Đồ án Xây dựng bộ sưu tập giống vi khuẩn lên men lactic có hoạt tính probiotics

LỜI MỞ ĐẦU Xu hướng của con người ngày nay là quay về sử dụng các sản phẩm mang tính thiên nhiên như từ động vật, thực vật và cả vi sinh vật…, khai thác những kinh nghiệm cổ truyền kết hợp với kỹ thuật hiện đại và hạn chế tối đa việc đưa các hoá chất vào cơ thể. Vì vậy, khuynh hướng sử dụng liệu pháp thay thế cho liệu pháp kháng sinh dùng trong điều trị bệnh ngày càng được chú trọng. Có thể nói, liệu pháp dùng probiotic được xem là liệu pháp thay thế khắc phục được những nhược điểm của liệu pháp dùng kháng sinh như gây nhiều phản ứng phụ cho bệnh nhân, chi phí lại cao và tình trạng kháng kháng sinh của vi sinh vật gây bệnh. Từ lâu con người đã biết sử dụng probiotics như một thực phẩm bảo vệ sức khỏe nhưng vào những năm gần đây probiotics mới được đánh giá cao và nghiên cứu sâu hơn Probiotic là tên gọi chung để chỉ những vi khuẩn có lợi ký sinh bên trong ruột. Từ “probiotic” được bắt nguồn từ Hy Lạp, có nghĩa tiếng Anh là  “for life”  nghĩa là “dành cho cuộc sống”. Định nghĩa của Tổ chức y tế thế giới và Tổ chức lương nông thế giới (WHO/FAO) đề nghị vào năm 2001: “Probiotic là những vi sinh sống trong đó khi được quản lý phù hợp về mật độ đem lại lợi ích cho sức khỏe trên vật chủ”. Kể từ lúc được phát hiện ra vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà bác học người Nga Elie Matchnikoff, ngày nay probiotics đã được coi như một loại “thần dược” tự nhiên giúp con người tăng cường sức đề kháng, cải thiện hệ tiêu hoá và giúp chống lại rất nhiều bệnh tật phát sinh từ bên trong đường ruột, tuy nhiên các chế phẩm probiotics (thường gọi là men tiêu hoá) không phải là thuốc,  mà được xếp vào nhóm chất bổ sung dinh dưỡng hay thực phẩm chức năng.. Chính vì những lợi ích trên và theo quan điểm phòng bệnh hơn chữa bệnh, ở các nước phát triển có xu hướng sử dụng các loại thực phẩm có lợi ích cho sức khỏe nhiều hơn là sử dụng thuốc điều trị, cho nên các sản phẩm có chứa probiotics đã được sử dụng tại rất nhiều nước trên toàn thế giới như Mỹ, Nhật Bản và Châu Âu… Probiotics đã được bổ sung vào rất nhiều sản phẩm như thực phẩm thông thường: sữa chua để ăn, sữa chua lỏng để uống, nước trái cây…đến các thực phẩm bổ sung dành cho người bệnh và dưới dạng thuốc không cần kê toa như viên nén, hay dạng bột… Châu Âu dẫn đầu trong việc tiêu thụ probiotic. Mỗi người dân Pháp tiêu thụ trung bình hằng năm 33kg yogurt trong khi mỗi người dân Mỹ chỉ tiêu thụ có 4 kg. Hiện nay tại Việt Nam đã xuất hiện trên thị trừơng một số thực phẩm chứa probiotics như Probi (Vinamilk), Sữa uống Yakult (Yakult). Ở nước ta hiện tại cũng đang đẩy mạnh việc nghiên cứu để sản xuất probiotic dùng trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên sản phẩm tinh chế thì giá thành còn cao nên hiện nay nước ta vẫn sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là các loại phụ phẩm của ngành nông nghiệp. Do đó giá thành của probiotic giảm xuống nhiều và cũng giúp cho vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, giảm tỉ lệ bệnh và góp phần cải thiện môi trường. Vi khuẩn dùng rộng rải trong sản xuất probiotics và được thử nghiệm lâm sàng nhiều nhất, là các loại Lactobacillus (như L. acidophilus, L. rhamnosus, L. bulgaricus, L. reuteri và L. casei); nhiều chủng Bifidobacterium và Saccharomyces boulardii là những vi nấm không gây bệnh. Như vậy vi khuẩn lactic là một trong những nguồn vi khuẩn probiotic quan trọng nhất, chiếm ưu thế cao. Tóm lại, nghiên cứu phát triển và ứng dụng probiotics vào cuộc sống là một công việc cần được quan tâm và đầu tư nhiều hơn nữa. Với ý nghĩa đó em mong muốn đóng góp thêm vào nguồn vi khuẩn probiotic những chủng vi khuẩn lactic mới từ những nguồn chứa vi khuẩn lactic an toàn như thực phẩm lên men và các nguồn đã được nghiên cứu là có chứa hệ vi sinh vật đường ruột, có tính kháng khuẩn cao và những hoạt tính probiotic tốt nhất qua đồ án tốt nghiệp của em: “XÂY DỰNG BỘ SƯU TẬP GIỐNG VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC CÓ HOẠT TÍNH PROBIOTICS”. Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm của trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, thành phố Hồ Chí Minh. Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề: Từ trước đến nay, vi khuẩn vẫn luôn bị mang tiếng xấu vì con người thường gắn liền chúng với bệnh tật. Nhưng trên thực tế, có rất nhiều loại vi khuẩn có ích cho chúng ta. Trong hệ tiêu hóa của chúng ta có một hệ vi sinh vật với số lượng rất lớn, trong đó có hơn 400 loài vi khuẩn khác nhau (Melissa peterson et al., 2002), chúng được xếp vào 2 loại: vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn có ích. Các loài vi khuẩn sống chung với nhau tạo thành hệ sinh thái ổn định, cân bằng và là hàng rào bảo vệ, giúp cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh đường ruột cũng như duy trì một số hoạt động chuyển hóa của cơ thể. Vi khuẩn có ích càng nhiều thì hệ tiêu hóa càng khỏe mạnh. Các nhà khoa học mỗi ngày hiểu biết nhiều hơn về vai trò của vi khuẩn trong việc giữ cho sức khỏe con người và nhiều lợi ích về sức khỏe liên quan đến sử dụng đúng loại hình và mức độ của vi sinh sống. Nó đang được ứng dụng rộng rãi vào đời sống con người bởi vì tính hợp lý và hiệu quả mà nó thể hiện. Probiotics với phương cách là bổ sung những chủng vi sinh vật hữu dụng vào cơ thể nhằm làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, tăng và đảm bảo tính an toàn về sức khoẻ. Trên quan điểm về an toàn sinh học, an toàn thiết thực thì probiotics đang chiếm thế thượng phong so với một số phương cách khác. Vì rằng tính hiệu quả của probiotics (tính trị bệnh) là sự điều hoà an toàn, tự nhiên, không làm tồn dư kháng sinh, và phần lớn không có bất cứ ảnh hưởng có hại nào. Mà với sự khắt khe của con người thì điều này là số một. Hiệu quả tác dụng của probiotics không chỉ đơn thuần là làm thức ăn ngon hơn mà có rất nhiều tác dụng, như: tiêu hoá thức ăn và làm bớt sự rối loạn tiêu hoá; đẩy mạnh sự tổng hợp vitamin B và một số enzyme tiêu hoá; cải thiện sự dung nạp lactose; cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột: chúng chiếm chỗ và trung hòa độc tố của các vi khuẩn có hại, làm giảm số lượng vi khuẩn gây hại đồng thời tăng cường tạo các kháng thể giúp nâng cao khả năng miễn dịch…; ngăn chặn những chỗ loét trong hệ thống tiêu hoá; ngăn chặn viêm; giảm cholesterol; giảm tỷ lệ chết non; tăng trọng nhanh…(Theo kết quả công trình nghiên cứu đạt giải Nobel y học về lợi ích của men vi sinh đối với sức khỏe của nhà bác học người Nga Elie Metchnikoff). Probiotics có nhiều chủng khác nhau và hiệu quả của probiotics có liên quan đến chủng vi khuẩn cụ thể. Trong đó Lactobacillus rhamnosus GG và Bifidobacterium lactic Bb-12 là hai chủng vi khuẩn có tác dụng tăng cường tiêu hóa và miễn dịch cho cơ thể... . Vì vậy nguồn vi khuẩn probiotic càng phong phú sẽ góp thêm khả năng phòng và trị bệnh nhằm bảo vệ sức khỏe cho con người. Ở Việt Nam, probiotics cũng là đề tài mới được quan tâm trong những năm gần đây, chủ yếu theo hướng thành lập bộ sưu tập các chủng probiotics dựa trên họat tính kháng vi sinh vật và ứng dụng bước đầu trong dược phẩm, thức ăn gia súc thủy sản và công nghệ lên men truyền thống. Nguồn vi sinh vật có họat tính ở Việt Nam rất dồi dào và đang là đối tượng quan tâm của nhiều Trường đại học và Viện nghiên cứu . 1.2. Mục đích đề tài: Xây dựng bộ sưu tập các vi khuẩn lên men lactic có nguồn gốc từ thực phẩm lên men và hệ vi sinh đường ruột có hoạt tính probiotics để làm giống khởi động lên men truyền thống, giống sản xuất chất bảo quản sinh học (bacteriocin) và chế phẩm vi sinh bổ sung vào thức ăn cho người, gia súc. 1.3. Nội dung đề tài: - Phân lập vi khuẩn lactic từ các nguồn mới như một số loại thực phẩm lên men và phân của trẻ sơ sinh. - Định danh các chủng vi khuẩn lactic đến cấp giống và hướng đến định danh cấp loài. - Kiểm tra hoạt tính probiotic của những chủng vi khuẩn lactic phân lập được như khả năng kháng khuẩn, khả năng chịu được acid và muối mật. - Bảo quản các giống vi khuẩn lactic có hoạt tính probiotic theo điều kiện của phòng thí nghiệm và bổ sung những chủng vi khuẩn mới vào bộ sưu tập giống. 1.4. Ứng dụng của đề tài : Sử dụng những chủng vi khuẩn lactic đã phân lập có tiềm năng probiotic cao vào sản xuất ở qui mô công nghiệp. Nhóm vi khuẩn lactic có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực chế biến thực phẩm. Các  chủng vi khuẩn lactic đã phân lập, ngoài mục đích phục vụ cho việc nghiên cứu, chúng còn có thể sử dụng làm vi khuẩn khởi động cho các thưc phẩm lên men ở quy mô công nghiệp hoặc nuôi cấy để tách chiết bacteriocin đối với những chủng có khả năng sinh bacteriocin cao.