BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
KHOA MÔI TRƯỜNG - CÔNG NGHỆ SINH HỌC
--------o0o---------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
SẢN XUẤT THỬ NEM CHUA PROBIOTICS
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH
: 111
GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI HƯƠNG
SVTH: PHẠM KHÁNH TÚ
MSSV: 106111039
Tp.HCM, tháng 07 năm 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC KTCN TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN: PHẠM KHÁNH TÚ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MSSV: 106111039
LỚP: 06DSH
1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:
“SẢN XUẤT THỬ NEM CHUA PROBIOTIC”
2. Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp:
- Tuyển chọn các chủng vi khuẩn lên men lactic (LAB) làm giống khởi động nem
chua dựa vào hoạt tính protease.
- Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật gây bệnh thực phẩm (E. coli, Salmonella spp.)
của giống vi sinh vật khởi động
- Sản xuất giống vi sinh vật khởi động
- Sản xuất thử nem chua sử dụng giống khởi động
- Kiểm tra chất lượng sản phẩm nem chua về mặt vi sinh.
3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 05/04/2010
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28/06/2010
5. Họ tên người hướng dẫn
Phần hướng dẫn
TS. Nguyễn Hoài Hương
Toàn bộ
Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn.
Ngày
tháng
năm 2010
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ): ……………………………
Đơn vị:…………………………………………………
Ngày bảo vệ:……………………………………………
Điểm tổng …………………………………………….
LỜI CẢM ƠN
Tận đáy lòng con xin gửi vạn lời cảm ơn đến bố mẹ, bố mẹ đã vất vả nuôi dưỡng
con thành người, là người thầy đầu đời của con và luôn là chỗ đựa vững chắc cho con
trên mọi bước đường đời.
Với lòng biết ơn sâu sắc. Em xin chân thành cảm ơn toàn thể quý Thầy Cô
Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, cùng toàn thể Thầy Cô Trường Đại Học
Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt cho em những
kiến thức quý báu về cơ sở cũng như chuyên nghành từ ngày em bước chân vào giảng
đường đại học.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Hoài Hương, người thầy đáng
kính, đã luôn tận tình chỉ dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành đồ án
tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn các thầy cô quản lý phòng thí nghiệm Trường Đại Học Kỹ Thuật
Công Nghệ Tp.HCM đã luôn tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn tất phần thực
nghiệm của đồ án.
Cảm ơn tất cả các bạn lớp 06DSH luôn kích lệ, động viên mình trong suốt quá
trình học tại trường và trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, tháng 6 năm 2010.
SVTH: Phạm Khánh Tú
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề ..........................................................................................................3
1.2 Mục tiêu đề tài....................................................................................................3
1.3 Ứng dụng đề tài..................................................................................................4
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về probiotics .....................................................................................5
2.1.1 Lịch sử nghiên cứu Probiotics .........................................................................5
2.1.2 Định nghĩa về Probiotics .................................................................................6
2.1.3 Hoạt tính sinh học của probiotics.....................................................................8
2.1.4 Cơ chế hoạt động của probiotics......................................................................8
2.1.3.1 Khả năng bám kết trên biểu mô ruột .............................................................8
2.1.3.2 Tổng hợp các chất có hoạt tính kháng vi sinh vật..........................................9
2.1.3.3 Hoạt tính kích thích hay điều hòa hệ miễn dịch và các hoạt tính khác .........10
2.2 Tổng quan về thực phẩm probiotics..................................................................10
2.2.1 Khái quát về lịch sử ra đời của thực phẩm probiotic ......................................10
2.2.2 Các dạng thực phẩm probiotics......................................................................11
2.2.3 Tiềm năng là phương tiện tải vi sinh vật probiotics của thịt lên men..............12
2.3 Tổng quan về thịt lên men ................................................................................14
2.3.1 Thịt lên men trên thế giới...............................................................................14
2.3.2 Những biến đổi sinh hóa xảy ra trong quá trình lên men thịt..........................15
2.3.3 Vi sinh vật khởi động cho quá trình lên men thịt............................................17
2.3.3.1 Lịch sử sử dụng vi sinh vật làm giống khởi động cho quá trình lên men thịt ...
...............................................................................................................................17
2.3.3.2 Những nét đặc trưng của vi sinh vật được dùng làm giống khởi động cho quá
trình lên men thịt ....................................................................................................19
a. Cạnh tranh được với các vi sinh vật trong môi trường thịt ..................................19
b. Khả năng sinh acid trong sản phẩm thịt lên men.................................................20
c. Khả năng tạo hương vị cho sản phẩm thịt lên men..............................................21
d. Khả năng sản sinh Bacteriocin và chất bảo quản sinh học ..................................21
e. Mang hoạt tính probiotics ...................................................................................21
2.3.4 Giới thiệu chung về thịt lên men Đông Nam Á và nem chua Việt Nam .........23
2.4 Tổng quan về Nem chua...................................................................................24
2.4.1 Giá trị dinh dưỡng của nem chua ...................................................................26
2.4.2 Nguyên liệu dùng sản xuất nem chua.............................................................26
2.4.2.1 Nguyên liệu chính ......................................................................................26
a. Thịt nạc ..............................................................................................................26
b. Đường ................................................................................................................28
2.4.2.2 Phụ liệu ......................................................................................................28
a. Muối ăn ..............................................................................................................28
b. Tỏi .....................................................................................................................29
c. Tiêu....................................................................................................................30
d. Ớt.......................................................................................................................30
e. Bao bì gói nem ...................................................................................................30
2.4.3 Qui trình sản xuất nem chua thủ công............................................................31
2.4.4 Xu hướng sản xuất nem chua trong tương lai.................................................32
Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu.............................................................................................................35
3.1.1 Địa điểm nghiên cứu .....................................................................................35
3.1.2 Thời gian thực hiện........................................................................................35
3.1.3 Giống vi sinh vật ...........................................................................................35
3.1.4 Thiết bị và dụng cụ .......................................................................................36
3.1.4.1 Thiết bị ......................................................................................................36
3.1.4.2 Dụng cụ .....................................................................................................36
3.2 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................37
3.2.1 Phương pháp luận..........................................................................................37
3.2.2 Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................37
3.2.2.1 Điều chế dịch protein (myofibrils) từ thịt nạc heo.......................................37
3.2.2.2 Phương pháp khảo sát hoạt tính protease của các vi khuẩn lactic dùng làm
giống khởi động sản xuất nem chua........................................................................38
3.2.2.3 Thí nghiệm xây dựng đường tương quan giữa độ đục và mật độ tế bào của
các chủng LAB ......................................................................................................40
3.2.2.4 Thí nghiệm xác định khả năng đối kháng bằng phương pháp đo độ đục......41
3.2.2.5 Chuẩn bị vi sinh vật khởi động sản xất nem chua........................................42
3.2.2.6 Sản xuất thử nem chua probiotics ..............................................................43
3.2.2.7 Phương pháp theo dõi về sự thay đổi pH và định lượng acid lactic tổng trong
quá trình lên men nem chua....................................................................................44
3.2.2.8 Phương pháp định lượng tổng số vi sinh vật hiếu khí trong sản phẩm nem
chua ......................................................................................................................45
3.2.2.9 Phương pháp định tính E.coli trong sản phẩm nem chua ............................45
3.2.9.10 Phương pháp định tính Salmonella trong sản phẩm nem chua ..................46
3.2.11 Phương pháp xác định mật độ tế bào vi khuẩn lactic trong sản phẩm nem chua
thành phẩm ............................................................................................................46
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
4.1 Thu dịch protein (myofibrils) từ thịt nạc heo ...................................................48
4.2 Khảo sát hoạt tính protease của các vi khuẩn lactic làm giống khởi động cho sản
xuất thử nem chua .................................................................................................48
4.3 Thí nghiệm xác định khả năng đối kháng bằng phương pháp đo độ đục ..........51
4.4 Chuẩn bị giống khởi động sản xuất nem chua thử nghiệm ...............................54
4.5 Sản phẩm nem chua sản xuất thử nghiệm ........................................................55
4.6 Kết quả đo pH và định lượng acid lactic tổng trong quá trình lên men nem chua
thử nghiệm ............................................................................................................56
4.7 Kết quả định lượng tổng vi sinh hiếu khí .........................................................57
4.8 Kết quả định tính E.coli ...................................................................................58
4.9 Kết quả định tính salmonella ...........................................................................59
4.10 Mật độ tế bào LAB trong sản phẩm nem chua thành phẩm ............................59
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận ...........................................................................................................62
5.2 Kiến nghị .........................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
LAB: lactic acid bacteria
DANH MỤC CÁC BẢNG
Stt
Tên bảng
Thực phẩm nguồn gốc sữa chứa probiotics trên thế giới
Bảng 2.1
Bảng 2.2
(Charalampopoulos et al., 2009).
Trang
12
Các chủng vi khuẩn thường được sử dụng làm giống khởi động
sản xuất xúc xích lên men (Hammes và Hertel (1998), Holzapfel,
Haberer, Snel, Schillinger, và Huis in’t Veld (1998), and
18
Josephsen and Jespersen (2004) )
Bảng 3.1 Bảng ký hiệu nguồn gốc phân lập các chủng vi khuẩn lactic
35
Bảng 3.2 Các bước thực hiện test tính đối kháng với vi sinh chỉ thị của
chủng LAB
42
Bảng 3.3 Các nguyên phụ liệu dùng trong chế biến nem chua thử nghiệm
44
Bảng 4.1 Đường kính vòng phân hủy cơ chất của enzyme protease bằng
phương pháp khuyếch tán qua giếng thạch
Bảng 4.2 Hình ảnh khảo sát hoạt tính protease của các chủng vi khuẩn
latic
49
50
Bảng 4.3 Kết quả kiểm tra khả năng kháng vi sinh chỉ thị của các chủng
Vi khuẩn lactic
Bảng 4.4 Sự thay đổi pH trong quá trình lên men nem chua thử nghiệm
Bảng 4.5 Hàm lượng acid lactic tổng (% acid lactic tổng) trong quá trình
lên men nem chua thử nghiệm
Bảng 4.6 Kết quả định lượng tổng vi sinh hiếu khí trong sản phẩm nem
chua thử nghiệm
Bảng 4.7 Kết qả định tính E.coli sản phẩm nem chua thử nghiệm
Bảng 4.8 Kết quả định tính salmonella sản phẩm nem chua thử nghiệm
53
55
56
57
58
59
Bảng 4.9 Kết quả đếm mật độ tế bào LAB trong sản phẩm nem chua thử
nghiệm sau 3 ngày lên men
50
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Tác động của probiotics trong đường tiêu hóa (Davis CP, 1996)..............9
Hình 2.2: Cơ chế kháng vi snh vật của probiotics ....................................................9
Hình 2.3. Các con đường hoạt về động trao đổi chất của vi sinh khởi động trong quá
trình lên men thịt ....................................................................................................19
Hình 2.4 Nem chua ...............................................................................................24
Hình 2.5: Nem truyền thống ..................................................................................25
Hình 2.6: Thịt nạc..................................................................................................26
Hình 2.7: Công thức cấu tạo đường Saccharose.....................................................28
Hình 4.1: Thí nghiệm ủ dịch nuôi cấy N3 với vi sinh chỉ thị..................................52
Hình 4.2: Thí nghiệm ủ dịch nuôi cấy T7 với vi sinh chỉ thị ..................................53
Hình 4.3: Sản phẩm nem chua thành phẩm được sản xuất thử nghiệm...................55
Hình 4.4: Kết quả định tính E.coli của sản phẩm nem chua thử nghiệm.................58
Hình 4.5: Kết quả định tính salmonella âm tính của sản phẩm nem chua thử nghiệm
trên môi trường XLD .............................................................................................59
Hình 4.6: Kết quả đổ đĩa xác định mật độ tế bào LAB trong sản phẩm nem chua thử
nghiệm ...................................................................................................................61
DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ
ĐỒ THỊ
Đồ thị 4.3: Tỷ lệ ức chế sự tăng trưởng vi sinh chỉ thị của dịch nuôi cấy vi khuẩn
lactic ......................................................................................................................54
SƠ ĐỒ
Stt
Tên sơ đồ
Trang
Sơ đồ 2.1
Qúa trình hình thành các chất tạo hương vị trong lên men thịt
16
Sơ đồ 2.2
Quy trình sản xuất nem chua thủ công
31
Sơ đồ 3.1
Quy trình tách chiết protein từ thịt nạc heo
38
Sơ đồ 3.2
Qui trình tiến hành khảo sát hoạt tính protease của các chủng vi
khuẩn lactic
Sơ đồ 3.3
Các bước chuẩn bị giống khởi động
40
43
GVHD: Ts.Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
LỜI MỞ ĐẦU
Được biết từ cách đây hàng ngàn năm, lên men là một trong những cách thức
hữu hiệu nhất giúp con người bảo quản thực phẩm, đồng thời góp phần làm tăng tính
đa dạng cho bữa ăn hằng ngày. Theo dòng thời gian cùng với sự tiến bộ của xã hội,
con người đã biết khai thác nhiều hơn những ưu điểm của quá trình lên men, không chỉ
đơn thuần sử dụng quá trình lên men để bảo quản thực phẩm tránh bị hư hỏng nữa mà
đã biết ứng dụng những ưu điểm của lên men cho nhiều mục đích khác như làm tăng
giá trị dinh dưỡng, tăng giá trị cảm quan cho các sản phẩm thực phẩm. Ngày nay, các
sản phẩm thực phẩm được sản xuất ra từ quá trình lên men là rất đa dạng cả về chủng
loại, kết cấu sản phẩm, bao bì sản phẩm như sữa chua, bia, rượu vang, nem
chua…Trong đó, nem chua được biết đến như là một món ăn truyền thống đậm đà
hương vị quê hương của người Việt Nam. Nem chua là một sản phẩm được lên men từ
thịt không qua quá trình xử lý nhiệt mà chủ yếu là nhờ vào hoạt động của hệ vi khuẩn
lên men lactic có trong tự nhiên. Tuy nhiên, trong tự nhiên là môi trường tồn tại của vô
vàn các loài vi sinh vật, việc sử dụng các chủng vi khuẩn lên men lactic lấy từ tự nhiên
chỉ theo kinh nghiệm sản xuất thì chất lượng sản phẩm nem chua sẽ tiềm ẩn rất nhiều
nguy cơ đặc biệt là nguy cơ về mặt vi sinh vật gây bệnh cho người tiêu dùng. Đây
chính là một trong những thách thức nhưng đồng thời cũng là một động lực thúc đẩy
các nhà khoa học đặc biệt là các nhà khoa học trong lĩnh vực công nghệ sinh học
không ngừng tìm kiếm, phân lập, chọn lọc ra các chủng vi khuẩn lên men lactic có
hoạt tính mạnh và đặc biệt là các chủng vi khuẩn lactic có hoạt tính probiotics làm
giống khởi động cho quá trình sản xuất nem chua. Với việc sử dụng các chủng vi
khuẩn lactic được phân lập và được tuyển chọn theo đăc tính probiotics làm giống
khởi động cho quá trình lên men nem chua thì chất lượng sản phẩm nem chua thành
phẩm không những được đảm bảo hơn mà nó còn là một thực phẩm tốt cho sức khỏe
của người tiêu dùng. Với mong muốn tìm kiếm các chủng vi khuẩn lactic được phân
lập từ sản phẩm nem chua truyền thống mang hoạt tính probiotics và các vi khuẩn
1
GVHD: Ts.Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
probiotics thương mại và sử dụng các chủng này đến chất lượng nem chua thành phẩm
em thực hiện đề tài “SẢN XUẤT THỬ NEM CHUA PROBIOTICS”
2
GVHD:Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 1
Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Xã hội ngày càng phát triển thì những yêu cầu về chất lượng sản phẩm thực
phẩm của người tiêu dùng ngày càng khắc khe hơn cả về khía cạnh dinh dưỡng và vệ
sinh an toàn. Nem chua Việt Nam, qua bao đời nay vẫn là một món ăn được nhiều
người tiêu dùng Việt Nam ưa chuộng, tuy nhiên vấn đề đảm bảo vệ sinh an toàn thực
phẩm của các sản phẩm nem chua sản xuất theo theo phương pháp truyền thống vẫn
là một vấn đề khiến nhiều người chưa an tâm và là một trong những trở ngại lớn
ngăn cản sự tiếp cận rộng hơn của sản phẩm nem chua với người tiêu dùng. Một sản
phẩm thực phẩm không những chỉ cung cấp dinh dưỡng cho người tiêu dùng mà còn
có những tác dụng có lơi cho sức khỏe thì sản phẩm đó thu hút được nhiều sự quan
tâm của khách hàng và các thực phẩm probiotics là một trong những thực phẩm có
thể nói thỏa mãn được những yêu cầu đó của người tiêu dùng. Nem chua là một sản
phẩm được lên men từ thịt nhờ vào sự hoạt động của vi khuẩn acid lactic (LAB), vi
khuẩn lactic là nhóm vi sinh vật thường xuyên có mặt trong thành phần của hệ vi
sinh vật probiotics. Vì thế mà việc ứng dụng những chủng vi khuẩn lactic có tiềm
năng probiotics làm giống khởi động lên men nem chua sẽ củng cố thêm chất lượng
của sản phẩm nem chua và chiếm được cảm tình của người tiêu dùng.
1.2 Nội dung đề tài
- Tuyển chọn các chủng vi khuẩn lên men lactic (LAB) làm giống khởi động
nem chua dựa vào hoạt tính protease.
- Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật gây bệnh thực phẩm (E. coli, Salmonella
spp.) của giống vi sinh vật khởi động
- Sản xuất giống vi sinh vật khởi động
- Sản xuất thử nem chua sử dụng giống khởi động
- Kiểm tra chất lượng sản phẩm nem chua về mặt vi sinh.
3
GVHD:Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 1
1.3 Ứng dụng đề tài
Cùng với kết quả của đề tài khác liên quan đến khảo sát chất lượng cảm quan
nem chua sản xuất bằng giống vi sinh khởi động nói trên, đề tài này mở ra khả năng
sử dụng các chủng tiềm năng probiotic làm giống vi sinh khởi động trong lên men
nem chua.
4
GVHD: Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 2
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về probiotics
2.1.1 Lịch sử nghiên cứu Probiotics
Việc sử dụng vi sinh vật sống nhằm tăng cường sức khỏe con người không
phải là mới. Trên hàng nghìn năm về trước, rất lâu trước khi có sự tìm ra thuốc
kháng sinh, con người đã biết tiêu thụ các thực phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi
chẳng hạn như các sản phẩm sữa lên men. Các bằng chứng cho thấy quá trình sản
xuất sữa lên men được ghi trong “Book of Genesis”. Theo Ayurveda, một trong số
ngành y học lâu đời nhất là vào khoảng 2500 năm trước công nguyên, sự tiêu thụ sữa
chua (một sản phẩm sữa lên men) đã được ủng hộ để duy trì sức khỏe tốt. Các nhà
khoa học đầu tiên, như Hippocrates và những người khác cũng chỉ định sữa lên men
với tính chất dinh dưỡng và thuốc của nó, để chữa trị rối loạn ruột và dạ dày.
Khoa học giải thích cho ảnh hưởng có lợi của các vi khuẩn lactic có trong sữa
lên men được cung cấp lần đầu tiên vào năm 1907 bởi người đoạt giải Nobel, nhà
sinh lý học người Nga, Eli Metchnikoff. Trong bài thảo luận xuất sắc của ông " Việc
kéo dài cuộc sống " (‘The prolongation of life’), Metchnikoff đã tuyên bố "Sự phụ
thuộc của hệ vi sinh vật trong ruột đối với thực phẩm làm cho nó có khả năng chấp
nhận biện pháp thay đổi hệ vi sinh vật trong người của chúng ta, tức là thay thế vi
sinh vật có hại bởi vi sinh vật hữu ích. Người ta đề xuất rằng sự tiêu hóa một vài vi
khuẩn được chọn lựa có thể có ích lợi ảnh hưởng đến vùng dạ dày ruột người.
Metchnikoff tin vào lý do chính gây ra quá trình lão hóa của con người là do
chất độc tạo thành bởi sự thối rữa và sự lên men trong ruột. Và khi nhận thấy quá
trình lên men acid lactic của sản phẩm sữa ngăn chặn sự thối rữa, ông ta đã tin rằng
sự tiêu thụ sản phẩm sữa lên men như thế sẽ tương tự với việc ngăn chặn lại quá trình
thối rữa ruột. Metchnikoff đưa ra giả thuyết rằng cuộc sống khoẻ mạnh và lâu dài của
nông dân Bungari là do sự tiêu thụ các sản phẩm sữa lên men. Ông tin khi được tiêu
thụ, các vi khuẩn lên men trong sản phẩm ảnh hưởng tốt đến hệ vi sinh vật của ruột
5
GVHD: Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 2
kết, giảm hoạt động của vi khuẩn độc, bằng cách ấy dẫn đến cuộc sống thọ. Điều này
khiến cho Metchnikoff đã khuyên trong sách của ông rằng uống đồ uống chẳng hạn
như sữa chua chứa vi khuẩn lactic sẽ ngăn cản lão hóa.
Một điều thú vị là một vài năm trước bài thảo luận cuả Metchnikoff, trong khi
quan sát sự đối kháng giữa các chủng vi khuẩn, đã nhận thấy sự tiêu thụ vi khuẩn
không gây bệnh để kiểm soát các vi khuẩn gây bệnh. Ngoài ra, cùng một thời gian,
Henry Tissier đã phân lập Bifidobacteria, trước ki được xếp vào thành viên của
nhóm vi khuẩn lactic, từ phân của trẻ được nuôi bằng sữa mẹ và nhận thấy chúng là
một thành phần nổi bật của hệ vi sinh vật ruột. Tissier tin rằng sự thống trị của
Bifidobacteria trong cơ thể trẻ sẽ chiếm chỗ của các vi khuẩn thối rữa liên quan đến
sự xáo trộn dạ dày và sự tự thành lập của chúng để chiếm chỗ của các vi khuẩn có
ích trong ruột. Như vậy tương tự như Metchnikoff, Tissier tin vào giả thuyết ảnh
hưởng lớn của Bifidobacteria tới số trẻ em này . Lý thuyết của ông được khẳng định
bởi quan sát lâm sàng trẻ nuôi bằng sữa mẹ so với trẻ được nuôi bằng sữa hộp .
Mặc cho sự diễn ra thế chiến I và cái chết của Metchnikoff làm giảm sự quan
tâm tới liệu pháp diệt khuẩn của ông ấy, nền tảng cho khái niệm hiện đại về
probiotics rõ ràng đã được thành lập. Nghiên cứu về việc sử dụng vi khuẩn lactic
trong chế độ ăn uống đã được tiếp tục suốt cả thế kỷ vừa qua. Trong khi công việc ở
giai đoạn trước của thế kỷ là đề cập đến việc sử dụng sữa lên men để điều trị bệnh
lây nhiễm đường ruột, các nghiên cứu gần đây đã tập trung vào lợi ích sức khỏe khác
của các vi sinh vật này cũng như về bảo đảm sự sống sót của các vi khuẩn này khi ở
trong vùng dạ dày ruột và các loại thực phẩm để vận chuyển chúng vào trong cơ thể
con người.
Các kiến thức có được về probiotics thông qua những nghiên cứu này đã thúc
đẩy mạnh mẽ ngành công nghiệp các sản phẩm sữa. Từ các quan sát từ sớm của Eli
Metchnikoff và các nhà nghiên cứu khác, lịch sử của probiotics với sản phẩm sữa lên
men đã tiếp tục cho đến tận hiện đại. Điều này hiển nhiên được thấy rõ qua thực tế
ngày hôm nay của thị trường thực phẩm sữa-probiotic khổng lồ đang tồn tại.
6
GVHD: Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 2
2.1.2 Định nghĩa về Probiotics
Từ “probiotics” có nguồn gốc từ Hy Lạp có nghĩa là “cho cuộc sống”. Tuy
nhiên, định nghĩa về probiotics đã phát triển nhiều theo thời gian. Lilly và Stillwell
(1965) đã mô tả trước tiên probiotics như hỗn hợp được tạo thành bởi một động vật
nguyên sinh mà thúc đẩy sự phát triển của đối tượng khác. Phạm vi của định nghĩa
này được mở rộng hơn bởi Sperti vào đầu những năm bảy mươi bao gồm dịch chiết
tế bào thúc đẩy phát triển của vi sinh vật. Sau đó, Parker (1974) đã áp dụng khái
niệm này đối với phần thức ăn gia súc có một ảnh hưởng tốt đối với cơ thể vật chủ
bằng việc góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật trong ruột của nó. Vì vậy, khái niệm
“probiotics” được ứng dụng để mô tả “cơ quan và chất mà góp phần vào cân bằng hệ
vi sinh vật ruột”.
Định nghĩa chung này sau đó được làm cho chính xác hơn bởi Fuller (1989),
ông định nghĩa probiotics như “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống mà có
ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng việc cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật ruột của
nó”. Khái niệm này sau đó được phát triển xa hơn : “vi sinh vật sống (vi khuẩn lactic
và vi khuẩn khác, hoặc nấm men ở trạng thái khô hay bổ sung trong thực phẩm lên
men) mà thể hiện một ảnh hưởng có lợi đối với sức khỏe của vật chủ sau khi được
tiêu hóa nhờ cải thiện tính chất hệ vi sinh vật vốn có của vật chủ”.
Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây đã chứng minh vùng ruột thật sự là một hệ sinh
thái vi sinh vật ở người trưởng thành; mặc dù phương pháp trị liệu kháng sinh, bệnh
tật hoặc thay đổi chế độ ăn có thể dẫn đến thay đổi hệ sinh thái này, nhưng trạng thái
mất cân bằng này dường như có khả năng tự hiệu chỉnh ( Tannock, 2005). Vi khuẩn
probiotic được tiêu thụ với số lượng lớn cũng không đủ để trở thành chủng chiếm ưu
thế trong ruột và có thể hiếm khi được phát hiện trong mẫu ruột hoặc phân sau một
hay hai tuần sau sự tiêu hóa.
Do đó, quan trọng là chúng ta phải hiểu trên thực tế ảnh hưởng của probiotic
có thể được đem lại bởi các sự kết hợp và cơ cấu hoạt động ít gắn bó hơn và tạm thời
hơn so với hệ vi sinh vật đường ruôt ở người. Vì vậy, định nghĩa về probiotics hiện
tại là “vi sinh vật sống mà đi ngang qua vùng ruột và làm lợi cho sức khỏe của người
tiêu dùng”( Tannock et al., 2005 ). Và hiện nay theo định nghĩa của FAO/WHO:
7
GVHD: Ts. Nguyễn Hoài Hương
SVTH: Phạm Khánh Tú
Chương 2
“Probiotics là những vi thể sống mà với số lượng được kiểm soát hợp lý sẽ giúp bồi
bổ sức khoẻ cho người tiếp nhận”.
2.1.3 Hoạt tính sinh học của probiotics
Để đạt mục tiêu gây ảnh hưởng tích cực lên sức khỏe vật chủ, probiotics phải có
những hoạt tính sinh học sau:
- Có khả năng sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa là chịu được acid và dịch tiêu
hóa dạ dày.
- Có khả năng kết dính trên bề mặt biểu mô ruột và tồn tại lâu dài trong đường
tiêu hóa người.
- Có hoạt tính đối kháng chống lại các vi sinh vật gây bệnh như Escherichia
coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori …
- Kích thích miễn dịch nhưng không gây viêm.
- Kháng độ biến và kháng ung thư (Mattila et al, 2002).
2.1.4 Cơ chế hoạt động cả probiotics
2.1.4.1 Khả năng bám kết trên biểu mô ruột
Vị trí hoạt động của probitoics là trên bề mặt biểu mô ruột. Tại đó, trước tiên
chúng phải có khả năng bám dính cạnh tranh vịt trí và nguồn dinh dưỡng với các vi
sinh vật gây bệnh. Muốn vậy, chúng phải sống sót khi đi qua dạ dày, nơi có pH acid
và enzyme tiêu hóa (Hình 2.1).
Vi sinh vật probiotics góp phần tạo nên hệ vi sinh vật đường ruột lành mạnh.
Chúng kết bám vào biểu mô ruột với số lượng lớn và đa dạng và nhờ đó cải thiện cơ
chế bảo vệ vật chủ bằng cách:
- Cạnh tranh với vi sinh vật gây bệnh về thức ăn và vị trí kết bám;
- Tổng hợp các hợp chất kháng vi sinh vật;
- Cảm ứng huy động tế bào miễn dịch và hoạt hóa đáp ứng miễn dịch thích hợp;
8
- Xem thêm -