh vật sinh bacteriocin thường xuất hiện tự nhiên như trong sữa và
các sản phẩm từ sữa. Việc sử dụng các vi sinh vật có khả năng sinh bacteriocin đã
Chương 1: Tổng quan tài liệu Luận văn tốt nghiệp
‐ 9 ‐
có từ nhiều thế kỷ trước trong việc bảo quản thực phẩm. Mỗi bacteriocin cũng chỉ
có tác dụng với một số nhóm vi sinh vật xác đònh.
Bacteriocin của các vi khuẩn lactic được chia làm 4 nhóm sau:
- Nhóm 1
chứa lanthibiotic: đây là những peptic nhỏ và có khả năng
chòu nhiệt, chứa amino acid như lanthionine.
- Nhóm 2
chia thành 3 nhóm nhỏ trong đó nhóm 2a thường gặp nhất bao
gồm các bacteriocin như pediocin có khả năng chống Listeria.
- Nhóm 3
là những nhóm protein không bền nhiệt.
- Nhóm 4
là phức hợp của protein, lipid, và glucid.
Bảng 1.2
: Một số bacteriocin của các probiotic [19]
Vi sinh vật Bacteriocin
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus 11088
Lactobacillus acidophillus NCFM