Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm probiotic đa chủng để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành đƣợc khố luận tốt nghiệp này, ngồi sự nỗ lực của bản
thân. Tơi cịn nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của rất nhiều cá nhân và
tập thể, nhân dịp này tơi có lời cảm ơn sâu sắc đến mọi ngƣời.
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban chủ nhiệm Viện Công nghệ
sinh học - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện cho tôi
đƣợc học tập và nghiên cứu khố luận tốt nghiệp.
Tơi xin cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS Bùi Văn Thắng và ThS. Nguyễn Thị
Hồng Nhung đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài này.
Tôi cũng xin cám ơn các cô giáo cùng các bạn sinh viên phịng thí nghiệm
Vi sinh – Hóa sinh ,Viện Cơng nghệ sinh học lâm nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ
dẫn tôi rất nhiều trong thời gian tôi thực tập và nghiên cứu đề tài tốt nghiệp ở đây.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè và những ngƣời thân đã
động viên, khích lệ tơi trong q trình thực tập, để tơi hồn thành tốt khố luận
tốt nghiệp này.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2018
Sinh viên

Hà Thiên Trang

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vi

ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................... 2
1.1 Tình hình và xu hƣớng chăn nuôi trên ở Việt Nam trong những năm gần đây.
...................................................................................................................... 2
1.1.1 Tình hình chăn ni ở Việt Nam.................................................................. 2
1.1.2 Xu hƣớng chăn nuôi năm 2018 và tƣơng lai ................................................ 3
1.2 Tổng quan về probiotic ................................................................................... 6
1.2.1 Định nghĩa và lịch sử nghiên cứu probiotic ................................................. 6
1.2.2 Thành phần vi sinh vật đƣợc sử dụng trong probiotic ................................. 7
1.2.3 Đặc điểm chung của vi sinh vật probiotic .................................................... 9
1.2.4.Vai trị của Probiotic với hệ tiêu hóa ......................................................... 10
1.2.5.Cơ chế tác động của probiotic. ................................................................... 12
1.2.6 Yêu cầu của Probiotic dùng cho sản xuất thực phẩm chức năng............... 16
1.2.7 Tình hình nghiên cứu và sử dụng Probiotic trên thế giới và trong nƣớc ... 16
CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 19
2.1 Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 19
2.2 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 19
2.3 Vật liệu nghiên cứu ....................................................................................... 19
2.3.1 Đối tƣợng.................................................................................................... 19
2.3.2 Dụng cụ và hóa chất ................................................................................... 19
2.3.3 Mơi trƣờng nghiên cứu............................................................................... 20
2.4 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm ............................................................... 20
2.4.1 Xác định khả năng tổ hợp vi sinh vật trong chế phẩm............................... 20
ii


2.4.2 Xác định chất mang thích hợp.................................................................... 21
2.4.3 Phƣơng pháp xác định tỉ lệ tổ hợp giống trong chế phẩm ......................... 21
2.4.4 Xác định tỉ lệ phối trộn sinh khối vi sinh vật với chất mang ..................... 21

2.4.5 Khảo sát nhiệt độ sấy chế phẩm ................................................................. 22
2.4.6 Bảo quản chế phẩm .................................................................................... 22
2.4.7 Xác định mật độ tế bào bằng phƣơng pháp đếm khuẩn lạc ...................... 22
2.4.8 Khảo sát hoạt tính đối kháng với vi sinh vật kiểm định bằng phƣơng pháp
khoan lỗ thạch. .................................................................................................... 23
2.4.9 Xác định khả năng sinh enzyme ngoại bào ................................................ 24
2.4.10 Phƣơng pháp thử nghiệm trên gà con 4 tuần tuổi .................................... 25
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 27
3.1 Xác định khả năng tổ hợp vi sinh vật trong chế phẩm................................. 27
3.2 Xác định chất mang ...................................................................................... 27
3.3 Xác định tỉ lệ tổ hợp giống trong chế phẩm .................................................. 29
3.4. Xác định tỉ lệ phối trộn sinh khối vi sinh vật với chất mang ....................... 33
3.5 Xác định nhiệt độ sấy chế phẩm ................................................................... 34
3.6 Bảo quản chế phẩm ....................................................................................... 35
3.7 Sơ đồ tạo chế phẩm probiotic đa chủng ....................................................... 36
3.8. Bƣớc đầu thử nghiệm chế phẩm Pro-NT4 trên gà con 4 tuần tuổi .............. 38
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 41
4.1 Kết luận ......................................................................................................... 41
4.2 Kiến nghị ....................................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO

iii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Chú thích

AGP

Antibiotic growth promoter

CFU

Colony-Forming Unit

CMC

Carboxymethiylcellulose

ĐC

Đối chứng

FAO

Food and Agriculture Organization of the United Nations
Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

MPA

Meat-Peptone Agar

MRS

Man, Rogosa and Sharpe

TB

Tế bào

TSA

Tryptic Soy Agar

WHO

World Health Organization
Tổ chức Y tế Thế giới

AMPs

Antimicrobial peptides

LABs

Lactic acid bacteria

IECs

Intestinal epithelial cells

DCs

Dendritic cells

PAMPs

Pathogen-associated molecular patterns

PRR

Pảhogen recognition receptors

TLRs

Toll-like receptor

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1: Khả năng cùng phát triển của 3 chủng trên đĩa thạch ......................... 27
Hình 3.2: Hình ảnh chất mang đã đƣợc phối trộn các chủng vi sinh vật ............ 29
Hình 3.3 Khả năng đối kháng với vi khuẩn kiểm định của các tỉ lệ phối trộn. .. 31
Hình 3.4 Khả năng sinh enzyme ngoại bào của các tỉ lệ phối trộn. .................... 32
Hình 3.5: Quy trình tạo chế phầm NT4 .............................................................. 37
Hình 3.6: Chế phẩm Pro-NT4 ............................................................................. 38

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Mật độ vi khuẩn trên chất mang ......................................................... 28
Bảng 3.2: Ảnh hƣởng của tỉ lệ phối trộn các chủng đến mật độ vi sinh vật , khả
năng đối kháng vi sinh vật kiểm định và khả năng sinh enzym ngoại bào của chế
phẩm. ................................................................................................................... 30
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của tỉ lệ phối trộn sinh khối các chủng với chất mang .... 33
Bảng 3.4 Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chế phẩm ......................................... 34

Bảng 3.5 Bảo quản chế phẩm ở các điều kiện khác nhau ................................... 36
Bảng 3.6. Tăng trọng bình quân của gà con từ 28 đến 56 ngày tuổi .................. 38
Bảng 3.7. Hệ số tiêu tốn thức ăn trong thời gian thí nghiệm .............................. 39

vi


ĐẶT VẤN ĐỀ
Dân số thế giới dự kiến đạt 9,8 tỷ ngƣời vào năm 2050 tạo nên những
thách thức đối với an ninh lƣơng thực toàn cầu, đặc biệt đối với các nƣớc đang
phát triển. Hơn nữa tốc độ tăng trƣởng kinh tế đã làm tăng nhu cầu sử dụng đối
với các sản phẩm chăn nuôi gây áp lực lên ngành chăn nuôi, sản xuất nhiều sản
phẩm hơn với nguồn lực hạn chế. Tuy nhiên ngành chăn nuôi là một trong
những ngành có tốc độ tăng trƣởng nhanh nhất trong nơng nghiệp đóng góp
khoảng 40 phần trăm giá trị sản xuất nơng nghiệp tồn cầu (Bruinsma 2003)
[18] hỗ trợ sinh kế và an ninh lƣơng thực.
Tại Việt Nam, chăn nuôi cung cấp một nguồn thu nhập chính cho nơng
dân, giải quyết đƣợc nhiều công ăn việc làm cho ngƣời lao động và chống đói
nghèo ở nơng thơn. Ngồi việc là một nguồn thu nhập và cung cấp thực phẩm
dinh dƣỡng, chăn nuôi gia súc cung cấp sức kéo và phân bón, nguyên liệu cho
các ngành sản xuất khác.
Mặc dù tăng sản xuất chăn ni mang lại nhiều lợi ích nhƣng cũng đã gây
ra hai vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn. Đầu tiên việc sử dụng kháng sinh nhƣ
chất kích thích tăng trƣởng trong thức ăn chăn ni làm gia tăng sự hiện diện
của các vi khuẩn kháng thuốc trong gia súc, gia cầm, thủy sản và sản phẩm động
vật. Thứ hai một số các bệnh từ gia súc, gia cầm lây lan sang ngƣời do sử dụng
thực phẩm j j j chứa mầm bệnh nhƣ campylobacteriosis salmonellosis và nhiễm
trùng Escherichia coli gây tổn thất đến sức khỏe cộng đồng và thiệt hại kinh tế.
Probiotics đang trở nên ngày càng phổ biến là một trong những lựa chọn
thay thế kháng sinh kích thích tăng trƣởng (AGP). Mục tiêu quan trọng nhất cho

việc sử dụng probiotics trong thức ăn chăn nuôi là để duy trì và cải thiện hiệu
suất (năng suất và tăng trƣởng) của vật nuôi, ngăn ngừa và kiểm soát mầm bệnh
đƣờng ruột. Trong bối cảnh lạm dụng AGP trong thức ăn chăn nuôi và đánh giá
cao hơn về vai trò của hệ sinh thái vi khuẩn đƣờng ruột trong việc xác định năng
suất chăn nuôi, số lƣợng sản phẩm probiotics ngày càng đƣợc phát triển, tăng
nhanh và sử dụng trong chế độ dinh dƣỡng động vật. Chính vì lý do nêu trên, tơi
đã tiến hành thực hiện khóa luận với tiêu đề “Bƣớc đầu nghiên cứu tạo chế
phẩm probiotic đa chủng để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi.”
1


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình và xu hƣớng chăn nuôi trên ở Việt Nam trong những năm
gần đây.
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi trên thế giới có nhiều biến
động ngƣời tiêu dùng khơng chỉ đề cao hai yếu tố xanh và sạch trong chăn ni,
mà cịn quan tâm đến phúc lợi động vật. Nhiều nhân tố bất ổn nhƣ ô nhiễm môi
trƣờng chăn ni, vệ sinh an tồn thực phẩm và nhiều dịch bệnh mới…đồng thời
xuất hiện đặt ra các vấn đề cần giải quyết cho ngành chăn ni. Nói ngắn gọn
tình hình và xu thế chung của thế giới cũng ảnh hƣởng đến tình hình và xu thế
chăn ni trong nƣớc ta.
1.1.1 Tình hình chăn ni ở Việt Nam
Theo Tổng cục Thống kê trong tháng 2/2018 tình hình chăn ni gia súc,
gia cầm trên cả nƣớc tƣơng đối ổn định [1]. Cụ thể nhƣ sau:
Chăn ni trâu, bị: Ƣớc tính tổng số bò cả nƣớc tháng 2/2018 tăng 2,3%
so với cùng kỳ năm 2017.
Chăn ni lợn: Ƣớc tính tổng số lợn của cả nƣớc tháng 2/2018 giảm
khoảng 5,7% so với cùng kỳ năm 2017.
Chăn ni gia cầm: Ƣớc tính tổng số gia cầm của cả nƣớc tháng đầu năm
2018 tăng khoảng 6,9% so với cùng kỳ năm 2017.

Tuy đạt đƣợc nhiều thành tựu khả quan, chăn nuôi ở Việt Nam trong
những năm gần đây vẫn tồn tại nhiều vấn đề nổi bật sau đây:

h t

m

t hăn nu i h ng h t

m và

h nh s hành vi s

ng

m
Ngày 1/4/2016, Cục Chăn nuôi đã có Cơng văn số 391/CN-GSN gửi Sở

NN PTNT các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng về việc thực hiện phong
trào k cam kết chăn ni an tồn, khơng sử dụng chất cấm.
Theo nhƣ quy định mới tại Bộ Luật Hình sự 2015 sửa đổi, kể từ tháng 7/
2016 các hành vi sử dụng chất cấm trong chăn nuôi nhƣ sản xuất buôn bán hàng
giả là lƣơng thực, thực phẩm, phụ gia thực phẩm, sử dụng phụ gia bị cấm trong
2


thức ăn chăn ni.. chỉ cần cấu thành hình thức, thay vì cấu thành vật chất nhƣ
cũ là có thể có căn cứ để xử phạt. Tội sử dụng chất cấm trong chăn ni s bị xử
l hình sự, cấu thành các tội liên quan đến sức khỏe, tính mạng con ngƣời.
 Nh p h u th

ăn hăn nu i tăng

Theo số liệu thống kê từ Tổng cục Hải quan, 11 tháng đầu năm 2016, Việt
Nam đã chi hơn 3 tỷ USD nhập khẩu thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu, tăng
1,23% so cùng kỳ năm trƣớc.


uy n hi n v i háng sinh

Những năm gần đây việc kiểm soát kháng sinh trong chăn ni đã đƣợc
đƣa vào chƣơng trình trọng điểm, tuyên chiến với kháng sinh nhƣ làm với chất
cấm. Mục đích vẫn là để ngƣời tiêu dùng đƣợc sử dụng những thực phẩm an
toàn hơn.
Những con số thống kê cho thấy, hiện có đến 5% thuốc kháng sinh đang
bị lạm dụng dùng trong nông nghiệp, đặc biệt trong chăn nuôi nhằm tăng năng
suất song lại đe dọa sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Cùng đó, kết quả điều tra của
Cục Chăn nuôi cho thấy, tại 94 nhà máy sản xuất, kinh doanh thức ăn chăn nuôi
công nghiệp trên địa bàn 18 tỉnh, thành phố cả nƣớc cho thấy, nhiều cơ sở sử
dụng hàm lƣợng kháng sinh trong sản xuất thức ăn cho gà, lợn cao hơn mức quy
định. Điều này dẫn tới nguy cơ làm tăng tồn dƣ kháng sinh trong sản phẩm và
nhờn kháng sinh đối với vật nuôi.
1.1.2 Xu hướng chăn nuôi năm 2018 và tương lai
1.1.2.1 Xu hư ng hăn nu i sản xu t th c ph m hữu ơ
Hiện thực nguồn thực phẩm bẩn lan tràn hiện nay chính là nguyên nhân
khiến cho các thực phẩm hữu cơ đƣợc ƣa chuộng.
Thực phẩm hữu cơ động vật là những vật nuôi đƣợc nuôi tự nhiên, khơng
sử dụng bất kỳ chất kích thích tăng trƣởng nào, trƣờng hợp sử dụng kháng sinh
để chữa bệnh cũng đƣợc hạn chế. Do đƣợc nuôi trong môi trƣờng thiên nhiên,
không có kích thích hay kháng sinh nên thịt hữu cơ có ƣu điểm là khơng chứa

hóa chất độc hại. Cũng vì ni tự nhiên nhƣ vậy nên u cầu phải chăm sóc cẩn
3


thận hơn, năng suất thấp hơn, q trình ni kéo dài, dễ bị nhiễm bệnh nên giá
cả thịt hữu cơ đắt gấp nhiều lần các thực phẩm thông thƣờng.
Phƣơng pháp ni hữu cơ an tồn này đƣợc các nhà chăn ni nƣớc ngồi
áp dụng và đem lại thành cơng. Minh chứng rõ ràng nhất là khẩu hiệu thay đổi
loại thịt mà chúng ta đang ăn của nhà cung cấp thịt hữu cơ lớn nhất nƣớc MỹApplegate Farms năm 2015 đạt đƣợc doanh thu dự kiến 340 triệu USD.
Đây vừa là một xu hƣớng mới vừa là thách thức đối với các doanh nghiệp
chăn nuôi Việt Nam trong tƣơng lai không xa.
1.1.2.2 Xu hư ng về bi n đổi gen
Đây chính là xu hƣớng cịn gây nhiều tranh cãi. Nhóm ngƣời phản đối đƣa
ra lý do những sinh vật biến đổi gen-GMO đang đi ngƣợc với chọn lọc tự nhiên
làm mất cân bằng tự nhiên, hủy hoại đa dạng sinh học.
Tại các quốc gia Châu Âu quy định những thực phẩm biến đổi gen đều
phải dán nhãn. Tại Mỹ, hầu hết thức ăn đã qua chế biến đều chứa các thực phẩm
biến đổi gen. Các nhà khoa học tại đây l luận rằng, nhằm ứng phó với các vấn
đề về mơi trƣờng và lƣơng thực thì biến đổi gen là phƣơng án tối tân nhất.
Tuy nhiên, cái chính khiến nhiều ngƣời bận tâm về GMO vẫn là mức độ
an toàn của nó. Để dập tắt những ý kiến trái chiều, tạp chí Forbes đã lấy nghiên
cứu vào tháng 9/2014 của Alison Van Eenennaam, đại học California Davis- nhà
nghiên cứu di truyền học để chứng minh độ an toàn của thực phẩm đột biến gen.
Lấy dữ liệu thu thập từ hơn 100 tỷ động vật, giai đoạn từ trƣớc 1996 100% thức
ăn động vật chƣa có GMO, giai đoạn sau đó thì đột biến gen mới đƣợc phát hiện
và chính thức giới thiệu. Nghiên cứu đã chỉ ra, thực phẩm biến đổi gen không hề
xuất hiện dấu hiệu bất thƣờng nào, cực an toàn và hàm lƣợng dinh dƣỡng cũng
tƣơng đƣơng với thực phẩm hữu cơ. Qua quan sát tác giả đã đi đến kết luận rằng
thực phẩm biến đổi gen không hề ảnh hƣởng tới giá trị dinh dƣỡng hay sức khỏe
vật ni. Cịn ý kiến cho rằng ăn thực phẩm này có ảnh hƣởng tới sức khỏe con

ngƣời hồn tồn chƣa có chứng cứ xác thực.

4


1.1.2.3 Xu hư ng ti p c n thị trường online
Kinh doanh nơng sản thế kỷ 21 s khơng cịn nhỏ lẻ theo kiểu mang ra
chợ bán. Nếu muốn mở rộng quy mô và muốn tiếp cận đến những thị trƣờng tiêu
dùng tiềm năng thì bắt buộc các mặt hàng nông sản phải đƣợc lên sàn. Một mặt
giúp giới thiệu quảng bá sản phẩm, cũng nhƣ cơ hội bán buôn, ký kết các hợp
đồng cung cấp nông sản bền vững với các đối tác lớn.
1.1.2.4 Người dùng giám sát quy trình
Một xu hƣớng chăn ni khá quan trọng thời gian tới. Vấn nạn an toàn vệ
sinh thực phẩm và an toàn sức khỏe đang khiến ngƣời tiêu dùng ngày càng cảnh
giác và mất niềm tin vào các chuỗi cung ứng. Vì vậy, quy trình sản xuất, chăn
ni càng minh bạch và rõ ràng s càng là một công cụ mạnh m giúp tạo dựng
uy tín cho ngƣời sử dụng.
Một ví dụ đơn giản là nhiều hệ thống trồng rau sạch, hay chăn nuôi hiện
nay đang lắp đặt hệ thống camera ngay tại cơ cở, và ngƣời dùng có thể theo dõi
mọi hoạt động của quy trình sàn xuất bất cứ khi nào.
1.1.2.5 Xu hư ng hăn nu i nói h ng v i thuốc kháng sinh
Đây là xu hƣớng dẫn đầu trong các xu hƣớng chăn nuôi trong năm 2018
và tƣơng lai. Việc sử dụng thuốc kháng sinh trong chăn ni dƣờng nhƣ đã là
một thói quen đối với ngƣời tiêu dùng. Thế nhƣng thói quen khơng khoa học
này đã dần đƣợc xóa bỏ bởi nhận thức của các nhà chăn ni đã đƣợc nâng cao,
họ hƣớng tới mục đích cung cấp nguồn thịt sạch do đó lƣợng kháng sinh s đƣợc
hạn chế sử dụng thấp nhất. Song song với đó, các cơ quan chức năng cũng ban
hành những quy định khuyến cáo ngƣời dân hạn chế loại thuốc này vào chăn
nuôi s đƣợc thực thi vào năm 2018.
Tại một số quốc gia trên thế giới, việc ban hành các đạo luật đã đƣợc thực

hiện từ lâu, đầu tiên là Mỹ với đạo luật hạn chế sử dụng kháng sinh trong chăn
nuôi, EU cấm sử dụng thuốc kháng sinh hay hormone tăng trƣởng từ năm 2006 và
tại Việt Nam ngày 21/6/2017 Bộ NN

PTNT đã ban hành quyết định Kế hoạch

5


hành động quốc gia về quản lý sử dụng kháng sinh và phòng chống kháng kháng
sinh trong sản xuất chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản giai đoạn 2017-2020 .
Trƣớc bối cảnh chính phủ ban hành các quy định cắt giảm kháng sinh
trong chăn nuôi, probiotics dần thâm nhập vào thị trƣờng thức ăn chăn nuôi, là
giải pháp hiệu quả giúp nâng cao hệ miễn dịch vật nuôi.
Số lƣợng và chủng loại chế phẩm probiotics ứng dụng trong chăn nuôi tại
Việt Nam hiện nay rất đa dạng. Tuy nhiên, không phải chế phẩm nào cũng đạt
chuẩn và phù hợp với mơi trƣờng, khí hậu, điều kiện chăn ni Việt Nam. Một
chế phẩm probiotics đạt hiệu quả ở một quốc gia nơng nghiệp tiên tiến nhƣng có
thể hồn tồn khơng hiệu quả ở một quốc gia nông nghiệp đang phát triển nhƣ
Việt Nam. Nguyên nhân lớn nhất xuất phát từ hệ sinh thái vi sinh từng nơi.
1.2 Tổng quan về probiotic
1.2.1 Định nghĩa và lịch sử nghiên cứu probiotic
Probiotic là các vi sinh vật sống và có lợi, đƣợc bổ sung vào đƣờng tiêu
hóa của vật chủ với một lƣợng vừa đủ nhằm cải thiện cân bằng của hệ vi sinh
đƣờng ruột, ức chế các vi sinh vật có hại, từ đó cải thiện sức khỏe của vật chủ.
Năm 1925, Beach là ngƣời đầu tiên có những nghiên cứu thực nghiệm về
thức ăn có chứa các vi khuẩn Lactobacillus acidophilus [12].
Năm 1965, thuật ngữ probiotic đƣợc đƣa ra đầu tiên bởi Lily và Stilwell,
nhằm mơ tả những vi sinh vật có khả năng kích thích sinh trƣởng sinh trƣởng
của một số vật nuôi [27].

Năm 1968, King đã nghiên cứu thành công trong việc kích thích sự tăng
trƣởng của heo bằng thức ăn có bổ sung Lactobacillus acidophilus [26].
Năm 1989, Fuller (Anh), cùng nhiều nhà khoa học khác nhƣ Lee
(Singapore), Nomoto (Nhật), Salminen (Phần Lan), Gorbach (Anh) (1999) đều
thống nhất trong định nghĩa Probiotic là ch ph m vi sinh học hay là th

ăn

bổ sung có ch a vi sinh v t sống có ảnh hưởng tốt cho s c khỏe của v t chủ
bằng cách cải thiện s cân bằng cách cải thiện s cân bằng hệ vi sinh v t đường
ruột [23].
6


Năm 2001, Schrezenmeir và De Vrese định nghĩa: Probiotic là lƣợng vi
sinh vật sống xác định với số lƣợng thích hợp đƣợc chuẩn bị trong các sản
phẩm, có tác dụng biến đổi tích cực biến đổi hệ vi sinh vật đƣờng ruột và ảnh
hƣởng tốt đến sức khỏe vật chủ [6].
Theo định nghĩa của FAO/WHO năm 2002: Probiotic, đó là những vi
sinh vật sống đƣợc kiểm soát chặt ch , với lƣợng thích hợp mang lợi ích cho vật
chủ . Định nghĩa này đƣợc sử dụng rộng rãi và đƣợc chấp nhận bởi Hiệp hội
khoa học quốc tế về Probiotics và Prebiotics [21].
1.2.2 Thành phần vi sinh vật được sử dụng trong probiotic
Theo phân loại của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Tổ chức nông lƣơng
thế giới (FAO), Probiotic bao gồm phần lớn chủng vi khuẩn thuộc nhóm sinh
acid lactic nhƣ là lactobacillus và bifibacteria. Ngoài ra, một số chủng thuộc
nhóm Bacillus và nấm men cũng đƣợc sử dụng trong sản xuất Probiotic
1.2.2.1 Nhóm vi khu n Lactic
Vi khuẩn này chiếm vị trí quan trọng trong nhóm vi khuẩn đƣờng tiêu hố
của ngƣời và động vật, chúng có khả năng lên men một số carbohydrate sinh

acid lactic. Vi khuẩn lactic quan trọng trong probiotic thuộc giống
Lactobacillus, Pediococcus, Bifidobacterium và Enterococcus.
`

Một số cơ chế hoạt động của nhóm vi khuẩn lactic đã đƣợc nhận biết là [32]:
 Sản sinh acid lactic, các acid béo mạch ngắn, hạ thấp pH mơi trƣờng

ruột, có tác dụng ức chế các vi khuẩn gây bệnh nhƣng lại có lợi cho sự hoạt
động và tăng trƣởng của vi khuẩn có ích.
 Sản sinh các chất ức chế vi khuẩn gây bệnh nhƣ bacteriocin, nicin,
lysozyme, lactoperoxidase. Bacteriocins bao gồm nhiều chất nhƣ subtilin,
brevicin, colicin…, đó là các protein sản xuất từ ribosom của vi khuẩn có tác
dụng kháng khuẩn. Chúng giết các tế bào nhậy cảm bacteriocin bằng cách chọc
thủng màng tế bào vi khuẩn, làm dò rỉ nguyên liệu của tế bào và giảm năng lực
vận chuyển của màng.

7


 Loại bỏ vi khuẩn gây bệnh và ngăn ngừa chúng bám dính vào màng
niêm mạc bằng cách phát triển nhanh và hình thành hàng rào chống lại sự xâm
lấn của các vi khuẩn gây bệnh thông qua cơ chế hình thành mucoplysaccharide
và các chất nhầy niêm mạc khác.
 Ức chế vi khuẩn gây bệnh sản sinh độc tố.
 Kích thích khả năng đáp ứng miễn dịch khơng đặc hiệu của ruột.
 Ảnh hƣởng đến sự chuyển hoá của acid mật và nhƣ vậy có lợi cho sự
hấp thu mỡ.
 Tác động lên biểu mô ruột và tăng khả năng tiêu hoá hấp thu dƣỡng chất.
1.2.2.2 N m men
Nấm men đƣợc sử dụng nhiều trong dinh dƣỡng động vật. Một số chủng

của nấm men có vai trị probiotic thơng qua cơ chế sau đây:
 Trung hoà độc tố của vi khuẩn gây bệnh.
 Kích thích sự phát triển của vi khuẩn lactic.
 Bám dính vào vi khuẩn có tiêm mao do sự hiện diện của các thụ thể
đƣờng mannose và làm cho vi khuẩn gây bệnh bị bất hoạt, rồi bài thải ra ngoài
theo phân [25]. Điều chỉnh hệ thống miễn dịch của cơ thể thơng qua cơ chế kích
thích đáp ứng của IgA đối với các tác nhân gây bệnh.
 Củng cố tính tồn vẹn của tế bào niêm mạc ruột và tế bào ruột, làm tăng
chiều cao vi lông nhung và độ sâu mào ruột, nâng cao khả năng tiêu hố hấp thu
thức ăn.
1.2.2.3 Nhóm vi khu n Bacillus
Trong các sản phẩm probiotic, vi khuẩn Bacillus ở dạng bào tử, khi bào tử
đi vào đƣờng tiêu hoá cùng với thức ăn, chúng nẩy mầm và phát triển. So với sự
nẩy mầm của hạt, sự nẩy mầm của bào tử Bacillus có sự thay đổi rất sâu sắc về
chuyển hố. Các chất chuyển hố trung gian trong q trình nẩy mầm phóng
thích vào mơi trƣờng ruột và gây ảnh hƣởng xấu cho sự phát triển của vi khuẩn
gây bệnh. Bào tử Bacillus cũng có khả năng kích thích hệ miễn dịch đƣờng ruột.
8


Bào tử probiotic phải đƣợc nẩy mầm ở phần trên của ruột để thể hiện tất cả các
hoạt tính của chúng.
Ngồi ra, cịn một số nhóm vi sinh vật khác cũng đƣợc bổ sung vào chế
phẩm probiotic nhƣ: Nấm mốc, vi khuẩn nitrat (Nitrobacter và Nitrosomonas);
vi khuẩn quang dƣỡng khử H2S, vi khuẩn tía có lƣu huỳnh và vi khuẩn tía khơng
chứa lƣu huỳnh (Rhodobacter sp, Rhodospirillum, Rhodopseudomonas viridis,
Rho opseu omon s p ustris,…).
1.2.3 Đặc điểm chung của vi sinh vật probiotic
1.2.3.1. Chịu muối m t
Muối mật đƣợc coi là chất kháng khuẩn trong đƣờng tiêu hóa, bảo vệ ruột

khỏi sự xâm nhập của các vi sinh vật gây bệnh. Do vậy, khi thức ăn cùng với vi
sinh vật probiotic từ dạ dày chuyển xuống vùng ruột, tại đây, chúng s chịu tác
động của muối mật. Khả năng sống sót của các chủng vi sinh vật sau tác dụng
của muối mật là một trong những đặc tính quan trọng của vi sinh vật đƣợc sử
dụng làm probiotic [12,27].
1.2.3.2. Chịu pH th p
Các nhà khoa học đã chứng minh, các probiotic phải trải qua các q trình
tiêu hóa khắc nghiệt hơn 90 phút trƣớc khi đƣợc giải phóng từ dạ dày vào ruột.
Tuy nhiên, các q trình tiêu hóa có thời gian xảy ra lâu hơn nên vi sinh vật
probiotic phải chịu đƣợc áp lực của dạ dày với pH thấp đến khoảng 1,5. Do đó,
các chủng đƣợc sử dụng làm probiotic phải chịu đƣợc pH thấp ít nhất 90 phút,
tiếp đến chúng phải gắn vào biểu mô ruột và phát triển đƣợc trong ruột trƣớc khi
phát huy vai trò đối với vật chủ. Vì vậy, đây là yếu tố cần thiết để tạo sự thích
nghi ban đầu, là một trong những tiêu chí quan trọng khi sàng lọc, tuyển chọn
các chủng probiotic [26].
1.2.3.3. Khả năng háng háng sinh
Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn probiotic thƣờng đƣợc quan tâm
bởi vì (i) nếu đặc tính kháng kháng sinh do gene nằm trên các yếu tố di truyền di
động nhƣ plasmid thì đặc tính này là có hại do nó có thể đƣợc truyền cho các
9


chủng vi khuẩn gây bệnh; (ii) nếu đặc tính này là tự nhiên do gene nằm trên
nhiễm sắc thể quy định thì lại là một đặc điểm tốt vì các chủng kháng kháng
sinh có thể đƣợc sử dụng để duy trì sự có mặt của vi khuẩn trong hệ tiêu hóa của
những ngƣời đang phải điều trị kháng sinh [24].
1.2.3.4. Khả năng bám ính vào t bào biểu mơ ruột
Khả năng bám dính biểu mơ và dịch nhày ruột non nơi có tốc độ dịng lƣu
chuyển hỗn dịch thức ăn cao là một tiêu chí quan trọng tuyển chọn các chủng vi
khuẩn probiotic. Sự bám dính của hệ vi sinh vật có lợi giúp cạnh tranh sự bám

dính của các tác nhân gây bệnh, giúp vi khuẩn probiotics có thể sinh sống một
thời gian nhất định, cạnh tranh dinh dƣỡng và tiết ra một số chất ức chế chúng
[17].
Ngƣời ta đã chứng minh đƣợc khả năng bám dính và phát triển trên bề
mặt ruột của Carnobacterium K1 làm cho chủng này cạnh tranh vƣợt trội và
ngăn cản đƣợc sự lan rộng của các vi khuẩn gây bệnh ở cá nhƣ V. Anguillarum
và A. Hydrophila [11].
1.2.4.Vai trò của Probiotic với hệ tiêu hóa
1.2.4.1. á động kháng khu n
Tiết ra các chất kháng khuẩn: Vi khuẩn Probiotic tạo ra các chất đa dạng
có thể ức chế cả khuẩn Gram (+) và Gram (-), gồm có các acid hữu cơ, hydrogen
peroxide và chất diệt khuẩn. Những hợp chất này có thể làm giảm khơng chỉ
những sinh vật mang mầm bệnh có thể sống đƣợc mà còn ảnh hƣởng đến sự trao
đổi chất của vi khuẩn và sự tạo ra các độc tố. Điều này đƣợc thực hiện bằng cách
giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid béo chuỗi ngắn dễ bay hơi,
chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là acid lactic. [20]
Cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính vào đƣờng ruột
và cạnh tranh dinh dƣỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh.
1.2.4.2 á động trên mơ biểu bì ruột
 Đẩy mạnh sự liên kết chặt giữa những tế bào biểu mô.

10


 Giảm việc kích thích bài tiết và những hậu quả do bị viêm của sự lây
nhiễm vi khuẩn.
 Đẩy mạnh sự tạo ra các phân tử phòng vệ nhƣ chất nhầy.
1.2.4.3

á động miễn dịch

Probiotic đƣợc xem nhƣ là phƣơng tiện phân phát các phân tử kháng viêm
cho đƣờng ruột:
 Đẩy mạnh sự báo hiệu cho tế bào chủ để làm giảm đáp ứng viêm.
 Tạo đáp ứng miễn dịch để làm giảm dị ứng.
 Cải thiện hệ vi sinh vật đƣờng ruột, ngăn ngừa tiêu chảy và táo bón.
1.2.4.4

á động đ n vi khu n đường ruột

Điều chỉnh thành phần cấu tạo của vi khuẩn đƣờng ruột. Sự sống sót của
probiotic đƣợc tiêu hóa ở những phần khác nhau của bộ phận tiêu hóa thì khác
nhau giữa các giống. Khi tập trung ở khoang ruột, chúng tạo nên sự cân bằng
tạm thời của hệ sinh thái đƣờng ruột, sự thay đổi này đƣợc nhận thấy một vài
ngày sau khi bắt đầu tiêu thụ thực phẩm có probiotic, phụ thuộc vào công dụng
và liều lƣợng của giống vi khuẩn. Kết quả chỉ ra rằng với sự tiêu thụ thƣờng
xuyên, vi khuẩn định cƣ một cách tạm thời trong ruột, một khi chấm dứt sự tiêu
thụ thì số lƣợng vi sinh vật probiotic s giảm xuống. Điều này thì đúng cho tất
cả các loại probiotic.
Vi khuẩn probiotic điều hòa hoạt động trao đổi chất của sinh vật đƣờng
ruột. Probiotic có thể làm giảm pH của bộ phận tiêu hóa và có thể theo cách đó
s gây cản trở cho hoạt động tiết ra enzyme của sinh vật đƣờng ruột. Đồng thời
tăng sự dung nạp đƣờng lactose: giúp tránh khỏi tình trạng đầy hơi, khó tiêu khi
hấp thu những loại thức ăn có chứa nhiều lactose và làm tăng vi khuẩn có lợi và
giảm vi khuẩn gây hại. [20]
1.2.4.5. Một số v i trò há đối v i ơ thể
 Chống dị ứng: thực phẩm probiotic góp phần chống lại một số dị ứng
của cơ thể, cung cấp nhiều chất quan trọng cho cơ thể nhƣ (folic acid, niacin,
riboflavin, vitamin B6 và B12).
11

 Chống ung thƣ: nhiều nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn probiotic có thể
làm giảm nguy cơ ung thƣ ruột kết và ung thƣ bàng quang. Ngồi ra cịn có tác
dụng khử chất độc gây ung thƣ có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của
các khối u bƣớu.
 Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh,
làm giảm huyết áp cao. Ngoài ra cịn giúp nhanh chóng bình phục sau khi mắc
bệnh tiêu chảy và sử dụng nhiều kháng sinh.
1.2.5.Cơ chế tác động của probiotic.
1.2.5.1.Cạnh tranh v i vi sinh v t gây bệnh về th

ăn và vị trí k t bám

 Tăng cường các hàng rào biểu mô
á động tr c ti p đ n l p t bào biểu mô:(i) Thúc đẩy tế bào goblet tăng
tiết niêm dịch, nhờ đó hạn chế vi khuẩn chuyển qua lớp niêm dịch này. (ii) Thúc
đẩy tế bào ruột tăng tiết β- defensin vào trong lớp niêm dịch, nhờ đó ngăn trở sự
phân chia và phát triển của vi khuẩn hội sinh và vi khuẩn bệnh, cũng nhƣ làm
tăng sự hoàn thiện của hàng rào biểu mô ruột; (iii) Nâng cao độ bền chặt của
mối nối tight junction, từ đó giảm tính thấm đối với vi khuẩn bệnh cũng nhƣ các
sản phẩm của nó.
á động đ n năng

c miễn dịch niêm mạc ruột: kích thích tế bào ruột

tăng sản sinh IgA trong lamina propiavà kích thích sự tiết IgA tiết vào trong lớp
niêm dịch xoang ruột. Những kháng thể này hạn chế sự khu trú của vi khuẩn
bệnh ở biểu mô ruột bằng cách gắn kết với vi khuẩn và kháng nguyên của nó, từ
đó đảm bảo trạng thái cân bằng của ruột.

á động đ n thành phần của hệ vi khu n ruột: thay đổi thành phần hệ vi
khuẩn ruột hoặc làm thay đổi biểu thị gene dẫn đến gián tiếp nâng cao chức
năng hàng rào thông qua vi khuẩn hội sinh.
 Tăng độ bám dính lên đường ruột niêm mạc
Độ bám dính vào niêm mạc ruột đƣợc coi là một điều kiện tiên quyết cho
sự tồn tại của vi khuẩn và là yếu tố quan trọng đối với sự tƣơng tác giữa các
chủng probiotic và các vật chủ .
12


Nhƣ vậy, độ bám dính đã đƣợc một trong những tiêu chí lựa chọn chính
cho các chủng probiotic mới [19] và đã đƣợc liên quan đến tác dụng có lợi nhất
định của chế phẩm sinh học. Vi khuẩn axit lactic (LABs) hiển thị các yếu tố bề
mặt khác nhau có liên quan đến sự tƣơng tác của họ với các tế bào biểu mô ruột
(IECs) và chất nhầy. IECs tiết mucin, một glycoprotein hỗn hợp phức tạp và là
thành phần chính của chất nhầy, do đó ngăn cản sự bám dính của vi khuẩn gây
bệnh [19]. Ngồi ra, chất béo, protein tự do, globulin miễn dịch và muối có mặt
trong gel niêm mạc.Tƣơng tác cụ thể này đã chỉ ra mối liên hệ giữa các protein
bề mặt của vi khuẩn probiotic và loại trừ cạnh tranh của các tác nhân gây bệnh
từ các chất nhầy [28,25].
Chủng probiotic cũng có thể tạo ra sự giải phóng defensins từ các tế bào
biểu mơ. Các peptide/protein nhỏ cịn có hoạt tính chống vi khuẩn, nấm và virus.
Hơn nữa, các peptide/protein nhỏ giúp ổn định chức năng hàng rào ruột. Các
nghiên cứu đã chỉ ra rằng để đáp ứng với sự tấn công của vi khuẩn gây bệnh, các
chủ nhà tham gia phòng tuyến hóa học đầu tiên bằng cách tăng sản xuất các
protein kháng khuẩn (AMPs). Nhiều AMPs là enzyme có tác dụng diệt vi khuẩn
bằng cách thực hiện một cuộc tấn công enzym trên các cấu trúc tế bào và / hoặc
gián đoạn phi enzyme của màng tế bào vi khuẩn. Các enzyme tấn công các
màng vi khuẩn.
Sự tƣơng tác là không cụ thể và chủ yếu là bằng cách gắn vào anion nhóm

phospholipid của bề mặt màng thơng qua các tƣơng tác tĩnh điện. Sự tƣơng tác
này tạo ra defensin ( peptide kháng khuẩn) lỗ chân lông trong màng vi khuẩn
phá vỡ tính tồn vẹn của màng và thúc đẩy sự phân giải của vi sinh vật. Ví dụ,
peptide α-xoắn ốc có thể gắn vào màng vi khuẩn thơng qua các tƣơng tác tĩnh
điện và, giống nhƣ defensins, gây gián đoạn màng tế bào.
 Loại trừ cạnh tranh của các vi sinh vật gây bệnh.
Các cơ chế sử dụng bởi một loài vi khuẩn để loại trừ hoặc giảm thiểu sự
phát triển của các loài khác cũng rất đa dạng, bao gồm các cơ chế sau: tạo ra một
microecology thù địch, loại bỏ các phần hiện có thụ thể của vi khuẩn, sản xuất
13


và bài tiết các chất kháng khuẩn và các chất chuyển hóa có chọn lọc, và cạnh
tranh sự suy giảm các chất dinh dƣỡng cần thiết. Tính chất bám dính đặc biệt do
sự tƣơng tác giữa các protein bề mặt và mucins có thể ức chế các vị trí bám dính
của vi khuẩn gây bệnh và là kết quả của hoạt động đối kháng của một số chủng
của chế phẩm sinh học chống bám dính của tác nhân gây bệnh đƣờng tiêu hóa.
Loại trừ cạnh tranh bởi các vi khuẩn đƣờng ruột đƣợc dựa trên sự tƣơng
tác vi khuẩn sang vi khuẩn qua trung gian bởi sự cạnh tranh cho các chất dinh
dƣỡng có s n và cho các bề mặt niêm mạc
Để đạt đƣợc một lợi thế cạnh tranh, vi khuẩn cũng có thể thay đổi mơi
trƣờng của chúng để làm cho nó ít phù hợp cho đối thủ cạnh tranh. Việc sản xuất
các chất kháng khuẩn, chẳng hạn nhƣ lactic và acid acetic, là một ví dụ của loại
hình này thay đổi mơi trƣờng . Một số lactobacilli và chia sẻ bifidobacteria đặc
trƣng carbohydrate ràng buộc với một số enteropathogens làm cho nó có thể cho
các chủng để cạnh tranh với các tác nhân gây bệnh cụ thể cho các bề mặt thụ
thể trên tế bào vật chủ. Nói chung, các chủng probiotic có thể ức chế sự gắn bó
của các vi khuẩn gây bệnh bằng cách gây trở ngại về không gian tại các thụ thể
mầm bệnh.
1.2.5.2. ổng h p á

h t háng vi sinh v t g y bệnh

 Khả năng kháng khuẩn của các axit hữu cơ
Các axit hữu cơ đƣợc sinh ra bởi vi khuẩn lactic chủ yếu là axit lactic và
axit acetic, các axit này góp phần giảm pH tiêu diệt các vi khuẩn. Do nội bào vi
khuẩn có pH = 7 nên khi có sự chênh lệch pH so với mơi trƣờng axit bên ngồi,
H+ từ mơi trƣờng s đi vào bên trong tế bào vi khuẩn làm pH nội bào giảm. Vi
khuẩn phải sử dụng cơ chế bơm ATPase để đẩy H+ ra khỏi tế bào làm cho vi
khuẩn bị mất năng lƣợng. Mặt khác pH giảm thì cũng ức chế quá trình đƣờng
phân (glycolysis), tế bào vi khuẩn cạn kiệt năng lƣợng dẫn đến bị tiêu diệt.
Ngoài ra, các anion của axit còn gây rối loạn sự thẩm thấu của màng tế bào.
Những nguyên nhân này làm cho vi khuẩn bị chết.

14


 Khả năng kháng khuẩn của Bacteriocin
Bacteriocin là chất kháng khuẩn có bản chất là protein đƣợc riboxom tổng
hợp từ các chuỗi peptit hoặc protein ở cả vi khuẩn Gram âm và vi khuẩn Gram
dƣơng. Bacteriocin có tác dụng kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gây thối rữa
và các mầm bệnh trong thực phẩm phổ biến là vi khuẩn Listeria monocytogenes
và Staphylacoccus aureus.
Cơ chế tác động bacteriocin rất đa dạng, nó có thể làm biến đổi các
enzym, ức chế sự sản sinh bào tử, chúng xâm nhập vào tế bào làm mất lực đẩy
proton, làm giảm thế năng của màng nguyên sinh chất và thay đổi pH nội bào do
đó tạo ra các lỗ thủng khơng thể khắc phục đƣợc dẫn đến tế bào bị phá vỡ.
1.2.5.3 ảm ng huy động t bào miễn ị h, hoạt ó đáp ững miễn ị h thí h h p
Hệ thống miễn dịch niêm mạc ruột bao gồm
• Mạng lƣới bảo vệ các mơ

• Tế bào bạch huyết: nhận ra và xử l một cách chọn lọc các ngoại kháng
nguyên cho việc bắt đầu các phản ứng miễn dịch
• Phản ứng miễn dịch đƣờng ruột diễn ra trong các phần khác nhau: tổng
hợp trong nang, phân phối trong niêm mạc và trong biểu mô đƣờng ruột, cũng
nhƣ trong các nơi bài tiết.
Hệ thống bài tiết IgA
• Chức năng IgA: Có khả năng chống phân giải protein trong ống tiêu hóa
định hƣớng để bảo vệ bề mặt niêm mạc ruột. IgA có 2 loại
- IgA1 chiếm ƣu thế trong ruột non.
- IgA2 kháng lại với protease vi khuẩn nên thƣờng xuyên có trong niêm
mạc đại tràng
Vi khuẩn probiotic có thể phát huy tác dụng điều hịa miễn dịch. Những
vi khuẩn này có khả năng tƣơng tác với các biểu mô và tế bào đuôi gai (DCs) và
bạch cầu đơn nhân/đại thực bào và tế bào lympho. Hệ thống miễn dịch có thể
đƣợc phân chia và thích ứng. Các đáp ứng miễn dịch phụ thuộc vào tế bào kháng

15


nguyên đặc biệt lympho T và B . Ngƣợc lại, hệ thống miễn dịch tự nhiên của cơ
thể phản ứng với cấu trúc thông thƣờng gọi là mẫu phân tử liên quan bệnh
(PAMPs), lan rộng bởi đa số các tác nhân gây bệnh. Các phản ứng chính để
mầm bệnh đƣợc kích hoạt bởi các thụ thể nhận diện mẫu (PRR), ràng buộc
PAMPs. Các PRR nhất đƣợc nghiên cứu là các thụ thể toll-like (TLRs).
Nó cũng đƣợc thành lập mà các tế bào vật chủ tƣơng tác rộng rãi nhất
với men vi sinh là IECs. Ngồi ra, probiotic có thể gặp phải các DC, trong đó có
một vai trị quan trọng trong miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Cả hai IECs và
DC có thể tƣơng tác với và đáp ứng với vi sinh vật đƣờng ruột thông qua PRR
của chúng.
1.2.6 Yêu cầu của Probiotic dùng cho sản xuất thực phẩm chức năng

 Chúng phải tiến đến ruột non mà vẫn tồn tại. Có nghĩa là chúng phải
kháng đƣợc acid dịch vị dạ dày và dịch vị mật để tiến đến ruột non mà vẫn tồn
tại để hỗ trợ các chức năng về tiêu hóa và miễn dịch.
 Chúng phải phát triển đƣợc trong ruột mới có thể hỗ trợ thực hiện các
chức năng về tiêu hóa và miễn dịch
 Chúng phải đƣợc chứng minh là an toàn khi sử dụng. Sự an toàn là rất
quan trọng cho thực phẩm probiotic bởi vì chúng là những vi sinh vật sống và có
thể nhân dịng trong ruột.
 Chúng phải đƣợc dùng dƣới dạng thực phẩm. Nghĩa là chủng khuẩn
Probiotic phải còn sống trong thực phẩm cho đến khi nó đƣợc tiêu thụ mà khơng
có sự phát triển của các vi sinh vật khác và chúng phải có mùi vị dễ chịu.
 Chúng phải có hiệu quả có lợi và đáng tin cậy. Nghĩa là hiệu quả có lợi
của chủng Probiotics phải đƣợc chứng minh một cách khoa học bằng các dữ liệu
lâm sàng, thử nghiệm trên động vật và trên ngƣời.
1.2.7 Tình hình nghiên cứu và sử dụng Probiotic trên thế giới và trong nước
1.2.7.1 Trên th gi i
Việc sử dụng probiotics đã đƣợc biết đến từ lâu, nhƣng việc nghiên cứu
hệ vi sinh vật đƣờng ruột và sử dụng probiotic mới thực sự phát triển từ những
16


năm 80 của thể kỷ 20 [16]. Bằng kỹ thuật phân tử, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra
rằng chỉ có khoảng 20 đến 50% số lồi vi sinh vật đƣờng ruột ở động vật
đƣợc phân lập, nuôi cấy và đánh giá có đặc tính probiotic [16,22].
Trong khoảng 20 năm trở lại đây, nhờ ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật
trong lĩnh vực sinh học phân tử, đặc biệt là kỹ thuật đọc trình tự axit nucleic
trong nghiên cứu phân loại và định danh các chủng vi sinh vật, công nghệ sản
xuất các sản phẩm probiotic phục vụ chăn nuôi ngày càng trở nên dễ dàng và
phổ biến hơn ở nhiều nƣớc trên thế giới. Nhiều nghiên cứu bổ sung chế phẩm
probiotic trên lợn và gà cho thấy có đáp ứng tích cực [30] nhƣ: (i) Tăng cƣờng

khả năng miễn dịch ở lợn con; (ii) Tăng tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dƣỡng; (iii)
Tăng hiệu quả sử dụng thức ăn...).
Bên cạnh đó cũng có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra hiệu quả không rõ rệt của
việc bổ sung các chế phẩm probiotic trong chăn nuôi nhƣ:
(1) Không quan sát thấy ảnh hƣởng tích cực của probiotic khi bổ sung trong
khẩu phần cho lợn cái và lợn đực thiến ở giai đoạn lợn choai và vỗ béo [31].
(2) Không thấy có sự khác nhau về tỷ lệ tiêu hóa thức ăn và hiệu quả sử
dụng năng lƣợng ở các lô thí nghiệm và đối chứng đƣợc ăn thức ăn có và khơng
có bổ sung probiotic [35].
1.2.7.2 rong nư c
Phạm Ngọc Lan và cộng sự (2003) [3,10] đã phân lập đƣợc hai trong
số 789 chủng vi khuẩn lactic trong ruột gà. Bằng các phƣơng pháp
nghiên cứu sinh học phân tử, nhóm tác giả đã xác định đƣợc các chủng
CH123và CH156 có những tính chất probiotic gần với Lactobacillus agillis và
Lactobacillus salivarius (có khả năng đề kháng đƣợc với 40% axit mật;
sinh trƣởng đƣợc ở môi trƣờng pH = 4,0 và nồng độ NaCl = 6%, có hoạt tính
kháng với Salmonella, E.coli).
Lê Tấn Hƣng, Võ Thị Hồng Hạnh và cộng sự (2003) [2] đã nghiên cứu
sản xuất hai chế phẩm probiotic BIOI và BIOII. Chế phẩm BIOII gồm các nhóm
vi sinh vật Lactobacillus, Bacillus và Sacharomyces phối hợp với các enzym
17


α-amylaza và proteaza dùng trong xử l môi trƣờng nƣớc nuôi tôm, cá và chế
phẩm BIOI dùng trong chăn nuôi.
Bạch Quốc Thắng và cộng sự (2010) [7] khảo sát ba chủng lactic (L.
acidophilus, L. kefir, L. sporogenes) cho thấy cả ba nghiên cứu có khả năng
sống và sinh trƣởng tốt trong điều kiện pH=4 và muối mật ở các nồng độ 0,3 1%, đây chính là những chủng tiềm năng để chế tạo probiotic sử dụng cho gia
súc, gia cầm phòng và điều trị hội chứng tiêu chảy .

18


CHƢƠNG 2:
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Bƣớc đầu nghiên cứu tạo đƣợc chế phẩm probiotic đa chủng để bổ sung
vào thức ăn chăn nuôi.
2.2 Nội dung nghiên cứu
 Nghiên cứu khả năng tổ hợp vi sinh vật trong chế phẩm.
 Xác định thành phần và tỉ lệ chế phẩm thích hợp.
 Bƣớc đầu thử nghiệm trên gà con 4 tuần tuổi.
2.3 Vật liệu nghiên cứu
2.3.1 Đối tượng
Các chủng vi sinh vật Lactobacillus plantarum LT7 (viết tắt là LT7),
Candida tropicalis N.CT (viết tắt là N.CT) và Bacillus subtilis B.BP (viết tắt là
B.BP) đã đƣợc phân lập và tuyển chọn có các đặc tính probiotic. Các chủng vi
sinh vật này là các chủng vi sinh vật an tồn, khơng gây bệnh và đƣợc sử dụng
phổ biến trong tạo chế phẩm probiotic.
Các chủng vi khuẩn kiểm định: Ecoli sp, Samonella sp, Shigella sp nằm
trong bộ sƣu tập giống vi sinh vật của Bộ môn Cơng nghệ Vi sinh – Hóa sinh,
Viện Cơng nghệ Sinh học Lâm nghiệp.
2.3.2 Dụng cụ và hóa chất
 Dụng cụ, thiết bị:
Các dụng cụ, thiết bị của phịng thí nghiệm bộ mơn Vi sinh – Hóa sinh.
Thiết bị: tủ sấy, máy hấp tiệt trùng (autoclave), tủ lạnh, cân điện tử, máy
lắc (vortex), lị vi sóng, kính hiển vi, đèn cực tím,…
Dụng cụ: đĩa petri, ống nghiệm, giá để ống nghiệm, que cấy, đèn cồn, giấy
đo pH, bình tam giác, bacher, micropipette, đũa khuấy thủy tinh, ống đong, que

trang,… Tất cả các dụng cụ thủy tinh dùng để nuôi cấy vi sinh vật đều đƣợc xử
lý sạch, bao gói và hấp tiệt trùng ở 1210 C trong 15phút.
19