Xây dựng hệ sinh vật cộng sinh và khảo sát điều kiện lên men trà kombucha nhằm nâng cao hàm lượng acid glucuronic

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ VI SINH VẬT CỘNG SINH VÀ KHẢO SÁT
ĐIỀU KIỆN LÊN MEN TRÀ KOMBUCHA NHẰM NÂNG
CAO HÀM LƯỢNG ACID GLUCURONIC

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018.


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thúy Hương
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Nguyễn Hữu Phúc
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP.
Hồ Chí Minh ngày 12 tháng 01 năm 2018.
Thành phần hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS Lê Thị Thủy Tiên
2. PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng
3. TS Nguyễn Hữu Phúc
4. TS Huỳnh Ngọc Oanh
5. TS Võ Đình Lệ Tâm
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Thị Phương

MSHV: 7140865

Ngày, tháng, năm sinh: 04/07/1990

Nơi sinh: Ninh Bình

Mã số : 60420201

Chun ngành: Cơng nghệ sinh học

I. TÊN ĐỀ TÀI
Xây dựng hệ vi sinh vật cộng sinh và khảo sát điều kiện lên men trà Kombucha
nhằm nâng cao hàm lượng acid glucuronic.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Mục tiêu nghiên cứu
- Khắc phục những hạn chế trong lên men trà Kombucha truyền thống, chủ
động giống ứng dụng cho quy mô sản xuất công nghiệp.
- Nâng cao hàm lượng acid glucuronic, hợp chất đóng vai trị quan trọng trong
cơ chế giải độc gan của người và động vật.
2. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và định danh các chủng vi sinh vật trong hệ vi sinh vật cộng sinh lên
men trà Kombucha.
- Tuyển chọn và khảo sát tỷ lệ giữa nấm men, vi khuẩn acetic và vi khuẩn lactic
trong hệ cộng sinh lên men trà Kombucha cho hàm lượng acid glucuronic cao.
- Khảo sát điều kiện lên men trà Kombucha nhằm nâng cao hàm lượng acid
glucuronic.
- Ứng dụng và khảo sát những biến động trong quá trình lên men trà Kombucha
trên hệ thống fermenter Bioflo.
- Đánh giá một số hoạt tính sinh học điển hình của sản phẩm trà Kombucha sau
lên men.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/07/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 19/12/2017
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Thị Bích Hồng
PGS.TS Nguyễn Thúy Hương
Tp. HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Gia đình đã ln bên cạnh và ủng hộ tôi
trong mọi quyết định trước đây và sau này.
Tôi xin cảm ơn sâu sắc và chân thành đến PGS.TS Nguyễn Thúy Hương, TS.
Nguyễn Thị Bích Hồng đã ln hướng dẫn tận tụy, hết lòng chỉ bảo, giúp đỡ và tạo
điều kiện tốt nhất cho tơi hồn thành luận văn này.
Bên cạnh đó, tơi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Bộ môn Công nghệ sinh
học, trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức trong suốt
q trình học.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn các bạn của tơi nói riêng và các bạn cùng thực hiện
luận văn trong suốt thời gian thực hiện Luận văn tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng
nghệ sinh học đã động viên, giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2018.

Nguyễn Thị Phương

i


TÓM TẮT
Đề tài “Xây dựng hệ vi sinh vật cộng sinh và khảo sát điều kiện lên men trà
Kombucha nhằm nâng cao hàm lượng acid glucuronic” nhằm tạo sản phẩm lên men

giàu hoạt tính sinh học, an tồn vệ sinh thực phẩm, tạo tiền đề cho lên men công
nghiệp. Nội dung nghiên cứu này bao gồm: Xây dựng hệ vi sinh vật cộng sinh nhằm
khắc phục những hạn chế trong lên men trà Kombucha truyền thống, chủ động giống
ứng dụng cho quy mơ sản xuất cơng nghiệp. Tiếp theo đó, tiến hành khảo sát điều kiện
trong quá trình lên men trà Kombucha nhằm nâng cao hàm lượng acid glucuronic, hợp
chất đóng vai trị quan trọng trong cơ chế giải độc gan của người và động vật. Kết quả
đã phân lập, định danh được 4 loài nấm men: Pichia manshurica, Brettanomyces
bruxellensis, Saccharomyces cerevisia, Candida stellimalicola; 2 loài vi khuẩn acetic:
Acetobacter estunensis và Komagataeibacter nataicola; 1 loài vi khuẩn lactic là
Lactobacillus acidophilus. Tiến hành tuyển chọn hệ vi sinh vật cộng sinh và khảo sát
tỷ lệ nấm men, vi khuẩn acetic và vi khuẩn lactic trong hệ cộng sinh từ nguồn vi sinh
vật trên thu được hệ cộng sinh giữa S. cerevisia: K. nataicola: L. acidophilus với tỷ lệ
mật độ tế bào 1:4:1 tại điều kiện lên men trà Kombucha gồm: tỷ lệ giống 4% (v/v) với
tổng mật độ tế bào 106 CFU/mL; nồng độ đường sucrose ban đầu 12% (w/v); pH ban
đầu 5,5; nhiệt độ lên men 35oC; thời gian lên men 8 ngày cho hàm lượng acid
glucuronic cao nhất. Ứng dụng và khảo sát những biến động và đánh giá một số hoạt
tính sinh học điển hình của trà Kombucha lên men trên hệ thống fermenter Bioflo cho
thấy: Hàm lượng acid glucuronic, khả năng kháng khuẩn và khả năng kháng oxy cao
hơn hẳn trà Kombucha lên men từ màng truyền thống và nước trà thông thường.

ii


ABSTRACT
The study "Building the symbiotic microorganism system and surveying the
Kombucha fermentation conditions to increase the glucuronic acid content" to produce
bio-active fermentation products, hygiene and safety foods and create a premise for
industrial fermentation. The contents of this study include: Constructing the symbiotic
microorganism system to overcome the limitations of traditional Kombucha tea
fermentation and applying to industrial production. Then, surveying the Kombucha

fermentation conditions to improve the glucuronic acid content which is a compound
plays an important role in the detoxification of human and animal liver. The results
after completing this study were isolated, selected and identified 4 species of yeast:
Pichia manshurica, Brettanomyces bruxellensis, Saccharomyces cerevisia, Candida
stellimalicola; 2 species of acetic bacteria: Acetobacter estunensis and
Komagataeibacter nataicola; 1 specie of lactic acid bacteria: Lactobacillus
acidophilus. Selecting the symbiotic microorganisms system and surveying the ratio
between yeast, acetic acid bacteria and lactic acid bacteria in the symbiotic system
from isolated microorganisms is identified the symbiosis of S. cerevisia : K. nataicola
: L. acidophilus which has the cell density ratio at 1: 4: 1 under Kombucha
fermentation conditions include: Inoculation rate 4% (v/v) which has a total cell
density at 106 CFU/mL; initial sucrose concentration 12% (w/v); initial pH 5.5; the
fermentation temperature 35oC; the fermentation time 8 days to achieve the highest
glucuronic acid content. Applying, surveying of changes and evaluating typical bioactive substances of the Kombucha tea which is fermented on the Bioflo fermenter
showed that: the glucuronic acid content, the antibacterial activity and the antioxidant
properties were significantly higher than the traditional Kombucha and the prefermented tea.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được cơng bố trong bất
kì cơng trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả

Nguyễn Thị Phương

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
TÓM TẮT ....................................................................................................................... ii
ABSTRACT ................................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iv
MỤC LỤC ....................................................................................................................... v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... ix
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... ix
Chương 1: MỞ ĐẦU....................................................................................................... 1
Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................. 1
Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 1
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 2
Tổng quan về trà Kombucha ................................................................................ 2
Khái quát chung của trà Kombucha .............................................................. 2
Thành phần hóa học của trà Kombucha ........................................................ 2
Các hoạt tính sinh học quan trọng của trà Kombucha .................................. 3
Tổng quan về hệ vi sinh vật trong lên men trà Kombucha ................................. 5
Nấm men ....................................................................................................... 6
Vi khuẩn acetic .............................................................................................. 6
Vi khuẩn lactic .............................................................................................. 7
Cơ sở của quá trình lên men trà Kombucha ......................................................... 7
Lên men ethanol ............................................................................................ 7
Lên men acetic .............................................................................................. 8
Lên men lactic ............................................................................................... 9
Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về trà Kombucha ............................. 9
Trên thế giới .................................................................................................. 9

v


Tại Việt Nam ............................................................................................... 11
Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .............................................................. 13
Thời gian và địa điểm thực hiện......................................................................... 13
Vật liệu ............................................................................................................... 13
Nguyên liệu ................................................................................................. 13
Nguồn vi sinh vật ........................................................................................ 13
Môi trường sử dụng..................................................................................... 13
Thiết bị và dụng cụ sử dụng ........................................................................ 14
Phương pháp....................................................................................................... 15
Phương pháp vi sinh .................................................................................... 16
Phương pháp hóa sinh ................................................................................. 20
Phân tích thống kê ....................................................................................... 21
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ...................................................................... 22
Kết quả phân lập và định danh ........................................................................... 22
Tuyển chọn hệ VSV cộng sinh lên men trà Kombucha cho hàm lượng acid
glucuronic cao ........................................................................................................... 24
Kết quả bố trí các hệ VSV cộng sinh từ nguồn vi sinh vật đã được phân lập
và định danh .......................................................................................................... 24
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các hệ VSV cộng sinh ... 24
Đánh giá sự thay đổi độ Brix và pH............................................................ 25
Đánh giá khả năng sinh tổng hợp acid glucuronic ...................................... 27
Khảo sát tỷ lệ S. cerevisia: K. nataicola: L. acidophilus trong hệ VSV cộng sinh
lên men Kombucha cho hàm lượng acid glucuronic cao .......................................... 27
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển .............................................. 28
Đánh giá sự thay đổi độ Brix và pH............................................................ 29
Khả năng sinh tổng hợp acid glucuronic..................................................... 30
Khảo sát điều kiện lên men trà Kombucha bởi hệ VSV cộng sinh được xây

dựng ........................................................................................................................... 31
Ảnh hưởng của tỷ lệ giống .......................................................................... 31
Ảnh hưởng của nồng độ đường sucrose ban đầu ........................................ 33
Ảnh hưởng của pH ban đầu......................................................................... 35
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men ................................................................ 37
vi


Ảnh hưởng của thời gian lên men ............................................................... 39
Khảo sát những biến động trong quá trình lên men trà Kombucha trên hệ thống
fermenter Bioflo bởi hệ VSV cộng sinh được xây dựng .......................................... 42
Sự thay đổi mật độ tế bào ............................................................................ 42
Sự thay đổi độ Brix và pH........................................................................... 44
Khả năng sinh tổng hợp acid glucuronic..................................................... 44
Đánh giá một số hoạt tính sinh học điển hình của trà Kombucha lên men trên hệ
thống fermenter Bioflo bởi hệ VSV cộng sinh được xây dựng ................................ 45
Hàm lượng acid glucuronic ......................................................................... 45
Khả năng kháng khuẩn ................................................................................ 46
Khả năng kháng oxy hóa ............................................................................. 47
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 49
Kết luận .............................................................................................................. 49
Kiến nghị ............................................................................................................ 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 50
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 53

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CFU

DPPH
DSL
OD
MRS
NA
SCOBY
TCN
YPD
YPDA
YPGD
VSV

: Colony Forming Units
: 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl
: D-saccharic acid 1,4-lacton
: Optical Density
: De Man, Rogosa và Sharpe
: Nutrient Agar
: Symbiotic colony of bacteria and yeast
: Trước công nguyên
: Yeast extract Peptone D-glucose
: Yeast extract Peptone D-glucose Agar
: Yeast extract Peptone Glycerol D-glucose
: Vi sinh vật

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Trà Kombucha ................................................................................................. 2

Hình 2.2. Tạo phức liên hợp glucuronic (para-phenylglycine) anilin bằng cách hình
thành liên kết β-glycoside ............................................................................................... 5
Hình 2.3. Hệ vi sinh vật cộng sinh trong lên men trà Kombucha ................................... 5
Hình 2.4. Sự hình thành acid glucuronic và acid gluconic bởi quá trình oxy hóa
glucose ............................................................................................................................. 8
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm.................................................................................. 15
Hình 3.2. Phản ứng giữa DPPH và một chất chống oxi hóa ......................................... 21
Hình 4.1. Mật độ tế bào các loài nấm men, vi khuẩn acetic và vi khuẩn lactic trong của
các hệ VSV cộng sinh ................................................................................................... 25
Hình 4.2. Độ Brix và pH của của các hệ VSV cộng sinh ............................................. 26
Hình 4.3. Hàm lượng acid glucuronic của của các hệ cộng sinh (ĐC: Trà Kombucha
màng truyền thống) ....................................................................................................... 27
Hình 4.4. Mật độ tế bào S. cerevisia: K. nataicola: L. acidophilus trong các hệ VSV
cộng sinh ....................................................................................................................... 28
Hình 4.5. Độ Brix và pH của các hệ cộng sinh bố trí tỷ lệ S. cerevisia: K. nataicola: L.
acidophilus khác nhau ................................................................................................... 29
Hình 4.6. Hàm lượng acid glucuronic của các hệ cộng sinh bố trí tỷ lệ S. cerevisia: K.
nataicola: L. acidophilus khác nhau ............................................................................. 30
Hình 4.7. OD600, độ Brix và pH trà Kombucha sau lên men tại các tỷ lệ giống khác
nhau ............................................................................................................................... 32
Hình 4.8. Hàm lượng acid glucuronic sau lên men trà Kombucha tại các tỷ lệ giống
khác nhau....................................................................................................................... 33
Hình 4.9. OD600, độ Brix và pH của trà Kombucha sau lên men tại các nồng độ đường
sucrose ban đầu khác nhau ............................................................................................ 34
Hình 4.10. Hàm lượng acid glucuronic tại các nồng độ đường sucrose ban đầu khác
nhau sau lên men trà Kombucha ................................................................................... 35
Hình 4.11. OD600, độ Brix và pH của trà Kombucha sau lên men tại các pH ban đầu
khác nhau....................................................................................................................... 36
Hình 4.12. Hàm lượng acid glucuronic của trà Kombucha sau lên men tại các pH ban
đầu khác nhau ................................................................................................................ 37

Hình 4.13. OD600, độ Brix và pH của trà Kombucha sau lên men tại các nhiệt độ lên
men khác nhau ............................................................................................................... 38
Hình 4.14. Hàm lượng acid glucuronic của trà Kombucha sau lên men tại các nhiệt độ
lên men khác nhau ......................................................................................................... 39
Hình 4.15. OD600, độ Brix và pH sau lên men trà Kombucha tại các thời gian lên men
khác nhau....................................................................................................................... 40
Hình 4.16. Hàm lượng acid glucuronic sau lên men trà Kombucha tại các thời gian lên
men khác nhau ............................................................................................................... 41
ix


Hình 4.17. Hệ thống fermenter Bioflo 110 ................................................................... 42
Hình 4.18. Sự thay đổi mật độ tế bào S.cerevisia, K.nataicola và L. acidophilus trong
quá trình lên men ........................................................................................................... 43
Hình 4.19. Sự thay đổi độ Brix và pH trong quá trình lên men .................................... 44
Hình 4.20. Sự thay đổi hàm lượng acid glucuronic trong quá trình lên men................ 45
Hình 4.21. Hàm lượng acid glucuronic của nước trà trước thông thường; trà
Kombucha truyền thống và trà Kombucha Fermenter .................................................. 46
Hình 4.22. Đường kính vịng kháng khuẩn ΔD của nước trà thơng thường, trà
Kombucha truyền thống và trà Kombucha Fermenter. ................................................. 47
Hình 4.23. Khả năng kháng oxy hóa của nước trà thơng thường, trà Kombucha truyền
thống, trà Kombucha Fermenter ................................................................................... 48

x


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Bảng bố trí tỷ lệ nấm men, vi khuẩn acetic và vi khuẩn lactic (cách chuẩn bị
theo mục 3.3.1.5) ........................................................................................................... 18
Bảng 4.1. Kết quả phân lập, thuần nhất các chủng VSV từ màng Kombucha ............. 22

Bảng 4.2. Bảng kết quả giải trình tự gen và tra cứu trên BLAST Search (Xem phụ lục
1).................................................................................................................................... 23
Bảng 4.3. Bảng bố trí và kí hiệu các hệ VSV cộng sinh khác nhau về nấm men, vi
khuẩn acetic và vi khuẩn lactic ..................................................................................... 24

xi


Chương 1: MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của đời sống, con người ngày càng quan tâm đến các
dòng thức uống tự nhiên, bổ dưỡng và tốt cho sức khỏe. Trà Kombucha lên men bởi hệ
cộng sinh giữa nấm men và vi khuẩn, chứa nhiều hoạt tính sinh học có giá trị như:
Kháng oxy hóa, khả năng kháng khuẩn và hoạt tính giải độc…đã và đang được quan
tâm, ưa chuộng với nhiều nghiên cứu tại nhiều nước trên thế giới, cũng như tại Việt
Nam.
Hoạt tính giải độc của trà Kombucha được biết đến nhờ một lượng đáng kể các
acid glucuronic và D-saccharic acid 1,4-lacton (DSL). Trong đó, acid glucuronic đóng
vai trị quan trọng trong cơ chế giải độc gan ở người và động vật. Tuy nhiên, quá trình
lên men trà Kombucha truyền thống hiện nay thường không kiểm soát được vi sinh vật
gây bệnh, gây hại dẫn đến dễ bị tạp nhiễm; không chủ động được nguồn giống, cũng
như tỷ lệ các chủng vi sinh vật trong giống; khơng khai thác được triệt để lợi ích của
các chủng vi sinh vật có lợi dẫn đến chất lượng sản phẩm và hàm lượng acid
glucuronic thu hồi không ổn định.
Từ những vấn đề và nhu cầu thực tiễn trên, tiến hành thực hiện đề tài “Xây
dựng hệ vi sinh vật cộng sinh và khảo sát điều kiện lên men trà Kombucha nhằm
nâng cao hàm lượng acid glucuronic”.
Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài thực hiện với hai mục tiêu chính:
- Khắc phục những hạn chế trong lên men trà Kombucha truyền thống, chủ

động giống ứng dụng cho quy mô sản xuất công nghiệp.
- Nâng cao hàm lượng acid glucuronic, hợp chất đóng vai trò quan trọng trong
cơ chế giải độc gan của người và động vật.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được hai mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu của đề tài này như sau:
- Phân lập và định danh các chủng vi sinh vật trong hệ cộng sinh lên men trà
Kombucha.
- Tuyển chọn và khảo sát tỷ lệ giữa nấm men, vi khuẩn acetic và vi khuẩn lactic
trong hệ cộng sinh lên men trà Kombucha cho hàm lượng acid glucuronic cao.
- Khảo sát điều kiện lên men trà Kombucha nhằm nâng cao hàm lượng acid
glucuronic.
- Ứng dụng và khảo sát những biến động trong quá trình lên men trà Kombucha
trên hệ thống fermenter Bioflo.
- Đánh giá một số hoạt tính sinh học điển hình của sản phẩm trà Kombucha sau
quá trình lên men.

1


Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Tổng quan về trà Kombucha
Khái quát chung của trà Kombucha
Trà Kombucha còn được gọi là trà thủy sâm, trà nấm, trà Kargasok hay trà Mãn
Châu…có nguồn gốc ở miền Đông Bắc Trung Quốc, được sổ sách Trung Hoa ghi chép
lại như một loại “Thiên trà” từ thời nhà Tần năm 211 TCN. Đến năm 414 TCN,
“Jsche” hay trà được đưa vào Nhật Bản do một y sỹ Triều Tiên tên là Kombu dùng để
chữa bệnh tiêu hóa cho Hồng đế Inkyo. Tuy nhiên, vào năm 1991, theo GW Frank
trong tập sách “Kombu” thì Kombu là tiếng Nhật để gọi một loại rong biển và “cha”
là trà nên trà Kombucha được cho là một loại đồ uống xuất phát từ rong biển [22].
Trà Kombucha có màu lấp lánh như rượu táo, vị chua ngọt, chát nhẹ và mang

một chút gas. Trà Kombucha được lên men từ dịch trà đường bởi hệ cộng sinh nấm
men và vi khuẩn. Với nguồn nguyên liệu trà có nhiều giá trị dược liệu, kết hợp với các
hoạt động có lợi của nguồn vi sinh vật trong quá trình lên men, trà Kombucha là một
dòng sản phẩm chức năng với giá trị dược liệu, hơn hẳn nước trà thông thường. Sản
phẩm sau lên men gồm 2 phần: màng nấm Kombucha lớn dần tạo thành khối dày
giống như miếng bánh nằm ở phía trên và phần dịch ở phía dưới [19].

Hình 2.1. Trà Kombucha [36]
Thành phần hóa học của trà Kombucha
Các loại đường
Sucrose thường được sử dụng làm cơ chất chính trong lên men trà Kombucha.
Trong quá trình lên men, nấm men tiết ra enzym invertase hoặc sucrase (betafructofuranosidase) phân giải sucrose thành fructose và glucose. Do đó, hàm lượng
đường sucrose, fructose và glucose có trong trà Kombucha phụ thuộc vào hàm lượng
sucrose ban đầu, hệ vi sinh vật, pH, nhiệt độ và thời gian lên men [19].
2


Các acid hữu cơ
Thành phần acid hữu cơ có trong trà Kombucha gồm: acid acetic, acid gluconic,
acid glucuronic, acid citric, acid L-lactic, acid malic, acid tartaric, acid malonic, acid
oxalic, acid succinic, acid pyruvic và acid usnic. Trong số các acid hữu cơ hiện diện
trong trà Kombucha, acid malic, acid tartaric, acid oxalic và acid succinic được tìm
thấy có sẵn trong nguyên liệu trà (các acid hữu cơ chiếm khoảng 0,5-0,6% khối lượng
khô của trà tươi). Các acid acetic, acid gluconic, acid glucuronic, acid L-lactic, acid
malonic, acid pyruvic và acid usnic hiện diện trong trà Kombucha được tạo ra bởi hoạt
động của các vi khuẩn trong suốt quá trình lên men. Trong đó, acid acetic là sản phẩm
chính của trà Kombucha, ảnh hưởng chủ yếu đến sự thay đổi pH của sản phẩm [21].
Các hợp chất phenol
Hàm lượng polyphenol có trong trà Kombucha phụ thuộc loài trà, hàm lượng
trà sử dụng, thời gian trích ly dịch trà và thời gian lên men. Axit gallic, đồng phân của

epicatechin, (-) - epigallocatechin-3-gallate, (-) - epigallocatechin, (-) - epicatechin-3gallate, (-) - epicatechin, đồng phân của theaflavin và thearubigins cũng được tìm thấy
trong trà Kombucha.
Sự tổng hợp các hợp chất phenol tăng dần theo thời gian lên men trà
Kombucha. Các polyphenol phức tạp có trong ngun liệu trà có thể bị phân giải trong
mơi trường acid của trà Kombucha hoặc bởi các enzyme của vi khuẩn và nấm men
trong hệ cộng sinh tiết ra, tạo các phân tử nhỏ hơn dẫn tới sự gia tăng tổng hợp các hợp
chất phenol. Các polyphenol phức tạp cao như EGCG và ECG bị suy thoái và chuyển
đổi thành EGC và EC tương ứng. Màu sắc của trà Kombucha nhạt hơn so với dịch trà
ban đầu. Điều này cho thấy các hợp chất chịu trách nhiệm về màu sắc Thearubigins
cũng đã bị phân giải [20].
Cellulose
Cellulose là một polymer không phân nhánh bao gồm các β-D-glucose nối với
nhau bằng liên kết β-1,4- glycosidic. Cellulose được sản xuất thông qua sự cảm biến
và liên hệ giữa các tế bào vi khuẩn acetic với nhau trong điều kiện hiếu khí chống lại
những điều kiện bất lợi do sự có mặt của nồng độ acid acetic hoặc ethanol cao [19].
Các chất chuyển hóa khác
Trong trà Kombucha cịn có sự hiện diện của ethanol; các vitamin tan trong
nước B1, B6, B12, và C; Các khoáng chất như Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb, Co, và Cr; các
anion như F-, Cl-, Br-, I-, NO3-, PO43- và SO42-; D-saccharic acid lacton 1,4 (DSL);
protein; các acid amin; sắc tố màu; chất béo; một số enzym thủy phân; CO2 cũng như
các sản phẩm lên men khác của nấm men và các chất chuyển hóa của vi khuẩn [20].
Các hoạt tính sinh học quan trọng của trà Kombucha
Hoạt tính kháng khuẩn
Các nghiên cứu về Kombucha đã chứng minh hiệu quả kháng khuẩn, chống lại
các vi sinh vật gây bệnh của cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Hoạt động kháng
khuẩn của trà Kombucha chủ yếu là do sự hiện diện của các acid hữu cơ, đặc biệt là
3


acid acetic, protein lớn, và catechins. Acid acetic và catechins ức chế được một số vi

sinh vật Gram dương và Gram âm [16].
Những nghiên cứu về trà Kombucha cho thấy hoạt động ức chế của nó đối với
nhiều vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm như bạch hầu, ban đỏ, cúm, thương hàn, phó
thương hàn và kiệt ly…Tổng lượng acid cao của Kombucha có hiệu quả trong việc
chống lại vi khuẩn Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus,
Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Agrobacterium tumefaciens,
Choleraesuis serotype, Entamoeba cloacae, Pseudomonas aeruginos, Aeromonas
hydrophila, Shigella sonnei, Staphylococcus epidermis, Monocytogenes leuconostoc,
Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori, Candida albicans
[30, 33].
Hoạt tính kháng oxy hóa
Các hoạt động kháng oxy hóa của trà Kombucha là nhờ sự hiện diện của hợp
chất polyphenol trong trà, acid ascorbic và DSL tham gia vào hoạt động khử các gốc
tự do trong quá trình lên men. Mức độ hoạt động phụ thuộc vào thời gian lên men, loại
nguyên liệu trà và hệ vi sinh của mơi trường lên men trà Kombucha [13].
Phân tích cho thấy trà Kombucha có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với trà
chưa lên men. Đó có thể là do việc tạo thành các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp
và sự thay đổi cấu trúc của các hợp chất polyphenol bởi enzyme do vi khuẩn và nấm
men tiết ra trong quá trình lên men trà Kombucha [29].
Việc xác định các enzyme ngoại bào chịu trách nhiệm chính về biến đổi cấu
trúc của các thành phần và các chất chuyển hóa chịu trách nhiệm chủ yếu về khả năng
khử các gốc tự do là cần thiết để làm sáng tỏ con đường trao đổi chất trong quá trình
lên men Kombucha. Q trình chuyển hóa này có thể là một trong những phương pháp
hiệu quả để tăng cường các hoạt động chống oxy hóa và hiệu quả lên men [34].
Hoạt tính giải độc
Trà Kombucha có chứa một lượng đáng kể các acid glucuronic, DSL được biết
đến như là một chất giải độc. Trong cơ thể, nó kết hợp với các chất độc và chuyển
chúng thành các hợp chất dễ hịa tan mà cơ thể có thể đẩy ra ngồi [25].
Trà Kombucha đã được nghiên cứu là có tác dụng giải độc gan, có khả năng
loại bỏ chất thải hoặc các chất ô nhiễm của môi trường ở trong mô và tế bào động vật

và nó đã được chứng minh rằng có thể ngăn ngừa nhiễm độc gan gây ra bởi các chất
độc khác nhau [32].
Acid glucuronic là một trong những cơ chế giải độc chính của gan. Nó tham gia
vào quá trình tạo phức liên hợp với chất lạ sinh học (Aspirin, kháng sinh, barbiturat...)
hay nội sinh (Bilirubin, alcaloid, phenol, các hormon steroid ưa dầu). Tạo liên kết
glycoside với thiol, amin và các nhóm hydroxy hoặc este hóa với các nhóm carboxyl
và hydroxyl. Q trình liên kết này được gọi là glucuronide hóa (hoặc liên hợp
glucuronide).
4


Glucuronide hóa xảy ra chủ yếu ở gan, mặc dù các enzym chịu trách nhiệm về
xúc tác UDP-glucuronyltransferases (UDP-GT) được tìm thấy trong tất cả các bộ phận
cơ thể lớn, ví dụ: ruột, thận, não, tuyến thượng thận, lá lách, và tuyến ức.

Hình 2.2. Tạo phức liên hợp glucuronic (para-phenylglycine) anilin bằng cách
hình thành liên kết β-glycoside
Sản phẩm tạo liên kết glycosides do glucuronide hóa được đặt tên (β-D-)
glucuronides; muối và este được đặt tên glucuronates. Sản phẩm của quá trình
glucuronide hóa là rượu, phenol, cacboxylic acid, mercaptan, acid béo, và carbamate
dễ tan trong nước. Sau đó, các chất này được thải ra ngồi qua nước tiểu hoặc phân
(thơng qua dịch mật từ gan). Các nhóm carboxyl bị ion hóa ở pH sinh lý, khi đó các
hợp chất liên hợp sẽ tan trong nước. Các hợp chất có khối lượng phân tử > 300 là quá
lớn khi bài tiết qua thận và sẽ được thải theo mật vào ruột [28].
Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cịn cho thấy trà Kombucha có tác dụng phòng và điều
trị viêm loét dạ dày [10], bệnh tiểu đường [8], phòng chống ung thư [18], chống lại
bức xạ điện từ [15]…
Tổng quan về hệ vi sinh vật trong lên men trà Kombucha
Nấm Kombucha là hệ cộng sinh của nấm men và vi khuẩn được phân loại theo
tên khoa học là “Zoogleal mat”, liên kết với nhau tạo thành màng phủ kín trên bề mặt

nước trà đường, thường được gọi là “nấm”, “cái dấm” hay SCOPY viết tắt của
“symbiotic colony of bacteria and yeast”[16].

Hình 2.3. Hệ vi sinh vật cộng sinh trong lên men trà Kombucha [20]
5


Nấm men
Trong trà Kombucha, một loạt các loại nấm men đã được phân lập gồm các loài
thuộc
chi
Saccharomyces,
Saccharomycodes,
Schizosaccharomyces,
Zygosaccharomyces, Brettanomyces/Dekkera, Candida, Torulospora, Koleckera,
Pichia, Mycotorula và Mycoderma. Các loại nấm men đã được xác định là
Saccharomyces sp, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces bisporus,
Saccharomycoides ludwigii, Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces sp,
Zygosaccharomyces rouxii và Zygosaccharomyces bailii [12]….
Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có hình que và
một số hình dạng khác. Kích thước trung bình của nấm men là 3-5 x 5-10μm. Một số
loài nấm men sau khi phân cắt bằng phương pháp nảy chồi, tế bào con không rời khỏi
tế bào mẹ và lại tiếp tục mọc chồi. Bởi vậy nó có hình thái giống như cây xương rồng
khi quan sát dưới kính hiển vi. Nấm men có khả năng sinh trưởng tại các nhiệt độ khác
nhau: 25 - 42oC, phát triển trên mơi trường chứa acid acetic 1%. Nấm men có khả
năng lên men 13 loại đường, đồng hóa được 46 nguồn C, 6 nguồn N. Nấm men có khả
năng tạo thành tinh bột, sản sinh acid từ glucose, thủy phân ure, phân giải arbutin và
lipid. Ngồi ra, chúng cịn có năng lực sản sinh sắc tố, hóa lỏng gelatin [4].
Vi khuẩn acetic
Hầu hết các vi khuẩn acetic lên men Kombucha thuộc chi Acetobacter,

Gluconobacter và Glucunacetobacter. Các chủng vi khuẩn đã được phân lập như:
Acetobacterium xylinum, Acetobacterium xylinoides, Acetobacterium aceti,
Acetobacterium pasteurianus, Gluconobacter oxydans, Acetobacter ketogenum,
Gluconacetobacter kombuchae sp [12]….
Vi khuẩn acetic là những trực khuẩn hình que hoặc elip tuỳ điều kiện ni cấy
mà các vi khuẩn có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc
phình to ra, hình cầu, xoắn, chùy… Tế bào đứng riêng lẻ hoặc kết thành từng chuỗi. Vi
khuẩn acetic là Gram âm, khơng sinh bào tử, kích thước thay đổi tuỳ loài (0,3 - 0,6 μm
x 1,0 - 8,0 μm), có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc khơng di động
(khơng có tiên mao), hiếu khí bắt buộc, có khả năng chịu được độ acid cao [1]. Vi
khuẩn acetic phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ 25 - 30oC, pH
5,4 - 5,8. Tính chất đặc trưng của giống vi khuẩn acetic là khả năng oxy hóa rượu
etylic thành acid acetic ở pH 4,5. Ngồi ra, vi khuẩn acetic cịn thực hiện q trình oxy
hóa acid acetic, oxy hóa lactate, chuyển glucose thành gluconate, oxy hóa khơng hồn
tồn các hợp chất hữu cơ khác (các loại đường và dẫn xuất của chúng) để tạo thành các
hợp chất ketone, hay các acid hữu cơ tương ứng. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn
acetic đối với nguồn C, N và chất sinh trưởng cũng rất đa dạng. Chúng sử dụng đường,
etylic và các acid hữu cơ làm nguồn C, muối amon làm nguồn N. Trong q trình phát
triển vi khuẩn acetic có nhu cầu đối với 1 số acid amin như valin, alanin, prolin,
isolosine. Một số chất kích thích sinh trưởng như acid nicotinine, acid amin, folic và
biotin… có vai trị quan trọng trong sinh trưởng. Vi khuẩn acetic có khả năng đồng
6


hố muối (NH4)+ và phân giải pepton. Một số lồi đòi hỏi một số acid amin nhất định
như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S …ở dạng muối vô cơ,
hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước
trái cây…là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter [4].
Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic được tìm thấy trong trà Kombucha chủ yếu thuộc họ

Lactobacteriacea [12, 19].
Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình que, đứng riêng lẻ hoặc tạo thành
chuỗi, Gram (+). Lactobacillus thường đứng riêng lẻ hoặc kết thành chuỗi và gồm ba
nhóm nhỏ là trực khuẩn ưa nhiệt (nhiệt độ tối ưu là 40 - 45oC), nhóm trực khuẩn ưa ấm
(nhiệt độ tối ưu là khoảng 30oC) và nhóm Beta bacterium. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu
là 25 - 47oC [4].
Cơ sở của quá trình lên men trà Kombucha
Lên men trà Kombucha gồm các quá trình xảy ra đồng thời là lên men ethanol
nhờ nấm men, lên men acetic nhờ vi khuẩn acetic và lên men lactic nhờ vi khuẩn
lactic.
Lên men ethanol
Trong quá trình lên men, nấm men tổng hợp enzyme invertase xúc tác quá trình
thủy phân của sucrose. Phản ứng thủy phân sucrose do invertase xúc tác như sau:
Invertase
Sucrose (đường không khử)
α-Glucose + β-Fructose (đường khử).
Tiếp theo, ethanol được tổng hợp nhờ q trình phân giải yếm khí đường (quá
trình đường phân fructose) nhờ nấm men. Phương trình phản ứng tổng quát của quá
trình lên men ethanol được trình bày như sau:
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
β-Fructose
Ethanol
Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được
hấp thụ trên bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng tế bào và vào bên trong tế bào nấm
men, sự phân hủy đường thành ethanol trong tế bào nấm men xảy ra hàng loạt các
phản ứng với sự tham gia của nhiều loại enzyme khác nhau, bước cuối cùng của q
trình lên men là sự chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol và CO2.
Sự chuyển hóa đường C6 thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chất của
nấm men. Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện ky ̣ khí,
ethanol và CO2 tạo ra trong tế bào sẽ được nấm men giải phóng vào mơi trường lên

men.
Trong điều kiện hiếu khí, q trình lên men bị ức chế, khi đó hydro tách ra
được chuyển qua chuỗi hô hấp tới oxy và acid pyruvic, sản phẩm của quá trình đường
phân sẽ tiếp tục bị oxy hóa qua nhiều bước trong chu trình Krebs, các cặp hydro tách
7


ra được chuyển tới oxy. Quá trình này liên hợp với q trình tạo ATP. Tùy điều kiện
mơi trường, sự lên men rượu có thể tiến hành theo các kiểu khác nhau.
Bên cạnh ethanol và khí CO2, tế bào nấm men cịn tổng hợp và giải phóng vào
dịch hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian khác trong quá trình lên men.
Những hợp chất này được tìm thấy trong dịch lên men với hàm lượng rất nhỏ, chẳng
hạn như: glycerol, các rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu cơ và ester [4].
Lên men acetic
Vi khuẩn acetic sử dụng nguồn glucose được giải phóng từ nấm men sản sinh ra
acid gluconic và acid glucuronic. Cơ chế của quá trình này là sự oxy hóa tại C6 của
glucose.

Hình 2.4. Sự hình thành acid glucuronic và acid gluconic bởi quá trình oxy hóa
glucose
Lên men acetic là q trình oxy hóa ethanol thành acid acetic, trong điều kiện
hiếu khí, với tác nhân gây chuyển hóa là vi khuẩn acetic.
Phương trình tổng qt chuyển hóa ethanol thành acid acetic:
C2H5OH + 3O2 = 2CH3COOH + 4H2O + 2CO2
Thực chất của q trình oxy hóa ethanol thành acid acetic là các phản ứng liên
tiếp nhau được xảy ra trong điều kiện hiếu khí. Ethanol và oxy khơng khí phải được tế
bào vi khuẩn hấp thụ vào bên trong và sau đó acid acetic được hình thành sẽ thốt ra
ngồi. Trong tế bào vi khuẩn, đầu tiên ethanol bị oxy hóa thành acetaldehyde, chất này
chuyển thành hydratacetaldehyde, sau đó hydratacetaldehyde bị oxy hóa thành acid
acetic [4].

Cơ chế phản ứng của q trình này có thể biểu diễn như sau:
Alcoldehydrogenase
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CHOHOH
Ethanol
Acetaldehyde
Hydratacetaldehyde
Aldehydehydrogenase +2H
CH3COOH
Acid acetic
8


Ngồi ra, trong q trình lên men acid acetic cịn diễn ra q trình sinh tổng hợp
màng cellulose.
Lên men lactic
Có hai kiểu lên men lactic chính là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị
hình.
Lên men lactic đồng hình
Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men phân hủy đường theo con đường
đơn giản tạo nên acid lactic. Lượng acid lactic hình thành chiếm 90 - 98%.
Phương trình tổng quát lên men lactic đồng hình như sau:
Lacticodehydrogenase
C6H12O6
CH3COCOOH +2H
CH3CHOHCOOH + 22,5 kcal
Glucose
Pyruvic acid
Lactic acid

Lên men lactic dị hình
Lên men lactic dị hình là quá trình lên men phân hủy đường thành acid lactic và
hàng loạt sản phẩm khác nhau chiếm tỷ lệ khá cao như: acid acetic, ethanol, glycerin,
CO2, H2O, một số chất thơm như diacetyl, ester.
Phương trình tổng quát của lên men lactic dị hình:
C6H12O6
CH3CHOCO2H+ HCO2(CH2)2CO2H + CH3CO2H + CH3CHOH + H2 +
Acid lactic
Acid succinic
Acid Acetic
Ethanol
CO2 + xKcal[4].
Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về trà Kombucha
Trên thế giới
Từ năm 1928, Hermann J.M đã ghi nhận việc định danh 3 chủng vi khuẩn
acetic có trong trà Kombucha là Bacterium xylinum, Bacterium xylinoides và
Bacterium gluconicum. Các nhà nghiên cứu sau đó đã xác định Kombucha là sự cộng
sinh giữa Bacterium xylinum cùng với những tế bào nấm men thuộc chủng
Saccharomyces tạo thành một khối như tổ chim. Năm 1954, các nhà nghiên cứu đã
khẳng định hầu hết các vi khuẩn lên men Kombucha thuộc chi Acetobacter và
Gluconobacter. Năm 1965, Hesseltine đã phân lập được chủng vi khuẩn Acetobacter (
NRRL B-2357) và 2 loài nấm men (NRRL YB-4810, NRRL YB-4882) từ mẫu
Kombucha có nguồn gốc từ Thụy Sỹ và sử dụng các vi sinh vật này để sản xuất
Kombucha. Năm 1995, Sievers và cộng sự đã công bố các chủng vi sinh vật trong lớp
cellulose là cộng sinh của Acetobacter xylinum và Zygosaccharomyces. Năm 1996,
Liu và cộng sự đã công bố một số các vi khuẩn acetic được tìm thấy trong nấm trà là
Acetobacter xylium, Acetobacter pasteurianus, Acetobacter aceti và Gluconobacter
oxydans. Năm 2006 và 2007, Dutta và Gachhui đã phân lập được vi khuẩn cố định
đạm Acetobacter nitrogenifigens sp, chủng có khả năng sản xuất cellulose mạnh là
Gluconacetobacter kombuchae sp từ trà Kombucha. Năm 2010, Ramadani và

9


Abulreesh đã phân lập và xác định được 4 loại nấm men: Candida guilliermoindi,
Candida colleculosa, Candida kefyr và Candida krusei từ mẫu Kombucha địa phương
Saudi Arabia. Năm 2014, March và cộng sự chỉ ra rằng các chủng vi khuẩn chiếm ưu
thế trong 5 mẫu Kombucha (hai mẫu từ Canada, một mẫu từ Ireland, một mẫu từ Mỹ
và một mấu từ Anh) là Gluconacetobacter (trên 85% trong hầu hết các mẫu) và
Lactobacillus (30%), Acetobacter chỉ chiếm số lượng rất nhỏ (dưới 2%) [19, 20].
Ngoài những nghiên cứu về phân lập và định danh, các nghiên cứu về khảo sát
và đánh giá hoạt tính sinh học của trà Kombucha cũng được chú ý trong những năm
gần đây. Năm 2006, Sheng-Che Chu và cộng sự đã chứng minh được khả năng kháng
oxy hóa của trà Kombucha bằng phương pháp khử gốc tự do. Kết quả sau lên men 15
ngày cho tổng hàm lượng phenol tăng lên 98%, thearubigin có thể bị phân huỷ sinh
học trong quá trình lên men, dẫn đến việc giải phóng các phân tử nhỏ hơn có hoạt tính
chống oxi hóa cao hơn [27]. Khả năng kháng oxy hóa cũng được báo cáo bởi các tác
giả Srihari và cộng sự vào năm 2012 [29].
Năm 2009, Murugesan và cộng sự đã báo cáo khả năng giải độc gan và chống
lại độc tính của CaCl4 của trà Kombucha cao hơn nước trà đen thơng thường qua phân
tích mơ bệnh học ở chuột [25]. Năm 2013, Ilmāra Vīna và cộng sự đã có báo cáo khái
quát về acid glucuronic trong sản phẩm chức năng lên men từ hệ cộng sinh của nấm
men và vi khuẩn acetic. Cho thấy cái nhìn khái quát về khả năng giải độc, các yếu tố
ảnh hưởng đến hàm lượng acid glucuronic trong lên men Kombucha [31]. Năm 2014,
Wang và cộng sự đã báo cáo Gluconacetobacter sp. A4 cho D-sacaricacid-1,4-lactone
(DSL) cao nhất sau 8 ngày lên men có khả năng kháng oxy hóa và bảo vệ gan do
acetaminophen gây ra ở chuột [32].
Năm 2014, Gharib và cộng sự chứng minh hiệu quả của trà Kombucha đối với
một số yếu tố vi lượng ở não, lá lách và ruột của chuột đối khi tiếp xúc với trường điện
từ 950MHz [15].
Mặt khác, hướng nghiên cứu nhằm cải thiện thành phần và nâng cao hoạt tính

sinh học của sản phẩm cũng đã được chú trọng. Năm 2010, Beigmohammadi và cộng
sự đã tiến hành tối ưu hóa q trình lên men nhằm nâng cao hàm lượng acid
glucuronic. Kết quả thu được hàm lượng acid glucuronic cao nhất (44,5 mg/L) ở điều
kiện tối ưu sử dụng lập trình MATLAB ở 31oC với sucrose 10% và pH = 6 [9].
Với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm lên men Kombucha, các nhà nghiên cứu
cũng đã tìm kiếm các nguồn thay thế cho trà truyền thống. Cùng năm 2010, Yavari và
công sự đã tiến hành tối ưu hóa sản xuất acid glucuronic sử dụng nấm Kombucha trên
nền cơ chất nước ép anh đào chua [35]. Năm 2014, Velićanski và cộng sự đã chứng
minh được cây tía tơ đất (lemon balm) làm cơ chất lên men chính, thay thế cho trà
trong lên men Kombucha có khả năng kháng oxy hóa với hợp chất phenolic chính là
acid rosmarinic và khả năng kháng khuẩn chủ yếu nhờ acid acetic cao hơn hẳn so với
trà Kombucha truyền thống [30]. Năm 2015, Tzu Ying Sun và công sự đã báo cáo việc
bổ sung nước ép cỏ lúa mì nhằm tăng cường các hợp chất phenolic và các khả năng
10


chống oxy hóa của thức uống Kombucha truyền thống. Năm 2016, Watawana và cộng
sự đã đã ứng dụng lên men kombucha với mười loại thảo mộc nhằm tăng cường hoạt
tính của chất chống oxy hóa [33].
Tại Việt Nam
Trà Kombucha chỉ được quan tâm và nghiên cứu trong những năm gần đây tại
Việt Nam. Năm 2013, Lê Thị Huệ, Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã thực hiện đề tài
“Nghiên cứu một số chủng vi khuẩn lên men Kombucha từ trà Thái Nguyên”. Phân lập
được 20 mẫu vi khuẩn, tuyển chọn sơ bộ 9 mẫu vi khuẩn Acetobacter, định danh gồm
3 chủng: A. xylinus, A. aceti, A. pasteurianus [3]. Cùng năm, Lâm Thị Hồng Liên, Đại
học sư phạm Hà Nội 2, thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số chủng nấm men lên men
Kombucha từ trà Shan tuyết Hà Giang”; đã phân lập được 25 mẫu nấm men, sơ bộ
định loại được 5 chủng mẫu nấm men: Saccharomyces M1, Saccharomyces M2,
Schizosaccharomyces M3, Schizosaccharomyces M4, Saccharomyces M5. Tuyển chọn
2 chủng nấm men M1 và M2 phù hợp cho quá trình lên men Kombucha [1]. Năm

2014, Phạm Hồng Quang và cộng sự đã thực hiện đề tài “Phân lập và tuyển chọn nấm
men và vi khuẩn acid acetic thử nghiệm lên men trà thủy sâm”. Kết quả đã phân lập
được 23 dòng nấm men và 33 dòng vi khuẩn acid acetic. Trong đó, dịng vi khuẩn và
nấm men có khả năng lên men tốt nhất được xác định là loài Acetobater aceti và
Saccharomyces cerevisiae. Khả năng lên men của hai dòng vi sinh này trong dịch trà
có sự tương hỗ lẫn nhau. Dịch trà đạt nồng độ ethanol và acid cao sau 7 - 9 ngày lên
men ở mật số giống chủng 105 tế bào/mL, nồng độ đường 15oBx, pH 5,5 và nhiệt độ ủ
30oC [6].
Bên cạnh đó, các nghiên cứu về khảo sát , đánh giá hoạt tính sinh học của trà
Kombucha cũng đã được triển khai. Năm 2012, Lê Nguyễn Thị Hồng Ngọc và cộng
sự, Đại học Mở Tp. Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu hệ vi sinh vật của
trà Kombucha và hiểu quả tác dụng trên một số chỉ tiêu sinh lý chuột”. Trong đề tài
này, hệ vi sinh vật trong Kombucha bao gồm: vi khuẩn acetic, vi khuẩn lactic và nấm
men; khảo sát tác dụng của Kombucha trên một số tiêu chí sinh lý chuột như: cân
nặng, tổng lượng hồng cầu, tổng lượng bạch cầu, sức khỏa của chuột qua mơ hình bơi
kiệt sức. Kết luận sản phẩm Kombucha có tác dụng tăng cường sức khỏe, khơng gây
ảnh hướng tới các tiêu chí sinh lý chuột [2]. Trong năm 2014, Nguyễn Khôi Nguyên
cùng cộng sự cũng đã thực hiện đề tài “Đánh giá khả năng sản xuất glucuronic acid và
các hoạt động sinh học khác của trà Kombucha trong môi trường trà đen đường với
các chủng khác nhau trong họ Lactobacillus. Kết quả cho thấy chủng Lactobacillus
casei và Lactobacillus plantarum có lợi thế trong việc cải thiện nồng độ acid
glucuronic và các hoạt động chống oxy hóa kháng khuẩn trong trà Kombucha truyền
thống [26].
Năm 2015, Nguyễn Khôi Nguyên cùng cộng sự tiếp tục thực hiện đề tài “Sàng
lọc tỷ lệ tối ưu của hệ cộng sinh giữa nấm men và vi khuẩn acid acetic được phân lập
11