Nghiên cứu sử dụng bifidobacterium longum dạng vi gói làm probiotic và thăm dò khả năng ứng dụng trong lên men nước chanh dây


Trang ph bìa
Li c
Mc lc
Danh mc các bng i
Danh m iii
Danh mc các   iv
Danh mc các ký hiu, các ch vit tt vi
T V 1
NG QUAN TÀI LIU
1.1. Tng quan v Probiotic 4
1.1.1. Gii thiu chung 4
1.1.2. Tiêu chun la chn chng vi sinh vt probiotic 10
1.1.3. Vi khun Bifidobacterium 11
1.2. Tng quan v vi gói 18
1.2.1. Khái nim ca vi gói 18
1.2.2. Các vt liu s d vi gói 20
1.2.3.  27
1.2.4. Các yu t n hiu qu vi gói probiotic 29
1.2.5. Hong cn hong ca t bào vi sinh vt và
quá trình lên men 31
1.3. Các nghiên cc v vi gói vi khun probiotic 31
1.4. Tng quan v chanh dây 35
1.4.1. Ngun gc chanh dây 35
1.4.2. m hình thái 35
1.4.3. Thành phng ca chanh dây 36
1.4.4. Công dng ca chanh dây 36
T LIM
2.1. Trang thit b, hóa cht, vt liu 38

2.1.1. Trang thit b 38


2.1.2. Hóa cht 38
2.1.3. Vt liu 38
2.2. Ni dung thí nghim 38
2.2.1.  ni dung thí nghim 38
2.2.2. m 40
2.3.  48
2.3.1.  48
2.3.2. 
 49
2.3.3.  49
2.3.4. ng acid lactic 50
2.3.5. nh pH 50
T QU VÀ BIN LUN
3.1. Kho sát mt s m sinh hc ca chng Bifidobacterium longum 51
3.1.1. Quan sát vi th - i th 51
3.1.2. Khng ca chng B.longum 52
3.2. Kho sát mt s hot tính probiotic ca chng B.longum 53
3.2.1. Kh ng có pH thp 53
3.2.2. Kho sát kh n tng pepsine 54
3.2.3. Kho sát kh n tng mui mt 55
3.2.4. Kho sát kh n 56
3.3. Thc hin vi gói vi khun B.longum 57
3.4. Kho sát chng ht vi gói 59
3.4.1. Kho sát kh n ti ca vi khun B.longum trong
ng d dày nhân to (SGJ) pH=2 59
3.4.2. Kho sát kh n ti ca vi khun B.longum trong
ng mui mt 0,3% 61

3.5. Kho sát bing ca pH, acid lactic trong quá trình lên men 62
3.5.1. Khu kin ca quá trình lên men chanh dây 62
3.5.2. Kho sát bing pH, acid lactic trong quá trình lên men
bng ch phm vi gói 72


3.6. Kho sát thi gian bo qun sn phm 74
C
4.1.  77
4.2.  78
 79
 86










NG QUAN TÀI LIU



4

1.1. 
1.1.1. u chung

1.1.1.1. Lch s nghiên cu v probiotic
Nhng nghiên cu v probiotic mi ch bu vào th k 20 khi Tisser, mt
bác s y rng phân ca nha tr mc bnh tiêu
chy có ít vi khun l hình trng hoc hình ch a tr khe mnh
 [52].
, Metchnikoff c rng vic tiêu th
Lactobacillus s hn ch các nc t ca h vi sinh v ng rut. Ông gii
u bí n v sc khe ca nhi Cozak  Bulgary, h sng rt
khe mnh và tui th có th lên ti 115 tui ho là do h
tiêu th rt ln các sn phm sc ông báo cáo trong sách
 kéo dài cuc s The Prolongation of life (1908) [52].
Có th         xut
mang tính khoa hc v     cho nhng nghiên cu tip theo v
probiotic [22].
i Nht Minoru Shirota phân lp các vi khun
lactic t phân ca các em thiu nhi khe mnh [23].
u Hoa K ng minh là Lactobacillus
acidophilus có kh m bng xuyên. Các nhà khoa hc
i hc Havard phát hin ra các vi khung ruvai trò quynh trong
quá trình tiêu hóa, giúp tiêu hóa thp mt s vitamin và các cht dinh
 vt ch không t sn xuc [22]. 
m    ung lên men t s c cho là h tr sc kh ng rut
c sn xut  [23].



5

Ngày nay, các sn phm probiotic có cha  Bifidobacterium hoc
Lactobacillus c tiêu th rng rãi và ph bin trên khp th gi  nhng

ngun thc phng sc kht nuôi.
1.1.1.2. 
Theo ngôn ng Hi Lp, probiotic  s s
Thut ng  ngh s dng l
 ch ng vi sinh vcht làm cân bng h vi sinh vt ng ru[22].
probiotic vi sinh vt sng b sung vào thc
i thin cân bng h vi sinh vng rut ng có li cho vt ch.
aar và Huis probiotic là nhng vi sinh vt 
l hay kt hp nhng vi khun có li, mang li li ích cho vt ch bng cách ci
thic tính ca vi sinh vng rut[42].
Theo Vin khoa hc Quc t (International Life Sciences Institute) (1998)
ng vi sinh vt sng b sung vào th ng có
ln vt ch [42].
Theo t chc Y t th gii (WHO, 2001), probiotic t sng
 ng tiêu hoá vi mng cn thit s i sc kho
tt cho vt ch [19].
Hin nay, thut ng c c th gii s d ch nhng ch
phm vi sinh vt sng hu ích  ng vt i thông qua
thc ung to nên nhng ng có li cho vt ch [19].
1.1.1.3. Vai trò ca probiotic
Hin nay, các nhà khoa hc nhiu li ích mà probiotic
mang l u hoà hing không dung n 



6

rut kt, làm gim cholesterol, ci thin chn dch và phòng nga nhim
trùng, gim viêm, ci thin h
Có rt nhiu cách gii thích khác nhau v    ng ca probiotic,

n ln các tài liu v  cn ba khía cnh: cnh tranh loi
tri kháng vi khuu chnh h min dch [56].
- Cnh tranh loi tr u tranh sinh tn hình ca các vi sinh
vt. Hình thc cnh tranh loi tr ng thy  các vi sinh vt rut là cnh tranh v
trí bám dính và cnh tranh ngung.
+ Các vi sinh vt probioti và nhân lên trong rut, khóa cht các v trí
th cn s bám dính ca các vi sinh vE. coli, Salmonella
Mt s nm men probiotic Saccharomyces cereviese, S.boulardii không
ch cnh tranh v trí bám dính ca các vi khun khác mà còn gn kt các vi khun có
roi (phn ln là nhng vi khun có h cm mannose và
y chúng ra khi v trí bám dính  niêm mc rut [15].
Mt vài vi khun Lactobacilli và Bifidobacteria có kh nh tranh v trí
vi vi khun gây bnh Salmonella enterica, Yersinia entercolitica. Lactobacillus
GG và Lactobacillus plantarum 299V cnh tranh v trí bám vi E. coli O157H7 và
HT-29. Lactobacillus fermentum RC-14 cnh tranh v trí bám vi Staphylococcus
aureusm s bám dính ca các tác nhân gây bnh [43].
+ Tuy nhiên, cc cnh tranh khc lit nht
vì s sinh sôi vi s ng ln ca mt loài vi sinh va nghiêm
tri vi các loài khác v ngut cho phát trin.
S phát trin vi khun probiotic s d
gim s phát trin ca Clostridium difficile ( s d[42].
St là yu t quan tr i vi các t bào sng, ngoi tr Lactobacillus
plantarum và Borrelia burgdorferi. Nó cn thit trong các quá trình sinh hóa trong



7

t bào và có th c  ng cao. S h su chnh
bi t bào. Siderophore là cht có trng phân t thp, có kh n kt vi

các ion st. Siderophore có th hòa tan st ta thành dng d s dng cho vi sinh
vn dng yu t này, có th chn nhng sinh vt vô hi có kh n
xut siderophore làm probiotic, cnh tranh ion st vi vi sinh vt gây bnh [8].
Bifidobacteria có kh n sinh siderophore và cnh tranh ion st trong rut già
vi E. coli [26]. ng thi vi cnh tranh loi tr, các vi sinh vt probiotic còn sn
sinh các cht kìm hãm vi khu, lactoferrin, lysozyme, hydrogen
t s acid hc chng bt li lên
vi khun có hi, ch yu là gim thp pH trong rut [14].
+ Bacteriocin c sn xut bi vi khuLactobacilus plantarum,
L. acidophilus NCFM, L. johnsonii NCC 533, L. casei.  c vi vi
khun Gra   Lactococcus, Steptococcus, Staphylococcus, Listeria và
Mycobacteria. Bacteriocin c sinh ra t B.bifidum NCDC 1452 có kh 
kháng rt nhiu vi khu  E.coli, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus,
Micrococcus flavus và Pseudomonas fluorescens [26 hon ca
bacteriocin ch yu to nên nhng l trên màng t bào chc
tit ra gây tr ngi cht ca vi khun gây bnh. Mt vài vi
khun thuc ging Bifidobacterium   sn xut ra bacteriocin gây
c cho c vi khuc bit probiotic còn kích thích các
t bào biu mô rut sn xut ra các cht kháng khun [43].
+ Acid hng c ch s phát trin ca vi khun gây bnh,
c sn xut bi vi khuacid acetic, acid lactic, acid propionic làm
ging, n pH ni bào ca vi khun gây bnh. Mt vài
loài vi khun ging Lactobacilus n s phát trin ca Salmonella enterica
bng cách sn xut ra acid lactic [43].
    t kháng khun, do mt vài vi khun
Lactobacillus sn sinh có kh n s phát trin ca vi khun Gonococci.



8

Ngoài ra, vi khun Lactobacillus   n s phát trin ca Gardnerella
vaginalis khi có s kt hp ca hydrogen peroxide, acid lactic và bacteriocin [43].
- ng h min dch: Run dch ln nht  ng vt có
vú. Gia h vi sinh vt rut và h thng min dch có mc thù vi
  c min dch dch th và min dch t bào ca h thng min dch
ng rut b ng rt ln bi s cân bng ca h vi sinh vt rut. Thông qua
i h thng min dch rut, probiotic có th u chnh c min dch th
ng và ch u chnh min dc hiu ca probiotic ph thuc
vào chng ging và loài probiotic [17].
Spanhaak và cng s (1998) th nghim s dng Lactobacillus casei Shirota
  trong 8 tun,
c ung sa lên men b sung 1x10
12
CFU/ml L. casei i
còn li ung sa lên men. Kt qu ng min dch  i s dng
sa chua b sung L.casei Shirota [51]. Nhiu chng Lactobacillus có kh t
 i thc bào, kích thích hình thành bch cu trung tính, kích thích t bào
 ng hp IgA và interferon gamma.
Chúng tôi s d t s tng kt trn vn các li ích cho
sc khi (S 1.1)










9

















 1.1. Nhng li ích t vic tiêu th probiotic [48].
1.1.1.4. Vi sinh vt probiotic
Hu ht nhng vi sinh vc s dng làm probiotic thuc nhóm vi khun
lactic, gm 2 loài vi khun ch yu là Lactobacillus và Bifidobacterium  : L.
acidophilus, L. brevis, L. casei, Lactobacillus GG, L. bulgaricus, L. fermentum, L.
johnsonii, L. lactis, L. plantarum, L. rhamnosus, B. bifidum, B. breve, B. infantis, B.
lactis (B. animalis), B. licheniformis, B. longum.
n mm
bnh ni sinh
hn mm
bnh ngoi sinh

Kim soát hi chng rut
kích thích
Ci thin kh
u
lactose
H cholesterol
máu
ng
min dch
bm sinh
Gim d ng 
tr em
Kim soát bnh
viêm rut
Gi
t
Probiotic
Hiu qu
i cht
u hòa min dch
H vi sinh vt to s
ng cho rut
Đề kháng sự
xâm chiếm
Cung cấp SCFA và
vitamin cho ruột
Giảm mức nhiễm
độc/ đột biến ruột
Thủy phân
lactose

Đáp ứng cân
bằng miễn dịch
Tách muối mật
và bài tiết



10

Ngoài ra, còn mt s vi sinh vt không phi vi khun lactic c s dng
  : Bacillus subtilis, Enterococcus faecium, Saccharomyces
boulardii, Saccharomyces cerevisiae [22].
1.1.2. Tiêu chun la chn chng vi sinh vt probiotic
Vic la chn các chng vi sinh vt làm probiotic vi tiêu chuu tiên là
phi an toàn cho quá trình sn xut và ng dng, có kh 
ng tiêu hóa vt ch. Các tiêu chun la chc kho sát thông qua
các thí nghim in vitro, t   tuyn chn c các chng có ti  
probiotic [20].
Các chng vi sinh vc la chn theo các tiêu chun ch yu
sau:
 Kh n tng acid d dày: Khoang ming và d dày ca
ng vt ng acid pH t 2÷3 và có mt các enzyme tiêu
     ng vi sinh v c s dng làm
probiotic phi tn tu kin này. Hing là dùng ch
phm vi gói probiotic (microencapsulation) nh ng ca vi khun
ng và d dày.
 Kh  u mui m  phát huy hiu qu probiotic, các chng vi
khun probiotic phi có kh n ti và phát trin vi n  mui mt t
0,15÷0,3% [27]. Ngoài ra, mt s chng probiotic (Bacillus và Lactobacillus) có
kh            

 p thu chng
ca vt ch.
 Tính bám dính trên b m ng tiêu hóa hoc các t bào biu mô: Các
chng probiotic phc vào thành rut non, khu trú tng
tiêu hoá và sinh sôi ny n. Kh   c xem là mt yêu cu quan
tr  c ch vi sinh vt gây bnh, bo v bi



11

n dch ca vt ch nh tranh ca các
chng probiotic vi các vi sinh vt bt li khác.
 Hot tính kháng khun chng li các vi khun gây bnh: La chc các
chng có kh n sinh các cht kháng khuc tính quan trng nht trong
phát trin probiotic. Các chng probiotic cn có hot tính c ch vi khun gây bnh
E. coli, Salmonella và Campylobacteria. Hot tính kháng khun ca chúng có
th theo nhi n sinh ra các cht bacteriocin, làm gi
pH bi to ra acid lactic, to ra H
2
O
2
, làm gic t  khác nhau,
làm gim s bám dính ca các vi khun gây bnh trên b mt, cnh tranh dinh
ng vi các vi khun gây b
1.1.3. Bifidobacterium
Bifidobacterium c phân lp và khám phá ra bi mi Pháp tên là
Tissier khi ông nghiên cu v bnh tiêu chy  tr -1900.
t tên là Bacillus bifidus communis hoc Bacillus bifidus. St này
c phân loi li thành Bifidobacterium [35].

Bifidobacterium là loài vi sinh vt có mt trong rut già ci (chim 5-
35% trong tng s vi sinh vng ruc s dn
phm sa lên men cung ci do có các tác dng: sn sinh acid lactic
và acid acetic, làm gim pH nên c ch c vi sinh vt gây bnh (hiu qu 
cht kháng khun), hn ch amonia t do vào máu do bin NH
3
t do thành NH
4
+
,
tng h
Lyxozyme, mt s thành phn t bào có kh ng min dch
c, to s cnh tranh vi các vi khung rut khác [40].
1.1.3.1. m ca vi khun Bifidobacterium
a. Phân loi
Bifidobacterium là vi khung, k khí bt buc và
c phân loau:



12

Lp: Actinobacteria
Lp ph: Actinobacteriadae
B: Bifidobacteriales
H: Bifidobacteriaceae
Ging: Bifidobacterium [21].
b. Hình thái
Vi khun Bifidobacterium ng, không sinh bào t, hình que vi
nhiu d    ng cong, dng móc câu, dng hình gy, dng phân

ng xut hin  dng ch ác t bào vi khun Bifidobacterium
ng riêng l, xp thành cp hoc xp thành hình ch c t
bào vi khun khong 0,5 - 1,3mm.
Bifidobacterium có dng hình que ch i hoc que phân nhiu nhánh và
u king khác nhau thì các t bào có nhiu hình dng khác nhau.
Thành ph   ng nuôi cy   n hình thái ca
Bifidobacterium -acetylglucosamin, các thành phn tng hp
vách peptidoglycan, s có mt ca các amino acid chính (alanine, acid aspartic, acid
glutamic, serine) và ion Ca
2+
[35].
T bào Bifidobacterium không có v bao và không có h thng tim mao bao
quanh. Vách t  c cu to bi ba thành phn chính: peptidoglycan,
polysaccharide, acid lipoteichoic [30].
c. m sinh lý
Bifidobacterium t già cng vt. C
trò quan trng trong vic kim soát pH cng rut và kt tràng, tính nh ca
n tui tác, tui càng lng vi khun càng gim. Ngoài ra



13

ng vi khun Bifidobacterium  còn b ng bi nhiu yu t 
thc ung, s dng kháng sinh và tình tr [40].
- Nhu cu oxy: Bifidobacterium là sinh vt k khí bt buc, tuy nhiên tính
nhy cm vi tùy theo loài và các ging khác nhau ca mi loài. Mt
s  chc oxy khi có s hin din ca CO
2
. Khi có mt CO

2
,
tính nhy cm vi oxy khác nhau ph thuc vào các dòng. Mt s dòng có th phát
trin trong s hin din ca oxy, mt vài dòng có th âm tính hoi
catalase. Bifidobacterium có nhiu dng hô hp khác nhau bao gm:
 ng hiu khí không có s   
2
O
2
: mt dòng vi khun B.
bifidum chu kin hiu khí to ra mng nh H
2
O
2
bi quá trình oxy
hóa NADH.
ng gii hn vi s 
2
O
2
: s 
2
O
2
là mc t i
vi enzyme fructose-6-phosphate phosphoketolase trong quá trình chuyn hóa
ng ca ging Bifidobacterium.
 ng không có s   
2
O

2
: mt s dòng Bifidobacterium có
mc oxy hóa kh thp trong quá trình chuyn hóa các cht và to H
2
O
2

- Nhi: nhi t ng ca vi khun Bifidobacterium 
i là t 36-38
0
C, trong khi  ng vt là 41- 43
0
C. T ng 
nhi i 20
0
C và trên 46
0
C. Tuy nhiên B. thermacidophilum có kh 
trin  nhi 49,5
0
C và B. psychraerophilus có th phát trin  nhi i 4
0
C
[35], [40].
- pH: pH t phát trin ca vi khun này là 6,5-7,0. T bào vi khun
Bifidobacterium ng  pH th [35]. Riêng
chng B. lactic và B. animalis có th ng  pH 3,5. Bifidobacterium là loài
chi là vi sinh v[ 40].



14

d. Nhu cng
Bifidobacterium là loài vi sinh vt hóa d ng, có kh u
ngun carbon. Sn phm chính ca quá trình lên men glucose ch yu là L(+)-
lactate và acetate vi t l 2:3, và mt s sn phm ph 
acid succinic, acid butyric, acid propo CO
2
[35].
Kh         gia các chng
Bifidobacterium. Hu ht các chng Bifidobacterium u có th chuyc
các ngung ribose, galactose, fructose, glucose, sucrose, maltose, melibiose
 không th lên men L- arabinose, rhamnose, N-acetyl glucosamine, sorbitol
melezitose, trehalose, glycerol, xylitol và inulin [50].
Bifidobacterium i s i cht hexose thông qua con ng
phosphoketolasec g-, bng cách s dng
mt enzyme ch cht là fructose-6-phosphate phosphoketolase (F6PPK). S hin
din ca F6PPK ng c s dng phân bit Bifidobacterium vi các vi khun
khác có hình thái    Lactobacillus, Arthrobacter, Propionibacterium,
Corynebacteruim, và Actinomycetaceae [35].
Bên cnh vic sn xut hn hp L (+)-lactic acid và acid acetic (c
m ch probiotic ca Bifidobacterium ng bng vic sn xut
các vitamin ngoi bào (B1, B6, B9) và các acid amin alanine, valine, aspartic
và threonine.
Schell và cng s (2002)   nh chui trình t 2,26 Mb ca chng B.
longum có ngun gc t tr  và xác nh c 1.730 trình t mã hóa 60%
GC ca NST. Phân tích tin sinh hc cho thy rng mt s c m sinh lý có th
gii thích mt phn thích ng thành công ca Bifidobacterium trong rut già [35].



15

1.1.3.2. Mt s  m giúp Bifidobacterium c s dng làm probiotic 
i.
a. Tính cht an toàn
Bifidobacterium là vi         
   , và  tiêu hóa  các loài 
 khác nhau,     và các loài chim. Chúng l     
   bú s,    sinh
 (10
9
-10
11
CFU/g phân), trong khi Enterobacteria, Enterococcus và
Lactobacillus   1%     . S phân b ca loài
Bifidobacterium s i theo ng dch d dày ca tng cá nhân [35].
Bng 1.1. S phân b ca loài Bifidobacterium trong rui

Loài chi
Loài ph

Tr a m
B. longum

B. infantis

B. breve

Tr a bình
B. adolescentis
B. bifidum biovar b


Tr em
B. infantis

B. breve

B. bifidum biovar b

B. longum


i ln
B. adolescentis biovars a và b
B. bifidum biovar a
B. longum


i già
B. longum

B. adolescentis biovar b

[35]
Trong s 33 loài ca ging Bifidobacterium,   c phân lp t rut
ca i. Không phi là tác nhân gây bnh nên chng vi sinh vt này không liên
n bt k bnh ng rut nào  i. Bifidobacterium t trong

rut non,  vi s ng th trong rut già.



16

Bifidobacterium        aci  và   
nhiên,     Bifidobacterium không vi gói.
Ngoài ra, Bifidobacterium  bám dính vào    
Bifidobacterium  không  lâm sàng
Bifidobacterium   gen kháng
kháng sinh. Do , Bifidobacterium    các     c 
probiotic [35], [58].
b. Tính cht ch
- Sự bám dính của Bifidobacterium trên biểu mô ruột
Vic duy trì s cân bng h ni vi sinh vt ng rut có vai trò quan trng
i vi sc khe i. H vi sinh vng rut s bo v vt
ch tránh khi tác nhân gây bnh nh s hình thành ranh gii màn nhy. Thc hin
th nghim in vitro, cho thy rng Bifidobacterium bám vào các dòng t bào biu
mô Caco-2 và HT-29-MTX ci, t  to ra các niches) duy trì s tn
ti và phát trin ca vi khun. Bt k nhng thay    ng sng, các
hc cho phép Bifidobacterium mang li hiu qu c. c
gi nh rng màng vi khun gn vào thành biu mô ng sn xut ti ch các
cht chuyn hóa ng, có tác dng có li cho vt ch [35].
- Kích thích phản ứng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu
Lp biu mô rut ci là mt khu vc rng ln giúp hp thu các phân
tt rào ci vi nhiu kháng nguyên l có kh 
qua rut. Vic loi tr nhc thc hin bi h thng min
dng rut, c gi là mô bch huyng rut. Bifidobacterium kích thích
s s ng min dch. Probiotic kích thích h thng

min dch c chng minh có kh n E.coli O157: H7 bám dính vào
các t bào rut ca i.
Mt s nghiên cu in vitro và in vivo u tra s a các vi
khun acid lactic (LAB) và kh  min dch. Bng ng min



17

dc hiu và c hiu ca vt ch, LAB bo v vt ch chng li nhim
trùng bi các vi khun gây bnh ng rutn khi u phát trin và hot
ng thc bào ca các t bào bch cu ht gia sau khi  c tiêu th
Bifidobacterium .
Trong khi các vi khun probiotic kích thích h thng min dch bng cách
kích hot c i thc bào và t bào n xut
IFN-. Ngoài ra, Bifidobacterium quá trình làm thoái hóa và thay
th dch nhy ca ng rut, bo v niêm mc rut khi b  [35].
- Hoạt tính kháng khuẩn
Hi nhiu nghiên cu chng minh v hot tính kháng khun ca
vi khun Bifidobacterium. Bifidobacterium gim s hin din ca các vi khun gây
bSalmonella typhimurium , Clostridium difficile , Campylobacter jejuni ,
Escherichia coli và Shigella sp. trong rut bng cách cnh tranh chng và
cho các v trí bám dính trên b mt biu mô. Ngoài ra, Bifidobacterium 
ra acid lactic, acid acetic hay các p      
 [35].
- Phòng ngừa và điều trị tiêu chảy

Bifidobacterium
 
 Bifidobacterium.




 
Bifidobacterium
 và còn mang
   do rotavirus 35].



18

1.2. Tng quan v vi gói
Hin nay, mng tip cn m khc phc nhm
v kh ng chu ca các chng probiotic i vu kin v acid, mui
m  là thc hin vi gói chng probiotic trong các loi vt liu khác
nhau, mt mt vm bc hot tính ca chng probiotic, mt khác nâng cao
kh ng sót ca chng probiotic ng tiêu hóa cng
vt.
1.2.1. Khái nim ca vi gói
1.2.1.1. Khái nim vi gói
Vi gói có th  quá trình ngm, bao vây các t bào vi sinh
vt bng cách ph lên chúng mt cht to màng (gel) thích h cô lp các t bào
vng xung quanh [36], [45], [57].
Vi gói giúp duy trì s tn ti ca các t i vi các yu t gây hi t môi
cid cao và pH thp, mui mt, sc lnh gây ra bi u kin ca các
quá trình nh sâu và lnh khô, phân t oxy trong ng hp ca vi sinh
vt k khí bt buc, sc nhit gây ra bi quá trình sy phun; bacteriophage và hóa
cht kháng khun. Mt li th khác ca vi gói là nh hoc nâng cao tính cm
quan ca sn phm, ng thi phân phi ng nht các t bào trong toàn sn phm

[45].
Vi gói to ra các ht, gi là vi nang. Có các loi vi nang [5]
- n nhân bên trong nang
hình thành mt khi cu rõ rt.
-      a
nhiu nhân nh (vi gói trong vi gói).
- Vi nang nhiu lp là c thit k vi nhiu lp bao khác nhau.



19


Hình 1.1. Các loi vi nang [5].
1.2.1.2. m ca vi gói
 m ca vi gói
Vi gói giúp bo v t bào sng, to ra m vi sinh vt ln, ht vi gói bo
v các t bào sng chng chu kin khc nghit cng c

Vi gói có th làm cho t bào kéo dài kh n ti, t i
gian bo qun chng, ging t bào vi sinh vc lâu dài.
 nh hot tính i cht ca t bào khi có s i pH,
nhi hay s có mt các cht c ch ng lên men.
To ra các gradient n t, n sn phm, n oxy hòa
tan, ng lên men. T  tng khác nhau cho t
c nghiên cu và ng dng khác nhau.
Trong các ngành sn xuc bit là các ngành sn xut các sn phm liên
n probiotic, thì vic vi gói t t quan trng. Nó giúp cho sn
phi tiêu dùng vn còn nguyên giá tr s dng.
Vi gói là mt trong nhng la ch c nh t bào vi sinh vt s dng

n lên men, t  dng vi sinh vt tit kim, tu qu

Bo v t bào chng li tác nhân bacteriophage, t m bo cho quá trình
lên men không b tp nhii [45].



20

 m ca vi gói
T bào vi sinh vt sn sinh ra nhii cht ca
nó, có nhng enzyme có th xúc tác các phn ng không mong mun làm tn hi
n lp vt liu vi gói và c chính t  gii quyt v này phi chn la
ging vi sinh vt cho thích hp (có th bii hoc x lý gi t bào vi sinh
vt không to ra các enzyme không mong mut tính ca các enzyme
mong mun.
 các vt liu vi gói  ch, các loi tinh bu là các
ngung mà vi sinh vt có th u này khá nghiêm trng
 vi sinh vc vi gói bên trong hoc vi sinh vt tp nhim t bên ngoài
có th tiêu hóa lp vi gói và làm cho lp vi gói b rách, thy hiu qu
vi gói s gim xu. Có bng chng cho thy mt s chng vi khun có
kh  dng chính vt liu vi gói. Vì vy phi chn vt liu vi gói
phù hp cho tng vi sinh vt.
1.2.2. Các vt liu s d vi gói
1.2.2.1. Gelatin
a. Cu to, ngun gc ca gelatin

 gelatin [69].
Gelatin là mt protein t nhiên c thu nhn t s thy phân gii hn si
collagen có ngun gc t da, gân,  ca ng vt  da cá, da và 



21

 c bin tính  nhit  cao làm tháo cu trúc xon ba to thành
các chui tách ri, c làm lnh và hp thu c mnh  to thành gelatin.
Gelatin có cha 18 loi acid amin, có hàm ng cao glycine (21,4%), proline
(12,4%) và hydroxyproline (11,9%) [65], [68]
Có hai loi gelatin. Gelatin lou ch bng cách thy phân trong
n trong khong 4,8-5,0. Quy trình thy phân bng
acid mt khong 7-10 ngày, nguyên liu s dng ch yu là da ng vt. Gelatin
loc bng cách thng vt ng kim, có
n trong khong 7- 9. Quy trình thy phân bng kitrình
thy phân bng acid khong 10 ln do có nhiu công c t, hai
loi gelatin này hoàn toàn có th s dc phi hp vi
 cho hiu qu i hp vi nhau, gelatin thy phân t 
có ch cng, gelatin thy phân t da có ch 
do dai cho vt liu [65], [68].
Bng 1.2. Cc tính tiêu biu ca các loi Gelatin

Dng A
Dng B
pH
3.8- 5,5
5,0- 7,5
n
7,0- 9,0
4,7- 6,0
S to gel

50- 300
50- 300
 nht (mps)
15- 75
20- 75
Tro (%)
0,3- 2,0
0,5- 2,0
[65].
b. Tính cht ca gelatin
c l c m. Khi thêm
c lnh nhng ht gelatin s n 5 -10 ln trng. Khi
 nhi lên trên 40
0
C nhng ht gelatin này s hòa t to thành dung dch.
Các yu t  hòa tan ca gelatin là nhi, n c
ht. Gelatin là nguyên lic s dng rng rãi trong các ngành thc



22

phm và y hc  tt c c. Gelatin có kh  o màng phim bn chc,
ngay c ng hp màng phim rt mn khong 100µm. Dung dch có
n n 40% vng  nhi 50
0
C.  bn gel ca
c biu th b Bloom, là m kt dính
ca các liên k      Bloom ca gelatin ng ph t
khong 100 -200 Bloom gram.  nht cnh trên dung dch

gelatin 6,67%,  60
0
C.
c bit trong nhng nuôi cy và gi
ging vi sinh vng thun li cho vi sinh vt phát trin nu có
ng nh thì mt gram gelatin phc cha nhiu
t và tuyc có Samonella, Staphylococus, E. coli
[65].
c. m c m ca cht gói là gelatin
m: R tin, d dàng, d dàng to gel bao quanh t
c vi vi khu i, d dàng b thy gii trong môi ng
d dày- ru phóng thích t bào, vi gói gelatin có th ng trong b lên men
giúp gim chi phí khuy tr phân phu t bào ra khp b 
m: Gelatin d c li khi nhi xui 40
0
C nên
phi luôn duy trì nhi  gelatin  dng dung dch, tuy nhiên nhi cao
khi b sung t   vi gói s làm cht t bào. Mt nhiu thi gian sau vi gói
(gelatin sau khi vi gói ph lnh 6-8 gi  i hoàn toàn). Gelatin
d tan chy  nhi 40
0
ng cho quá trình sy khô vi gói [5].
1.2.2.2. Alginate
a. Cu to, ngun gc ca alginate.
Alginate là mt polysaccharide d hp mch thng, chit xut t các loi to
c bit là to nâu, bao gm các monomer -D-mannuronic (M) -L-



23

guluronic acid (G) liên kt vi nhau thông qua liên kt 1,4 glucoside. Các
monomer này phân b trong mch alginate theo các block (Hình 1.2) [18], [62],
[66].
Block M: gm các gc mannuronic acid ni tip nhau
Block G: gm các gc guluronic acid ni tip nhau
Block MG: gm các gc mannuronic acid và guluronic acid luân phiên ni
vi nhau.

Hình 1.3. Cu trúc ca alginate [18], [62], [66].
a) Các monomer ca alginate b) Chui alginate c) S phân b các block
b. Kh o gel ca dung dch alginate.
Alginate có kh t hp nhanh vi các cation kim loi hóa tr  to
ng thlc ci vi các ion hóa tr 2 khác nhau gim
theo trình t: Pb
2+
> Cu
2+
= Ba
2+
> Sr
2+
>Cd
2+
> Ca
2+
> Zn
2+
> Co
2+

>Ni
2+
[66]. Tùy
thuc vào loi ion liên kt và loi alginate mà gel to thành có tính cht khác nhau.
Thông ng s d làm ion to gel. Khi cho kt
hp vi cation hóa tr II ng là ion Ca
2+
s thy xut hin các vùng ni
gia các mch phân t alginate và tp tr



24

c hình thành  nhi phòng hoc nhi <100
0
C và tan ch
Dung do gel khi b i gel này mi
 p tr a Grant (1973) thì trong quá trình hình
thành gel cn có nh  liên kt gia hai hay nhiu chui alginate. Chui
phân t alginate cu to t  v glucoronic acid có hình d 
mt hng trng vi các np và khe h mà ion Ca
2+
có th nh v và
liên kt, trong khi các ion Ca
2+
gi các phân t alginate li vi nhau thành các chui
alginate. Cu trúc gia các mch glucoronic acid to khong cách gia các nhóm
carboxyl và hydroxyl thích hp vi mng ln các liên kt ca calcium [18],
[25], [66].

c. m ca cht gói là alginate
m là d dàng hình thành gel xung quanh t bào vi khun,
c h, giá thành r, có th c chun b d dàng và thích hp
phân gii trong rut và gii phóng các t bào probiotic.
m ca alginate là rt nhy cm vng acid và
mt tính nh  ng có acid lactic, hình thành l thng trên b mt.
c hình thành trong s hin din ca các ion canxi, tính
toàn vn ca nó x các ion hóa tr 1 hoc các tác nhân hp th ion canxi
[45].
Hình 1.4p tr s gn cation hóa tr 2 vào v trí trên
chui GG [18].