Xây dựng bộ sưu tập giống vi khuẩn lên men lactic có hoạt tính probiotics

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 1: GIỚI THIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 1

LỜI MỞ ĐẦU

Xu hướng của con người ngày nay là quay về sử dụng các sản phẩm mang
tính thiên nhiên như từ động vật, thực vật và cả vi sinh vật…, khai thác những kinh
nghiệm cổ truyền kết hợp với kỹ thuật hiện đại và hạn chế tối đa việc đưa các hoá
chất vào cơ thể. Vì vậy, khuynh hướng sử dụng liệu pháp thay thế cho liệu pháp
kháng sinh dùng trong điều trị bệnh ngày càng được chú trọng. Có thể nói, liệu
pháp dùng probiotic được xem là liệu pháp thay thế khắc phục được những nhược
điểm của liệu pháp dùng kháng sinh như gây nhiều phản ứng phụ cho bệnh nhân,
chi phí lại cao và tình trạng kháng kháng sinh của vi sinh vật gây bệnh. Từ lâu con
người đã biết sử dụng probiotics như một thực phẩm bảo vệ sức khỏe nhưng vào
những năm gần đây probiotics mới được đánh giá cao và nghiên cứu sâu hơn
Probiotic là tên gọi chung để chỉ những vi khuẩn có lợi ký sinh bên trong
ruột. Từ “probiotic” được bắt nguồn từ Hy Lạp, có nghĩa tiếng Anh là “for life”
nghĩa là “dành cho cuộc sống”. Định nghĩa của Tổ chức y tế thế giới và Tổ chức
lương nông thế giới (WHO/FAO) đề nghị vào năm 2001: “Probiotic là những vi
sinh sống trong đó khi được quản lý phù hợp về mật độ đem lại lợi ích cho sức khỏe
trên vật chủ”.
Kể từ lúc được phát hiện ra vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà bác học người Nga
Elie Matchnikoff, ngày nay probiotics đã được coi như một loại “thần dược” tự
nhiên giúp con người tăng cường sức đề kháng, cải thiện hệ tiêu hoá và giúp chống
lại rất nhiều bệnh tật phát sinh từ bên trong đường ruột, tuy nhiên các chế phẩm
probiotics (thường gọi là men tiêu hoá) không phải là thuốc, mà được xếp vào
nhóm chất bổ sung dinh dưỡng hay thực phẩm chức năng
Chính vì những lợi ích trên và theo quan điểm phòng bệnh hơn chữa bệnh, ở
các nước phát triển có xu hướng sử dụng các loại thực phẩm có lợi ích cho sức khỏe
nhiều hơn là sử dụng thuốc điều trị, cho nên các sản phẩm có chứa probiotics đã

được sử dụng tại rất nhiều nước trên toàn thế giới như Mỹ, Nhật Bản và Châu Âu…
Probiotics đã được bổ sung vào rất nhiều sản phẩm như thực phẩm thông thường:
sữa chua để ăn, sữa chua lỏng để uống, nước trái cây…đến các thực phẩm bổ sung
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 1: GIỚI THIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 2

dành cho người bệnh và dưới dạng thuốc không cần kê toa như viên nén, hay dạng
bột… Châu Âu dẫn đầu trong việc tiêu thụ probiotic. Mỗi người dân Pháp tiêu thụ
trung bình hằng năm 33kg yogurt trong khi mỗi người dân Mỹ chỉ tiêu thụ có 4 kg.
Hiện nay tại Việt Nam đã xuất hiện trên thị trừơng một số thực phẩm chứa
probiotics như Probi (Vinamilk), Sữa uống Yakult (Yakult).
Ở nước ta hiện tại cũng đang đẩy mạnh việc nghiên cứu để sản xuất probiotic
dùng trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên sản phẩm tinh chế thì giá
thành còn cao nên hiện nay nước ta vẫn sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là các
loại phụ phẩm của ngành nông nghiệp. Do đó giá thành của probiotic giảm xuống
nhiều và cũng giúp cho vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, giảm tỉ lệ bệnh và góp phần cải
thiện môi trường.
Vi khuẩn dùng rộng rải trong sản xuất probiotics và được thử nghiệm lâm
sàng nhiều nhất, là các loại Lactobacillus (như L. acidophilus, L. rhamnosus, L.
bulgaricus, L. reuteri và L. casei); nhiều chủng Bifidobacterium và Saccharomyces
boulardii là những vi nấm không gây bệnh. Như vậy vi khuẩn lactic là một trong
những nguồn vi khuẩn probiotic quan trọng nhất, chiếm ưu thế cao.
Tóm lại, nghiên cứu phát triển và ứng dụng probiotics vào cuộc sống là một
công việc cần được quan tâm và đầu tư nhiều hơn nữa. Với ý nghĩa đó em mong
muốn đóng góp thêm vào nguồn vi khuẩn probiotic những chủng vi khuẩn lactic
mới từ những nguồn chứa vi khuẩn lactic an toàn như thực phẩm lên men và các
nguồn đã được nghiên cứu là có chứa hệ vi sinh vật đường ruột, có tính kháng
khuẩn cao và những hoạt tính probiotic tốt nhất qua đồ án tốt nghiệp của em: “XÂY
DỰNG BỘ SƯU TẬP GIỐNG VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC CÓ HOẠT TÍNH

PROBIOTICS”. Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm của trường đại học Kỹ
Thuật Công Nghệ, thành phố Hồ Chí Minh.


GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 1: GIỚI THIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 3

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề:
Từ trước đến nay, vi khuẩn vẫn luôn bị mang tiếng xấu vì con người thường
gắn liền chúng với bệnh tật. Nhưng trên thực tế, có rất nhiều loại vi khuẩn có ích
cho chúng ta. Trong hệ tiêu hóa của chúng ta có một hệ vi sinh vật với số lượng rất
lớn, trong đó có hơn 400 loài vi khuẩn khác nhau (Melissa peterson et al., 2002),
chúng được xếp vào 2 loại: vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn có ích. Các loài vi khuẩn
sống chung với nhau tạo thành hệ sinh thái ổn định, cân bằng và là hàng rào bảo vệ,
giúp cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh đường ruột cũng như duy trì một số
hoạt động chuyển hóa của cơ thể. Vi khuẩn có ích càng nhiều thì hệ tiêu hóa càng
khỏe mạnh.
Các nhà khoa học mỗi ngày hiểu biết nhiều hơn về vai trò của vi khuẩn trong
việc giữ cho sức khỏe con người và nhiều lợi ích về sức khỏe liên quan đến sử dụng
đúng loại hình và mức độ của vi sinh sống. Nó đang được ứng dụng rộng rãi vào
đời sống con người bởi vì tính hợp lý và hiệu quả mà nó thể hiện. Probiotics với
phương cách là bổ sung những chủng vi sinh vật hữu dụng vào cơ thể nhằm làm
tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, tăng và đảm bảo tính an toàn về sức khoẻ.
Trên quan điểm về an toàn sinh học, an toàn thiết thực thì probiotics đang
chiếm thế thượng phong so với một số phương cách khác. Vì rằng tính hiệu quả của
probiotics (tính trị bệnh) là sự điều hoà an toàn, tự nhiên, không làm tồn dư kháng
sinh, và phần lớn không có bất cứ ảnh hưởng có hại nào. Mà với sự khắt khe của

con người thì điều này là số một. Hiệu quả tác dụng của probiotics không chỉ đơn
thuần là làm thức ăn ngon hơn mà có rất nhiều tác dụng, như: tiêu hoá thức ăn và
làm bớt sự rối loạn tiêu hoá; đẩy mạnh sự tổng hợp vitamin B và một số enzyme
tiêu hoá; cải thiện sự dung nạp lactose; cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột: chúng
chiếm chỗ và trung hòa độc tố của các vi khuẩn có hại, làm giảm số lượng vi khuẩn
gây hại đồng thời tăng cường tạo các kháng thể giúp nâng cao khả năng miễn
dịch…; ngăn chặn những chỗ loét trong hệ thống tiêu hoá; ngăn chặn viêm; giảm
cholesterol; giảm tỷ lệ chết non; tăng trọng nhanh…(Theo kết quả công trình nghiên
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 1: GIỚI THIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 4

cứu đạt giải Nobel y học về lợi ích của men vi sinh đối với sức khỏe của nhà bác
học người Nga Elie Metchnikoff).
Probiotics có nhiều chủng khác nhau và hiệu quả của probiotics có liên quan
đến chủng vi khuẩn cụ thể. Trong đó Lactobacillus rhamnosus GG và
Bifidobacterium lactic Bb-12 là hai chủng vi khuẩn có tác dụng tăng cường tiêu hóa
và miễn dịch cho cơ thể . Vì vậy nguồn vi khuẩn probiotic càng phong phú sẽ góp
thêm khả năng phòng và trị bệnh nhằm bảo vệ sức khỏe cho con người.
Ở Việt Nam, probiotics cũng là đề tài mới được quan tâm trong những năm
gần đây, chủ yếu theo hướng thành lập bộ sưu tập các chủng probiotics dựa trên
họat tính kháng vi sinh vật và ứng dụng bước đầu trong dược phẩm, thức ăn gia súc
thủy sản và công nghệ lên men truyền thống. Nguồn vi sinh vật có họat tính ở Việt
Nam rất dồi dào và đang là đối tượng quan tâm của nhiều Trường đại học và Viện
nghiên cứu .

1.2. Mục đích đề tài:
Xây dựng bộ sưu tập các vi khuẩn lên men lactic có nguồn gốc từ thực phẩm
lên men và hệ vi sinh đường ruột có hoạt tính probiotics để làm giống khởi động lên
men truyền thống, giống sản xuất chất bảo quản sinh học (bacteriocin) và chế phẩm

vi sinh bổ sung vào thức ăn cho người, gia súc.

1.3. Nội dung đề tài:
- Phân lập vi khuẩn lactic từ các nguồn mới như một số loại thực phẩm lên
men và phân của trẻ sơ sinh.
- Định danh các chủng vi khuẩn lactic đến cấp giống và hướng đến định danh
cấp loài.
- Kiểm tra hoạt tính probiotic của những chủng vi khuẩn lactic phân lập được
như khả năng kháng khuẩn, khả năng chịu được acid và muối mật.
- Bảo quản các giống vi khuẩn lactic có hoạt tính probiotic theo điều kiện
của phòng thí nghiệm và bổ sung những chủng vi khuẩn mới vào bộ sưu tập giống.

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 1: GIỚI THIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 5

1.4. Ứng dụng của đề tài :
Sử dụng những chủng vi khuẩn lactic đã phân lập có tiềm năng probiotic cao
vào sản xuất ở qui mô công nghiệp.
Nhóm vi khuẩn lactic có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực chế biến thực phẩm.
Các chủng vi khuẩn lactic đã phân lập, ngoài mục đích phục vụ cho việc nghiên
cứu, chúng còn có thể sử dụng làm vi khuẩn khởi động cho các thưc phẩm lên men
ở quy mô công nghiệp hoặc nuôi cấy để tách chiết bacteriocin đối với những chủng
có khả năng sinh bacteriocin cao.


GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 6

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng Quan Về Probiotics :

2.1.1. Lịch sử nghiên cứu Probiotics:
Từ cổ xưa, mặc dù chưa nhận thức được sự tồn tại của vi sinh vật, nhưng loài
người đã biết khá nhiều về các tác dụng của chúng. Trong sản xuất và đời sống, họ đã
tích lũy được nhiều kinh nghiệm và các biện pháp lợi dụng các vi sinh vật có ích và
phòng tránh các vi sinh vật có hại. Việc lên men lactic (muối dưa) để bảo quản thực
phẩm được thực hiện vào khoảng năm 3500 trước Công Nguyên.
Ngoài ra, việc sử dụng vi sinh vật sống nhằm tăng cường sức khỏe con người
không phải là mới. Hàng nghìn năm trước, rất lâu trước khi có 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. Bằng chứng về quá trình sản xuất sữa lên men được ghi trong kinh
thánh (“Book of Genesis”). Theo Ayurveda, một trong số ngành y học lâu đời nhất là
khoảng 2500 năm trước Công Nguyên, sự tiêu thụ sữa chua (sữa lên men) đã được ủng
hộ để duy trì sức khỏe tốt (Chopra và Doiphode, 2002). Các nhà khoa học đầu tiên, như
Hippocrates được xem là người sáng lập ra nền y học hiện đại 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.
Năm 1857, các vi khuẩn lên men lactic (LAB) lần đầu tiên được phát hiện bởi
Louis Pasteur (Nguyễn Lân Dũng, 2005).
Năm 1878, báo cáo của Lister về việc cô lập vi khuẩn lactic từ sữa ôi, và sau đó
các vi khuẩn này cũng được cô lập từ đường ruột.
Vào thế kỷ 20, trong thời gian là giáo sư tại viên Pasteur ở Paris, nhà khoa học
người Nga Elie Metchnikoff đã tiến hành nghiên cứu những tác động có lợi của LAB
đối với sức khỏe của con người và động vật. Ông cho rằng sự lão hóa của con người là
do sự thối rửa của các protein và và các chất gây độc từ vi sinh vật bên trong ruột. Ông
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 7

quan sát thấy những người dân ở Châu Âu, như người Bulgari và người Nga, họ có cuộc
sống thọ và khỏe mạnh. Đó là kết quả của việc họ đã tiêu thụ lượng lớn sữa lên men.
Ông kết luận việc tiêu thụ các sản phẩm lên men từ trực khuẩn (Lactobacillus) sẽ có ảnh
hưởng tích cực đến hệ vi khuẩn đường ruột do acid lactic và hợp chất sinh ra có tác
dụng hạn chế sự thối rửa và ngăn chặn các hoạt động của vi khuẩn gây hại trong ruột (A.
Mercenier et all, 2002). Điều này khiến cho Metchnikoff đã khuyên trong sách của ông
rằng uống đồ uống chứa các lợi khuẩn sống như vi khuẩn lactic sẽ ngăn cản lão hóa (E.
Metchnikoff, 1907).
Trong bài thảo luận " 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” (Metchnikoff, 1907)
và theo ông, những chủng vi khuẩn có thể hoặc không gây hại cho con người nhưng trái
lại rất nhiều trong số đó có một vai trò quan trọng đối với sức khỏe của chúng ta. Theo
lý thuyết trên, Năm 1908, Metchnikoff là người đầu tiên đưa ra khái niệm “probiotic”.
Trong một vài năm trước, bài thảo luận cuả Metchnikoff, Pastuer và Joubert, khi
quan sát sự đối kháng giữa các chủng vi khuẩn, đã kết luận sự tiêu thụ vi khuẩn không
gây bệnh để kiểm soát các vi khuẩn gây bệnh.
Cùng thời gian đó, Henry Tissier đã phân lập được Bifidobacteria, một chủng
thuộc nhóm vi khuẩn lactic, từ phân của trẻ được nuôi bằng sữa mẹ, ban đầu có tên
thông thường là Bacillus bifidus, sau đó được xếp vào giống Bifidobacterium và nghiên
cứu nhận thấy chúng là một thành phần nổi bật của hệ vi sinh vật ruột (Ishibashi và
Shimamura, 1993). Tissier tin rằng Bifidobacteria trong cơ thể trẻ sẽ thay thế các vi
khuẩn gây thối rữa và bệnh tật. Như vậy tương tự như Metchnikoff, Tissier tin vào giả
thuyết ảnh hưởng lớn của Bifidobacteria tới số trẻ em này (O ' Sullivan et al., 1992). 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 (Rasic và Kurmann, 1983).
Trong suốt giai đoạn bùng phát của bệnh do vi khuẩn Shigella vào năm 1917,

giáo sư người Đức Alfred Nissle đã phân lập được một chủng thuộc Escherichia coli từ
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 8

phân của một người lính không bị nhiễm bệnh ( Med Klin, 1918). Lúc bấy giờ vẫn chưa
có thuốc kháng sinh, Nissle đã sử dụng chủng Escherichia coli Nissle 1917 để điều trị
các bệnh nhiễm trùng đường ruột cấp tính do Salmonella và Shigella
Năm 1920, Rettger chứng minh rằng chủng Bulgarian bacillus của Metchnikoff (
sau đổi thành Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) không thể sống trong đường
ruột của con người (Cheplin và Rettger, 1920) và hiện tượng hư hỏng của các thực
phẩm lên men đã gây ra những tranh cãi về lý thuyết của Metchnikoff trong giai đoạn
này.
Sau khi Metchnikoff mất (1916), các nghiên cứu tập trung ở Mỹ. nhiều lý luận
cho rằng vi khuẩn từ ruột có rất nhiều khả năng tạo ra các tác động có ích bên trong
ruột, và vào năm 1935 một số chủng thuộc Lactobacillus acidophilus được tìm thấy có
ảnh hưởng tốt khi được cấy vào ruột. Nhiều thử nghiệm được tiến hành với các chủng
này và kết quả thu được đã thúc đẩy việc áp dụng trong điều trị táo bón mãn tính.
Đến nay, việc nghiên cứu về việc sử dụng vi khuẩn lactic trong chế độ ăn uống
vẫn được tiếp tục. Trong khi công việc ở giai đoạn trước của thế kỷ qua 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 chuyện chúng vào trong cơ thể con người (Lourens - Hattingh và Viljoen, 2001; Tri
I. Wirjantoro et al, 2008; Nagendra P. Shah et al, 1997 ). Rõ ràng nền tảng cho khái
niệm hiện đại về probiotics đã được thành lập
Các kiến thức có được về probiotics thông qua nhiều nghiên cứu 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.

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 9

2.1.2. Định nghĩa về Probiotics
Từ “probiotics” (pro-bios) có nguồn gốc từ Hy Lạp có nghĩa là “cho cuộc sống”.
Năm 1908, Metchnikoff là người đầu tiên đưa ra khái niệm “probiotic”. Tuy nhiên,
định nghĩa về probiotics đã phát triển nhiều theo thời gian
Lily 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 70 bao gồm
dịch chiết tế bào thúc đẩy phát triển của vi sinh vật (Gomes và Malcata, 1999).
Sau đó, Parker 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 Parker đề nghị là “những sinh
vật và các chất góp phần cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột” (Parker et al, 1974)
Định nghĩa chung này sau đó được làm cho chính xác hơn bởi Fuller, 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” (Fuller, 1989).
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” ( Havenaar và Huis in't Veld,
1992).
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 ( Tannock, 1990 ); 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,

1983 ). 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 thân thiết hơn và tạm thời
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 10

hơn so với hệ vi sinh vật của người (Sanders, 1999). Vì vậy, định nghĩa về probiotics
hiện tại chỉ còn là “vi sinh vật sống mà đi ngang qua vùng ruột và làm lợi cho sức khỏe
của người tiêu dùng”. ( Tannock et al., 2000 )
Hiện nay theo định nghĩa của FAO/WHO (2001) : “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”.
Tóm lại, Probiotic là những vi sinh vật sống hữu dụng được đưa trực tiếp vào
trong thực phẩm. Khi vào đường tiêu hóa chúng không bị giết bởi diều kiện môi trường
và enzyme trong cơ thể mà chúng có khả năng tồn tại, phát triển trong ống tiêu hóa.
Chúng không gây hại cho cơ thể vật chủ, trái lại chúng còn ức chế vi sinh vật có hại, tiết
ra enzyme tiêu hóa các chất dinh dưỡng mà cơ thể vật chủ không tiêu hóa được để tạo ra
các acid hữu cơ hạ pH ruột già, chống lại sự lên men thối, nhờ thế mà bảo vệ tốt đường
tiêu hóa, cải thiện sự tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng của sinh vật chủ.

2.1.3. Probiotic, prebiotic và synbiotic.
Từ lý thuyết về probiotic , dẫn đến những khái niệm về prebiotic và synbiotic.
Prebiotic được định nghĩa và đặt tên đầu tiên bởi Marcel Roberfroid (1995)
(Gibson GR, Roberfroid MB. 1995). Prebiotic là hợp chất trong thức ăn không được tiêu
hóa ở đoạn trên ống tiêu hóa do cơ thể vật chủ không có Enzyme tương thích, nhưng sau
khi đi xuyên qua dạ dày, ruột non xuống ruột già, chúng lại kích thích sự sinh trưởng
của vi khuẩn hữu ích phát triển, làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột ( Lactobacilli

hoặc Bifidobacteria) theo hướng có lợi cho vật chủ. Sau đó khái niệm này đã được sửa
đổi như sau “Prebiotic là những thành phần lên men một cách có chọn lọc , cho phép
diễn ra một số thay đổi cụ thể cả về thành phần và hoạt động của hệ vi sinh vật bên
trong đường tiêu hóa, mà những vi sinh vật này mang lại lợi ích cho vật chủ ”
(Roberfroid, 2007). Prebiotic có vai trò gián tiếp đối với sức khỏe con người.
Prebiotic được so sánh với các thực phẩm chức năng. Prebiotic bao gồm các hợp
chất carbohydrates và cả non-carbohydrates, phổ biến nhất là các dạng chất xơ hòa tan
(soluble fiber) có trong các loại thực phẩm thô (dietary fiber). Thêm vào đó, sau khi
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 11

xem xét lại các prebiotic năm 2007, Roberfroid chỉ ra rằng có 2 loại fructo-
oligosaccharides (FOS) cụ thể bổ sung đầy đủ cho khái niệm của ông, đó là
oligofructose và inulin (Roberfroid,2007) và cho biết có thể đưa ra một số chất khác làm
prebiotic. Nhiều chuyên gia tiến hành phân biệt các galactooligosaccharides (GOS) là
prebiotic thật sự. GOS là một chất có nguồn gốc từ động vật được sản xuất bằng cách
chiết xuất đường sữa từ các sản phẩm sữa hoặc sử dụng các enzyme để phân hủy chúng.
Các tiêu chí cơ bản của một prebiotic:
 Không bị tiêu hóa
 Thủy phân và lên men bởi các vi khuẩn đường ruột
 Kích thích có chọn lọc một hoặc một nhóm vi khuẩn nhất định.
 Mang lại những lợi ích về sức khỏe cho vật chủ.
Synbiotic là hỗn hợp probiotic và prebiotic có tác dụng cải thiện khả năng sống
và chiếm ngự trong đường ruột của các probiotic, sử dụng synbiotic cho nhiều hiệu quả
tốt hơn là chỉ sử dụng probiotic hay prebiotic đơn thuần.

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 12

Bảng 2.1: Ví dụ về thành phần của prebiotic (Gibson, Roberfroid. 2008)
Thành phần
Inulin - các polimer của fructose (fructan) và fructo-
oligosaccharides (FOS)
Oligosaccharides đậu nành
Lactulose
Lactosucrose
Rafinose và stachyose
Galacto-oligosaccharides (GOS)
Trans-galacto-oligosaccharides
Galactosylsucrose
Isomalto-oligosaccharides và malto-oligosaccharides
Palatinose
Gluco-oligosaccharides
Xylooligosaccharides
Chitinoligosaccharides


2.1.4. Thành phần vi sinh của probiotics (Avrelija. 2010)
Probiotics được biết dến là các vi sinh vật sống thuộc vào hệ vi sinh có trong tự
nhiên, ít hoặc không có khả năng gây bệnh và có vai trò quan trọng đối với sức khỏe của
vật chủ. Probiotics bao gồm một số loài thuộc Lactobacillus như Lactobacillus
rhamnosus GG, Lactobacillus reuteri, bifidobacteria và một số chủng nhất định thuộc
Lactobacillus casei, nhóm các vi khuẩn Lactobacillus acidophilus, chủng Escherichia
coli Nissle 1917, ngoài ra còn có các chủng Enterococci, đăc biệt là Enterococcus
faecium SF68. Một số nấm men cũng được xem là probiotics như Saccharomyces
boulardii, Saccharomyces cerevisiae. Chúng được sử dụng trong các thực phẩm
probiotic nhất là các sản phẩm sữa lên men hoặc dược phẩm. Một số chủng mới được
xem là probiotic đã và đang được chú ý như Lactobacillus plantarum (gồm các loài

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 13

PCS20, PCS22, PCS25 và PCS26)được phân lập từ Slovenian cheese (Nam Tư). Những
loài này mang lại lợi ích lớn đối với sức khỏe cũng như khả năng miễn dịch và kháng
khuẩn cao cho con người.
Bảng 2.2 : Những vi sinh vật được xem như là probiotic (Holzapfel et al. 2001)

Lactobacillus
Gram (+)
Bifidobacterium
Other lactic acid
Bacteria Gram (+)
Non-lactic acid
bacteria
- L. acidophilus
- L. amylovorus
- L. casei
- L. cripatus
- L. delbrueckii
subsp.Bulgaricus
- L. gallinarum
- L. gasseri
- L. johnsonii
- L. paracasei
- L. plantarum
- L. reuteri
- L. rhamnosus
- B. adolescentis

- B. animalis
- B. bifidum
- B. breve
- B. infantis
- B. lactis
- B. longum
- Enterococcus
faecalis
- Enterococcus
faecium
- Lactococcus lactis
- Leuconostoc
mesenteroides
- Pediococcus
acidolactici
- Streptococcus
thermophilus
- Sporolactobacillus
inulinus
- Bacillus cereus var.
Toyoi
- Escherichia coli
Nissle 1917
- Propionibacterium
freudenreichii
- Saccharomyces
cerevisiae
- Saccheromyces
boulardii

2.1.5. Cơ chế hoạt động và lợi ích của probiotics. (Salminen et al.)
Các thí nghiệm về lợi ích của probiotic đã đưa ra một loạt các khả năng mang lại
lợi ích khi sử dụng probiotics. International Life Sciences Institute (ILSI) đã đánh giá và
phân loại chức năng của probiotics đối với con người vào 4 lĩnh vực ứng dụng khác
nhau : (1) trao đổi chất, (2) viêm ruột mãn tính và rối loạn chức năng, (3) nhiễm trùng
và (4) dị ứng. Mật độ cần thiết của một probiotic để đạt được một hiệu ứng lâm sàng
thường là ≥106 CFU/ml dịch ruột non và ≥ 108 CFU/g phân trong ruột già. Liều lượng
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 14

điều trị bằng probiotic có thể cao hơn từ 10 đến 100 lần. Trong tiêu chảy điều trị liều
lượng cao thì cho hiệu quả hơn. Đối với các bệnh mãn tính (dị ứng, viêm hoặc các bệnh
thuộc miễn dịch) thì tác động của probiotic phị thuộc vào tương tác giữa hệ miễn dịch
đường ruột với hệ vi sinh vật tương ứng và thời gian điều trị. (Avrelija. 2010).
Lưu ý rằng đối với những lợi ích mang tính tiềm năng, nghiên cứu bị giới hạn và
chỉ cho kết quả sơ bộ, các tác động được mô tả chỉ thuộc về chủng được kiểm tra, không
được quy cho bất kì dòng khác của cùng một loài và không phải là tác động chung cho
toàn bộ các chủng probiotics (Gilliland và Walker, 1990).
Để có thể mang lại những lợi ích cho vật chủ, trước tiên chủng probiotics phải có
khả năng sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa là chịu được acid, dịch tiêu hóa dạ dày, tồn
tại và phát triển được trong điều kiện có muối mật và không gây bệnh cho vật chủ.

2.1.5.1. Tác động kháng khuẩn của probiotics.
Probiotics có họat tính đối kháng chống lại các vi sinh vật gây bệnh như
Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Helicobacter pylori…làm
giảm số lượng vi khuẩn để ngăn chặn các mầm bệnh bằng cách cạnh tranh với các
nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính vào đường ruột và cạnh tranh dinh dưỡng cần

thiết cho sự sống sót của mầm bệnh đồng thời tiết ra các chất kháng khuẩn để ức chế và
tiêu diệt những vi khuẩn cạnh tranh.
Vi khuẩn probiotic tạo ra nhiều chất ức chế cả vi khuẩn Gram dương và Gram
âm, gồm có các acid hữu cơ, H
2
O
2
và đăc biệt là bacteriocin. Những hợp chất này không
chỉ làm giảm sô lượng sinh vật mang mầm bệnh mà còn ảnh hưởng đến sự trao đổi chất
của vi khuẩn và sự tạo ra các độc tố. Điều này được thực hiện bằng cách giảm pH
khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate,
propionate, và butyrate, nhất là acid lactic.
Trong đó bacteriocin có bản chất là các peptid kháng khuẩn sinh ra bởi vi khuẩn
để chống lại vi khuẩn khác. Như vậy, loại vi khuẩn tạo ra loại bacteriocin nào thì có khả
năng kháng lại chính bacteriocin đó. Ngoài ra không gây ra phản ứng dị ứng trong con
người và các vấn đề về sức khỏe, bị phân hủy nhanh bởi enzym protease, lipase. Chúng
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 15

có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn khác do sự tạo thành các kênh làm thay đổi tính thấm
của màng tế bào, nhiều loại bacteriocin còn có khả năng phân giải ADN, ARN và tấn
công vào peptidoglycan để làm suy yếu thành tế bào.
Cụ thể như Lacticin 3147 do Lactococcus lactis sinh ra có tác dụng diệt khuẩn
trên những tế bào nhạy cảm bởi sự tương tác đầu tiên với thành tế bào. Đó là nguyên
nhân mà trên màng tế bào tạo ra những kênh cho K + và phốt phát vô cơ đi ra khỏi tế
bào. Trong sự nỗ lực để tái tích lũy lại những ion này, những hệ thống hấp thu phụ
thuộc ATP dẫn tới thủy phân ATP bên trong. Khi ATP được yêu cầu cho sự duy trì của
những chức năng quan trọng của tế bào, như gradient pH tại màng tế bào, những chức
năng tế bào bị phá vỡ và tế bào dần dần mất năng lượng và chết.

Bacteriocin của vi khuẩn lactic có thể phân loại dựa trên cấu trúc cơ bản nhưng
nó còn dựa trên kiểu hoạt động của chúng. Bacteriocin class I (đại diện: nisin của
Lactococcus lactis) gắn vào lớp lipid II, ngăn sự vận chuyển các tiểu đơn vị
peptidoglycan từ tế bào chất đến vách tế bào, đo đó ngăn tổng hợp vách tế bào hoặc do
bám đựơc vào lớp lipid II, các phân tử nisin tạo lỗ xuyên màng tế bào dẫn đến tiêu bào;
bacteriocin class II (đại diện sakacin của Lactobacillus sake) là các peptide lưỡng tính
có khả năng xuyên màng tế bào tạo kênh/lỗ trên màng. Lớp III (còn gọi là bacteriolysin
như lysostaphin) – protein không bền nhiệt, tác động trực tíêp lên vách tế bào đích
(hình 2.1) (Riley và Chavan, 2007 ), (Cotter et al., 2005).
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 16

Hình 2.1: Cơ chế kháng vi sinh vật của bacteriocin (Cotter et al., 2005).

2.1.5.2.Tác động của probiotics trên biểu mô ruột
Một khả năng cần thiết nữa của probiotic nữa là khả năng kết bám trên biểu mô
ruột do vị trí họat động của probiotics là trên bề mặt biểu mô ruột. Muốn vậy chúng phải
sống sót khi đi qua dạ dày. Chúng kết bám vào biểu mô ruột với số lượng lớn và đa


GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 17

dạng góp phần tạo nên hệ vi sinh đường ruột lành mạnh và nhờ đó mang lại nhiều lợi
ích cho vật chủ
 Đẩy mạnh sự liên kết chặt giữa những tế bào biểu mô.
 Bám dính cạnh tranh vị trí và nguồn dinh dưỡng với vi sinh vật gây bệnh
 Tổng hợp các hợp chất kháng và giảm số lượng vi sinh vật có hại trên bề mặt
ruột.
 Cảm ứng huy động tế bào miễn dịch và họat hóa đáp ứng miễn dịch thích hợp và
đẩy mạnh sự tạo ra các phân tử phòng vệ như chất nhầy.
 Giảm viêm đường tiêu hóa và sự lây nhiễm vi khuẩn như giảm viêm loét đại
tràng (Whorwell et al., 2006), ( Niedzielin et al., 2001), (Kerr, Martha, 2003).
LAB được cho là hỗ trơn trong việc điều trị nhiễm Helicobacter pylori, một trong
những nguyên nhân gây viêm loét dạ dày.( Hamilton-Miller, 2003)
 Hỗ trợ tiêu hóa cho ruột, cải thiện khả năng hấp thụ lacrose và hoạt động của các

enzyme khác (Sanders,2000), các khoáng chất (Famularo,2005) và các vitamin :
B, K…
 Giảm cholesterol, giảm huyết áp máu nhờ vào một loại peptide ức chế tên gọi là
ACE tạo ra trong quá trình lên men của LAB (Famularo,2005)
 Kháng đột biến và kháng ung thư nhờ sự tương tác của các tế bào này với các tác
nhân gây đột biến và ung thư (Mattila et al., 2002). Probiotic có thể kết dính, bao
bọc, hoặc kéo đi những yếu tố gây ung thư; kiềm chế sự sinh trưởng của vi khuẩn
gây bệnh có liên quan từ đó hạn chế các yếu tố tiền ung thư trong đường ruột .

2.1.5.3.Tác động lên hệ miễn dịch của probiotics.
Mặc dù cơ chế vẫn chưa được làm sáng tỏ tuy nhiên LAB được cho là có một số
hiệu ứng có lợi cho chức năng miễn dịch. LAB có thể bảo vệ chống lại các mầm bệnh
bằng các phương tiện của sự ức chế cạnh tranh, Probiotics đẩy mạnh sự báo hiệu cho tế
bào chủ để làm giảm đáp ứng viêm, tạo đáp ứng miễn dịch để làm giảm dị ứng (Kerr và
Martha, 2003).tăng số lượng tế bào plasma sản xuất IgA – kháng thể chính trong chất
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 18

nhày cơ thể, hoạt hóa các đại thực bào cũng như tăng tỷ lệ T lympho (Reid et al.,
2003), (Ouwehand et al., 2002), kích thích đáp ứng miễn dịch bẩm sinh (mặc dù chưa
có cơ chế cụ thể) (O'Toole và Cooney, 2008).
Các thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh rằng probiotics có thể làm giảm tỷ lệ
mắc các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp (Hatakka et al. 2001) và sâu răng ở trẻ em
(Näse et al. 2001).
Một nghiên cứu năm 2010 cho rằng những lợi ích của liệu pháp probiotic là
ngăn ngừa nhiễm trùng thứ phát, một biến chứng thường gặp khi dùng kháng sinh.
Thuốc kháng sinh được cho là làm cho hệ thống miễn dịch vào trạng thái "tắt" trong
khi probiotics lại giúp hỗ trợ hệ miễn dịch và nhiều hơn nữa có thể nhanh chóng phản
ứng với lây nhiễm mới (ScienceDaily).

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 19

2.1.5.4.Tác động của probiotics đến vi khuẩn đường ruột.


















Hình 2.2 : Cơ chế tác động của probiotics đến vi khuẩn đường ruột bao gồm :
(1) Cạnh tranh về các thành dinh dưỡng, (2) tác động dựa vào các chuyển hóa sinh học
như tạo ra các chất gây ức chế trong quá trình lên men, (3) tạo ra các chất sinh trưởng
cho các vi khuẩn khác như Exopolysaccharide (EPS) và các vitamins, (4) tạo đối kháng
trực tiếp bằng các bacteriocins, (5) cạnh tranh vị trí bám dính trên biểu mô ruột, (6) tạo
hàng rào bảo vệ, (7) giảm viêm nhiễm, (8) kích thích đáp ứng miễn dịch bẩm sinh

(O'Toole và Cooney, 2008). (IEC (epithelial cells): tế bào biểu mô, DC (dendritic cells):
tế bào đuôi gai hoặc tế bào nhánh, T: tế bào T).
Probiotics điều chỉnh thành phần cấu tạo của vi khuẩn đường ruột. Ở những
phần khác nhau của hệ tiêu hóa thì tồn tại các vi khuẩn probiotic khác nhau. Khi tập

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 20

trung ở khoang ruột, chúng tạo nên sự cân bằng tạm thời của hệ sinh thái vi sinh vật
đường ruột, sự thay đổi này được nhận thấy một vài ngày sau khi bắt đầu tiêu thụ thực
phẩm có probiotics, phụ thuộc vào công dụng và liều lượng của giống vi khuẩn. Kết
quả chỉ ra rằng với sự tiêu thụ thường xuyên, vi khuẩn định cư một cách tạm thời trong
ruột, một khi chấm dứt sự tiêu thụ thì số lượng vi sinh vật probiotic sẽ giảm xuống.
Điều này đúng cho tất cả các loại probiotics.
Giảm thiểu tiêu chảy do kháng sinh : Nguyên nhân là do kháng sinh làm mất cân
bằng hệ vi sinh đường ruột và khi đó Clotridium difficle và Kelbsiela oxytoca tăng lên
nhanh chóng và giải phóng độc tố gây bệnh tiêu chảy và viêm ruột. Có nhiều nghiên
cứu sử dụng probiotics để chữa bệnh tiêu chảy do kháng sinh. kết quả cho thấy chủng
S. bolardii, S. boulardii, Lactobacillus rhamnosus GG, Enterococcus faecium SF68 có
tác dụng tốt, chúng làm giảm đáng kể thời gian phục hồi khi mắc bệnh và sử dụng L.
acidophilus để trị bệnh tiêu chảy do sử dụng thuốc kháng sinh erythromycin thì mang
lại hiệu quả (D'Souza, 2002), (Cremonini, 2002), (Mcfarland, 2006). Tính hiệu quả của
phòng chống tiêu chảy phụ thuộc vào chủng probiotic được sử dụng và liều lượng, có
thể giảm đến 50% mức độ của bệnh.
Các loại thực phẩm bổ sung LAB, được dùng điều trị và phòng ngừa bệnh tiêu
chảy cấp , và giảm mức độ nghiêm trọng và thời gian nhiễm trùng rotavirus (virus gây
tiêu chảy cấp ở trẻ em và tiêu ở người lớn) (Reid et al., 2003), (Ouwehand et al., 2002).
Vi khuẩn probiotic điều hòa hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật đường ruột.
Probiotics có thể làm giảm pH của bộ phận tiêu hóa và có thể theo cách đó sẽ gây cản

trở cho hoạt động tiết ra enzyme của vi sinh vật đường ruột.
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 21

Bảng 2.3: Sự chiếm ngụ của vi sinh trong đường tiêu hóa của người
(Simon và Gorbach, 1982).
Dạ dày : 10
1
– 10
3
CFU/ ml
Lactobacilli
Streptococci
Helicobacter pylory
Nấm men ( như Candida albicans )

Ruột non : 10
4
– 10
8
CFU/ml
Lactobacillii
Enterobacteriaceae
Streptococci
Bacteroides
Bifidobacteria
Fusobacteria
Ruột già : 10
10

– 10
12
CFU/g

Chủ yếu là các vi khuẩn kị khí bắt buộc và không sinh bào tử
Bacteroides 30%
Bifidobacteria 25%
Streptococci
Fusobacteria
Enterobacteriaceae
Clostridia (phần lớn là vi khuẩn kị khí)
Veillonella
Lactobacillii
Proteus
Staphylococci
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 22

Pseudomonas
Nấm men ( như Candida albicans )
Protozoa ( như Blastocystis, Chilomastix, Endolimax, Entamoeba speices,
Trichomonoashominis)

2.1.6. Hạn chế của probiotic :
Trong một số trường hợp cụ thể (như ngững người đang mắc bệnh trầm trọng)
chúng có thể có gây hại. Trong một thử nghiệm điều trị lâm sàng được thực hiện bởi
nhóm nghiên cứu về viêm tụy Hà Lan (Dutch Pancreatitis Study Group), việc tiêu thụ
một hỗn hợp của 6 vi khuẩn probiotic làm tăng tỷ lệ tử vong của bệnh nhân với dự đoán
viêm tuỵ cấp nghiêm trọng (Besselink et al. 2008).

Trong một thử nghiệm lâm sàng được tiến hành tại Đại học Tây Úc, nhằm thể
hiện tính hiệu quả của chế phẩm sinh học trong việc giảm bệnh dị ứng ở trẻ em, Tiến sĩ
Susan Prescott và các đồng nghiệp của cô đã cho 178 trẻ em hấp thu hoặc một probiotic
hoặc giả dược trong giai đoạn 6 tháng tuổi. Những trẻ có được các vi khuẩn tốt có nhiều
khả năng phát triển một sự nhạy cảm dễ bị dị ứng (Susan Prescott et al. 2008).
Một số bệnh viện đã báo cáo về nhiễm trùng lactobacillus trong máu, một bệnh
có khả năng gây tử vong, do tiêu thụ probiotics bởi những người bị suy giảm hệ thống
miễn dịch hoặc những người đang bị bệnh nặng (Susan Prescott et al. 2008), (Daily
Mail, 29-1-2008)
Không có công bố nào cho thấy bổ sung probiotic có thể thay thế hệ vi sinh vật
tự nhiên của cơ thể khi chúng bị tiêu diệt hoàn toàn, các mức vi khuẩn bị biến mất trong
ngày khi lượng vi khuẩn bổ sung bị ngưng ().

2.2. Tổng quan về vi khuẩn lactic (LAB). (Owen R. Fennema et al. 2004)

2.2.1 Khái niệm.
Vi khuẩn lactic (LAB) là một nhóm các vi khuẩn Gram dương có sự thống nhất
về hình thái , đặc điểm sinh lý, sinh hóa và sự trao đổi chất. Chẳng hạn như chúng là
GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 23

trực khuẩn ngắn hay que (rod) và cầu khuẩn (cocci) không hô hấp, không sinh bào tử.
Chúng thường được tìm thấy trong các chất bị phân hủy và sản phẩm chứa lactic, acid
lactic được tạo ra như là sản phẩm chủ yếu của sự trao đổi chất và là kết thúc của quá
trình lên men carbohydrate. Vì vậy LAB được dùng trong thực phẩm lên men, axit hóa
ức chế sự tăng trưởng của tác nhân gây hư hỏng. Một số chủng LAB có thể sinh
bacteriocins ức chế sinh vật gây bệnh (Klaenhammer, 1987). Hơn nữa, acid lactic và các
sản phẩm trao đổi chất khác góp phần vào tăng giá trị cảm quan và cấu trúc của thực
phẩm.

Vi khuẩn lên men lactic được Pasteur tìm ra từ sữa bị chua và hiện nay chúng
được công nhận là an toàn sinh học (generally recognized as safe - GRAS), do được sử
dụng thường xuyên trong thực phẩm và có đóng góp trong hệ vi sinh vật có ích của con
người.
Theo bản phân loại được sửa đổi hiện nay, vi khuẩn lactic gồm khoảng 20 giống
thuộc họ Lactobacillaceae, chúng thường có dạng hình cầu (hoặc oval) và hình que,
trong đó các giống sau đây là chủ yếu nhất: Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus,
Lactobacillus, Lactococcus, Leucnostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus,
Tetragenococcus, Vagococcus và Weissella. Trước đây giống Bifidobacterium cũng
được xếp vào nhóm vi khuẩn lactic trong khóa phân loại của Bergey 1957, trong đó
chúng được xem là Lb. bifidum mặc dù Bifidobacterium không phù hợp với các mô tả
chung của vi khuẩn lactic mà chúng liên quan nhiều hơn đến nhóm Actinomycetaceae
một nhóm vi khuẩn Gram dương và có con đường lên men đường khác với vi khuẩn
lactic
Việc phân loại vi khuẩn acid lactic vào chi khác nhau phần lớn là dựa trên hình
thái học, chế độ và con đường lên men khác nhau, tăng trưởng ở nhiệt độ khác nhau, qui
trình sản xuất acid lactic, khả năng phát triển ở nồng độ muối cao, và chịu được axit
hoặc kiềm. Phân loại theo con đường hóa học như thành phần acid béo và các thành
phần của thành tế bào, ngoài ra phương pháp sinh học di truyền hiện đại cũng được sử
dụng trong phân loại.

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 24


Hình 2.3 : Cây phát sinh loài của vi khuẩn lactic. (Owen R. Fennema et al. 2004)
Chú ý: - Khoảng cách tiến hóa gần bằng nhau.
- Trong đó nhóm được đống khung là nhóm vi khuẩn được xem là an toàn
với con người.

2.2.2. Đặc tính chung
Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn Gram dương, không sinh bào tử, catatalase âm
tính và là vi khuẩn kỵ khí chịu oxy (aerotolerant organisms), trao đổi chất chủ yếu bằng
con đường lên men và không hô hấp do không có cytochromes, chỉ trừ giống
Bifidobacterium là kỵ khí bắt buộc.Vi khuẩn lactic có thể lên men được các đường
monosaccharid, đường disaccharid, protein tan, pepton và acid. Phần lớn chúng không
lên men được tinh bột và các polisaccharid khác.

GVHD: TS. Nguyễn Hoài Hương Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

SVTH: Dương Thúy Vy 25

Đường kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5 - 1,5μm. Các tế bào hình cầu
xếp thành cặp hoặc hình chuỗi có chiều dài khác nhau. Kích thước tế bào trực khuẩn
lactic từ 1 - 8μm. Trực khuẩn đứng riêng rẻ hoặc kết thành chuỗi.
Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau khi tạo thành acid lactic trong
môi trường, và sức chịu acid (hay độ bền acid) cũng rất khác nhau. Đa số các trực khuẩn
lactic đồng hình tạo thành acid lactic cao hơn (khoảng 2÷3%) liên cầu khuẩn (khoảng
1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển ở pH 3,8÷4 (cầu khuẩn không thể phát triển
được ở môi trường này), hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn ở vùng pH 5,5÷6.
Nhiệt độ sinh trưởng tối thích của vi khuẩn lactic ưa ấm là 25÷35
0
C, ưa nhiệt là
40÷45
0
C và ưa lạnh là thấp hơn 5
0
C. Khi gia nhiệt khoảng 60÷80
0

C thì hầu hết chúng bị
chết sau 10÷30 phút.
Trong tự nhiên, vi khuẩn lactic thường gặp ở trong đất, trong nước, trong không
khí, nhưng chủ yếu là ở thực vật và các sản phẩm thực phẩm lên men (trên các loại rau,
quả, sữa, thịt,…).