ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CỦA BACILLUS TRONG MEN TIÊU HOÁ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & KTMT
VI SINH VẬT HỌC
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA BACILLUS TRONG MEN TIÊU HOÁ
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Mai
S/v thực hiện
Nguyễn Thanh Bình - 2008100002
Nguyễn Minh Trọng Huy - 2008100036
Ngô Thị Thanh Tuyền - 2008100277
Nguyễn Thị Nhung - 2008100239
1
Mục lục
Lời mở đầu
I. Giới thiệu chung về vi khuẩn Bacillus
1. Đặc điểm cấu tạo của chủng Bacillus
2. Vai trò của Bacillus trong men tiêu hóa
II. Một số vi khuẩn Bacillus điển hình
1. Bacillus subtilis
1.1 Lịch sử phát triển của vi khuẩn Bacillus subtilis
1.2 Đặc điểm phân loại, phân bố
1.3 Đặc điểm hình thái-cấu tạo-quá trình sinh trưởng
1.4 Đặc điểm sinh sản-hình thành bào tử
1.5 Ứng dụng
1.6 Mở rộng về cách nuôi cấy Bacillus subtilis
2. Bacillus clausii
2.1 Đặc điểm hình thái – cấu trúc - quá trình sinh trưởng
2.2 Đặc điểm sinh sản- hình thành bào tử
2.3 Ứng dụng
2.4 Các nghiên cứu về ứng dụng của Bacillus clausii
3.Bacillus coagulans

3.1 Đặc điểm hình thái – cấu trúc
3.2 Đặc điểm sinh trưởng, sinh sản
3.3 Ứng dụng
3.4 Ưu điểm của Bacillus coagulans để ứng dụng trong men tiêu hóa
3.5 Lợi ích của Bacillus coagulans trong cải thiện sức khỏe con người
III. Kết Luận và Thu Hoạch
1.Kết luận:
2.Thu hoạch
IV. Tài liệu tham khảo
2
LỜI MỞ ĐẦU
Hệ vi sinh đóng một vai trò rất quan trọng ở đuờng tiêu hóa. Ở đại tràng có
khoảng 400-500 loại vi khuẩn khác nhau. Chúng ngoài việc tham gia vào khâu cuối
cùng của quá trình tiêu hóa còn đảm nhiệm chức năng bảo vệ đại tràng.
Tuy nhiên, trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta có thể vô tình sử dụng đồ ăn,
nước uống bị nhiễm khuẩn, hóa chất độc hại như thuốc trừ sâu, chất bảo quản,
hóa chất độc hại bị cấm sử dụng như fomanđehit, hàn the, sudan,…,cùng với nó
là áp lực của cuộc sống, sẽ dẫn tới stress làm suy giảm hệ miễn dịch, tăng tiết axit dạ
dày. Tất cả các nguyên nhân đó dẫn tới hệ tiêu hóa của chúng ta bị rối loạn với các
biểu hiện như: táo bón, tiêu chảy, đầy hơi, đau quặn thắt ruột… Các biểu hiện trên nếu
không được quan tâm và xử lý tốt sẽ dẫn tới các bệnh về tiêu hóa như viêm ruột, viêm
đại tràng, đau dạ dày, khiến chúng ta khó chịu, gây mệt mỏi, gầy yếu, giảm sút khả
năng lao động, làm giảm chất lượng cuộc sống, để lâu sẽ dẫn tới suy dinh dưỡng và
thậm chí ung thư, nguy hiểm đến tính mạng.
Ngay từ thế kỷ 18, các nhà khoa học Pháp đã phát hiện ra rằng trong hệ tiêu hóa
con người tồn tại 2 dạng vi sinh vật có lợi và có hại:
 Các chủng vi sinh vật có hại sẽ làm hệ tiêu hóa của chúng ta bị bệnh như tiêu
chảy, đau và ung thư dạ dày,…
 Các chủng vi sinh vật có lợi sống cộng sinh trong hệ tiêu hóa (chủ yếu tại ruột
non) sản sinh ra các Enzym giúp cho thức ăn được tiêu hóa, đồng thời nó cạnh tranh

môi trường sống của vi sinh vật có hại, giúp cơ thể chống lại các vi sinh vật có hại.
Các vi khuẩn này có nhiệm vụ biến đổi chất xơ thực phẩm, thức ăn chưa tiêu hóa hết ở
ruột non thành acid lactic, acetic, butyric, hàng loạt vitamin, axit amin, men, hocmon
và các chất dinh dưỡng quan trọng khác. Nó cũng sinh ra các khí như NH
3
, CO
2
,
H
2
S… Quá trình biến đổi đó gọi chung là quá trình lên men, mà nhờ đó, thức ăn được
tiêu hóa hoàn toàn.
Sau này người ta mới phân lập được các chủng vi sinh vật có lợi này, tạo thành
các chế phẩm để hỗ trợ, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. Các chế phẩm này chính
là các men tiêu hóa sống. Chính vì vậy mà men tiêu hóa sống là sự trợ giúp kỳ diệu
với các rối loạn tiêu hóa. Nó làm cân bằng và tăng sức mạnh của hệ tiêu hóa mà hầu
như không gây tác dụng phụ.
3
Trong đó, giống Bacillus phân bố rất rộng trong tự nhiên, nhất là trong đất,
chúng tham gia tích cực vào sự phân hủy vật chất hữu cơ nhờ vào khả năng sinh nhiều
loại enzym ngoại bào. Đa số các enzym ngoại bào này là những enzym thuỷ phân các
phân tử hữu cơ lớn. Chính vì thế vi khuẩn này có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực
khác nhau như: công nghiệp sản xuất chấy tẩy rửa , công nghiệp thực phẩm - bánh kẹo
- đồ uống, công nghiệp dược phẩm , công nghiệp thuộc da , công nghiệp dệt , và trong
xử lý chất thải …
Bacillus được tìm thấy gần 500 loài, là vi khuẩn hình que, gram dương, sinh
trưởng hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc, tất cả đều hình thành nội bào tử. Do sự
đa dạng sinh thái và loài nên các hoạt chất của chúng cũng rất phong phú. Các ứng
dụng của chúng bao trùm hàng loạt lĩnh vực, từ sản xuất thực phẩm thủ công truyền
thống đến công nghệ lên men hiện đại, đến sinh học phân tử, y-dược học chữa các

bệnh hiểm nghèo, mỹ phẩm, xử lý môi trường ô nhiễm, thu hồi bạc kim loại từ các
phế liệu.
Một số loài thuộc nhóm vi khuẩn Bacillus như: B. subtilis, B. clausii. B. niger,
B. pumilis, B. panis, B. vulgarus, B. nigrificans, … đã được ứng dụng để cải thiện sức
khỏe, tăng cường các phản ứng miễn dịch và cải thiện môi trường. Khả năng sinh các
enzym phân hủy các hợp chất hữu cơ và kiểm soát sự phát triển quá mức của vi sinh
vật gây bệnh (Vibrio) giữ cho môi trường luôn ở trạng thái cân bằng là đặc tính nổi
trội của nhóm vi khuẩn này. Chính vì lẽ đó nên đã có ngày càng nhiều các nghiên cứu
sâu về chi Bacillus này cũng như mở rộng ứng dụng của chúng đối với đời sống con
nguời.
Nhận thức được tầm quan trọng của men tiêu hóa và tiềm năng của việc ứng
dụng chủng Bacillus trong lĩnh vực này nên nhóm em chọn đề tài tiểu luận là “Ứng
dụng của Bacillus trong men tiêu hóa”.
4
I. Giới thiệu chung về vi khuẩn Bacillus :
1. Đặc điểm cấu tạo của chủng Bacillus:
Bacillus là một chi gồm các vi khuẩn hình que, Gram dương, hầu hết có khả
năng chuyển động, sinh trưởng hiếu khí hoặc kị khí không bắt buộc, tất cả đều hình
thành nội bào tử.
Khả năng hình thành nội bào tử là một trong những đặc điểm quan trọng nhất
của chi Bacillus. Nội bào tử không hình thành trong suốt quá trình sinh trưởng và
phân chia tế bào. Chúng thường được hình thành khi tế bào đã vượt qua pha log trong
sinh trưởng hoặc là khi môi trường đã cạn kiệt nguồn dinh dưỡng. Thường thì một tế
bào sinh dưỡng chỉ hình thành một nội bào tử. Bào tử trưởng thành không có quá trình
trao đổi chất. Nhờ khả năng sinh bào tử nên vi khuẩn Bacillus có thể tồn tại trong thời
gian rất dài dưới các điều kiện khác nhau và rất phổ biến trong tự nhiên nên có thể
phân lập từ rất nhiều nguồn khác nhau như đất, nước, trầm tích biển, thức ăn, sữa,
nhưng chủ yếu là từ đất nơi mà đóng vai trò quan trọng trong chu kỳ C và đất là nơi
chúng tham gia tích cực vào sự phân hủy chất hữu cơ nhờ vào khả năng sinh nhiều
loại enzym ngoại bào. Chính vì Bacillus thường xuyên có mặt trong đất mà

Winogradsky đã gọi chúng là các vi khuẩn của đất. Về dinh dưỡng và sinh trưởng
nhìn chung Bacillus là những vi khuẩn hóa tự dưỡng hữu cơ tùy tiện có khả năng sử
dụng nhiều hợp chất hữu cơ đơn giản như là các đường, axit amin, các axit hữu cơ.
Trong một số trường hợp chúng lên men cacbonhydrat thông qua chuỗi các phản ứng
phức tạp tạo ra glycerol và butanediol. Một số ít loài như Bacillus megaterium lại
không cần đến các yếu tố sinh trưởng hữu cơ, một số khác sinh trưởng lại cần có
vitamin B hoặc các axit amin.
Phần lớn Bacillus là các vi khuẩn ưa ấm với nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 30 –
45
o
C một số loài có thể sinh trưởng ở nhiệt độ 65
o
C. Một số loài ưa lạnh có thể sinh
trưởng và hình thành nội bào tử ở 0
o
C; pH sinh trưởng của Bacillus rất khác nhau từ 2
-11, đa số ở pH=7.
5
2. Vai trò của Bacillus trong men tiêu hóa:
Probiotics -Men vi sinh là gì?
- Men vi sinh probiotics là tổ hợp một hoặc nhiều loại vi sinh sống khác nhau có
lợi cho sức khoẻ con người.
- Probiotic theo tiếng la tinh Pro- có nghĩa là cho, biotic - có nghĩa là sự sống.
Probiotic có nghĩa là cho sự sống.
Các chủng dùng sản xuất Probiotic hiện nay gồm: Bacillus subtilis; Bacillus
polyfermenticus; Bacillus coagulant; … Ngoài nhóm vi khuẩn sữa, các loại khác được
phân lập từ ruột động vật ăn cỏ, đất, các thực phẩm chế biến từ nông sản Chúng đều
được chứng minh là vô hại, có lợi cho sức khoẻ.
Men vi sinh hỗ trợ tiêu hoá như thế nào?
Sau khi trẻ em sinh ra 1 giờ là đã có một hệ vi sinh trong đường ruột. Người lớn

có một hệ vi sinh đa dạng gọi là "vi khuẩn chí - microflora" là những vi khuẩn cộng
sinh trên da, toàn bộ bề mặt đường tiêu hoá; phía ngoài hệ tiết niệu-sinh dục.
Hệ khuẩn chí vi sinh đường ruột bình thường là thành phần hội sinh không thể
thiếu được của bất kỳ một người bình thường nào. Hệ này giúp tiêu hoá thức ăn của
con người cùng với dịch vị dạ dày, men (enzym) của các tuyến như túi mật, tuỵ tạng
tiết vào đường ruột để tiêu hoá đạm, đường mỡ, vitamin. Các vi khuẩn này cũng tạo ra
một lượng vitamin nhóm B cần thiết cho cơ thể.
6
II. Một số vi khuẩn Bacillus điển hình:
1. Bacillus subtilis:
1.1. Lịch sử phát triển vi khuẩn Bacillus subtilis:
Bacillus subtilis được phát hiện lần đầu tiên trong phân ngựa (1941) bởi tổ chức
y học Nazi của Đức. Lúc đầu, chủ yếu được sử dụng để phòng bệnh lị do các bác sĩ
Đức chiến đấu ở Bắc Phi.
Việc sử dụng để điều trị bệnh phải đợi đến những năm 1949 – 1957 khi Henrry,
Albot và các cộng sự tách được các chủng thuần khiết của Bacillus subtilis. Từ đó,
“subtilistherapie” có nghĩa là thuốc subtilin ra đời trị các chứng viêm ruột, viêm đại
tràng, chống tiêu chảy do rối loạn tiêu hóa.
Ngày nay, vi khuẩn Bacillus subtilis trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi
trong chăn nuôi, y học, thực phẩm…
1.2. Đặc điểm phân loại, phân bố :
b) Đặc điểm phân loại:
Vi khuẩn Bacillus subtilis thuộc:
Bộ: Eubactariales
Họ: Bacillaceae
Giống: Bacillus
Loài: Bacillus subtilis
c) Đặc điểm phân bố:
Vi khuẩn Bacillus subtilis thuộc nhóm vi sinh vật bắt buộc ở đường ruột, chúng
được phân bố hầu hết trong tự nhiên như: cỏ khô, bụi, đất nước…

Phần lớn chúng tồn tại trong đất, thông thường đất trồng trọt chứa khoảng 10 –
100 triệu CFU/g. Đất nghèo dinh dưỡng ở sa mạc, đất hoang thì Bacillus subtilis rất
hiếm. Nước và bùn ở cửa sông cũng như nước biển có sự tồn tại của bào tử và tế bào
dinh dưỡng Bacillus subtilis.
7
1.3. Đặc điểm hình thái – cấu tạo - quá trình sinh trưởng:
Bacillus subtilis, hay còn gọi là trực khuẩn là một loại vi khuẩn Gram dương,
thường được tìm thấy trong đất, thuộc chi Bacillus, B. subtilis hình que, có khả năng
chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ tối ưu là 25-35
o
C.
Bacillus subtilis là vi khuẩn nhỏ, hai đầu tròn, G
+
, kích thước 0,5 – 0,8 µm x
1,8 – 3 µm, đứng thành chuỗi ngắn hoặc đơn lẻ, di động, 8 – 12 lông.
Sinh bào tử nhỏ hơn vi khuẩn và nằm giữa tế bào, kích thước từ 0,8 – 1,8 µm.
Phát triển bằng cách nãy mầm do sự nứt bào tử, không kháng acid, có khả năng
chịu nhiệt, chịu ẩm, tia tử ngoại, tia phóng xạ…
Thành tế bào là một cấu trúc vững chắc bên ngoài tế bào. Nó bao gồm
peptidoglycan, polymer của các loại đường và axit amin. Peptidoglycan được tìm thấy
ở vi khuẩn được gọi là murein. Các thành phần khác mở rộng từ murein teichoic axit,
các axit lipoteichoic, và protein. Thành tế bào tạo thành rào cản giữa môi trường và tế
bào vi khuẩn. Nó cũng chịu trách nhiệm cho việc duy trì hình dạng của tế bào và chịu
được áp lực cao.
Không giống như nhiều loài khác , B. subtilis đã được phân loại như là một vi
khuẩn hiếu khí bắt buộc, mặc dù nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng điều này là
không hoàn toàn chính xác. B. subtilis có khoảng 4.100 gen. Trong số này, chỉ có 192
gen là không thể thiếu. Một phần lớn của các gen thiết yếu được phân loại trong các
lĩnh vực chuyển hóa tế bào, với khoảng một nửa liên quan đến xử lý thông tin, còn lại
liên quan đến sự tổng hợp của biểu bì tế bào, xác định hình dạng tế bào và phân chia,

một phần mười có liên quan đến năng lượng tế bào.
1.4. Đặc điểm sinh sản-hình thành bào tử:
B. subtilis có thể phân chia đối xứng để cho hai tế bào con (phân hạch nhị phân),
hoặc không đối xứng, sản xuất một đơn bào tử có thể duy trì trong nhiều thập kỷ và có
khả năng kháng các điều kiện môi trường không thuận lợi như bức xạ, độ mặn, pH
cực và dung môi. Bào tử được hình thành vào những thời điểm khó khăn về dinh
dưỡng, cho phép các sinh vật tồn tại trong môi trường cho đến khi điều kiện trở nên
thuận lợi. Trước khi đến quá trình hình thành bào tử các tế bào có thể trở cử động
dể dàng bằng cách sản xuất roi.
8
1.5. Ứng dụng:
• Các enzym được sản xuất bởi B. subtilis và B. licheniformis sử dụng rộng rãi
làm chất phụ gia trong chất tẩy rửa giặt ủi.
•Một dòng của B. subtilis trước đây gọi là Bacillus Natto được sử dụng trong
sản xuất thực phẩm Nhật Bản, cũng như tương tự như món ăn
Hàn Quốc cheonggukjang .
•B. subtilis có một hoạt động tự nhiên diệt nấm, và được sử dụng như một tác
nhân kiểm soát sinh học.
•Nó được phổ biến trên toàn thế giới như một tác nhân để hỗ trợ điều trị các
bệnh đường tiêu hóa và tiết niệu. Nó vẫn còn được sử dụng rộng rãi ở Tây Âu và
Trung Đông như là một loại thuốc thay thế kháng sinh.
•Nó có thể chuyển đổi (phân hủy) một số vật liệu nổ thành các hợp chất nitơ vô
hại, carbon dioxide và nước.
•Tính chất bề mặt ràng buộc của nó đóng một vai trò quan trọng trong xử lí chất
thải hạt nhân phóng xạ an toàn (ví dụ như thori (IV) và plutonium (IV)).
•Được sử dụng trong sản xuất polyhydroxyalkanoates (PHA), và chất thải mạch
nha có thể được sử dụng như là nguồn carbon của họ đối với sản xuất thấp hơn chi phí
PHA
•Sử dụng để sản xuất amylase.
•Sử dụng để sản xuất axit hyaluronic trong khu vực công ty chăm sóc y tế.

•Nó có thể cung cấp một số lợi ích cho người trồng nghệ tây, đẩy mạnh tăng
trưởng và tăng năng suất sinh khối.
•Do protease kiềm từ Bacillus được tạo thành với lượng lớn, có đặc tính bền
vững, họat động tốt với nhiệt độ và pH cao nên chúng được ứng dụng ở nhiều ngành
công nghiệp khác nhau như: xử lí phim X-quang đã qua sử dụng để nhằm thu hồi bạc,
làm nước mắm cá, xử lí chất thải từ động vật giáp xác, xử lí rác thải trong các lò mổ
gia cầm.
9
1.6. Mở rộng về cách nuôi cấy Bacillưs subtilis:
a) Đặc điểm nuôi cấy:
Điều kiện phát triển: hiếu khí, nhiệt độ tối ưu 37
o
C.
Nhu cầu O
2
: Bacillus subtilis là vi khuẫn hiếu khí có khả năng phát triển trong
môi trường thiếu oxy.
Độ pH: Bacillus subtilis thích hợp nhất với pH = 7,0 – 7,4.
• Môi trường thạch đĩa TSA: khuẩn lạc có dạng hình tròn, rìa răng cưa
không đều, có tâm sẩm màu, phát triển chậm, màu vàng xám, đường kính 3 – 5mm.
Sau 1 – 4 ngày bề mặt nhăn nheo màu hơi sẩm.
• Môi trường thạch nghiêng TSA: dễ mọc tạo thành màu xám, rìa gợn
sóng.
• Môi trường canh TSB: Bacillus subtilis phát triển làm đục môi trường,
tạo màng nhăn, lắng cặn kết lại như vẩn mây ở đáy, khó tan đều khi lắc lên.
• Dinh dưỡng cần các nguyên tố C, H, O, N và các nguyên tố khác.
b) Đặc điểm sinh hóa:
Lên men không sinh hơi các loại đường: glucose, maltose, manitol, saccharose,
xylose, arabinosse.
Indol (-), nitrate (-), VP (+), H

2
S (-), NH
3
(+), catalase (+), amylase (+), casein
(+), citrate (+), di động (+), hiếu khí (+).
Dung huyết: một số dòng gây dung huyết ở dạng trên thạch máu ngựa và thỏ
do tác động của hemolysine.
10
Các phản ứng sinh hóa của Bacillus subtilis (theo Holt, 1992)
Phản ứng sinh hóa Kết quả
Hoạt tính catalase +
Sinh Indol -
MR +
VP +
Sử dụng citrate +
Khử Nitrate +
Tan chảy Gelatin +
Di động +
Phân giải tinh bột +
Arabinose +
Xylose +
Saccharose +
Mannitol +
Glucose +
Lactose -
Maltose +
Cấu trúc kháng nguyên:
Bacillus subtilis có kháng nguyên H và O, cấu trúc kháng nguyên dạng D và L –
acid glutamic.
Sản sinh kháng sinh subtilin và bacitracin có tác dụng ức chế vi khuẩn G

+
và G
-
.
Bệnh học: đa số chủng Bacillus subtilis không gây bệnh.
Tính chất đối kháng của Bacillus subtilis với một số vi sinh vật gây bệnh.
Do Bacillus subtilis là vi khuẩn bắt buộc đường ruột nên ngoài khả năng chịu
đựng được acid dạ dày, các chất dịch tiêu hóa đường ruột, chúng còn có khả năng đấu
tranh lại với các vi sinh vật gây bệnh ở đường ruột.
-Với các vi sinh vật gây bệnh:
Môi trường nuôi cấy nấm bệnh có sự hiện diện của Bacillus subtilis với một số
lượng lớn sẽ gây ra sự cạnh tranh dinh dưỡng, cạnh tranh không gian sống giữa vi
khuẩn và nấm.
Do vi khuẩn phát triển nhanh hơn (trong 24h) sẽ sử dụng phần lớn các chất dinh
dưỡng trong môi trường, đồng thời tạo ra kháng sinh subtilin nên sự sinh trưởng của
nấm bị ức chế.
11
-Với đồng loại:
Các chuyên gia tại Đại học Havard, Mỹ cho biết: khi chất dinh dưỡng bắt đầu
cạn kiệt, các vi sinh vật đối phó bằng cách bắt đầu chuyển sang tình trạng “ngủ đông”,
hay nghỉ ngơi trong một thời gian dài. Bacillus subtilis thực hiện điều đó bằng cách
tạo ra bào tử, có thể duy trì trạng thái sống tiềm tàng trong nhiều năm, thậm chí hàng
thế kỉ.
Tuy nhiên trong thí nghiệm của mình, nhóm nghiên cứ nhận thấy ở giai đoạn rất
sớm của sự hình thành bào tử, một vài tế bào Bacillus đã tạo ra kháng sinh để giết chết
những tế bào vi khuẩn ở bên cạnh chưa bắt đầu quá trình này. Chất kháng sinh sẽ phá
vỡ màng tế bào vi khuẩn bị tấn công, giải phóng chất dinh dưỡng và được tế bào đang
hình thành bào tử tiêu thụ.
Theo các nhà nghiên cứu trên, quá trình tạo bào tử tiêu tốn một lượng lớn năng
lượng, phải mất vài giờ và khi đã bắt đầu thì không thể nào đảo ngược. Do đó, vi

khuẩn sẽ cố gắng tránh thời điểm đó càng lâu càng tốt.
Đặc biệt, khi dinh dưỡng trong môi trường đã cạn kiệt, vi khuẩn sẽ tiêu diệt
những kẻ xung quanh để hút chất dinh dưỡng và kéo dài thời kì chờ đợi này, cho đến
khi phải chuyển sang sống tiềm sinh.
12
Hình1. B.subtilis
2. Bacillus clausii:
2.1 Đặc điểm hình thái – cấu trúc - quá trình sinh trưởng:
Bacillus clausii là một trực khuẩn hình que, thuộc vi khuẩn gram dương, được
bao quanh bởi một lớp thành tế bào dày. Thành tế bào được tạo thành bởi murien.
Peptidoglycan của tế bào B. clausii có dạng chuỗi, khi quan sát có hình dạng như một
tế bào que dài.
Bacillus clausii tăng trưởng ở nhiệt độ 15-50°C và pH = 7-10,5, với mức tăng
trưởng tối ưu ở 40°C và độ pH = 9,0.
2.2 Đặc điểm sinh sản- hình thành bào tử:
B. clausii là một loại trực khuẩn sinh bào tử. Bào tử của B. clausii kháng với
kháng sinh như erythromycin, lincomycin, cephalosporin, và cycloserine…
Bacillus clausii có thể cử động dể dàng, giống như hầu hết các vi khuẩn
Bacillus, Bacillus clausii có bào tử hình que. Vi sinh vật này có thể được tìm thấy
trong nhiều môi trường kiềm, bao gồm cả đất và môi trường biển.
2.3 Ứng dụng
Trong tự nhiên vi khuẩn Bacillus clausii được tìm thấy trong đất, nơi nó có thể
phân giải nitrate thành nitrite. Việc biến đổi nitrit thành các hợp chất khác có thể làm
giảm các hợp chất đạm, và một số vi khuẩn như Pseudomonas aeruginosa có khả
năng biến đổi hoàn toàn nitrite. Trong đó, do có khả năng biến đổi nitrat thành nitrit
nên Bacillus clausii có quan hệ mật thiết với các vi sinh vật sử dụng nitrit để tồn tại.
2.4. Các nghiên cứu về Bacillus clausii:
Nghiên cứu được thực hiện bởi Dịch vụ Microbiologie ở Caen, Pháp đã tiết lộ
một cặp NST số 846 ở vi khuẩn Bacillus clausii kháng với kháng sinh nhất định.
Nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng B. clausii trong thực tế có thể tồn tại thời

gian ngắn trên thành ruột, và gây đáp ứng miễn dịch trên chuột để loại bỏ vi khuẩn
13
gây bệnh. Các nghiên cứu như thế này có thể làm sáng tỏ cơ chế của sự phục hồi tiêu
hóa và bảo vệ gây ra bởi Enterogermina.
M-protease từ B. clausii KSM-K16 vẫn còn rất nhiều nghiên cứu để xác định các
thành phần cấu trúc đặc biệt cho phép nó hoạt động ở độ pH cao như vậy.
Một nghiên cứu tại Nhật Bản đã tiết lộ một bộ ba cầu muối (Arg19-Glu271-
Arg275) tồn tại trong M-protease nhưng không thể chịu được điều kiện kiềm nhưng
nhờ có enzym nó có thể chịu được pH cao như vậy. Kết quả này thúc đẩy hơn nữa
hiểu biết của chúng ta về việc sử dụng enzym kiềm trong kỹ thuật enzym .
B. clausii là một vi sinh vật hiếu khí, vi khuẩn hình thành bào tử có khả năng ức
chế sự phát triển của mầm bệnh trong đường tiêu hóa thông qua ba cơ chế riêng biệt:
thực dân hóa hốc sinh thái tự do, ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật có hại, cạnh
tranh độ bám dính tế bào biểu mô , trong đó đặc biệt có liên quan đến các bào tử trong
giai đoạn nảy mầm ban đầu hoặc trung gian, sản xuất thuốc kháng sinh và các enzym
tiết ra vào môi trường đường ruột, đặc biệt là peptide thuốc kháng sinh, chủ yếu là
hoạt động trên vi khuẩn Gram dương.
Hình 2. Bacillus clausii
3. Bacillus coagulant
3.1 Đặc điểm hình thái – cấu trúc
Bacillus coagulans là một vi khuẩn trong chi Bacillus. Vi sinh vật lần đầu tiên
được phân lập và mô tả vào năm 1932. Ban đầu nó được coi là Lactobacillus hình
thành bào tử. Tuy nhiên, nó cuối cùng đã được xếp vào chi Bacillus. Vì mặc dù các
14
vi khuẩn Bacillus coagulans sản xuất L - lactic acid, vi khuẩn này không phải là một
loại vi khuẩn axit lactic vì theo định nghĩa, vi khuẩn axit
lactic ( Lactobacillus, Bifidobacterium) không hình thành bào tử. Do đó, bằng cách sử
dụng tên Lactobacillus sporogenes là không chính xác.
Công nghệ dựa trên DNA đã được sử dụng trong việc phân biệt giữa hai chi của
vi khuẩn có hình thái tương tự và có đặc điểm tương tự như sinh lý và sinh hóa.

B. coagulans là một Gram dương, hình thành bào tử, có thể cử động dễ
dàng, yếm khí tùy ý. B. coagulans có thể xuất hiện Gram âm khi bước vào giai
đoạn tăng trưởng tĩnh. Nhiệt độ tối ưu cho sự tăng trưởng là 50°C, phạm vi nhiệt độ
dung nạp là 30°C - 55°C.
3.2 Đặc điểm sinh trưởng, sinh sản
Các nghiên cứu từ trước đến nay chỉ ra rằng Bacillus coagulans là loài vi khuẩn
hiếu khí, có khả năng tạo bào tử và sinh L(+) - (dextrorotatory) lactic acid có lợi cho
hệ tiêu hóa. Dạng bào tử bền vững trong môi trường acid của dịch vị dạ dày, và vì thế
sẽ đi qua dạ dày một cách an toàn, tới ruột, nảy mầm thành vi khuẩn có lợi cho hệ tiêu
hóa. Việc uống đủ một lượng nhất định bào tử sống sẽ giúp tạo ra hệ vi khuẩn có lợi
cho hệ tiêu hóa, cung cấp thêm dinh dưỡng.
3.3 Ứng dụng
•Bacillus coagulans sản sinh ra acid lactic tạo môi trường pH cho đường ruột và
coagulins có khả năng ngăn ngừa được sự phát triển của các vi khuẩn có hại, gây thối
rữa. Ngoài ra Bacillus coagulans cũng có khả năng sản sinh các men tiêu hóa như
amylase và protease, có tác dụng tăng cường miễn dịch, phòng chống lây nhiễm virus,
phòng ngừa và phối hợp điều trị rối loạn tiêu hóa cấp và mãn tính ở trẻ em. Vì vậy
được dùng làm thực phẩm chức năng để bổ sung hệ vi khuẩn có ích và các men tiêu
hóa có lợi cho đường ruột, và tăng cường miễn dịch.
•Được sử dụng như là một thức ăn vi sinh vật trong sản xuất chăn nuôi.
•Nó thường được dùng trong các ứng dụng thú y, đặc biệt là một probiotic ở
lợn, gia súc, gia cầm và tôm.
•Ở người được sử dụng trong việc cải thiện hệ thực vật âm đạo, cải thiện đau
bụng và đầy hơi trong Hội chứng kích thích ruột và tăng đáp ứng miễn dịch với tác
nhân virus. Một trong những dòng vi khuẩn này cũng đã được đánh giá về an toàn như
15
là một thành phần thực phẩm do bào tử được kích hoạt trong môi trường axit của dạ
dày và bắt đầu nảy mầm và sinh sôi trong ruột.
•Bacillus coagulans là một loại vi khuẩn. Nó được sử dụng tương tự như khuẩn
sữa và chế phẩm sinh học khác như vi khuẩn "có lợi".

•Người ta dùng Bacillus coagulans cho điều trị tiêu chảy, bao gồm các loại
truyền nhiễm như tiêu chảy ở trẻ em, tiêu chảy du lịch và tiêu chảy gây ra bởi thuốc
kháng sinh.
•Bacillus coagulans là cũng được sử dụng cho các vấn đề về tiêu hóa nói chung,
hội chứng ruột dễ bị kích thích (IBS), bệnh viêm ruột (IBD, bệnh Crohn, viêm loét đại
tràng), rối loạn ruột,viêm đại tràng, sự tăng trưởng quá mức của vi khuẩn xấu và
nhiễm trùng do các vi khuẩn gây loét Helicobacter pylori.
•Một số người sử dụng Bacillus coagulans để ngăn ngừa nhiễm trùng đường hô
hấp và tăng hệ thống miễn dịch. Nó cũng được sử dụng để ngăn chặn bệnh ung thư
hoặc sự hình thành của các tác nhân gây ung thư. Ngoài ra còn có một số lợi ích trong
việc sử dụng nó như là một chất phụ gia để điều chế vắc-xin cải thiện.
•Một số nghiên cứu ở động vật (nhưng không được nêu ra trong con người) cho
thấy Bacillus coagulans có thể làm tăng chức năng hệ thống miễn dịch và làm giảm vi
khuẩn có hại.
•Bacillus coagulans GBI-30, 6086 cũng sản xuất các axit béo chuỗi ngắn như
axit butyric, một hợp chất được biết đến để hỗ trợ sức khỏe và chữa bệnh của các tế
bào trong ruột nhỏ và góp phần lớn trong việc cải thiện hệ thống miễn dịch niêm mạc.
•Bacillus coagulans sản xuất chế phẩm là một probiotic duy nhất đã được tìm
thấy là tốt hơn các chế phẩm sinh học khác do có thể sống sót trong môi trường dạ
dày, thuộc địa hóa đường ruột, và sản xuất axit lactic.
•Mọi nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Bacillus coagulans hứa hẹn trong việc thúc
đẩy khả năng miễn dịch và trong điều kiện ngăn ngừa chẳng hạn như tăng lipid máu,
hội chứng ruột kích thích, bệnh Crohn, viêm xương khớp và viêm khớp dạng thấp.
3.4. Ưu điểm của Bacillus coagulans để ứng dụng trong men tiêu hóa :
Tại sao hầu hết các Probiotic không làm việc?
 Các chế phẩm sinh học là cần thiết cho sức khỏe tối ưu. Nhưng nhiều sinh vật
sống trong các sản phẩm này không tồn tại nhiệt độ cao và áp suất chung cho quá
16
trình sản xuất. Hầu hết các tế bào sống chết một cách nhanh chóng trước khi được bổ
sung vào cơ thể hoặc chúng không thể tồn tại khi tiếp xúc với axit trong dạ dày hay

mật trong ruột để có thể định cư ở đại tràng.
Một công thức probiotic tiên tiến có chứa chủng vi khuẩn Bacillus coagulans
hứa hẹn khả năng tối đa hóa những lợi ích của việc bổ sung probiotic. Những vi sinh
vật từng được bao quanh bởi một lá chắn bảo vệ tự nhiên, giúp chúng sống sót ở nhiệt
độ và áp suất của quá trình sản xuất và các axit mật tiêu hóa, do đó, chúng có một cơ
hội tốt hơn sau khi đến tồn tại trong ruột. Vì vậy, khi cung cấp các vi khuẩn Bacillus
coagulans để điều trị có một lợi thế đáng kể so với các chế phẩm sinh học thông
thường. Bacillus coagulans hiệu quả hơn so với các chế phẩm sinh học truyền thống
vì ba lý do quan trọng: sống sót, thích nghi và sản xuất axit lactic.
Khả năng sống sót: Vi khuẩn Probiotic đã chết khi chúng đến đường ruột là
vô dụng, bất kể số lượng. Phần lớn các Bacillus coagulans sống sót được khi tiếp xúc
với axit và mật trong đường ruột.
Khả năng thích nghi: Ngay cả khi các vi khuẩn probiotic thông thường hầu
hết không sống cố định trong đường ruột. Tuy nhiên, vi khuẩn Bacillus coagulans là
vi khuẩn có khả năng thích ứng cao. Ngay sau khi đến, Bacillus coagulans tế bào bắt
đầu nhân lên và thuộc địa hóa đường ruột.
Sản xuất axit lactic: Lactobacillus và Bifido vi khuẩn có lợi có khả năng tạo
ra axít lactic. Dữ liệu từ dịch tễ học và nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng hấp thu
những vi khuẩn này có thể giúp ngăn ngừa các bệnh mãn tính, như bệnh tim mạch và
ung thư. So với các chế phẩm sinh học thông thường, các nhà khoa học tin rằng sử
dụng vi khuẩn Bacillus coagulans trong việc sản xuất acid lactic (về mặt kỹ thuật gọi
là L + đồng phân quang học), có thể còn hiệu quả hơn trong việc hỗ trợ các hệ thống
tiêu hóa và hệ miễn dịch.
Tại sao vi khuẩn Bacillus coagulans hiệu quả hơn?
 Một lý do quan trọng cho sự vượt trội của Bacillus coagulans là khả năng sản
xuất ra các bào tử. Vi khuẩn hình thành bào tử là một cái gì đó như hạt giống cây
trồng thông thường.Tuy nhiên, ngay sau khi vi khuẩn gặp phải một môi trường với
nhiệt độ và độ ẩm, nó bắt đầu nảy mầm, hoặc phát triển "sẵn sàng".
17
 Chẳng hạn như sự hình thành bào tử của vi khuẩn Bacillus coagulans. Trong

dạ dày, các bào tử được kích hoạt bằng độ pH thấp, khuấy cơ khí, và độ ẩm. Bào tử
hấp thụ nước và bắt đầu sưng lên, làm tăng tỷ lệ trao đổi chất của vi khuẩn. Khi các vi
khuẩn đi qua tá tràng và vào ruột non, mầm sống bắt đầu nhô ra từ áo khoác bào tử và
các tế bào bắt đầu nảy mầm và chuyển đổi thành tế bào sống. Thường thấy trong ruột
non, nơi mà các vi khuẩn sinh sôi nảy nở nhanh chóng, đạt được sự vận động bằng roi
ngày càng tăng, và bắt đầu thích nghi và sẽ làm việc sản xuất axit lactic nhằm ngăn
cản sự phát triển của các mầm bệnh có hại và giúp tiêu hóa thức ăn. Nảy mầm thường
bắt đầu khoảng bốn giờ sau khi uống.
 Thông thường, phải tránh cho vi khuẩn hình thành bào tử vì ở một số vi khuẩn
có hại như Clostridium botulinum (sinh vật là nguyên nhân gây ngộ độc) có thể gây ra
ngộ độc thực phẩm và tử vong. Nhưng có thể tận dụng lợi thế sống sót cao của bào tử
vi khuẩn Bacillus coagulans để nhanh chóng cấy vào đường ruột với hệ vi sinh vật
khỏe mạnh.
 Trong một thử nghiệm lâm sàng được công bố, người lớn có bổ sung Bacillus
coagulans ba tháng thì giảm tổng số cholesterol và lipoprotein mật độ thấp (LDL),
cùng với sự gia tăng lipoprotein mật độ cao có lợi (HDL). Phát hiện này hứa hẹn cho
thấy rằng vi khuẩn Bacillus coagulans cũng có thể giúp thúc đẩy các lipid có lợi.
 Gần đây, nghiên cứu lâm sàng cho thấy tầm quan trọng của vi khuẩn có lợi
trong ruột để duy trì sức khỏe tiêu hóa và hệ miễn dịch: một liều hàng ngày với 2 tỷ tế
bào vi khuẩn Bacillus coagulans (số lượng được tìm thấy trong một viên nang điển
hình) có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe con người.
3.5. Lợi ích của Bacillus coagulans trong cải thiện sức khỏe con người :
Sức khỏe đường ruột bất thường, dạ dày đầy hơi, và cảm giác khó chịu có thể
làm giảm chất lượng cuộc sống của bạn, làm hại hệ thống miễn dịch, các cơ quan giải
độc (như gan) và đẩy nhanh các rối loạn liên quan đến lão hóa.
Các enzym tiêu hóa có thể tăng cường khả năng tự nhiên của cơ thể để hấp thu
thức ăn, các chất dinh dưỡng và các thành phần có lợi cho sức khỏe. Khi tiêu thụ giữa
các bữa ăn, các enzym tiêu hóa có thể giúp giảm thiểu quá trình viêm và bệnh khắp cơ
thể, góp phần đảm bảo sức khỏe tốt.
18

Ngoài ra, sử dụng chế phẩm sinh học, chẳng hạn như Bacillus coagulans hình
thành bào tử vi khuẩn probiotic khỏe mạnh trong ruột. Sự kết hợp này cung cấp một
phương pháp sáng tạo để đạt được sự cân bằng dinh dưỡng và sức khỏe tốt.
Các nghiên cứu mới nổi cho thấy một loạt các vai trò đầy hứa hẹn của các vi
khuẩn Bacillus coagulans trong việc hỗ trợ sức khỏe con người:
•Hội chứng ruột kích thích: Trong một thử nghiệm tám tuần, các đối tượng với
hội chứng ruột kích thích (IBS) sử dụng một chế phẩm probiotic chứa Bacillus
coagulans có thể cải thiện đáng kể đau bụng và đầy hơi.
• Dịch bệnh Crohn: Đối tượng dùng probiotic chứa Bacillus coagulans so với
các cá nhân dùng giả dược thì bốn trong năm đối tượng trong nhóm probiotic có thể
ngưng dùng thuốc chống tiêu chảy, so với chỉ có một trong số sáu bệnh nhân trong
nhóm dùng giả dược.
Miễn dịch và cúm A: 30 ngày thử nghiệm lâm sàng ở người lớn khỏe mạnh đã
chứng minh rằng việc bổ sung vi khuẩn Bacillus coagulans gia tăng đáng kể khả năng
miễn dịch đối với cúm A.



Hình 3. Bacillus coagulans.
III. Kết Luận và Thu Hoạch:
1. Kết luận:
19
Chủng Bacillus có nhiều giá trị thiết thực với con người như:
Củng cố thành ruột bằng cách “ngăn chặn” sự phát triển của các vi khuẩn gây
hại gây bệnh.
Hỗ trợ sự phát triển vi khuẩn có lợi và ức chế vi khuẩn có hại giúp cân bằng hệ
vi khuẩn đường ruột.
Tăng cường sức đề kháng của ruột do kích thích lên hệ miễn dịch, sản xuất
các axit mạnh, chuyển hoá và bài tiết chất độc và chiếm chỗ của các chủng vi khuẩn
gây bệnh.

Kích thích đáp ứng miễn dịch tại chỗ dẫn đến có lợi cho hệ miễn dịch.
Tuy nhiên, thế giới vi sinh vật xung quanh chúng ta rất đa dạng và phong phú.
Vẫn còn nhiều ứng dụng của vi sinh vật nói chung và của chủng Bacillus nói riêng mà
con người chưa khám phá hết được.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, vốn hiểu biết của chúng
ta về thế giới nhỏ bé ấy dần được mở rộng. Con người đã biết sử dụng chúng vào
những mục đích khác nhau, phục vụ lợi ích của con người. Từ rất lâu, chúng ta đã biết
ứng dụng vai trò của vi sinh vật trong các ngành chế biến thực phẩm, nông nghiệp,
công nghiệp, y học, môi trường
Các chế phẩm sinh học ngày càng được sử dụng nhiều hơn do tính hiệu quả và
không gây tác dụng phụ.Tuy nhiên, ở nước ta, đây vẫn còn là một lĩnh vực mới mẻ,
đang được quan tâm. Hiện nay, chế phẩm sinh học đã và đang được nghiên cứu, ứng
dụng tại Việt Nam và bước đầu đã có những kết quả khả quan.
2. Thu hoạch:
Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận”ứng dụng chủng Bacillus trong men tiêu
hoá”, nhóm em đã đạt được các kết quả sau:
Hiểu ý nghĩa, vai trò của VSV nói chung và của chủng Bacillus nói riêng trong
sản xuất và đời sống xã hội, đặc biệt trong tương lai khi công nghệ sinh học phát triển.
 Nắm được đặc tính sinh lý của các loài Bacillus điển hình.
 Biết được một số ứng dụng của các loài Bacillus điển hình trong sản suất men
tiêu hoá và một số lĩnh vực khác trong đời sống con người.
Biết được một số nghiên cứu cụ thể trong thời gian gần đây của loài
B.coagulans và B.clausii.
20
IV. Tài liệu tham khảo:
 Giáo trình vsv công nghiệp /Kiều Hữu Ảnh - nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật.
 Vi sinh vật công nghiệp /Lê Xuân Phương - nhà xuất bản xây dựng.
 Vi sinh vật học /Nguyễn Lân Dũng (Chủ biên), Nguyễn Đình Quyến, Phạm
Văn Ty.

 Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mĩ phẩm/Trần
Linh Thước – nhà xuất bản giáo dục.
21
 Vệ sinh an toàn thực phẩm/Nguyễn Đức Lượng – nhà xuất bản đại học quốc
gia TP.HCM .
22