nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic để sản xuất chế phẩm probiotic phòng và trị bệnh đường ruột cho heo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
……o0o……

TRẦN THỊ MỸ TRANG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN
LACTIC ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ BỆNH ĐƯỜNG
RUỘT CHO HEO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh 2006


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
…..o0o…..

TRẦN THỊ MỸ TRANG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN
LACTIC ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
PROBIOTIC PHÒNG VÀ TRỊ BỆNH ĐƯỜNG
RUỘT CHO HEO

Chuyên ngành: Vi sinh vật
Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học
TS. Trần Thanh Thủy

Thành phố Hồ Chí Minh 2006


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng chân thành và biết ơn sâu sắc đến:
Phòng Khoa học và Công nghệ sau đại học Trường Đại học Sư Phạm thành phố
Hồ Chí Minh, Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Sóc Trăng, Ban giám hiệu Trường cao đẳng
Sư phạm Sóc Trăng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt khóa học.
TS. Trần Thanh Thủy, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đễ và tạo mọi điều kiện
tốt nhất cho tôi hoàn thành tốt luận văn.
Quý thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Bộ môn Vi sinh, Sinh lý, Sinh hóa
Trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh và Viện Sinh học nhiệt đới Tp. Hồ
Chí Minh đã hỗ trợ, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện các thí
nghiệm của đề tài.
Gia đình anh Bùi Thủy Lâm và chị Ngũ Ái Nữ, 443/1 Ấp Đông Hải, xã Đại Hải,
huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thí nghiệm
chế phẩm.
Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến những người thân của tôi, gia đình và bạn
bè luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Trần Thị Mỹ Trang


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... 3
MỤC LỤC ............................................................................................................. 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. 7

DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... 8
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. 10
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ .............................................................................. 11
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 12
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 13
1.1. Giới thiệu về probiotic .......................................................................................... 13
1.1.1. Lược sử nghiên cứu probiotic ......................................................................... 13
1.1.2. Thành phần và đặc điểm vi sinh vật được sử dụng trong probiotic ................ 13
1.1.3. Cơ chê tác động của probiotic ......................................................................... 14
1.1.4. Vai trò của probiotic ........................................................................................ 18
1.2. Vi khuẩn lactic ...................................................................................................... 22
1.2.1. Đặc điểm hình thái .......................................................................................... 22
1.2.2. Phân loại vi khuẩn lactic ................................................................................. 23
1.2.3. Quá trình lên men lactic .................................................................................. 24
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của vi khuẩn lactic ...... 26
1.2.5. ứng dụng của vi khuẩn lactic trong sản xuất các chế phẩm sinh học phục vụ
đời sống ..................................................................................................................... 29
1.3. Giới thiệu về heo con ............................................................................................ 30
1.3.1. Vị trí phân loại của heo. .................................................................................. 30
1.3.2. Đặc điểm sinh lý tiêu hóa ở heo con ............................................................... 30
1.3.3. Các bệnh đường ruột ồ heo con ....................................................................... 31
1.3.4. Các biện pháp phòng và điều trị ...................................................................... 32
1.4. Sơ lược tình hình nghiên cứu và sử dụng probiotic trên gia súc, gia cầm ...... 34
1.4.1. Những nghiên cứu trong nước......................................................................... 34
1.4.2. Những nghiên cứu ở nước ngoài ..................................................................... 35

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 36
2.1. Vật liệu ................................................................................................................... 36
2.1.1. Nguyên liệu ..................................................................................................... 36
2.1.2. Hóa chất ........................................................................................................... 36

2.1.3. Thiết bị và dụng cụ .......................................................................................... 36
2.1.4. Môi trường ....................................................................................................... 37
2.2. Các phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 41
2.2.1. Khả năng sinh axit lactỉc của vi khuẩn lactic .................................................. 41
2.2.2. Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sình lý, sinh hóa ..................................... 42
2.2.3. Phương pháp bảo quản giống vi khuẩn lactic ................................................. 46
2.2.4. Xác định gián tiếp mật độ tế bào bằng phương pháp đêm số khuẩn lạc mọc
trên môi trường thạch ................................................................................................ 47
2.2.5. Khảo sát sự sinh trưởng và và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng
của vỉ khuẩn lactic bằng phương pháp đo mật độ quang .......................................... 47
2.2.6. Phương pháp tổ hợp giống vi khuẩn lactic ...................................................... 50
2.2.7. Tạo chế phẩm probiotic ................................................................................... 50
2.2.8. Thương pháp thử nghiệm chế phẩm trên heo con sau cai sữa ........................ 51

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 54
3.1. Tuyển chọn các chủng vỉ khuẩn lactic cố các đặc tính phù hợp vời yêu cầu tạo
chế phẩm probiotic ...................................................................................................... 54
3.2. Khảo sát hoạt tính đề kháng vời các chất kháng sình của các chủng B,N4,L2
........................................................................................................................................ 56
3.3. Các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa của các chủng vỉ khuẩn lactic được
tuyển chọn ..................................................................................................................... 57
3.3.1. Các đặc điểm hình thái của chủng B, N4, L2 .................................................. 57
3.3.2. Các đặc điểm sinh ly, sinh hóa và phân loại chủng B, N4, L2 ....................... 58
3.4. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến sự tạo thành sinh khối tế bào của 3
chủng vi khuẩn lactic ................................................................................................... 62
3.4.1. Ảnh hưởng cửa môi trường nuôi cấy đến sự tạo thành sinh khôi của các chủng
vi khuẩn lactic............................................................................................................ 62
3.4.2. Ảnh hưởng của các điều kiện môi trường đến sự tạo thành sinh khối của các

chủng vi khuẩn lactic ................................................................................................. 65
3.5. Động thái quá trình tạo sinh khối tế bào của các chủng vi khuẩn lactic trong
điều kiện tối ưu ............................................................................................................. 74
3.6. Khả năng sống sót của các chủng vi khuẩn lactic sau khi đông khô ............... 76
3.7. Xác định tỷ lệ tổ hợp giống vi khuẩn lactic ........................................................ 77
3.8. Tạo chế phẩm probiotic........................................................................................ 78
3.9. Kiểm tra khả năng sống sót của các chủng vi khuẩn lactic trong chế phẩm
PSPoi ............................................................................................................................. 78
3.10. Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm PSP01 ............................................... 79


3.11. Bước đầu thử nghiệm chế phẩm PSP01 trên heo con sau cai sữa.................. 80
3.11.1. Tỷ lệ tiêu chảy ở heo con sau cai sữa ............................................................ 80
3.11.2. Tăng trọng ở heo con sau cai sữa .................................................................. 82
3.11.3. Hệ số tiêu tốn thức ăn .................................................................................... 83

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................ 85
Kết luận ......................................................................................................................... 85
Đề nghị .......................................................................................................................... 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 87


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ase

Đuôi enzym

B

Lactobacillus agilis

CFU

Colony forming unit (mật độ tế bào)

ĐC

Đối chứng

ETEC

Enterotoxigenic E. coli

G-

Gram âm

G+

Gram dương

L2
MT

Lactobacilus acidophilus
Môi trường

N4

Lactobacillus salivarius

OD

Optical density (mật độ quang)

ose

Đuôi cơ chất

VK

Vi khuẩn

vsv

Vi sinh vật


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Sản phẩm probiotic ở một số nước
Bảng 1.2. Một số bacteriocin do VK lactic sinh ra
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của probiotic và axit lactic trên heo con và heo trưởng thành
Bảng 1.4. Ảnh hưởng của probiotic lên vật nuôi
Bảng 1.5. Nhu cầu axit amin của một số loài VK lactic
Bảng 1.6. Nhu cầu vitamin cần cho sự phát triển của một số loài VK lactic
Bảng 1.7. Thí nghiệm ở heo con
Bảng 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Bảng 3.1. Khả năng sinh axit lactic của các chủng VK lactic
Bảng 3.2. Hoạt tính đối kháng của VK lactic đối với VK kiểm định

Bảng 3.3. Hoạt tính đề kháng với các chất kháng sinh của chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.4. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng B, N 4 , L 2 theo nhiệt độ
Bảng 3.5. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng B, N 4 , L 2 ở những pH khác
nhau
Bảng 3.6. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng B, N 4 , L 2 ở những nồng độ
muối khác nhau
Bảng 3.7. Khả năng lên men các loại đường của các chủng VK lactic
Bảng 3.8. Tổng hợp các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoa của chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của môi trường đến sự tạo thành sinh khối của chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tạo thành sinh khối của chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến sự tạo thành sinh khối của chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của các nguồn nitơ đến sự tạo thành sinh khối của chủng B,
N4, L2
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men đến sự tạo thành sinh khối của
chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của các nguồn cacbon đến sự tạo thành sinh khối của chủng B,
N4, L2


Bảng 3.15. Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến sự tạo thành sinh khối của các
chủng B, N 4 , L 2
Bảng 3.16. Động thái quá trình tạo sinh khối, sinh axit lactic và độ pH của 3 chủng
VK lactic
Bảng 3.17. Tổng hợp các điều kiện để thu sinh khối tế bào của 3 chủng VK
lactic Bảng 3.18. Sự biến động số lượng tế bào của 3 chủng VK lactic theo thời gian
bảo quản
Bảng 3.19. Hoạt tính đối kháng của các tỷ lệ phối trộn với các chủng VK kiểm
định Bảng 3.20. Sự biến động số lượng tế bào của 3 chủng VK trong chế phẩm PSPoi
theo thời gian bảo quản
Bảng 3.21. Tỷ lệ tiêu chảy trên heo con sau cai sữa (%)

Bảng 3.22. Tăng trọng bình quân của heo con từ 28 đến 56 ngày tuổi
Bảng 3.23. Hệ số tiêu tốn thức ăn trong thời gian thí nghiệm


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Tác động của probiotic trong điều trị các chứng rối loạn đường tiêu hoa
(Salminen, 1998)
Hình 1.2. L. acidophilus
Hình 1.3. Sơ đồ chuyển hóa glucose thành axit lactic bằng con đường lên men lactic
đồng hình (a) và lên men lactic dị hình (b)
Hình 2.1. Phương pháp khoan lỗ thạch
Hình 3.1. Khả năng sinh axit lactic của chủng L 2 và chủng B
Hình 3.2. Hoạt tính đối kháng với E. coli và s. typhỉmurỉum của chủng B, N 4 và L 2
Hình 3.3. Hoạt tính kháng neomicin, kanamicin, gentamicin của B, N 4 , L 2
Hình 3.4. (a) Hình thái khuẩn lạc của chủng B, N 4 và L 2
(b) Hình thái tế bào của chủng B, N 4 và L 2 được chụp trên kính hiển vi điện
tử quét X15.000- 20.000
Hình 3.5. Các chủng B, N 4 và L 2 sau đông khô
Hình 3.6. Chế phẩm PSP()1 trước và sau khi đóng gói


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sự tạo thành sinh khối chủng
B Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sự tạo thành sinh khối chủng N 4
Đồ thị 3.3. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sự tạo thành sinh khối chủng L 2
Đồ thị 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tạo thành sinh khối của chủng N 4
Đồ thị 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tạo thành sinh khối của chủng L 2
Đồ thị 3.6. Ảnh hưởng của pM ban đầu đến sự tạo thành sinh khối của chủng L 2
Đồ thị 3.7. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự tạo thành sinh khối của chủng B
Đồ thị 3.8. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến sự tạo thành sinh khối của chủng N 4

Đô thị 3.9. Anh hưởng của nguôn nitơ đèn sự tạo thành sinh khôi của chủng L 2
Đồ thị 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ cao nấm men đến sự tạo thành sinh khối của
chủng L 2
Đồ thị 3.11. Ảnh hưởng của nguôn cacbon đến sự tạo thành sinh khôi của chủng L 2 Đồ
thị 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến sự tạo thành sinh khối của chủng L 2
Đồ thị 3.13. Động thái quá trình tạo sinh khối trong điều kiện tối ưu của chủng B
Đồ thị 3.14. Động thái quá trình tạo sinh khối trong điều kiện tối ưu của chủng N 4
Đồ thị 3.15. Động thái quá trình tạo sinh khối trong điều kiện tối ưu của chủng L 2
Đồ thị 3.16. Tỷ lệ tiêu chảy giữa các lô thí nghiệm
Đồ thị 3.17. Kết quả tăng trọng giữa các lô thí nghiệm
Đồ thị 3.18. Hệ số tiêu tốn thức ăn giữa các lô thí nghiệm


MỞ ĐẦU
VK lactic được biết đến từ lâu với vai trò quan trọng đối với sức khoe con người
cũng như các vật nuôi. Chúng có tác dụng cạnh tranh và đối kháng với các VSV gây
bệnh, giúp cân bằng hệ VSV tự nhiên trong đường ruột, tiết các enzym tiêu hoa giúp
tăng cường chuyển hoa thức ăn,... Ngoài ra, chúng còn làm giảm lượng cholesteron
trong máu, chữa các bệnh rối loạn đường ruột, bệnh viêm dạ dày cấp tính và chống lại
hiện tượng nhờn thuốc sau thời gian điều trị kháng sinh dài ngày, đồng thời tạo ra các
thức ăn bổ sung khoáng, vitamin cho người bệnh, cho những người ăn kiêng, ... [11].
Xuất phát từ cơ sở trên, nhiều nhà nghiên cứu đã tạo ra nhiều chế phẩm sinh học
khác nhau từ các VK lactic, chủ yếu là từ nhóm Lactobacillus, để bổ sung các vsv có
lợi, nhằm tạo sự cân bằng cho hệ vsv đường ruột, mang lại sức khoe lâu bền cho vật
nuôi. Hướng nghiên cứu này được gọi là vi trùng liệu pháp (bacteriotherapy) và các
chế phẩm được sử dụng theo hướng chữa trị này được gọi là các chế phẩm probiotic.
Hiện nay, bệnh đường ruột của heo con ở giai đoạn sau cai sữa đã ảnh hưởng
đến năng suất nuôi và gây thiệt hại không nhỏ cho người nuôi. Việc sử dụng thuốc
kháng sinh dài ngày để trị bệnh đường ruột cho heo sẽ tạo khả năng đề kháng với các
chất kháng sinh của vsv gây bệnh. Vì vậy, việc phòng và trị bệnh bằng chế phẩm

probiotic nhằm tăng cường khả năng tự đề kháng bệnh cho vật nuôi là cách làm có hiệu
quả lâu dài và an toàn sinh học. Đây cũng chính là vấn đề mà các nhà nghiên cứu,
người chăn nuôi đang hết sức quan tâm.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là : "Nghiên cứu sử
dụng vi khuẩn lactỉc để sản xuất chế phẩm probiotic phòng và trị bệnh đường ruột cho
heo”.
Với mục tiêu :
Nghiên cứu và sử dụng một số chủng VK lactic nhằm bổ sung vào bộ giống tạo chế
phẩm phòng và trị bệnh đường ruột cho heo. Nội dung của đề tài bao gồm :
- Tuyển chọn các chủng VK lactic có khả năng sinh axit lactic cao, có khả năng
cạnh tranh và đối kháng với các vsv kiểm định, có khả năng đề kháng với các kháng
sinh trị bệnh đường ruột của heo.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoa và phân loại các chủng
VK lactic được tuyển chọn.


- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo sinh khối tế bào của các
chủng VK lactic được tuyển chọn.
- Xác định tỷ lệ tổ hợp giống VK lactic trong chế phẩm.
- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm probiotic trong phòng thí
nghiệm.
- Kiểm tra chất lượng chế phẩm.
- Bước đầu thử nghiệm chế phẩm trên heo con sau cai sữa.

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về probiotic
1.1.1. Lược sử nghiên cứu probiotic
Sự hiểu biết về probiotic của con người bắt nguồn từ sự hiểu biết về hệ VK
đường ruột kháng bệnh ở người và vật nuôi. Khái niệm probiotic đầu tiên được mô tả
như là hệ vsv trong thức ăn bổ sung cho người và vật nuôi.

Năm 1925, Beach là người đầu tiên có những nghiên cứu thực nghiệm về thức
ăn có chứa "Lactobacilius acidophilus" [46].
Năm 1965, thuật ngữ probiotic được đưa ra đầu tiên bởi Lilly và Stillwell, nhằm
mô tả những vsv có khả năng kích thích sinh trưởng của một sô vật nuôi.
Năm 1968, King đã nghiên cứu thành công trong việc kích thích sự tăng trưởng
của heo bằng thức ăn có bổ sung Lactobacillus acidophilus [42], [46].
Năm 1989, Fuller (Anh) định nghĩa probiotic như là một thức ăn bổ
sung vsv sống, có tác động có lợi đến vật chủ nhờ khả năng duy trì sự cân bằng
hệ vsv đường ruột. Theo Lee (Singapore), Nomoto (Nhật), Salminen (Phần lan),
Gorbach (Anh) (1999) thì “Probiotic là chế phẩm sinh học hay là thức ăn bổ sung có
chứa tế bào VK sống hoặc những phần tử của VK mà nó ảnh hưởng có lợi cho sức
khoe của vật chữ” [41], [42], [46].
1.1.2. Thành phần và đặc điểm vi sinh vật được sử dụng trong probiotic
Theo Lee, Nomoto, Salminen, Gorbach (1999), những VK lactic có lợi thường
được sử dụng trong các chế phẩm probiotic như L. acidophilus, Lactobacillus
deibrueckii subs, Lactobacillus casei, L. plantarum, L. bulgaricus, Bifidobacterium
breve, Enterococcus faecium ...
Theo Power và Moore (1994), trong probiotic ngoài các VK lactic có lợi còn có
nấm men và nấm mốc như Saccharomyces cerevislae (nấm men), Aspergillus
niger và Aspergillus oryzae (nấm mốc)
Bảng 1.1 dưới đây giới thiệu một vài sản phẩm probiotic ở một số nước đã sử
dụng VK lactic là nguồn vsv chính trong chế phẩm.


Bảng 1.1. Sản phẩm probiotic ở một số nước [46], [56]
Sản phẩm, nhà sản Chủng VK lactic
xuất, xuất xứ
sử dụng

Chức năng

Dạng sản phẩm

Kích thích hệ thống
miễn dịch

Sữa lên men

PAIGEN TWINU, L. bulgarỉcus L.
CP-MEDI (Thái Lan) acidophilus

Tăng cường sức khỏe

Sữa lên men

L. bulgaricus L.

Tăng cường sức khỏe

LCl,Nestlé (Mỹ, Pháp, L. bulgaricus
Ý, Anh, Đức)
L, ịohnsonìì

Lactinex, Hynson
(Mỹ)

acidophilus
Biol, Viện Sinh học L. acỉdophỉlus
nhiệt đới TP. HCM
(Việt Nam)

Organic Green, Han L. acidophilus
Poong (Nam Triều
Tiên)

Phòng chống các
chứng rối loạn tiêu
hoa, giảm tiêu hao
thức ăn cho heo
Phòng chống bệnh
tiêu chảy cho heo

Thuốc bột

Bột

Bột

Các VK lactic trong chế phẩm probiotic có khả năng bám chặt vào màng nhầy
của ruột, ức chế sự bám của vsv gây bệnh. Chúng sản xuất các axit lactic làm giảm pH
đường ruột, tạo môi trường không thuận lợi cho vsv có hại phát triển. Ngoài ra, chúng
còn sản xuất chất kháng sinh, sinh H 2 0 2 , sản xuất các enzym tiêu hoa (amylase,
cellulase, lipase, protease), các vitamin (Bi, B 2 , B 6 , B 12 ), khử độc tố trong đường ruột
[1], [42], [46].
Nấm men trong chế phẩm probiotic tạo ra sinh khối chứa axit amin, các vitamin
nhóm B, hấp thu độc tố và bài thải ra ngoài. Chúng chuyển hoa glucose thành axit
pyruvic là cơ chất cho các vsv có lợi hoạt động và sinh sản. Ngoài ra, chúng còn tiết
các enzym tiêu hoa như amylase, protease,...
Nấm mốc trong chế phẩm probiotic có vai trò tạo sinh khối chứa nhiều axit
amin, sản xuất enzym amylase, protease nhằm làm tăng khả năng tiêu hoa thức ăn ở

vật nuôi [1], [1 1], [42], [46].
1.1.3. Cơ chê tác động của probiotic
1.1.3.1. Cạnh tranh và đối kháng với các vi khuẩn gây bệnh
Khi cung cấp thường xuyên các vsv có lợi dưới dạng sữa lên men hoặc dạng
đông khô cho người và động vật với liều lượng thích hợp (1,2 tỉ CFU/ kg thức ăn/


ngày), chúng sẽ phát triển, chiếm ưu thế và cạnh tranh với các vsv có hại về vị trí bám,
về hấp thu chất dinh dưỡng, về khối lượng các chất sinh ra bởi VSV[15],[41],[42],[46].
Chẳng hạn, khi cho heo Large White sử dụng L. fermentum 14 kết hợp với S.
salivarius 312, sẽ làm giảm số lượng lớn E. coli trong dạ dày và tá tràng. Khi chỉ
dùng L. fermentum 14, cũng có tác dụng làm giảm số lượng E. coli trong dạ dày [46].
1.1.3.2. Sản xuất các chất kháng khuẩn
Tiêu chuẩn quan trọng để chọn VK lactic sử dụng trong chế phẩm probiotic là khả
năng tạo ra điều kiện bất lợi cho sự phát triển của VK gây bệnh. Tác nhân ức chế VK
gây bệnh không chỉ là axit lactic mà còn bởi những chất ức chế đặc hiệu khác như axit
hữu cơ, ethanol, H 2 0 2 , diacetyl, ...[11], [46], [48].
* Kháng khuẩn do sinh axit hữu cơ và ethanol
Trong khi các VK lactic lên men đồng hình chủ yếu sần sinh axit lactic thì
nhóm VK lactic lên men dị hình tạo ra cả những axit hữu cơ khác như axit acetic, axit
formic, axit propionic, ... Những sản phẩm này làm giảm pH của môi trường và khi pH
đạt đến một mức nào đó sẽ đủ để loại trừ những vsv gây hại trong đường ruột. Chẳng
hạn như các vsv gây thối hỏng thực phẩm (B. subtilis, p. vulgaris, B. mensenterium,
Clostridum), các vsv gây bệnh như E. coli (gây viêm ruột ở động vật non và trẻ
em), Salmonella typhimurium, Salmonella cholerasuis (gây sốt thương hàn), ... Ngoài
ra, một số VK lactic lên men dị hình còn tạo ra ethanol, có vai trò ức chế một số loài
VK cạnh tranh, dù đó là sản phẩm chiếm tỉ lệ thấp trong quá trình lên men [1], [8],
[l1], [15].
* Kháng khuẩn do sinh H 2 0 2
Một số chủng Lactobacillus như Lactococcus ỉactis, Leuconostoc cremoris có

thể sản sinh H 2 0 2 (hydrogen peroxide) khi chuyển từ môi trường kị khí sang hiếu khí.
Vì VK lactic không có catalase nên trong điều kiện có oxygen, chúng sẽ sinh
ra H 2 O 2 . Năm 1951, Whater và đồng nghiệp đã chứng minh khả năng ức
chế Staphylococus aureus của Lactobacillus lactis nhờ khả năng sinh ra H 2 0 2 [1], [l1].
* Kháng khuẩn do sinh diacetyl
Diacetyl được sinh ra bởi nhiều loài VK lactic. Đây là chất có khả năng ức chế
sự phát triển nhiều vsv gây bệnh. Hoạt tính ức chế này tăng lên trong môi trường axit,
ức chế mạnh hơn đối với VK G" và nấm mốc, đặc biệt với M. turberculosis (VK gây
bệnh lao). Tuy nhiên, nồng độ tối thiểu cổ tác dụng của chúng thường cao hơn mức
thường thấy trong thực phẩm. Vì vậy, tác dụng của riêng diacetyl không thể giải thích
cho khả năng kháng khuẩn của VK lactic [1], [l1].
1.1.3.3. Kháng khuẩn do sinh bacteriocin
Theo Maria E.c. Bruno và cộng sự : "Bacteriocin của VK lactic là các phân tử
protein mang điện dương, kích thước nhỏ (từ 30 - 60 axit amin), trung tính, có điểm
đẳng điện cao và có khả năng ức chế các VK có quan hệ chủng loại gần với chủng VK
sinh bacteriocin đổ Bacteriocin của VK lactic thực sự là một phát hiện có giá trị trong
bảo quản thực phẩm lên men cũng như không lên men. Bacteriocin thường có phổ


kháng khuẩn hẹp. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy một
số bacterỉocin có phổ kháng khuẩn rộng, có khả năng ức chế cả VK G+ và G. Bacteriocin của VK lactic được chia làm 3 nhóm :
+ Nhóm I : bao gồm những bacteriocin có khối lượng phân tử nhỏ hơn 30 Kdal,
chịu nhiệt độ cao như lactacin từ L. Acidophilus 11088, pediocin PA-1 từ p,
acidilactici.
+ Nhóm II : là những bacteriocin có khối lượng phân tử lớn hơn 30 Kdal, không
bền nhiệt, mất hoạt tính khi xử lý ở 100°c trong 30 phút như helveticin J từ L.
helveticus, lactacin B từ L. acidophilus N2.
+ Nhóm HI : bao gồm các polypeptit chứa axit amin dị thường lanthionin
nhưnisin [41], [42], [45], [46].
* Cơ chê tác động của bacteriocin

Bacteriocin gây ra hiện tượng suy yếu hoặc phá vỡ lực đẩy proton (PMF :
proton motive force) trong các bào quan sinh năng lượng như liposome và trong toàn
bộ tế bào của vsv nhạy cảm với bacteriocin đó. Lực đẩy proton đóng vai trò quan
trọng trong quá trình trao đổi năng lượng của tế bào nên sự phá vỡ hoặc làm suy giảm
lực này sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hụt ATP trong tế bào, khả năng vận chuyển các
chất dinh dưỡng cũng như duy trì các cofactor như K+, Mg2+ bị ức chế và cuối cùng
dẫn đến giết chết tế bào vsv nhạy cảm với bacteriocin đó.
Cơ chế tác động của bacteriocin có thể tóm tắt như sau : bacteriocin được hút
bám trên màng tế bào vsv nhạy cảm với nó, tác động lên màng tế bào này và làm giảm
thế năng của màng nguyên sinh chất, gây những thương tổn không thể khắc phục
được. Sau đó, bacteriocin dễ dàng xâm nhập vào tế bào, làm thay đổi pH nội bào, dẫn
đến phá vỡ hoặc làm suy giảm động lực proton, đồng thời gây ra sự thoát các axit amin
tiền tích tụ trong tế bào và các thành phần nội chất khác của tế bào ra ngoài môi trường
thông qua các lỗ thủng trên màng tế bào. Cuối cùng, tế bào chết do mất năng lượng
[41], [42], [46], [48].
Bảng 1.2. Một số bacíeriocin do VK lactic sinh ra [46]


1.1.3.4. Điều hòa phản ứng miễn dịch
Probiotic có thể ảnh hưởng lên lympho bào B. Chẳng hạn, khi cho chuột sử
dụng L. plantarum ATCC 14917 và L. fermentum YIT 0159, chúng sẽ kích thích sự
đồng hoa 3H-thymidine trong tế bào lách ở chuột. Chúng cũng có thể tăng cường bổ
thể và kháng huyết thanh ở thỏ. Điều này chứng tỏ chúng kích thích hoạt động trên
lympho bào B của tế bào lách [41], [46].
1.1.3.5. Tăng cường hoạt động chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột
Khi chúng ta sử dụng L. rhamnosus dưới dạng sữa lên men, sẽ kích thích hoạt
động enzym của VK đường ruột và khả năng biến dưỡng của VK đường ruột [41],
[46].
1.1.3.6. Cân bằng hệ vi khuẩn trong ruột người
Khi cho bệnh nhân rối loạn dạ dày, ruột sử dụng L. acidophilus, B.

bifidum và B. breve sẽ làm gia tăng số lượng của Lactobacillus và giảm số lượng
của E. coli trong ruột. Còn khi cho bệnh nhân bệnh bạch cầu sử
dụng Bifidobacterium sp. và L. acidophilus, hệ VK đường ruột và nấm men sẽ được


phục hồi. Vì khi sử dụng thuốc chữa trị bệnh bạch cầu sẽ làm chết một
số vsv có lợi trong đường ruột [46].
1.1.4. Vai trò của probiotic
Hiện nay trên thế giới có nhiều loại chế phẩm được bào chế từ các
chủng vsv sống, chúng được chế biến dưới nhiều dạng khác nhau như dạng lỏng, dạng
đông khô, dạng viên nén,...
Mục đích chung của các chế phẩm này là tăng cường sức khỏe, chống bệnh tật, nhất
là phòng và trị các bệnh về đường tiêu hóa. Trên cơ sở đó, người ta hướng vào việc
phân lập và chọn chủng vsv đưa vào đường tiêu hóa nhằm khôi phục lại sự hoạt động
bình thường của hệ vsv ở đó [15], [41], [46].
1.1.4.1. Vai trò của probiotic đối với sức khỏe con người
a. Phòng ngừa, chữa trị bệnh tiêu chảy và sự nhiễm trùng vi khuẩn ở dạ dày,
ruột
Những trẻ em bị nhiễm Rotavirus sẽ bị tiêu chảy do Rotavirus nhân đôi trong tế
bào hình trụ, làm cho phần đỉnh của nhung mao bị bào mòn dẫn đến một phần màng
nháy của ruột bị phá hủy. Nghiên cứu cho thấy sử dụng Lactobacillus
acidophỉlus và L. reuteri sẽ làm giảm 1/2 số trẻ bị nhiễm và giúp tăng cường hệ thống
miễn dịch IgA của cơ thể (IgA là kháng thể sản sinh nhờ tế bào B trong niêm mạc ruột,
đường hô hấp và thực hiện chức năng chống VK trên bề mặt niêm mạc) ...[l1], [41],
[46].
Khi sử dụng Lactobacilius rhamnosus dưới dạng sữa lên men hoặc dạng đông
khô thì khoảng 95% trẻ em được sử dụng sẽ giảm thời gian tiêu chảy trong 1 ngày.
Anh hưởng của Lactobacillus rhamnosus rõ ràng sau ngày đầu tiên chữa trị. Bệnh
nhân khi dùng Lactobacillus rhamnosus sẽ ít nôn mửa hơn là dùng các chế phẩm khác
mà không có VK lactic. Bệnh nhân sẽ không còn tiêu ra máu sau ngày thứ hai chữa trị

[41], [42], [46].
b. Ảnh hưởng lên sự tiêu hóa lactose và protein trong sữa
Trong cơ thể, đường lactose dưới tác dụng của enzym p-galactosidase sẽ bị phân giải
thành glucose và galactose. Các loại đường này sẽ dễ dàng được hấp thu qua ruột non
vào máu. Khi thiếu hệ thống enzym này đường lactose không được tiêu hóa sẽ được
chuyển xuống ruột già. Tại đây, lactose sẽ bị tấn công bởi những VK đường ruột dẫn
đến hội chứng tiêu chảy, đầy hơi, đau bụng. Điều này gây bất lợi cho việc tiêu hóa sữa.
Nhưng nếu thay sữa bằng sữa lên men, lượng lactose sẽ giảm đi, đồng thời enzym Pgalactosỉdase được tăng cường bởi VK lactic, sẽ làm giảm đi những triệu chứng của
bệnh này. Vì vậy, sự hấp thu lactose ở những người sử dụng yaourt tốt hơn những
người sử dụng sữa [41], [42], [46].
c. Phòng và trị một số bệnh khác


Khảo sát trên 34 bệnh nhân táo bón sử dụng BBG (chủng B. breve của Yakult)
kết hợp với TOS (Transgalactosyl Oligosaccharide). Kết quả là có 19 bệnh nhân khỏi
bệnh (56%) [41], [46].
Sử dụng yaourt với liều lượng thích hợp, hàm lượng cholesterol trong cơ thể sẽ
giảm. Ảnh hưởng này xuất hiện chậm và kéo dài khoảng 6 ngày sau khi ngừng sử dụng
yaourt. Cơ chế này có liên quan đến sự tổng hợp protein điều hòa. Tác nhân này có thể
là hydroxymethyl glutarate [41], [46].
Đối với một số bệnh nhân bị các bệnh về gan mãn tính. Có thể sử dụng
L. acidophilus để cải thiện tình trạng bệnh của họ [41], [42].
Những bệnh nhân nhiễm trùng đường hô hấp và đường niệu thường có hàm
lượng cao Candida ở trong phân (l05tế bào/g phân). Khi bệnh nhân
uống Bifidobacterium, hàm lượng Candida sẽ giảm đáng kể và sự nhiễm trùng cũng
giảm [41], [42], [46].
Các VK lactic trong chế phẩm probiotic còn có khả năng kháng các tác nhân
gây ung thư thông qua việc làm giảm các enzym nitroreductase, azoreductase là
những tác nhân hoạt hóa chất tiền ung thư thành chất gây ung thư [l1], [46].
Khi cho bệnh nhân ung thư cổ tử cung và bệnh nhân ung thư bàng quang sử

dụng L. casei Shirota với một liều thích hợp, chúng sẽ giúp tăng cường thoái hóa khối
u trong sự điều trị phóng xạ, giúp kéo dài sự sống, ngăn chặn giảm bạch cầu trong thời
gian chữa trị, ngăn chặn sự tái trở lại của khối u [41], [46], [48].
Bên cạnh đó, probiotic còn có khả năng ngăn chặn bệnh tiểu đường và bệnh cao
huyết áp. Kết quả nghiên cứu trên chuột cho thây, khi cho chuột sử dụng L. casei sẽ
làm giảm tỷ lệ tiểu đường của chuột ; nhưng L. casei (LEx) không ảnh hưởng trên
chuột bình thường [46].
Tóm lại, VK lactic trong chế phẩm probiotic được sử dụng để kiểm soát hầu hết
các chứng rối loạn đường ruột, chứng không dung nạp lactose, chứng viêm ruột cấp
tính do Rotavirus. Probiotic còn giúp ngăn cản sự phát triển của các mầm bệnh trong
ruột, làm giảm hậu quả do điều trị phóng xạ, trị táo bón, ... Đó là những bệnh liên quan
đến sự mất cân bằng của hệ VK đường ruột và các mức độ viêm niêm mạc ruột làm
cho tính thấm của ruột tăng. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy VK lactic còn có
khả năng làm giảm lượng cholesterol trong máu, chữa những bệnh về gan và sự nhiễm
trùng đường niệu, kéo dài sự sống cho những bệnh nhân ung thư, đồng thời tạo ra các
thức ăn bổ sung khoáng, vitamin cho người bệnh, cho những người ăn kiêng,...


Hình 1.1. Tác động của probiotic trong điều trị các chứng rối loạn đường
tiêu hóa (Salminen, 1998)
1.1.4.2. Vai trò của probiotic đối với vật nuôi
a. Cải thiện tỷ lệ tăng trưởng và hệ số chuyển hóa thức ăn
Sử dụng probiotic trong chăn nuôi gia súc và gia cầm sẽ làm tăng hiệu quả kinh
tế cho người sản xuất. Phần lớn chế phẩm probiotic đều bao gồm một hay nhiều chủng
VK latic có chức năng cải thiện khu hệ VSV đường ruột, nâng cao chất lượng sản
phẩm, tận dụng thức ăn, …
Nghiên cứu sử dụng probiotic trên heo con 4 tuần tuổi và heo trưởng thành với 4
lô thí nghiệm. Kết quả thu được thật đáng khích lệ
Bảng 1.3. Ảnh hưởng probiotic và axit lactic trên heo con và heo trưởng thành

Điều này cho thấy khi sử dụng L.acidophilus với liều lượng 750mg/kg thức ăn
đối với heo 4 tuần tuổi, đã làm cho heo tăng trọng bình quân mỗi ngày là 0,159kg và
tăng khả năng chuyển hóa thức ăn. Axit lactic cũng giúp heo gia tăng khối lượng cơ thể
nhưng nó không có tác dụng trên heo trưởng thành.
Tóm lại, hệ vsv đường ruột của động vật trong đó có các VK lactic có một vai trò
quan trọng trong sự tiêu hóa và hấp thu thức ăn của vật chủ. Nó sản sinh nhiều axit
lactic, axit acetic, axit pyruvic, axit propionic, chuyển pH ruột sang axit, do đó có tác
dụng ức chế vsv gây bệnh đường ruột. Ngoài ra, nó còn có vai trò quan trọng là tổng
hợp vitamin nhóm B, vitamin nhóm K, sản sinh các enzym (amylase, pectinase,
cellulase) làm tăng khả năng tiêu hoa chất dinh dưỡng.
b. Cải thiện sự đề kháng bệnh
Các tác giả khảo sát trên 312 heo con mới sinh, chia thành 2 lô thí nghiệm. Ở lô
thí nghiệm có sử dụng chế phẩm VBP (B. pseudolongum preparation), còn lô đối
chứng không sử dụng chế phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng chế phẩm
VBP cho heo ngay sau khi sinh với liều lượng 0,5g/ ngày, liên tục trong 10 ngày và
tiến hành theo dõi bệnh tiêu chảy trong 3 tuần. Kết quả là hiếm thấy bệnh tiêu chảy ở
nhóm cho ăn VBP trong suốt tuần đầu mới sinh của heo con. Trong khi hơn 60% nhóm
kia mắc bệnh tiêu chảy. Nói chung, tiêu chảy xảy ra ít hơn ở nhóm dùng VBP so với
nhóm không dùng trong suốt thời gian bú mẹ (từ 1-21 ngày tuổi). Những heo con sử
dụng VBP có sức khỏe tốt và lớn nhanh hơn [42], [46], [48].
Bên cạnh đó, độc tố đường ruột được sinh ra bởi các VK gây bệnh có thể được
trung hòa bởi probiotic. Những nghiên cứu có liên quan đến Lactobacillus
buigaricus cho thấy vsv này sản sinh một chất trao đổi trung hòa có tác dụng đối với
độc tố ruột được giải phóng ra từ coliform hoặc E. coli, mặc dù các chất trung hòa chưa
được nhận diện (Mitchell và Kenworthy, 1976). Hoặc là khi cho heo con sử dụng 500
ml sữa nuôi cấy có L. Bulgaricus/1 khẩu phần ăn, nó làm giảm tỷ lệ E. coli ở trực
tràng. Từ đó làm giảm tỷ lệ tiêu chảy và giảm tỷ lệ chết trên heo con [15], [46], [48].

Bảng 1.4. Anh hưởng của probiotic lên vật nuôi [46]
Vật nuôi
Bò đực cai sữa
Heo còn bú

Heo cai sữa

Probiotic

Liều sử dụng

Ảnh hưởng

B. pseudolongum

lg/ngày

Giảm sự xuất hiện
bệnh tiêu chảy.
Giảm sự xuất hiện
bệnh tiêu chảy, sức
khỏe tốt hơn.
Tỷ lệ % E. coli thấp ở
trực tràng, giảm tỷ lệ
chết ở heo.

B. pseudolongum

L, bulgaricus

0,5g/ ngày

500ml/ll
36g/ll

1.2. Vi khuẩn lactic
Qua nhiều thế kỷ, các nhà khoa học trên thế giới đã dần khám phá ra những bí
ẩn về VK lactic và quá trình sinh hoa do chúng tạo ra.
Năm 1780, nhà hoa học Thụy Điển Scheele lần đầu tiên đã tách được axit lactic
từ sữa bò lên men chua.
Năm 1847, Blondeau đã công nhận axit lactic là sản phẩm cuối cùng của chuỗi
phản ứng lên men.
Năm 1857, Luois Pasteur (Pháp) chứng minh rằng việc làm sữa chua là kết quả
hoạt động của một nhóm VK đặc biệt gọi là VK lactic.
Năm 1873, Lister phân lập thành công VK lactic đầu tiên và đặt tên
là Bacterium lactics (hiện nay gọi là Streptococcus lactis).
Từ đó đến nay các nhà khoa học đã phân lập được nhiều loại VK lactic khác
nhau và công nghiệp lên men để sản xuất axit lactic đã được hình thành từ năm 1881.
Trong tự nhiên, VK lactic có mặt ở nhiều nơi : trong phân, rác, niêm mạc ruột, ...
Đặc biệt có nhiều trong sản phẩm lên men chua. VK lactic ngày càng được ứng dụng
trên qui mô lớn, đặc biệt những chủng có hoạt tính sinh học cao thuộc
chi Lactobacilỉus, Streptococcus,... [1], [li], [14], [47], [50].
1.2.1. Đặc điểm hình thái
VK lactic là tên gọi của một nhóm VK thu nhận năng lượng nhờ phân giải
cacbonhydrat và sinh ra axit lactic. Chúng được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae.
Mặc dù nhóm VK này không đồng nhất về mặt hình thái (gồm cả dạng que
ngắn, que dài và cả VK hình cầu), song về mặt sinh lí chúng lại tương đối đồng nhất
với các đặc điểm sau :
+ Đều là VK Gram dương (G+).
+ Không tạo thành bào tử.

+ Hầu hết không di động.
+ Là vsv hiếu khí tùy ý hoặc kỵ khí không bắt buộc.


1.2.2. Phân loại vi khuẩn lactic
VK lactic bao gồm các chi : Aerococcus, Ailoiococcus, Carnobacter,
Enterococcus,
LactobacilluSy
Lactococcus,
Leuconostoc,
Pediococcus,
Tetragenococcus, Streptococcus, Vagococcus và Bifidobacterium.
Những vsv được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm thuộc về các
chi như Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus. Trong
đó Lactobacillus chiếm vị trí quan trọng nhất [li], [14], [47], [50].
* Streptococcus : Tế bào hình cầu hay oval, đường kính nhỏ hơn 2μm, dạng đôi
hay chuỗi ngắn hoặc dài, ưa ấm, nhiệt độ thích hợp khoảng 37°c. Có khả năng phân
giải nhiều loại đường như glucose, mantose, lactose. Chúng đóng góp vào việc tạo
hương vị cho sản phẩm, nhất là chất lượng sữa.
Streptococcus faecalis : Tế bào hình cầu, đường kính nhỏ hơn lụm, thường ở
dạng cặp hoặc 4 tế bào. Phát triển tốt ở nhiệt độ từ 20°c - 40°c. Nhiệt độ tối thích cho
sự tăng trưởng là 37°c. Chúng có thể phát triển trong điều kiện vi hiếu khí hoặc kỵ khí.
Lên men lactic đồng hình tạo ra lượng axit khoảng 90-95%. Trong điều kiện pH trung
tính Streptococcus faecalis còn tạo ra một số chất có khả năng kháng khuẩn như
ethanol, axit axetic, diacetyl, H 2 0 2 . Một số chủng sinh bacteriocin dạng cytolysin,
streptococcin và nisin. Hiện nay, người ta thường sử dụng chủng Streptococcus
faecalis cùng với L. acidophilus và Bifidobacterium trong chế phẩm probiotic trị bệnh
tiêu chảy cho heo [li], [14], [47], [50].
Lactobaciilus : Tế bào hình que dài hoặc ngắn, thường dạng chuỗi, kích thước
dao động trong khoảng 0.5-1.2 X l-10μm. Tế bào không di động ; gram dương ; không

sinh bào tử. Chúng là dạng kỵ khí không bắt buộc, có thể tăng trưởng ở nhiệt độ từ 5°c 53°c nhưng nhiệt độ tăng trưởng tối thích từ 30°c -40°c. Chúng có thể sống ở pH<5. Một
số chủng thuộc loại kỵ khí nghiêm ngặt.
Nhu cầu dinh dưỡng của Lactobacillus rất phức tạp, cần phải có nguồn
cacbonhydrat, axit amin, peptit, các este của axit béo, dẫn xuất của các axit nucleic,
vitamin và khoáng chất. Lactobacillus có thể sử dụng glucose để lên men đồng hình và
cho sản phẩm cuối cùng có hơn 85% là axit lactic, hay lên men dị hình cho sản phẩm
cuối cùng gồm axit lactic, C0 2 , ethanol.
Lactobacillus gồm 25 loài, chia thành 3 nhóm đồng hình bắt buộc, dị hình bắt
buộc, dị hình tùy ý. Các nhóm VK lactic này đều tạo ra axit lactic nhưng axit do từng
nhóm tạo ra khác nhau về cấu hình đồng phân của axit lactic. Những loài như L.
salivarius, L. casei tạo ra đồng phân L+, trong khi những loài khác như Lactobacillus
delbrueckii subsp., L. bulgaricus, L. johnsonii tạo ra D- và cuối cùng L. acidophilus, L.
helveticus tạo ra cả đồng phân D+ và L-[50].
Lactobacillus được sử dụng nhiều trong công nghiệp chế biến và bảo quản sữa,
phomat, thịt, ... Chúng tạo hương thơm (ví dụ : mùi hương yaourt là acetaldehyde hình
thành từ sự phân giải treonin bởi enzym aldolase của Lactobacillus), nâng cao giá trị
dinh dưỡng, làm chậm quá trình hư hỏng sản phẩm và làm giảm sự nhiễm khuẩn.


+ L. acidophilus
L. acidophilus gọi tên thông thường là VK probiotic. Tế bào hình que, kích thước
trung bình khoảng 0,6-0,9 X l,5-6,0μm, tồn tại ở dạng
đơn lẻ hay kết thành chuỗi ngắn, không di động, là
VK gram dương (G+). Đây là VK ưa nhiệt, có thể phát
triển ở nhiệt độ 45°c. Nhiệt độ tối thích cho sinh
trưởng là 37 °c - 40°c, tối thiểu 20°c. Trong sữa lượng
axit do nó tích tụ tới 2.2%. Một số chủng có khả năng
tạo màng nhầy [li], [14], [47], [50].
Hình 1.2. L. acidophilus
L. acidophilus có lợi đối với hệ vsv đường

ruột. Chúng có khả năng sống 2 ngày trong dịch vị, 5 ngày trong dịch mật tinh khiết và
8 ngày trong dịch ruột. Hiện nay, người ta sử dụng sinh khối chủng này như là một
loại thuốc để chữa các bệnh như chứng rối loạn đường tiêu hóa, tiêu chảy cấp tính
hoặc mãn tính, táo bón, trướng bụng, hoặc do dùng kháng sinh, dùng hoa trị làm phá
vỡ sự cân bằng của hệ vsv đường ruột [l1], [14], [47], [50].
* Leuconostoc : Tế bào hình oval; đôi; chuỗi ngắn hoặc chuỗi dài ; đòi hỏi nhiều
về mặt dinh dưỡng. Lên men dị hình tạo axit lactic và các sản phẩm phụ, axit acetic,
etanol, C0 2 ; có khả năng tạo hương thơm cho bơ, sữa chua do có chất acetylmetyl
carbinol hay acetonin [l1], [14], [47], [50].
* Bifidiobacterium : Là những trực khuẩn kị khí ; lên men lactic dị hình ; sản
phẩm chính là là axit lactic và axit acetic (tỷ lệ 3:1) cùng với một lượng nhỏ axit
formic, ethanol, axit succinic ; khác biệt với các VK lên men lactic dị hình khác là
khổng sinh C0 2 . Ưa ấm, nhiệt độ sinh trưởng tối thích từ 31°c - 41°c [l1],[14], [47],
[50].
1.2.3. Quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kỵ khí đường với tích lũy axit lactic trong
môi trường. Có thể tóm tắt theo phương trình sau:

Các loài VK lactic khác nhau về cơ chế lên men glucose. Một vài VK lactic lên men
đường tạo axit lactic, nhóm này gọi là lên men đồng hình, một số nhóm khác ngoài
axit lactic còn tạo rượu và C0 2 , nhóm này gọi là lên men dị hình [l1], [14], [47], [50].
1.2.3.1. Lên men lactic đồng hình
Các VK lactic lên men đồng hình phân giải đường theo con đường EMP
(Embden-Meyerhof-Parnas) và cho ra sản phẩm chủ yếu là axit lactic (90-98%). Chỉ
một phần nhỏ piruvat được decacboxyl hoa và chuyển hoa thành axit acetic, etanol,
acetoin và C0 2 . Mức độ tạo thành các sản phẩm phụ thuộc sự có mặt của oxi.


Một số VK lên men đồng hình thường gặp là Lactococus lactis, Lactobacilius
acidophilus, L. casei, L. cremoris, L. helveticus, L. delbrueckii, Streptococcus lactis, s.

thermophilus, p. cerevỉsiae [47], [50].
1.2.3.2. Lên men lactic dị hình
VK lactic lên men dị hình do thiếu 2 enzym chủ yếu của con đường EMP là
aldolase và triozophosphat-merisoase nên giai đoạn đầu của quá trình phân giải
glucose xảy ra theo con đường pp (pentose -phosphat). Quá trình chuyển hóa
triozophosphat thành axit lactic giống như lên men đồng hình.
Sản phẩm của quá trình lên men lactic dị hình ngoài axit lactic (40%), còn có
các sản phẩm khác như axit succinic, rượu etylic (20%), axit acetic (10%), các chất khí
còn lại (20%) [14], [47], [50].
Phương trình tóm tắt

Hình 1.3. Sơ đồ chuyển hóa glucoso thành axit lactic bằng con đường lên men
lactic đồng hình (a) và lên men dị hình (b)