Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất một số chế phẩm sinh học và đánh giá hiệu quả tác dụng của các chế phẩm này đối với việc chăn nuôi lợn

Lời cảm ơn
Trớc tiên, em xin cảm ơn xởng sản xt thùc nghiƯm thc thó y-ViƯn
Thó y qc gia, ®· giúp em hoàn thành khoá luận này.
Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Hoàng Văn Hoan Giám
đốc xởng sản xuất thực nghiệm thuốc thú y, ngời đà tận tình hớng dẫn em hoàn
thành bản luận văn này.
Đồng thời để hoàn thành khoá luận, em đà nhận đợc sự giúp đỡ, chỉ
bảo tận tình của BSTY Phạm Thị Tuyết và các cán bộ trong phòng kỹ tht
thùc nghiƯm – ViƯn Thó y qc gia.
Em xin c¶m ơn các thầy cô giáo trong khoa công nghệ sinh học Viện
đại học Mở HN đà trang bị cho em kiến thức cơ bản trong quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin bày tỏ tình cảm chân thành nhất tới gia đình, bạn bè
và ngời thân đà hết lòng giúp đỡ, động viên em hoàn thành khoá luận này.
Hà Nội, ngày 28 tháng 4 năm 2006
Sinh viên
Hán Thị Hơng

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Những Từ viết tắt
CFU

: Colony forming units ( Đơn vị hình thành khuẩn lạc)

E.Coli

: Escherichia Coli

IgG

: Lớp kháng thể dịch thể trong thành phần của globulin
miễn dịch

L.Acidophillus
L.casei

án Thị Hơng

: Lactobacillus acidophillus.
:Lactobacillus casei

2

Líp: 02 - 02


Mục lục

mở đầu..........................................................................................................1
I. Tổng quát tài liệu............................................................................8
1. Vi khuẩn lactic.........................................................................................8
1.1. Đặc điểm hình thái, sinh lý chung của vi khuẩn lactic.........................8
1.2. Phân loại nuôi cấy................................................................................10
1.2.1 Nuôi cấy lactic điển hình.............................................................10
1.2.2 Nuôi cấy lactic không điển hình..................................................12
1.3. Nhu cầu dinh dỡng...............................................................................14

1.3.1. Nguồn Cacbon.............................................................................14
1.3.2. Nguồn Nitơ..................................................................................14
1.3.3. Nguồn nhu cầu về vitamin..........................................................15
1.3.4. Nhu cầu về các hợp chất vô cơ....................................................15
1.3.5. Nhu cầu về một số chất hữu cơ khác...........................................16
1.4. Một số yếu tố ảnh hởng tới quá trình nuôi cấy lactic..........................16
1.4.1. ảnh hởng của oxy.......................................................................16
1.4.2. ảnh hởng của nhiệt độ................................................................17
1.4.3. ảnh hởng của PH........................................................................17
1.4.4. ảnh hởng của áp suất thẩm thấu.................................................18
1.4.5. ảnh hởng của axit lactic đến hoạt động sống của Vi sinh vật....18
2. Những nghiên cứu về vi khuẩn probiotic.............................................18
2.1. Những nghiên cøu vỊ vi khn probiotic............................................18
2.2. Chđng vi khn lactic ®iĨn hình có đặc tính Probiotic và ứng dụng
của nó Lactobacillus Lactobacillus...............................................................................19
3. Vai trò của các vi khuẩn lactic và probiotic đối với động vật............21
3.1. Cơ chế hoạt động của vi khn lactic trong rt................................21
3.1.1. HƯ vi khn ®êng rt của động vật...........................................21
3.1.2. Sự tơng tác giữa các vi khuẩn trong đờng ruột............................21
3.1.3. Cơ chế hoạt động của vi khuẩn lactic trong ruét.........................22
3.1.4. ChØ tiªu lùa chän vi khuÈn lactic lµm chÕ phÈm probiotic..........26
4. ChÕ phÈm probiotic...............................................................................26
5. ChÕ phÈm EM- vi sinh vật hữu hiệu.....................................................27
6. Chế phẩm kháng thể khác loài bài từ lòng đỏ trứng gà.....................29
6.1 Một số đặc điểm của chế phẩm............................................................29
6.2 Tác dụng, vai trò và ứng dụng của chế phẩm đối với lợn con.............29

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


7. Bệnh tiêu chảy ở lợn con........................................................................31
II.Nguyên Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu..................33
1. Nguyên lệu ngiên cứu..........................................................................33
2.Nội dung Phơng pháp nghiên cứu.........................................................33
2.1 Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm EM dạng bột.......................33
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm EM dạng dung dịch để phun
nền chuồng...................................................................................................35
2.3 Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm Probiotic dạng bột..............36
2.4. Quy trình công nghệ sản xuất kháng thể khác loài............................37
2.5.Đánh giá hiệu quả sử dụng các chê phẩm sinh học trong chăn nuôi
lợn
2.5.1.Đánh giá hiệu quả chế phẩm EM.Bokashi cho ăn
2.5.2.Đánh giá hiệu quả chế phẩm EM dạng dung dịch phun nền chuồng
2.5.3.Đánh giá hiệu quả chế phẩm Probiotic
2.5.4.Đánh giá hiệu quả kháng thể lòng đỏ trứng gà đợc gây miễn dịch2
......................................................................................................................38
...............................................................................................................................................
Error! Bookmark not defined.3. Phơng pháp bố trí thử nghiệm chế phẩm..............38

3.1. Đánh giá hiệu quả tác dụng của chế phẩm EM Bolashi khi bổ sung
vào thức ăn của lợn......................................................................................38
3.2. Đánh giá tác dụng hiệu quả của chế phẩm sinh học Probiotic..........39
3.3. Đánh giá chế phẩm kháng thể khác loài.............................................39
3.4. Đánh giá hiệu quả tác dụng chế phẩm EM1 dùng phun nền chuồng40
III. Kết quả và thảo luận................................................................41
1. Chế phẩm EM BoKaShi dạng cho ăn..................................................41

1.1. Một số đặc điểm của EM BoKaShi......................................................41
1.2. Kết quả theo dõi chỉ tiêu tăng trọng.....................................................42
1.3. Kết quả theo dõi tỷ lệ tiêu chảy ở lợn con cai sữa................................44
1.4 Hiệu quả của EM BoKashi đối với chỉ tiêu: tiêu tốn thức ăn của lợn 44
2. Chế phẩm: Probitoic..............................................................................45
2.1 Một số đặc điểm của chế phẩm Probiotic.............................................45
2.2 Kết quả theo dõi chỉ tiêu tăng trọng......................................................45
2.3 Kết quả theo dõi bệnh tiêu chảy ở lợn con cai sữa...............................46
2.4 Hiệu quả của Probiotic đối với chỉ tiêu tiêu tốn thức ăn của lợn........47

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


3. Chế phẩm kháng thể khác loài lòng đỏ trứng gà trong phong, trị
bệnh phân trắng ở lợn con theo mẹ..........................................................48
3.1
Một số đặc điểm của kháng thể khác loài.......................................48
3.2
Kết quả theo dõi bệnh phân trắng ở lợn con theo mẹ trong phòng
và trị bệnh bằng kháng thể khác loài..........................................................49
3.2.1 Kháng thể khác loài trong phòng bệnh....................................49
3.2.2 Kháng thể khác loài trong trị bệnh phân trắng ở lợn con theo
mẹ
.................................................................................................50
4. Chế phẩm EM. dạng dung dịch dùng phun nền chuồng.....................51
4.1 Một số đặc điểm của chế phẩm.............................................................51

4.2 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu thành phần không khí
môi trờng chăn nuôi....................................................................................51
IV. Kết luận và đề nghị.....................................................................54
Tài liệu tham khảo............................................................................55
mở đầu
Trên thế giới, chăn nuôi lợn là ngành kinh doanh lớn, thịt lợn chiếm
40% tổng lợng các loại thịt (thịt bò 31%, thịt gia cầm23%, thịt cừu 6%). ở
Việt Nam, chăn nuôi lợn là nghề truyền thống của hàng triệu hộ dân, thịt lợn
chiếm 70% tổng lợng các loại thịt tiêu thụ hàng ngày trên thị trờng. [1]
Trong những năm gần đây, với xu hớng đa dạng hoá vật nuôi trên
các địa bàn sản xuất, trong phạm vi cả nớc, ngành chăn nuôi lợn đà có những
bớc phát triển không ngừng.
Sản phẩm từ thịt lợn không những đà đáp ứng nguồn thực phẩm cho
nhu cầu tiêu dùng trong cả nớc mà còn xuất khẩu thu ngoại tệ cho kinh tế
quốc dân.
Đến cuối năm 2000, đàn lợn của nớc ta đà có khoảng 20,2 triệu con,
tăng 1,65 lần so với năm 1990, trung bình 6,5%/năm. Hiện đang cung cấp cho
thị trờng tiêu thụ 1,4 triệu tấn thịt/năm.[14] [15]
Tuy nhiên giá thành thịt lợn của chúng ta sản xuất đang cao hơn so
với thị trờng quốc tế và trong khu vực. Nguyên do các chi phí tiêu tốn thức ăn
quá lớn và những thiệt hại do dịch bệnh xảy ra.[3] Thiệt hại này phải kể đến
bệnh tiêu chảy ở lợn con.

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02

Bảo vệ lợn con khỏi tiêu chảy và giảm lợng thức ăn tiêu tốn là góp phần
nâng cao hiệu quả chăn nuôi lợn, đảm bảo cung cấp con giống có chất lợng tốt
cho chăn nuôi ở giai đoạn sau. Vì vậy các nhà khoa học trên thế giới đà tập
trung nhiều công sức nghiên cứu để tìm ra giải pháp khống chế hữu hiệu.
Trong đó xu hớng sử dụng chế phẩm sinh học đợc đặc biệt khuyến khích áp
dụng. Không chỉ giới hạn trong mục đích phòng trị bệnh, tăng trọng và giảm
lợng thức ăn tiêu tốn, việc sử dụng chÕ phÈm sinh häc cßn cã nhiỊu ý nghÜa
quan träng khác đối với môi trờng và sức khoẻ cộng đồng: để hạn chế tồn d
kháng sinh trong thực phẩm, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trờng chăn nuôi, hạn
chế tính đa kháng thuốc của vi sinh vật, đảm bảo sự ổn định trạng thái cân
bằng của môi trờng sinh thái. Chế phẩm sinh học đợc sử dụng thờng đợc sản
xuất tõ mét sè vi sinh vËt cã lỵi nh vi khuẩn probilactic. Những vi khuẩn này
có tác dụng kích thích tiêu hóa, hấp thụ thức ăn có tác dụng kim hÃm sự phát
triển của vi sinh vật gây bệnh.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn của ngành chăn nuôi lợn trên cơ
sở ứng dụng các kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trớc ở trong và ngoài nớc, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Xây dựng quy trình công nghệ sản
xuất một số chế phẩm sinh học và đánh giá hiệu quả tác dụng của các chế
phẩm này đối với việc chăn nuôi lợn,
Mục tiêu của đề tài :
1.xây dựng quy trình công nghệ sản xuất một số chế phẩm sinh
học dùng trong chăn nuôi lợn .
2. đánh giá hiệu quả kinh tế xà hội cđa viƯc sư dơng 4 chÕ phÈm
sinh häc : EM.Bokashi cho ăn , EM1 dạng dung dịch , Probiotic và khoáng thể
lòng đỏ trứng gà đợc gây miễn dịch trong chăn nuôi lợn .

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02

I. Tổng quát tài liệu
1. Vi khuẩn lactic
Năm 1878 Lister phân lập thành công vi khuẩn lactic đầu tiên và đặt
tên là Bacterium lactic (hiện nay là Streptococcus). Về sau các nhà khoa học
liên tiếp phân tích đợc nhiều loại vi khuẩn lactic khác nhau.[11]
Các vi khuẩn lactic đợc xếp chung vào họ lactobacteriaceae (theo khoá
phân loại Bergey). Mặc dù nhóm vi khuẩn này không đồng nhất về mặt hình
thái (gồm cả các vi khuẩn dạng que ngắn, dài, lẫn các vi khuẩn hình cầu),
song về mặt sinh lý chúng lại tơng đối đồng nhất. Tất cả đều là các vi khuẩn
Gram dơng, không tạo bào tử (kể cả Sporo lactobacillus in ulinus) và hầu hết
không di động, kích thớc và hình dạng của vi khuẩn đều khác nhau ở các
giống. Sự thay đổi hình dạng kích thớc thờng xảy ra trong quá trình sinh trởng
và phụ thuộc vào môi trờng nuôi cấy.
Vi khuẩn lactic sinh trởng trong điều kiện yếm khí và vi hiếu khí, khả
năng hô hấp của chúng bị giới hạn vì chúng thiếu Xitocrom Lactobacillus là yếu tố cần
thiết cho quá trình hô hấp. Chúng là những vi khuẩn yếm khí không bắt buộc.
Năng lợng cần thiết cho sinh trởng và phát triển có đợc qua quá trình phân giải
hyđratcacbon, đồng thời bài tiết ra axit lactic.Vi khn lactic cã nhu cÇu vỊ
dinh dìng rÊt phức tạp: không một đại diện nào của nhóm này sống trên môi
trờng muối khoáng thuần thiết chứa glucoza và NH 4+. Đa số chúng cần hàng
loạt các vitamin nh: riboflavin, thiamin, axit pantoteic, axit folic, biotin, axit
nicotinic và các nhóm axit amin. Vì vậy ngời ta thờng nuôi vi khuẩn lactic
trên các môi trờng phức tạp có cha dịch cà chua, pepton, nớc chiết thịt, cao
nấm men và muối khoáng.
1.1. Đặc điểm hình thái, sinh lý chung của vi khuẩn lactic
Tuỳ theo hình dạng tế bào mà ngời ta chia vi khuẩn lactic thành dạng
hình cầu, hình que, kích thớc thay đổi tuỳ từng loài khác nhau.
Bảng 1: Đặc điểm hình thái sinh lý chung của vi khuẩn lactic

Các chỉ tiêu

án Thị Hơng

Đặc điểm hình thái

2

Lớp: 02 - 02


Khuẩn lạc

Hình dạng

Tròn lồi, mép mỏng và trơn

Tế bào

Màu sắc
Hìn dạng

Vàng kem, vàng nhạt
Cầu khuẩn hoặc trực khuẩn

Các sắp xếp
Nhuộm màu
Sinh bào tử

Tạo chuỗi
Gram dơng
Không sinh bào tử

Sinh truởng Nhiệt ®é
ë
pH

100C-450C
5,0-5,9

Vi khuÈn lactic chia lµm 4 chi:
 Gièng Streptococcus cã tế bào hình tròn hoặc hình ovan đờng kính
khoảng 0,5-1m, sắp xếp riêng biệt cặp đôi hoặc thành chuỗi dài. Tuy
nhiên theo Orla-Tensen(1942), một số chủng của loài này có thể có
dạng hơi giống trực khuẩn vì có kích thớc chiều dài lớn hơn chiều rộng,
chẳng hạn nh Streptococus lactic.
Giống Leuconostoc có dạng hình hơi dài hoặc hinh ovan, đờng kính từ
0,5-0,8 m và chiều dài khoảng 1,6 m. Đôi khi chúng có dạng hơi
tròn, chiều dài khoảng1-3 m, sắp xếp thành chuỗi và không tạo thành
đám tập trung.
Giống Lactobacillus có dạng hình que. Đây là dạng vi khuẩn lactic phổ
biến nhất. Hình dạng chúng thay đổi từ hình cầu méo ngắn cho đến
hình que dài.
Lactobacillus plantarum có dạng hình que, kích thớc 0,7-1,1 m đến 38m, sắp xếp thành chuỗi hoặc đứng riêng rẽ.
Lactobacillus casei có dạng hình que ngắn hoặc que dài, tế bào hình
que mảnh, đôi khi hơi cong, sắp xếp thành cặp hay chuỗi.
Tất cả sự khác nhau về hình thái tế bào đều phụ thuộc vào môi trờng và
điều kiện nuôi cấy.
1.2. Phân loại nuôi cấy

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Quá trình nuôi cấy của vi khuẩn lactic đợc chia làm 2 loại: nuôi cấy lac
điển hình và nuôi cấy lactic không điển hình.
1.2.1 Nuôi cấy lactic điển hình
Nuôi cấy lactic điển hình thực tế chỉ xuất hiện axit lactic. Các vi khuẩn
lactic đồng hình phân giải glucoz theo con đờng EMP( Embden-MeyerhofParnas).
Streptococcus lactic: Là song cầu khuẩn, gây nuôi cấy giữa tự nhiên,
yếm khí tuỳ tiện, nuôi cấy glucoza tạo trong môi trờng 0,8-0,18% axit
lactic. Nguồn nitơ cung cấp cho vi khuẩn này là pepton, nhiệt độ tối u
cho chúng phát triển là 100C, nhiệt độ cao nhất là 400C, nhiệt độ tối u là
30-350C. Một số chủng tạo thành bacteriocin ở dạng nizin [5].
Streptococcus cremoris: Tế bào có hình cầu và kếp thành chuỗi dài, a
ẩm tạo ít axit trong môi trờng. Nhiệt độ thích hợp cho phát triển là
250C, tối thiểu là 100C và tối đa là 360C. Khi sử dụng đợc phối hợp với
Strep Lactic. Mét sè chđng thc gièng Diplococcus sinh bacterioxin ë
d¹ng diplocoxin [5].
Streptococcus chermophillus: Hình cầu, kết thành chuỗi dài, phát triển
tốt ở 40 Lactobacillus500C, tích tụ khoảng 1% axit. Dùng phối hợp với trực khuẩn
lactic để chế biến sữa chua nói chung và các dạng đặc biệt, sữa chua
nấu chÝn vµ phomat.[5]
 Lactobacterium delbrukii: lµ trùc khn lín 2– Lactobacillus7 m x 0,4 Lactobacillus 0,5m,
trong quá trình phát triển chúng có khả năng tạo sợi dài 100 m x 1000
m. Có lẽ đây là giống vi khuẩn lactic duy nhất đồng hoá đợc tinh bột.

Nó không nuôi cấy và đồng hoá đợc lactoza. Nhiệt độ phát triển tối
thiểu là 180C, tối đa là 550C, nhiệt độ tối u là 45 Lactobacillus500C. Khả năng tạo
axít trong môi trờng khoảng 2,5% axit.
Lactobactrium Casein: Trực khuẩn nhỏ, thờng ở dạng chuỗi dài hoặc
ngắn. Nhiệt độ phát triển thích hợp là 30 Lactobacillus350C. Chúng có khả năng
tích tụ trong môi trờng 1,5% axit. Trực khuẩn này đợc dùng trong chế
biến phomat, nhờ có hoạt tính proteaza nên có thể thuỷ phân casein của
sữa đến axit amin.[5]

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Lactobacillus acidophillus: Trực khuẩn dài, chịu nhiệt độ tối thÝch cho
sinh trëng lµ 37-400C, tèi thiĨu lµ 200C. Trong sữa nó tích tụ tới 2,2%
axit. Trực khuẩn này đợc phân lập từ phân của trẻ em mới đẻ, dùng
trong sản xuất sữa L.acidophillus, có khả năng sinh Bactuioxin, có hoạt
tính ức chế các vi sinh vật gây bệnh. Một số chủng có khả năng tạo
màng nhầy.[5]
Lactobacillus bullqaricus: Trực khuẩn tròn, đôi khi ở dạng hạt, thờng
kết thành chuỗi dài, không nuôi cấy đờng Saccaroza. Đây là một giống
a nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40-450C, tối thiểu là 15-200C.
Nó tạo thành axit mạnh, tích tụ ở trong sữa tới 2,5-3,5% axit. Dùng để
chế biến sữa chua phơng nam, sữa ngựa.[5]
Lactobacillus plautarum: Trực khuẩn nhỏ, thờng kết đôi hoặc chuỗi.
Nhiệt độ thích hợp cho phát triĨn lµ 300C. TÝch tơ tíi1,3% axit. Gièng
nµy thÊy chđ yÕu trong muèi chua rau da.[5]

1.2.2 Nu«i cÊy lactic kh«ng điển hình
Nuôi cấy lactic không điển hình, các sản phẩm cuối cùng khá đa dạng:
axit lactic, etanol, axit axetic và CO2. Các vi khuẩn lactic nuôi cấy không điển
hình phân giải glucoza theo con đờng pentophosphat (PP) ở giai đoạn ®Çu:
C6H12O6

CH3– Lactobacillus CHOH– Lactobacillus COOH + CH3– Lactobacillus CH2– Lactobacillus OH +

CO2
Lactobacterium hassicec Fermentatac: Thờng thấy chúng trong dịch
nuôi cấy chua rau cải. Khi nuôi cấy rau cải chua tạo thành axit lactic,
axit axetic, rợu và CO2.
Lactobacterium Lycopersici: là trực khuẩn Gr+, sinh hơi tế bào tạo
thành chuỗi hay đơn. Có khi tạo thành từng đôi một. Khi nuôi cấy tạo
thành rợu, CO2, axit lactic và axit axetic. Chúng có khả năng tạo bào tử.
Tế bào sinh dỡng thờng chết ở 70-800C.
Sơ đồ lên men lactic(nuôi cấy) đồng hình và dị hình đợc thể hiện trong
hình 1.

án Thị H¬ng

2

Líp: 02 - 02


Lên men lactic đồng hình

Lên men lactic dị hình

Glucoza

Glucoza

Glucoza Lactobacillus 6 – Lactobacillus P

Glucoza – Lactobacillus 6 – Lactobacillus P

Fructoza – Lactobacillus 6 – Lactobacillus P

Axit 6 – Lactobacillus P gluconic

Fructoza – Lactobacillus 1,6 – Lactobacillus di – Lactobacillus P

Riboluza Lactobacillus 5 Lactobacillus P

Đihyđro xiaxton Lactobacillus P

Glyxeraldehyt – Lactobacillus 3 – Lactobacillus P

Axit 1,3 - di - p glyxeric

Axetyl – Lactobacillus P

Axit axetic

Axit 3 - p glyxeric

Axit 2 - ®i - p glyxeric

Axit photpho Etol pyruvic

Axit Pyruvic

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Axit Lactic

Hình 1: Sơ đồ quá trình lên men đờng Glucoza ë vi khn lactic
1.3. Nhu cÇu dinh dìng
1.3.1. Ngn Cacbon
Cacbon cã trong tÕ bµo chÊt, thµnh tÕ bµo, trong tất cả các phân tử
Enzym, axit nucleic và các sản phẩm trao đổi chất. Khoảng một nửa chất khô
của tế bào là cacbon. Vì vậy những hợp chất chứa cacbon có ý nghĩa hàng đầu
trong sự sống của vi sinh vật.[6]
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng đợc các hyđratcacbon nh các loại đờng
hexore, glucoza, fructoza, maltoza, galactoza, sacaroza, lactoza. Và các pholy
Saccasit ( Tinh bột, dextrin) làm cơ chất sản sinh ra năng lợng, tạo ra các tiền
chất hay quá trình oxy hoá khử, biến đổi những tiền chất thành những sản
phẩm cuối cùng để xây dựng tế bào, đồng thời tích tụ trong môi trờng các sản
phẩm sinh tổng hợp. Ngoài ra vi khuẩn lactic còn sử dụng các a.a nh: axit
glutamic, arginin, tirozin làm nguồn cung cấp năng lợng.
Các loại vi khuẩn khác nhau đòi hỏi các nguồn các bon khác nhau.
Rỉ đờng là nguồn nguyên liệu thích hợp cho nuôi cấy lactic. Rỉ đờng thờng có 40-60% chất khô, trong đó chủ yếu là Saccaroza (46-58%), ngoài ra
còn có các vitamin: B1, B2

1.3.2. Nguồn Nitơ
Vi khuẩn lactic cần nitơ để xây dựng tế bào. Tất cả các thành phần quan
trọng của tế bào đều chứa nitơ. Tuy nhiên hầu hết các loài vi khuẩn lactic
không thể sinh tổng hợp đợc các chất hữu cơ phức tạp có chứa nitơ mà phải sử
dụng nguồn nitơ có sẵn trong môi trờng. Chỉ có một số ít loài vi khuẩn có khả
năng sinh tổng hợp đợc các chất nitơ từ nguồn nitơ vô cơ [12]. Theo nhu cầu
nguồn nitơ cã thĨ chia vi khn lactic thµnh 3 nhãm:
- Nhãm các phức hợp axit amin
- Nhóm phát triển tốt trên cystein các muối amon
- Nhóm phát triển tốt trên cystein và các muối anion

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Nguồn nitơ thờng dùng là axit amin, pepton, các men Trong thực tế
sản xuất để tăng hiệu quả kinh tế ngời ta có thể dùng các nguyên liệu rẻ tiền
giàu axít am và vitamin nh bắp cải, giá đỗ
1.3.3. Nguồn nhu cầu về vitamin
Các vi khuẩn lactic đặc biệt là loài lactobacillus rất cần vitamin cho sự
phát triển. Các vitamin có vai trò là các enzym trong quá trình trao ®ỉi chÊt
cđa tÕ bµo. RÊt Ýt vi khn lactic cã khả năng sinh tổng hợp vitamin. Do vậy
nguồn vitamin thờng bổ sung vào môi trờng dới dạng nớc khoai tây, ngô, cà
rốt, giá đỗ, dịch tự phân nấm men
Tất cả các trực khuẩn lactic đều cần có axit pantonic, biotin, axit
nicotic, các vi khuẩn nuôi cấy dị hình rất cần thiamin, chúng không cần inozit,
cholin, axit n-amino benzoic. Trong môi trờng có mặt axit oleic nhu cầu biotin

của lactobacillus fermentum mất đi.
Các loài lactobacillus, Streptocaccus có nhu cầu vitamin nhóm B đặc
biệt lớn do chúng cần thiết cho sự kích thích sinh trởng [12]. Tuy nhiên nhu
cầu vitamin còn bị ảnh hởng bởi nhiều yếu tố nh thành phần môi trờng, PH,
nhiệt độ nuôi cấy, lợng CO2 ban đầu và thế oxy hoá khử của môi trờng.
1.3.4. Nhu cầu về các hợp chất vô cơ
Để đảm bảo quá trình sinh trởng và phát triển, vi khuẩn lactic rất cần
nhiều các hợp chất vô cơ nh: Cu, K, S, Mn, Mg Trong đó đặc biệt quan
trọng là Mn. Chính Mn ngăn cản quá trình tự phân của tế bào và nớc cần thiết
cho quá trình sống bình thờng của vi khuẩn này. Đối với lactobacillus thì
Mn2+, Mg2+, Fe2+ có tác động tích cực lên sự phát triển và sản sinh axit lactic.
Một vài enzym có sự tham gia của các ion kim loại này có cấu trúc tâm hoạt
động nh trờng hợp của photpho fructokinase. Nhìn chung Mn và Mg đóng vai
trò chủ yếu sau:
- Tham gia cấu trúc và đảm bảo chức năng hoạt động của các enzym.
- Giải độc tế bào bởi sự có mặt của oxy.
- Mn tham gia vào việc ổn định Ribôxôm.
- Mg2+ là chất hoạt động trong quá trình nuôi cấy lactic bằng cách giúp
vi khuẩn sử dụng tốt hơn các loại đờng.[7]
1.3.5. Nhu cầu về một số chất hữu cơ khác
án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Ngoài a.a và vitamin, vi khuẩn lactic còn có nhu cầu lớn về các hợp chất
hữu cơ nh: bazơ nitơ, axit hữu cơ, axit amin, nhằm thúc đẩy quá trình sinh trëng cña vi khuÈn lactic.
1.4. Mét sè yÕu tè ảnh hởng tới quá trình nuôi cấy lactic.

1.4.1. ảnh hởng của oxy
Vi khuẩn lactic là loài hô hấp tuỳ tiện nhng chủ yếu kỵ khí và vi hiếu
khí. Chúng có khả năng oxy hoá nhiều chất nhờ sử dụng oxy hoạt tính của
một số hợp chất và sự có mặt của hê flavaprotein.
Quan hệ giữa các loài vi khuẩn với độ hiếu khí của môi trờng là
khác nhau.
Trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt làm trực khuẩn nuôi cấy dị hình
chậm phát triền còn trực khuẩn nuôi cấy đồng hình sinh trởng giảm 10%, nuôi
cấy giảm 23%. Các cầu khuẩn nuôi cấy dị hình nuôi cấy arabioza đạt tới tối u
trong điều kiện kỵ khí. Còn các loài không sử dụng đợc pentose thì phát triển
rất kém trong điều kiện này.
Trong quá trình nuôi cấy lactic, nếu lợng oxy lớn sẽ gây ngộ độc vi
khuẩn lactic, enzym lactatdehyđrogenlare bị vô hoạt, do đó quá trình tạo axit
lactic không xảy ra. Đồng thời sự có mặt của oxy tạo điều kiện cho nấm mốc
phát triển và axit lactic trong dịch nuôi cấy bị oxy hoá thành axit cacbonic. Vì
vậy đối với các sản phẩm muối chua nếu không nén chặt thì sẽ tiêu hao nhiều
hơn do các quá trình oxy hoá, mực tích luỹ axit cũng giảm do sự hoạt động và
phát triển của axit lactic bị hạn chế.[8]
1.4.2. ảnh hởng của nhiệt độ
Hoạt động của vi khuẩn lactic chịu ảnh hởng rất lớn của nhiệt độ.
Khoảng nhiệt độ phát triển của vi khuẩn lactic rất rộng: 15-450C. Các loài có
nhiệt độ tối u trong khoảng 40-450C gọi là vi khuẩn a nhiệt. Các loài có nhiệt
độ tối u trong khoảng 20-400C đợc gọi là vi khuẩn a ấm. Nhiệt độ ảnh hởng rất
lớn đến tốc độ các phản ứng enzym trong quá trình nuôi cấy lactic.
1.4.3. ảnh hởng của PH
PH có ảnh hởng rất lớn đến sự phát triển của vi khuẩn lactic và hệ
enzym của chúng. Mỗi enzym đều có vùng PH tối u mà tại đó hoạt lực của

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


chúng là cao nhất. Nếu PH không thích hợp, vi khuẩn lactic có thể bị kém
phát triển hay bị tiêu diƯt.
C¸c vi khn lactic cã PH tèi u cho sù phát triển là 5,5-6,2 với
lactobacillus; 5,5-6,5 với prediocaccus; 6,3-6,5 với leuconostoc.
Tuy nhiên giá trị PH cuối cùng mà các vi khuẩn lactic có thể chịu đựng
đợc là rất khác nhau: lactobaciluf có thể chịu đợc PH 3,2-3,5; leuconostoc có
thể chịu đợc PH thấp nhất là 5.
Trong quá trình nuôi cấy lactic, axit sinh ra lúc đầu có tác dụng ức chế
các vi sinh vật khác, khi lợng axit tích luỹ đủ lớn thì chính vi khuẩn lactic
cũng bị ức chế.
1.4.4. ảnh hởng của áp suất thẩm thấu
Màng tế bào của vi khuẩn là màng bán thấm nên nồng độ có ảnh hởng
rất lớn đến khả năng phát triển của tế bào. Nếu trong môi trờng có nồng độ đờng quá cao sẽ dẫn đến tế bào bị mất nớc, dẫn đến khô sinh lý, co nguyên sinh
chất nếu tình trạng kéo dài [6]. Phần lớn các tế bào của vi khuẩn lactic bị ức
chế ở nồng độ đờng lớn hơn 25%, tuy nhiên nếu có thể làm tăng khả năng
chịu ¸p st thÈm thÊu b»ng c¸ch bỉ sung lỵng ion K+, đờng, axit amin hay
các sản phẩm tơng tự.[12]
1.4.5. ảnh hởng của axit lactic đến hoạt động sống của Vi sinh vật
Trong quá trình nuôi cấy, vi khuẩn lactic sẽ tích tụ axit lactic làm giảm
PH, ức chế vi khuẩn gấy thối vì phần lớn các vi khuẩn gây thối chỉ thích nghi
với môi trờng trung tính hay kiềm và kiềm yếu. Vi khuẩn lactic có sức đề
kháng cao và có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn đờng ruột nhờ khả
năng tạo axit lactic.Vi khuẩn lactic có khả năng chịu đơc môi trờng có độ axit
cao nhng khi PH giảm tới một mức độ nào đó sÏ øc chÕ vi khuÈn lactic. ë PH
thÊp h¬n 2,5 các vi khuẩn lactic chậm phát triển dần và bị ức chế.

2. Những nghiên cứu về vi khuẩn probiotic
2.1. Những nghiên cứu về vi khuẩn probiotic
Vi khuẩn lactic đà đợc ứng dụng từ hàng trăm năm nay trong các sản
phẩm nuôi cấy, gần đây một số loài còn đợc sử dụng nh vi khuẩn trợ sống
(probiotic) bổ sung vào thức ăn gia súc. Đối với động vật khoẻ mạnh, khu hệ
vi sinh vật luôn ở trạng thái ổn định. Thế nhng trạng thái này có thể bị phá vỡ
án Thị H¬ng

2

Líp: 02 - 02


bởi các yếu tố bên trong và bên ngoài cơ thể, chẳng hạn nh những biến đổi đột
ngột của chính bản thân động vật nuôi hay những biến đổi của môi trờng xung
quanh gây tác động mạnh đến chúng, các nguồn thức ăn lại nhiễm vi khuẩn
gâ bệnh hay chúng vừa trải qua điều trị kháng sinh. Để phục hồi cho trạng thái
cân bằng của khu hệ đờng ruột một giải pháp đợc quan tâm đặc biệt hiện nay
là bổ sung các vi sinh vật hữu ích sống vào thức ăn chăn nuôi nhằm tăng cờng
sự chuyển hoá thức ăn, duy trì trạng thái cân bằng của khu hệ vi khuẩn đờng
ruột. Những sản phẩm vi khuẩn sống này còn gọi là Probiotic.
Năm 1974 Parker đà đa ra định nghĩa: Probiotic là những chế phẩm vi
sinh vật sống góp phần cân bằng hệ vi sinh vật đờng ruột. Năm 1989 cũng
chính ông đà bổ nghĩa: Những chế phẩm vi sinh vật sống có lợi đối với động
vât bởi sự cải thiện, cân bằng hệ vi sinh vật đờng ruột [7]. Định nghĩa bổ
sung này đà nhấn mạnh tầm quan trọng của vi sinh vật nh một thành phần cần
thiết của chế phẩm Probiotic.
Ngày càng có nhiều công trình chứng minh tác dụng của Probiotic.
Theo Dr. Weiss Probiotic hỗ trợ enzym tiêu hoá trong quá trình tiêu hoá thức
ăn. Enzym tiêu hoá nh Proteare, Amylasc và Lipase hoạt động trên thức ăn, nó

chuyển hoá những thức ăn từ dạng phức tạp thành dạng đơn giản để con ngời
dễ sử dụng tạo năng lợng. Không có enzym thì bộ máy tiêu hoá không thể tiêu
hoá thức ăn và xử lý cặn bÃ. Điều quan trọng là vi khuẩn Probiotic và enzym
hoạt động cùng nhau để đảm bảo cho bộ máy tiêu hoá hoạt động trôi chảy.
Bằng cách này enzym đà đảm bảo cho bộ máy tiêu hoá có vị trí quan trọng
hơn và giúp hấp thụ tốt thức ăn.
Có thể nói Probiotic vô cùng quan trọng đối với hệ tiêu hoá. Sự mất cân
bằng của vi sinh vật đờng ruột thờng gây nên bệnh ung th ruột kết. Ăn những
thức ăn có giá trị dinh duỡng cha vi khuẩn Probiotic có thể giúp đỡ chống
bệnh tật hoặc ngăn cản sự xâm nhập của bệnh tật. Vi sinh vật ruột già giúp
tiêu hoá, bảo vệ trớc sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh và tăng khả năng
miễn dịch.
2.2. Chủng vi khuẩn lactic điển hình có đặc tính Probiotic và ứng
dụng của nó Lactobacillus Lactobacillus

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Lactobacillus là vi khuẩn Gr+, hình que kích thớc tế bào 0,7-1,1 m đến
3-8 m, không sinh bào tử, phát triển tốt nhất ở PH 5-7, nhiệt độ thích hợp 37400C, ở nhiệt độ < 150C và > 450C hầu nh không phát triển.
Lợi ích của lactobacillus acidophillus đợc biết đến từ năm 1920 khi
Cheoplin và Rettger phát hiện ra sù sèng sãt cđa L. acidophillus trong hƯ ®êng
rt cđa con ngời, kể từ đó L. acidophillus đợc sử dụng nhiều trong các sản
phẩm nuôi cấy nh sữa, phomat, thịt Tuy nhiên trong vài thập kỷ gần đây
Lactobacillus còn đợc xem nh là vi khuẩn Probiotic có lợi cho đờng ruột. Theo
WySong Lactobacillus sản sinh ra axit lactic tạo môii trờng không thuận lợi

kìm hÃm sự phát triển của trên 25 loài vi sinh vật có hại, Lactobacillus cũng
khử hoạt tính của aircinogenic đờng ruột, o-glucouroniclase và nitroreductase,
các sản phẩm cấy Cactobacillus tăng sức đề kháng, giảm bệnh tật, ngoài ra
những sản phẩm chứa Lactobacillus còn có vị ngọt, thơm nên kích thích tiêu
hoá, tăng cờng quá trình trao đổi chất, tăng sản lợng của vật nuôi. Cũng theo
WySong Lactobacillus platarum tổng hợp amino axit nh lysine, tăng số lợngbạch cầu và kháng thể giúp vật thể chống lại bệnh tật. Lactobacillus sử
dụng Carbohydrates làm môi trờng phát triển trong khi đó vi sinh vật gây bệnh
sử dụng Protein là cơ chất. Bằng cách giảm số lợng vi sinh vật gây bệnh
Lactobacillus đà góp phần tạo nên một số lợng đáng kể Protein. Giảm số lợng
lớn vi khuẩn gây thối. Giảm bớt sự tác động của virut gây bệnh giộp da. S¶n
sinh ra vitamin B nh B1, B6, B12, axit folic, niacin, những chất này đống vai trò
là chất xúc tác sinh học giúp chuyển hoá thức ăn đồng thời giảm sự căng
thẳng. Lactobacillus sản sinh ra chất kháng Cholesterrol, làm giảm
Cholesterrol trong máu, ngăn sự phát triển của nấm men Cadida albicans. Một
nghiên cứu ở phòng thí nghiệm chống ng th của trờng đại học Nebraska đÃ
nhận định Lactobacillus sản sinh ra một chất kháng sự hoạt động của các khối
u và ngăn cản sự phát triển của các khối u.
Lactobacillus bulgaricus không có tác dụng cân bằng nhng lại có tác
dụng bảo vệ hệ đờng ruột, đợc sử dụng phổ biến trong các sản phẩm nuôi
cấy.
Lactobacillus Casei ngăn cản sự phát triển có hại trong ruột non.
Lactobacillus brevis là vi khuẩn lactic quan trọng tổng hợp nên vitamin D và
K.[7]

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02

3. Vai trò của các vi khuẩn lactic và probiotic đối với động vật
3.1. Cơ chế hoạt động của vi khn lactic trong rt
3.1.1. HƯ vi khn ®êng rt cđa ®éng vËt
á ®éng vËt võa míi sinh ra, rt vµ dạ dày không có vi khuẩn, vài giơ
sau khi sinh ra mới thấy một vài loại vi khuẩn và từ đó chúng bắt đầu sinh sản.
Các vi khuẩn xuất hiện lúc đầu thờng là E.coli, Enterococcus và Clostridium.
Sau đó khi Lactobacillus xuất hiện thì số lợng Enterococcus và Clostridium
giảm hẳn và Bifidobacterium, lactobacillus trở nên chiếm u thế.
Một điều thú vị là phần lớn các loài động vật có một quá trình chung về
sự thiết lập khu hệ đờng ruột. E.coli, Enterococcus chiếm u thế ngay khi sinh
đáng lẽ chúng phải là loại sinh trởng dễ dàng trong đờng ruột, nhng chúng đÃ
không chiếm u thế ở giai đoạn sau của chu kỳ sống. Điều này chứng tỏ việc
chung sống với động vật chủ là yêu cầu trớc tiên cho việc thiết lập nên khu hệ
vi sinh vật đờng ruột.
3.1.2. Sự tơng tác giữa các vi khuẩn trong đờng ruột
ĐÃ có nhiều nghiên cứu về mối quan hệ đối kháng giữa các vi khuẩn
trong đó có sự tác động của một số vi khuẩn nhất định vào khả năng sống hay
sinh trởng của các động vật khác. Sự cạnh tranh về chất dinh dỡng là một
trong những kiểu đối kháng.
Những biến đổi về PH và thế oxy hóa khử, sản phẩm của H 202 và H2S
axit hữu cơ và các kháng sinh là những nhân tố gây ảnh hởng đến sù sinh trëng cña vi khuÈn. H2S sinh ra bëi vi khuẩn kỵ khí chúng kìm hÃm sự sinh trởng của E.coli. Điều này có thể giải thích một thực tế rằng số lợng E.coli
trong ruột già của ngời và động vật chỉ bằng một phần nghìn số lợng vi khuẩn
kỵ khí có trong đó.
Trong mối quan hệ cộng sinh loại vi khuẩn này sinh ra những chất dinh
dỡng cần thiết cho loại vi khuẩn khác, hay chúng làm thay đổi PH và thế oxy
hóa khử. Đôi khi một số chất không sử dụng đợc bởi một thành viên nhng lại
đợc sử dụng khi kết hợp các thành viên với nhau dới tác dụng của Enzym [9].
Sau sự sinh sản của vi khuẩn hiếu khí, một môi trờng kỵ khí đà đợc tạo
ra ở phần trên của bộ máy tiêu hóa. Vi khuẩn hiếu khi sinh trởng và tiêu thụ

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


hết oxy đi xuống phần dới của bộ máy tiêu hóa, làm môi trờng càng kỵ khí
hơn và vi khuẩn kỵ khí trở nên chiếm u thế [9].
3.1.3. Cơ chế hoạt động của vi khuẩn lactic trong ruột
Vi khuẩn lactic sản sinh nhiều loại thực phẩm trao đổi chất có thể tác
động đến vi sinh vật khác trong đờng ruột. Hơn nữa axit axetic đợc tiết ra
trong quá trình nuôi cấy dị hình và H 20 có thể gây ngộ độc cho các vi
khuẩn khác.
Các axit mật lại khử liên kết nhờ vi khuẩn lactic. Có thể là tác nhân øc
chÕ mét sè vi khuÈn lactic c chó trong ruét non và ruột kết. Bên cạnh tác động
vào quá trình trao đổi cholesterol và axít mật. Vi khuẩn lactic còn có vai trò
làm giảm sự sinh sản ra các hợp chất nitơ có hại.
ở lợn con cho ăn sữa nuôi cÊy bëi L. acidophillus, lỵng amin trong rt
sinh ra Ýt hơn so với lợn không đợc xử lý và chính sản sinh ra amin cũng thay
đổi từ ruột non tới manh tràng. Các Enzym trong phân có khả năng sinh ung
th nh : B. gluconidare, nitroductase, aroreductase giảm đi ở ngời dùng
L.aicidophillus trong khẩu phần ăn hàng ngày. Vi khuẩn lactic đợc ăn vào ruột
đà sản sinh và giải phóng ra các enzym thuỷ phân, chúng có thể hỗ trợ tiêu
hoá cho động vật nuôi, đặc biệt trong giai đoạn đầu đời của bê con và lợn[9].
Một số kết quả nhiên cứu cho thấy rằng Lactobacillus cũng có thể góp
phần vào quá trình tiêu hoá các hydrat cacbon phức tạp hơn Lactoxa. Cham và
cộng sự đà phân lập đợc ba chủng Lactobacillus từ diều gà có hoạt tính thuỷ
phân tinh bột. Chủng có hoạt tính thuỷ phân tinh bột tốt nhất là L. acidophillus

đà sản sinh ra mantoza và một chút ít glucoza từ amino pectin. Các sản phẩm
có hoạt tÝnh thủ ph©n glucan cịng cã thĨ rÊt cã hiĨu quả đối với thức ăn của
gia cầm và của lợn có dài mạch và yếu mạch, bởi vì các enzym của vật nh
không thể thuỷ phân đợc Lactobacillus D Lactobacillus glucan, nh vậy nó hỗ trợ sự tiêu hoá tinh
bột.[9]
Nhiều tác giả đà công bố những kết quả nghiên cứu rất đáng khích lệ
khi cho rằng vi khuẩn lactic có thể hỗ trợ hệ miễn dịch cả trên bề mặt lớp chất
nhày cũng nh toàn bộ hệ thống. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hởng của enzym
faccium nh một chủng đơn lẻ đối với chuột nuôi trong điều kiện vô trùng đÃ
cho thấy số lợng salmonella (đợc đa qua đờng tĩnh mạch) trong lá lách giảm
đáng kể. Điều này chỉ ra có sự đáp ứng của hệ thống miễn dịch.
án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02


Khi cho chuột ăn hai chủng L.acidophillus va L.casei qua đờng miệng
đà làm tăng chức năng thực bào của đại thực bào ở chuột. Lessard và Brisson
đà cho lợn con ăn sữa nuôi cấy bởi một hỗn hợp các L.bacillus và quan sát
thấy một sự tăng chút ít nồng độ IgG huyết thanh. L.casei đợc đa vào ruột qua
đờng miệng đà làm tăng sự sản sinh IgA trong khoang ruột, đà giúp cho màng
nhày chống lại Salmonella tupphimurium.
Những kết quả nghiªn cøu trªn cho thÊy vi khuÈn lactic thùc sù đà đóng
góp vào quá trình miễn dịch [7].

án Thị Hơng

2

Lớp: 02 - 02