Tiểu luận Hóa sinh đại cương Hãy nêu những hiểu biết của em về chất trợ sinh có nội dung gồm 3 chương. Chương 1: Tổng quan về chất trợ sinh; Chương 2: Vai trò của chất trợ sinh đối với con người; Chương 3: Vai trò của chất trợ sinh đối với con người. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HỐ HỌC ***************** TIỂU LUẬN MƠN HỌC ĐỀ TÀI : Hãy nêu những hiểu biết của em về chất trợ sinh Giảng viên hướng dẫn: Ts. Giang Thị Phương Ly Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Sơn Mssv: 20163548 L ớp: Hố học – k61 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại phát triển, Cơng nghiệp hố – Hiện đại hố đang là xu hướng của cả thế giới hiện nay. Mà Cơng nghiệp hố – Hiện đại hố là q trình căn bản chuyển đổi các hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ và quản lý kinh tế xã hội từ sử dụng sức lao động thủ cơng là chính sang sử dụng sức lao động với cơng nghệ, phương tiện, phương pháp tiên tiến hiện đại, dựa trên sự phát triển của cơng nghiệp và tiến bộ của khoa học cơng nghệ. Đi liền với nó cũng khơng ít những ảnh hưởng xảy ra như mơi trường bị ảnh hưởng và ảnh hưởng của nó cũng trực tiếp liên quan đến con người đặc biệt là sức đề kháng. Và ảnh hưởng trực tiếp của nó là do lượng vi khuẩn có trong chính chúng ta. Cơ thể chúng ta được tạo thành từ các tế bào và số lượng vi khuẩn gần như bằng nhau. Số vi khuẩn trong cơ thể vào khoảng 100 nghìn tỷ, gấp 10 lần số lượng tế bào sống. Chỉ riêng đường ruột của con người đã chứa đến 2kg vi khuẩn Do lượng vi khuẩn chiếm đến 90% tế bào trong cơ thể người nên sự ổn định, cân bằng của chúng tác động rất lớn đến sức khỏe mỗi người. Thơng thường, hệ vi sinh vật của người khỏe mạnh có 85% là lợi khuẩn và 15% là hại khuẩn. Nếu sự cân bằng này mất đi, tỷ lệ hại khuẩn gia tăng thì cơ thể sẽ suy yếu về khả năng miễn dịch, giảm sức đề kháng và dễ mắc một số bệnh viêm nhiễm, đặc biệt là bệnh về tiêu hóa và hơ hấp, sức khỏe tâm thần Vì vậy khi bị mất đi sự cân bằng trong đường ruột, chúng ta có thể bổ sung các loại thuốc trong đó có chứa các chất trợ sinh sẽ giúp bạn nhanh chóng lấy lại sự cân bằng. Nhưng thực tế hiện nay rất nhiều người khơng biết chất trợ sinh là gì, chúng có cơng dụng như thế nào và làm gì để bổ sung chất trợ sinh Vậy trong tiểu luận này, chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu về chất trợ sinh và những tác dụng tuyệt vời mà nó tạo ra. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT TRỢ SINH I. NGUỒN GỐC, KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 1.1. Nguồn gốc của chất trợ sinh Từ 1415 tháng 9 năm 2007, các nhà khoa học trên thế giới đã có dịp tập hợp tại Las Vegas (Hoa Kỳ) để kỷ niệm 100 năm ngày ra đời của hướng nghiên cứu về các vi khuẩn trợ sinh (probiotics) trong hội nghị quốc tế về “Ứng dụng lâm sàng của các vi khuẩn trợ sinh”. Elie Metchnikoff, nhà khoa học người Ukraine đã phát hiện ra các vi khuẩn trợ sinh trong khả năng chống lão hóa, làm tăng sức khỏe và tuổi thọ trong khoảng thời gian 19041908. Metchnikoff đã có một phát hiện siêu đẳng cho y học thế giới khi ơng chứng minh được sự liên quan hiển nhiên giữa các vi khuẩn dịng Lactobacillus với sự trường thọ của các bộ lạc thường xun dùng thức ăn lên men Nghiên cứu của Minoru Shirota (1930) cũng cho thấy có thể ngăn ngừa nhiều bệnh nếu giữ được lượng vi khuẩn lành tính tối ưu trong ruột. Shirota đã chọn dịng có ích của khuẩn acid lactic sống sót ở ống tiêu hóa để sản xuất chế phẩm sữa lên 1.2. Khái niệm Theo WHO (2002), chất trợ sinh là: “Vi sinh vật sống, nếu mang vào người với lượng đầy đủ và có hàm lượng ổn định, thì sẽ cải thiện được sự cân bằng của tạp khuẩn ruột và có nhiều lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng” 1.3. Phân loại các chất trợ sinh Có rất nhiều các loại chất trợ sinh nhưng phần lớn các chủng vi khuẩn được dùng là thuộc hai chi Lactobacilli và Bifidobacteria Lồi của chi Lactobacillus và Bifidobacterium là một số phân loại quan trọng nhất liên quan đến thực phẩm vi sinh và dinh dưỡng của con người, do vai trị của chúng trong sản xuất và bảo quản thực phẩm và thức ăn chăn ni, và cũng để các đặc tính sinh học được thể hiện bởi một số chủng. Những đặc điểm có tầm quan trọng ngày càng tăng và nhận được sự chú ý từ người tiêu dùng và thị trường II. CƠ SỞ KHOA HỌC 2.1. Vi khuẩn thuộc chi Lactobacilli 2.1.1. Giới thiệu Chi Lactobacillus thuộc nhóm vi khuẩn axit lactic lớn (LAB) là tất cả các sinh vật gram dương Sản xuất axit lactic bằng cách lên men. Thế hệ LAB bao gồm Lactococcus, Enterococcus, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Leuconostoc và Lacto trực khuẩn. Với hơn 100 lồi và phân lồi, chi Lactobacillus đại diện cho nhóm lớn nhất tong họ Lactobacillaceae. Các thành viên của chi là hình que, thường được tổ chức theo chuỗi. Họ nghiêm túc lên men nó đặc biệt nó phát triển tốt trong điều kiện kỵ khí. Có hai nhóm lồi tùy thuộc vào khả năng lên men đường: lồi homofermentative, chuyển đổi đường chủ yếu thành axit lactic và các lồi dị dưỡng, chuyển hóa đường thành axit lactic, axit axetic, etanol và CO2. Bởi vì chất dị hóa chính là axit lactic, nên lactobacilli thích điều kiện tương đối axit (pH 5,5 – 6.5). Vi khuẩn thuộc chi Lactobacillus (lactobacilli) có thể được tìm thấy trong một loạt các hốc sinh thái như thực vật, động vật và sữa tươi. Ngồi ra, Lactobacilli có thể được tìm thấy ở cơn trùng. Khả năng xuất hiện ở nhiều mơi trường sống như vậy là hậu quả trực tiếp của sự rộng lớn tính linh hoạt chuyển hóa của nhóm LAB này. Do đó, người ta khơng ngờ rằng lactobacilli đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ bảo quản thực phẩm, là khởi đầu cho các sản phẩm sữa, lên men rau, cá và xúc xích cũng như chế phẩm ủ chua. Bởi vì tiềm năng điều trị và dự phịng của nó, lactobacilli cũng đã được đề xuất như chế phẩm sinh học 2.1.2. Phân loại và sinh thái 2.1.2.1. Phân loại Ngồi tính linh hoạt sinh thái của chúng, sự đa dạng của Lactobacillus được phản ánh trong kiểu hình đáng kể và biến đổi kiểu gen trong chi. Phân tích so sánh trình tự gen 16S / 23S rRNA cho thấy mối quan hệ phát sinh gen trong số các lactobacilli. Người ta ban đầu phân biệt ba nhóm phát sinh lồi, Lactobacillus caseiePediococcus, Lactobacillus delbrueckii và Leuco. Sau đó, nhóm L. delbrueckii được đổi tên thành nhóm Lactobacillus acidophilus và nhóm L.caseiePediococcus được tách thành nhóm L. casei, nhóm Lactobacillus plantarum, nhóm Lactobacillus reuteri, nhóm Lactobacillus buchneri và nhóm Lactobacillus salactarius. Hiện tại, cấu trúc phát sinh của chi Lactobacillus cũng bao gồm nhóm Lactobacillus perolens, nhóm Pediococcus và nhóm Lactobacillus vitulinusecatenaformis. Nhóm L. acidophilus chứa gần như độc quyền bắt buộc đồng nhất lorobacilli. Ngồi L. axit ophilus, nhiều lồi cơng nghiệp khác được quan tâm như Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus crispatus, L. delbrueckii với các phân lồi delbrueckii, lactis, bulgaricus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus helveticus, và Lactobacillus gasseri được bao gồm. L. helveticus và L. delbrueckii đóng một vai trị được thừa nhận là người khởi đầu trong sữa và lên men thực vật, tương ứng. Trong khi một số chủng lồi L. acidophilus từ lâu đã được biết đến là một chìa khóa vai trị trong sức khỏe và dinh dưỡng của con người bởi ảnh hưởng tích cực của nó trên hệ thực vật đường ruột. Nhóm L. casei chứa các lồi nổi tiếng nhất Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei, L. casei, và Lactobacillus zeae. Phân nhóm này đã được mở rộng, sửa đổi và phân loại trong q khứ, dẫn đến việc bị tạm thời từ chối tên lồi L. paracasei 2.1.2.2. Sinh thái Hiện tại, những lồi vẫn được coi là lồi riêng biệt trong chi L. paracasei và L. rhamnosus là nhiều nhất phân lập thực phẩm phổ biến trong nhóm L. casei của lacto trực khuẩn, đặc biệt là từ phơ mai. L. paracasei và L. casei cũng được tìm thấy trong ủ chua và là cư dân chung của động vật / con người đường tiêu hố. Nhóm L. plantarum bao gồm L. plantarum subsp. plantarum, L. plantarum subsp. argentoratensis, Lacto trực khuẩn paraplantarum và Lactobacillus pentosus được tìm thấy rộng rãi trong một loạt các thực phẩm như sữa, thịt và sản phẩm rau. Nó thường được tìm thấy trong con người đường tiêu hóa là kết quả của khả năng đã được chứng minh của nó để sống sót qua đường dạ dày và xâm chiếm ruột. L. plantarum được coi là một vi sinh vật cấp thực phẩm vì nó ghi lại lịch sử dài về việc sử dụng an tồn trong thực phẩm lên men. Nhóm L. reuteri chứa ít nhất sáu lồi phân lập từ bột chua.Lactobacillus fermentum, một trong số các lồi nổi tiếng nhất của nhóm này, đã được phân lập từ lên men rau và sữa. Nhóm L. buchneri là một nhóm lớn và khơng đồng nhất của lactobacilli chủ yếu liên quan đến lên men thực phẩm. Nhóm thuộc lồi phân lập từ lên men thực vật (L. buchneri, Lactobacillus brevis, Lactobacillus hilgardii), bột chua (Lactobacillus sanfranciscensis) và hạt kefir (Lactobacillus kefiri và Lactobacillus parakefiri). Nhóm L. salivarius là một nhóm rất khơng đồng nhất. L. salivarius là một Lactobacillus đồng nhất được phân lập từ khoang miệng của con người. Lactobacillus algidus được phân lập như một phần của hệ thực vật âm thầm chiếm ưu thế trong thịt bị đóng gói chân khơng. Lactobacillus agilis đã được chứng minh là thành phần chính của hệ thực vật bồ câu 2.2. Vi khuẩn thuộc chi Bifidobacteria 2.2.1. Giới thiệu Bifidobacteria lần đầu tiên được phát hiện trong phân của trẻ sơ sinh bởi Tissier, người đã phân lập được một bacterium với hình dạng Y kỳ lạ và đặc trưng và đặt tên là Bacillus bifidus Vi khuẩn này kỵ khí, gram dương và khơng phát triển khí trong q trình tăng trưởng. Từ 1900 đến 1957, một vài tiến bộ đã được thực hiện trong kiến thức về những vi khuẩn này. Năm 1917, Winslow đề xuất tên gọi là Lactobacillaceae và ba năm sau tại Hà Lan (1920) được đặt tên là chủng Tissier Lacto trực khuẩn bifidus. Năm 1924, OrlaJensen đã nhận ra sự tồn tại của chi Bifidobacterium như một đơn vị phân loại riêng biệt nhưng do sự tương đồng của bifidobacteria với chi Lactobacillus 2.2.2. Phân loại và sinh thái 2.2.2.1. Phân loại Năm 1957, Đức lần đầu tiên nhận ra sự tồn tại của nhiều kiểu gen của Bifidobacterium và đề xuất một kế hoạch phân biệt các vi khuẩn này dựa trên q trình lên men carbohydrate của chúng. Reuter (1963) đã cơng nhận và đặt tên cho bảy lồi Bifidobacterium, ngồi B. bifidum đã biết. Sự trao đổi chất đặc trưng con đường lên men hexose trong bifidobacteria đã được Scardovi làm rõ. Enzim chủ chốt là fructose6phosphoketolase phân tách hexose phosphate thành erythrose4 phosphate và acetyl phosphate. Năm 1970, Scardovi et al bắt đầu mở rộng áp dụng quy trình lai ghép bộ lọc DNADNA để đánh giá tính hợp lệ của các lồi bifidobacterial đã mơ tả trước đây và để nhận ra nhóm tương đồng DNA mới trong số các chủng họ đã phân lập được với số lượng lớn từ hốc sinh thái đa dạng. Trong ấn bản thứ 8 của Sổ tay quyết định của Bergey: Vi khuẩn học (Rogosa, 1974) bifidobacteria được phân loại trong chi Bifidobacterium sử dụng cùng tên ban đầu được áp dụng bởi OrlaJensen. Chi gồm tám lồi; Nó được bao gồm trong họ Actinomycetaceae của Actinomycetales. Các chủng lồi mới mơ tả và sắp xếp lại mang đến phân loại trước đó đóng góp để cơng nhận 24 lồi được báo cáo trong ấn bản đầu tiên của Sổ tay Bergey Stackebrand và các đồng nghiệp (1997), thơng qua phân tích 16S rRNA, đã đề xuất một cấu trúc phân cấp tiểu thuyết thu thập chi Bifidobacterium với chi Gardnerella vào họ Bifidobacteriaceae theo thứ tự Bifidobacteriales 2.2.2.2. Sinh thái Trong đường ruột của động vật và con người, bifidobacteria cùng tồn tại với một lượng lớn nhiều loại vi khuẩn, hầu hết trong số đó là vi khuẩn kị khí Trong các nghiên cứu về sinh thái vi khuẩn bifidobacteria được thực hiện tại Viện Vi sinh vật Nơng nghiệp tại Đại học Bologna, Ý, hơn 7.000 chủng đã được phân lập từ nhiều mơi trường sống khác nhau. Các nghiên cứu về sự phân bố của bifidobacteria trong phân của trẻ sơ sinh, trong phân của người trưởng thành, trong âm đạo của con người và trong sâu răng chỉ ra khác nhau lên men trong sự thích nghi của các lồi có nguồn gốc con người trong các mơi trường sống khác nhau B. breve và B. Newbornis là những lồi điển hình của trẻ bú mẹ hoặc bú sữa cơng thức trong khi B. bifidum, B. catenulatum, B. longum và B. pseudocatenulatum là ở trẻ sơ sinh hoặc trong phân người lớn. B. Teenager chỉ được phân lập từ người lớn. B. adolescentis , B. bifidum , B. breve sống trong âm đạo và B.longum. B. denticolens B. dentium và B. inopinatum là những lồi được tìm thấy trong sâu răng Ở động vật, một số lồi rõ ràng là vật chủ: B. Magnum và B. cuniculi chỉ được tìm thấy trong các mẫu phân của thỏ, B. pullorum và B. gallinarum chỉ trong ruột gà và B. suis chỉ có trong phân heo con . B. asteroides là các lồi được tìm thấy trong ruột Apis mellifera , trong khi A. cerana và A. dorsata harbour các lồi B. aimum. Phân của bê con bú và trẻ sơ sinh bú sữa mẹ cùng một lồi bifidobacterial, cho đến nay đây là trường hợp duy nhất lồi điển hình của mơi trường sống của con người đã được tìm thấy ở động vật Mười hai lồi Bifidobacterium đã được phân lập từ nước thải và trong số những cái này, B. Minimum và B. Subile khơng được tìm thấy ở nơi khác. Hai lồi mới B. Lactis phân lập từ sữa chua và B.thermacidophilum phân lập từ kỵ khí, khơng thể được coi là mơi trường sống mở rộng CHƯƠNG 2 VAI TRỊ CỦA CHẤT TRỢ SINH ĐỐI VỚI CON NGƯỜI I. HỆ VI SINH VẬT Ở ĐƯỜNG TIÊU HỐ Đường tiêu hóa của con người chứa một hệ vi sinh phức tạp. Vi sinh vật hệ tiêu hóa khác nhau ở mỗi người do ảnh hưởng của yếu tố di truyền và mơi trường. Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa bắt đầu hình thành từ khi trẻ được sinh ra và phụ thuộc vào các yếu tố như: Hệ vi sinh của người mẹ, hình thức trẻ được sinh ra và mơi trường ra đời. Hệ vi sinh đường ruột phát triển dần trong vịng 2 năm đầu 10 Tác dụng của chất trợ sinh đối với hệ tiêu hố III. NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ VI SINH VẬT Sự đấu tranh giữa cơ thể với những tạp khuẩn sẽ kéo dài liên tục. Hầu hết các mầm tạp khuẩn mang vào theo thức ăn và nước bọt sẽ bị hủy bởi sự tiết acid của dạ dày và ruột non. Những vi khuẩn nào và enzym nào đề kháng được sẽ nhân lên trong q trình chuyển vận tới ruột già và tại đây, tạp khuẩn sẽ là những vi khuẩn quan trọng bậc nhất. Có khoảng 500 lồi khác nhau nhưng chỉ có 3040 lồi khuẩn tạo thành tạp khuẩn ruột Cơ quan quản lý về chất lượng sản phẩm (Consumer Lab) của Hoa Kỳ cho biết có 44% sản phẩm trợ sinh khơng đạt tiêu chuẩn (1 tỷ tế bào/ngày). Thiếu hụt tạp khuẩn có ích cịn do dùng kháng sinh kéo dài, dùng kháng sinh ni gia súc, hóa trị liệu, thuốc chống viêm giảm đau, thuốc sát khuẩn trong nước uống, bảo quản thực phẩm… 17 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA CHẤT TRỢ SINH HIỆN NAY I. ỨNG DỤNG CỦA VI KHUẨN CHI LACTOBACILLI Lactobacilli có liên quan đến sản xuất thực phẩm vì hoạt động bảo quản do axit hóa và tăng cường mùi vị, dinh dưỡng và kết cấu cho hương vị. Lactobacilli được sử dụng như sự khởi đầu cho một số giống phơ mai, thực phẩm lên men, thịt lên men, trong rượu vang và sản xuất bia, bánh mì bột chua và ủ chua. Chúng gây ra sự giảm pH nhanh chóng trong ngun liệu thơ thơng qua việc sản xuất axit lactic là sản phẩm dị hóa chính. Ngồi ra, hoạt động phân giải protein và sản xuất các hợp chất hương liệu, các vi khuẩn và exopolysacarit có liên quan đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cuối cùng và mở rộng phổ ứng dụng cơng nghệ sinh học quan trọng này nhóm LAB. Một số lactobacilli của đường tiêu hóa cũng đã được liên kết với những lợi ích sức khỏe, đã làm tăng chỉ định của họ như men vi sinh. Hiện tại, người tiêu dùng đang trả tiền đáng kể chú ý đến mối quan hệ giữa thực phẩm và sức khỏe. Như hậu quả là nhu cầu thực phẩm chức năng, tức là thực phẩm tun bố sở hữu các đặc tính tăng cường sức khỏe vượt ra ngồi cơ bản dinh dưỡng, đã tăng đáng kể trong những năm qua. Sản xuất Bacteriocin và exopolysacarit là hai ví dụ có ý nghĩa về các ứng dụng chức năng của lactobacilli trong ngành cơng nghiệp thực phẩm. Trong hai thập kỷ qua, một số nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của các vi khuẩn để kiểm sốt sự tăng trưởng của vi sinh vật gây bệnh trong các sản phẩm thực phẩm. Vi khuẩn sản xuất lactobacilli đã được đề xuất là bảo vệ ni cấy trong thịt lên men, ơ liu lên men và sản phẩm sữa. Polysacarit thực vật hoặc vi sinh vật được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm cơng nghiệp. Chúng được biết là làm tăng độ nhớt và độ cứng, cải thiện kết cấu và đóng 18 góp vào hương vị của sản phẩm ít béo thuốc mỡ. Việc sản xuất tại chỗ của exopolysacarit đã được báo cáo trong một số lactobacilli. Một vài ví dụ cho thấy rằng lactobacilli là vi khuẩn đa chức năng với ý nghĩa quan trọng trong cơng nghiệp Các đoạn sau đây sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc chi tiết hơn thơng qua bốn nghiên cứu trường hợp về các ứng dụng quan trọng nhất của Lactobacilli trong cơng nghệ sinh học đời sống: Lactobacilli như men vi sinh; Lactobacilli là khởi đầu sữa; Lactobacilli làm thức ăn chế phẩm ủ chua; và lactobacilli là nhà máy sản xuất tế bào vi sinh vật 1.1. Lactobacilli là chế phẩm sinh học 1.1.1. Định nghĩa về cơ chế hoạt động của men vi sinh Probiotic được FAO / WHO (2002) định nghĩa là ''vi sinh vật sống, khi được cung cấp đầy đủ, mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ ''. Có bằng chứng khoa học để hỗ trợ các khái niệm về bảo trì của hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh có thể cung cấp bảo vệ chống lại rối loạn tiêu hóa, bao gồm cả đường tiêu hóa và bệnh viêm ruột. Nhiều nghiên cứu cũng chứng minh hiệu quả của chế phẩm sinh học trong việc cung cấp một giải pháp thay thế thích hợp cho việc sử dụng kháng sinh trong điều trị nhiễm trùng đường ruột hoặc để giảm các triệu chứng của tiêu chảy liên quan đến kháng sinh. Ni cấy vi khuẩn Probiotic điều chỉnh sự tăng trưởng của hệ vi sinh vật đường ruột, ức chế vi khuẩn có hại và củng cố các cơ chế bảo vệ tự nhiên của cơ thể. Hiện nay, nhiều bằng chứng tồn tại về tác động tích cực của men vi sinh cho sức khỏe con người 1.1.2. Lựa chọn và ứng dụng Lactobacilli được nghiên cứu rộng rãi và rộng rãi nhất sử dụng men vi sinh trong LAB. Hầu hết các chủng Lactobacillus thuộc nhóm L. acidophilus. L. (para) casei, L. plantarum, L. reuteri và L. salivarius, đại diện cho tương ứng các nhóm phát sinh gen, được biết là có chứa các chủng vi khuẩn có lợi 19 Để một chế phẩm sinh học có lợi cho sức khỏe con người, nó phải đáp ứng một số tiêu chí. Nó phải sống sót khi đi qua GIT trên và tiếp cận hành động của nó cịn sống, và nó phải có khả năng để hoạt động trong mơi trường ruột. Các u cầu chức năng các loại men vi sinh bao gồm dung nạp vào dịch dạ dày của con người và mật, tn thủ bề mặt biểu mơ, tồn tại trong GIT của con người, kích thích miễn dịch, hoạt động đối kháng đối với mầm bệnh đường ruột (như Helicobacter pylori, Salmonella spp., Listeria monocytogenes và Clostridium difficile), và khả năng ổn định và điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột. 1.1.3. Tổng quan về các sản phẩm thực phẩm chứa nhiều vi khuẩn Lactobacilli Các sản phẩm sữa là thực phẩm được sử dụng rộng rãi nhất người vận chuyển để cung cấp men vi sinh. Các vi sinh vật sinh học thường xuất hiện nhất thuộc về L. acidophilus, L. gasseri, L. helveticus, L. johnsonii, L. (para) casei, L. reuteri, L. plantarum, L. rhamnosus và L. fermentum. Một loạt các sản phẩm sữa sinh học là có sẵn ở các thị trường khác nhau; ví dụ điển hình bao gồm sữa tiệt trùng, kem, sữa lên men, pho mát, và cho bé ăn sữa bột. Sữa chua là ví dụ cổ điển của sữa lên men chứa men vi sinh. Các cơng đoạn sản xuất của sữa chua sinh học rất giống với sữa chua '' cổ điển '', nhưng thời gian lên men dài hơn một chút so với sản phẩm cổ điển Do tính axit hạn chế, mức oxy thấp, lipid cao nhiệt độ lưu trữ thấp, phơ mai cũng xuất hiện một chất mang phù hợp để cung cấp vi khuẩn sinh học sống .Probiotic L. paracasei và L. rhamnosus đã được sử dụng trong phơ mai cheddar và tiểu chế tạo. Thơng thường, vi khuẩn sinh học được đưa vào phơ mai như là sự bổ sung và khởi đầu của sản xuất lactic 20 1.2. Lactobacilli là sự khởi đầu của sữa 1.2.1. Vai trị và cách sử dụng Ni cấy khởi đầu là các vi sinh vật có chủ ý được thêm vào ngun liệu thơ để tạo ra kết quả mong muốn trong sản phẩm cuối cùng, thường xun nhất thơng qua các hoạt động trao đổi chất của họ. Việc sử dụng phổ biến nhất sự khởi đầu là để sản xuất axit lactic từ đường sữa, trong hầu hết các trường hợp gây ra hoặc hỗ trợ q trình đơng tụ protein sữa bằng cách giảm độ pH của nó. Một số sinh vật khởi động được thêm vào đặc biệt cho chúng khả năng sản xuất các hợp chất hương vị như diacetyl. Người khởi xướng sinh vật cũng có thể ảnh hưởng đến hương vị và kết cấu của các sản phẩm lâu đời thơng qua sự phân hủy protein, chất béo và các thành phần sữa khác ngồi hiệu ứng pH. Sự giảm pH của các sản phẩm ni cấy có thể bị ức chế đến một số sinh vật hư hỏng, mặc dù sự ức chế cũng liên quan đến các sản phẩm phụ khác như hydro peroxide 1.2.2. Lựa chọn và ứng dụng Chi Lactobacillus là một trong những chi quan trọng nhất trong sự phát triển của sữa ban đầu, đóng một vai trị quan trọng trong việc làm chua sữa ngun liệu và sản xuất các sản phẩm sữa lên men như vậy như pho mát và sữa lên men (bao gồm cả chế phẩm sinh học). Lactobacilli được sử dụng như là khởi đầu trong sản xuất sữa chua và phơ mai mozzarella. Họ cũng được sử dụng như các bộ điều chỉnh khởi động để thúc đẩy q trình chín cheddar nhanh hơn và phơ mai tương tự, để giảm tỷ lệ đắng và như men vi sinh trong các sản phẩm sữa chua 21 L. delbrueckii subsp. bulgaricus được sử dụng rộng rãi cùng với Streptococcus thermophilus là một khởi đầu trong sữa chua chế tạo. L. casei được sử dụng như một chế phẩm sinh học, nhưng nó cũng được tìm thấy trong một số sự khởi đầu và thường thuộc về người khơng bắt đầu từ vi khuẩn axit lactic (NSLAB) được tìm thấy trong phơ mai cheddar. L. helveticus thường được sử dụng cùng với LAB ưa nhiệt khác trong sản xuất một loạt các loại phơ mai bao gồm cả Emmental, Grana Padano, Parmigiano Reggiano và mozzarella 1.3. Lactobacilli là chế phẩm ủ chua 1.3.1. Cách làm ủ Thức ăn ủ chua là thức ăn quan trọng cho vật ni trong thời gian ngắn, khơng chỉ trong mùa đơng ở vùng lạnh và ơn đới, mà cịn trong mùa khơ ở vùng nhiệt đới. Các mục đích của việc làm thức ăn ủ chua là để bảo quản thức ăn thơ xanh tươi trong khi giảm thiểu mất chất dinh dưỡng và tránh những thay đổi bất lợi trong thành phần hóa học của thức ăn thơ xanh. Do đó nó là một thức ăn phù hợp để duy trì năng suất của vật ni Silage là sản phẩm của q trình lên men được thực hiện bởi LAB trong điều kiện yếm khí. Trong một mơi trường như vậy, LAB chuyển đổi carbohydrate hịa tan trong nước (WSCs) của thức ăn thơ xanh thành axit hữu cơ, chủ yếu là axit lactic. Việc sản xuất các axit này làm giảm độ pH của thức ăn thơ xanh và ức chế sự tăng trưởng của vi sinh vật hư hỏng hiếu khí. Q trình lên men của thức ăn ủ chua cần vài tuần để hồn thành, với một thời gian quan trọng thường chỉ mất một vài giờ. C6H12O6 2CH3COOH 2CH3CHOCOOH 22 Lên men ủ chua là một q trình phức tạp và đơi khi khơng thể đốn trước được vì nó liên quan đến nhiều lồi LAB nơi tương tác giữa chúng có thể xảy ra. Nó thường được đề nghị để thêm chế phẩm vi khuẩn, đặc biệt là những vi khuẩn dựa trên lactobacilli để đảm bảo q trình lên men 1.3.2. Vai trị của chế phẩm Chế phẩm ủ chua được chọn lọc bổ sung lactobacilli thức ăn gia súc để thống trị hoặc vượt trội so với LAB biểu sinh tự nhiên có mặt trong thức ăn thơ xanh. Cả homofermentative và heteroLactobacilli lên men có lợi thế tiềm năng là chế phẩm ủ chua. Khi bắt đầu lên men, sản xuất axit lactic bởi lactobacilli homofermentative được ưa thích để giảm pH nhanh hơn, có thể ức chế sự tăng trưởng khơng mong muốn vi sinh vật và cải thiện chất lượng lên men. Sự ổn định hiếu khí tốt sau đó được kiểm sốt bởi heterLactobacilli, vì hoạt động của nấm men là suy yếu do axit axetic sản xuất. Kết hợp homofermentative và hetero chế phẩm lên men đã trở nên phổ biến và đã được sử dụng cho các loại thức ăn thơ xanh khác nhau 1.3.3. Lựa chọn và ứng dụng Có rất nhiều chế phẩm thương mại có sẵn trên thị trường. Chúng có thể thay đổi và dựa trên một số u cầu chẳng hạn như khả năng thống trị dân số tự nhiên của vi sinh vật trong thức ăn thơ xanh và để sản xuất axit lactic nhanh chóng là kết quả của q trình lên men hiệu quả, dẫn đến giảm mạnh pH. Điều này cũng cần thiết là chế phẩm ổn định trong q trình bảo quản sao cho nồng độ vi khuẩn chính xác được áp dụng cho thức ăn thơ xanh. Một số chủng L. plantarum (homofermentative) và L. buchneri (heterofermentative) đã được lựa chọn và phát triển như chế phẩm ủ chua 1.4. Lactobacilli là nhà máy sản xuất tế bào vi sinh vật Thơng qua hoạt động trao đổi chất của họ, lactobacilli có thể hoạt động như '' nhà máy sản xuất tế bào '' cho thế hệ sinh học từ một loạt các nguồn protein thực phẩm. Hoạt động sinh học liên quan với các peptide như vậy bao gồm điều hịa 23 miễn dịch, kháng khuẩn, đặc tính hạ huyết áp và opioid. Protein sữa là được cơng nhận là một nguồn chính của peptide hoạt tính sinh học, có thể được mã hóa trong chuỗi axit amin của protein sữa, u cầu phân giải protein để phát hành và kích hoạt. Những người quan sát đã nhấn mạnh sự quan tâm trong việc phát triển giá trị gia tăng thực phẩm lên men được làm giàu có chọn lọc với các hợp chất được biết là mang lại một lợi ích sức khỏe đặc biệt cho người tiêu dùng, chẳng hạn như enzyme chuyển đổi angiotensin hạ huyết áp. Các chất ức chế (ACE), được sản xuất bởi lactobacilli thơng qua hệ thống phân giải protein của chúng 1.4.1. Kỹ thuật trao đổi chất Kỹ thuật trao đổi chất có thể là một cơng cụ thay thế khi tìm kiếm các chủng mới với cơng nghệ sinh học được cải thiện đặc điểm, ví dụ để sản xuất dược phẩm dinh dưỡng. Chiến lược kỹ thuật bolic của LAB có thể dẫn đến hiệu quả định tuyến lại q trình chuyển hóa đường thành các sản phẩm cuối cùng dinh dưỡng khác hơn axit lactic, chẳng hạn như các hợp chất hương liệu, đường ít calo vchtlmngttnhiờnCỏcloiLactobacillusócthitkchuynhúacho snxutaxitlacticL(ỵ),mannitol,pyruvatevLưribulose 1.4.2.Lactobacillinhmtcthmangvacxinsng TngtnhLABkhỏc,lactobacillicngcúthunghiuquchongi nhlvcxin.Huhtkinthchinticachỳngtụivvicsdng LactobacillichomcớchtiờmchngóthucvictunvỏnClkhỏng nguyờnmu.Kinthcny,cựngvishiubitngycngtngcachỳngtav mindchhthngvnhngtinbgnõytrongnhõnbnvbiuhink thut,slmchosphỏttrincalactobacillinhgiaohnghthngvcưxin sngmtvincnhthct II. ỨNG DỤNG CỦA VI KHUẨN CHI BIFIDOBACTERIA Bởi vì niềm tin chung rằng bifidobacteria rất hữu ích trong việc duy trì cân bằng trong hệ thực vật đường ruột của con người, những sinh vật này đã được đưa 24 vào nhóm men vi sinh. Khái niệm về chế phẩm sinh học đã được biết đến từ những năm đầu tiên của thế kỷ. Họ mơ tả nó như là một cuộc sống bổ sung thức ăn vi sinh vật có lợi cho động vật chủ cân bằng vi sinh vật của nó. Chúng đã được đề xuất để sử dụng thuật ngữ như một từ đồng nghĩa với liệu pháp sinh học, đó là việc sử dụng các vi sinh vật với antago, hoạt động nistic đối với mầm bệnh, mở rộng khái niệm về chế phẩm sinh học từ đường tiêu hóa đến các bề mặt nhầy khác như đường niệu sinh dục và đường hơ hấp trên Ngày nay, phần lớn các lồi được sử dụng như một chế phẩm sinh học đề cập đến các chi Bifidobacterium và Lactobacillus. Các u cầu của một chủng vi khuẩn sinh học mới bao gồm: Nguồn gốc của con người hoặc động vật tùy thuộc vào về mục đích sử dụng của nó; Khả năng sống sót với số lượng đủ cũng như sở hữu cơ chế bám dính vào niêm mạc ruột; Sự đối kháng chống lại mầm bệnh; Khả năng ảnh hưởng tích cực đến máy chủ; Thiết lập an tồn; Đề kháng với các quy trình cơng nghệ như đơng khơ và dễ dàng thu được vi mơ lớn Một số nghiên cứu đã được thực hiện về phục hồi phân của ăn được vi khuẩn bifidobacteria. Mức độ của bifidobacteria ngoại sinh được duy trì miễn là chế phẩm sinh học đã được tiêu thụ. Sau khi ngừng ăn, Bifidobacteria ngoại sinh giảm dần hoặc khơng cịn phát hiện được vài ngày sau khi chấm dứt. Sản phẩm sữa chẳng hạn như sữa chua, sữa lên men, v.v., cho thấy sự hiện diện của B. Animalis , trong đó được biết là sống trong mơi trường sống động vật, trong sáu sản phẩm khác nhau được thương mại hóa trong Châu Âu và mười một trong số mười sáu sản phẩm thương mại ở châu Âu, Nhật Bản và Mỹ. Khơng có sản phẩm nào 25 theo nghiên cứu đã tun bố sự hiện diện của B. Animalis ; trái lại sản phẩm nhãn cung cấp thuật ngữ chung Bìidobacterium, hoặc một đặc điểm kỹ thuật sau chẳng hạn như B. longum hoặc B. bifidum . Để tránh những sai lầm có thể xảy ra trong tương lai sử dụng bifidobacteria, nên áp dụng các phương pháp xác định nghiêm ngặt. Tác dụng chính của men vi sinh đối với vật chủ có liên quan cụ thể đến bifidobacteria được nêu ở đây. Bifidobacteria làm giảm khơng dung nạp đường sữa bằng cách cung cấp betagalactosidase hoặc bằng cách hạ thấp độ pH của mơi trường. Tuỳ loại thuốc khác nhau có chứa bifidobacteria đã được báo cáo để ngăn ngừa hoặc chữa tiêu chảy. Họ có cho thấy tác động đối kháng của mơi trường pH thấp đối với sự phát triển của E.coli và Clostridium perfringens có thể khơng phải là cơ chế ức chế duy nhất 2.1. Ứng dụng trong việc kháng khuẩn Bifidobacteria trên thực tế đã có thể bài tiết một số yếu tố ức chế có hành động diệt khuẩn hoặc kìm khuẩn đối với một loạt cả Gram dương và Gram vi khuẩn có khả năng gây bệnh tiêu cực. Người ta đã chỉ ra rằng bổ sung với sự kết hợp của B. longum và Lactobacillus acidophilus làm giảm những thay đổi sinh thái trong hệ vi sinh vật đường ruột do adminis gây ra cation của clyndamycin. Việc cho ăn sữa cơng thức có bổ sung B. bifidum và Streptococcus thermophilus làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh cấp tính, bệnh vẩy nến ở trẻ sơ sinh cho thấy việc sử dụng B.breve YIT4064 như một phương tiện cung cấp kháng ngun sống cho vắc xin uống cho nhiều loại mầm bệnh. Sự kích thích đáp ứng miễn dịch của bifidobacteria có lẽ là qua trung gian là khả năng của bifidobacteria gây ra sự sản xuất các cytokine, dường như phụ thuộc vào chủng. Bifidobacteria cũng có thể gây ra sản xuất một lượng lớn IgA in vitro bằng phương pháp ni cấy tế bào vá 2.2. Ứng dụng trong việc chống ung thư Bifidobacteria đã được chứng minh là có propim chống ung thư. Mặc dù khơng có bằng chứng trực tiếp cho việc ức chế ung thư ở người, rất nhiều bằng chứng gián tiếp có mặt trong tài liệu, dựa trên các nghiên cứu trong phịng thí nghiệm. Cơ chế chính xác mà bifidobacteria gây ra hoạt động chống ung thư của 26 họ là khơng rõ ràng. Sự phát triển của in vitro và các kỹ thuật in vivo để kiểm tra sự hiện diện và sự sống sót của men vi sinh trong vật chủ ruột cùng với nghiên cứu về sự tương tác của men vi sinh với vi khuẩn chủ biota và bản thân vật chủ là những bước quan trọng để hiểu rõ hơn về q trình sinh lý và sinh thái 27 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Vi khuẩn chất trợ sinh là một nhóm khơng đồng nhất của LAB với ý nghĩa quan trọng trong thực phẩm, thức ăn lên men và trên chính con người. Chúng hiện đang được sử dụng làm chế phẩm sinh học, chế phẩm ủ chua và là khởi đầu trong thực phẩm lên men. Tuy nhiên, một loạt các ứng dụng cho lactobacilli trong cơng nghệ sinh học thực phẩm là có thể, và một số chủng quan trọng cần được phát hiện. Về mặt này, truy cập và trao đổi sinh học vật liệu trong và giữa các bộ sưu tập chủng khác nhau sẽ được rất quan trọng để mở rộng phạm vi cơng nghệ sinh học khác nhau các ứng dụng của chất trợ sinh. Điều này sẽ cho phép chúng ta loại bỏ phân lập mới từ các quốc gia và khu vực địa lý khác nhau hy vọng sẽ mang lại sự trao đổi chất mới và đặc điểm thú vị. Với sự tham khảo các trường hợp nghiên cứu được đề cập ở đây, sự sẵn có của các chủng mới có thể giúp, ví dụ, để thiết kế sản phẩm sinh học mới hoặc ni cấy khởi đầu cho ngành cơng nghiệp thực phẩm hoặc như chế phẩm trong ủ chua Khơng cịn nghi ngờ gì nữa, việc chia sẻ thơng tin chính xác là giúp phát triển các ứng dụng liên quan đến cơng nghệ sinh học của chất trợ sinh. Hiện có rất nhiều bộ gen LAB trình tự từ dữ liệu cơng cộng cơ sở đang cung cấp một cái nhìn mở rộng về di truyền và trao đổi chất năng lực của những vi khuẩn này và cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện nghiên cứu bộ gen chức năng và so sánh. Bộ gen giải trình tự và nghiên cứu bộ gen chức năng của nhiều loại LAB, bao gồm cả lactobacilli và bifidobacteria hiện đang nhanh chóng cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự đa dạng và tiến hóa của chúng và tiết lộ cơ sở phân tử cho các đặc điểm quan trọng như hình thành hương vị, chuyển hóa đường, phản ứng căng thẳng, thích ứng và tương tác Ví dụ, các cơng cụ tin sinh học có thể được sử dụng, trong phương pháp khai thác bộ gen, để tìm kiếm bộ gen cho các thành phần thiết yếu chẳng hạn như 28 proteinase, peptidase, aminotransferase, enzyme cho hệ thống sinh tổng hợp và vận chuyển axit amin cho peptide và axit amin có thể tham gia vào các phản ứng tạo hương vị trong LAB. Mở rộng cách tiếp cận này đến các bộ gen khác, kết hợp với xác minh thử nghiệm các đặc tính cơ chất dự đốn, sẽ dẫn đến việc thiết kế thăm dị để sàng lọc thơng lượng cao lựa chọn chủng trong tương lai Qua các việc phát triển khơng ngừng về thí nghiệm các chất trợ sinh, chúng ta có thể thấy được tổng quan, các vai trị và ứng dụng trong cuộc sống của chất trợ sinh cũng như các hướng phát triển của nó trong tương lai. Bài viết này có tính chất tham khảo mong người đọc có cái nhìn đúng đắn về chất trợ sinh trong cuộc sống hiện nay 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt https://www.vinmec.com/vi/tintuc/thongtinsuckhoe/hethongvisinhvatoduong tieuhoa/ https://thiennguyen.net.vn/vaitrocuachattrosinhtrongcuocsongconnguoi.html https://benhtieuhoa.com.vn/cacbenhveduongtieuhoathuonggap/ Tài liệu tiếng Anh Gibson G.R., Wang X. (1994). Regulatory effects of bifidobacteria on the growth of other colonic bacteria. J. Appl. Bacteriol., 77: 412420 Ishibashi N., Shimamura S. (1993). Bifidobacteria: research and development in Japan. Food Technol., 47: 126135 Kandler O., Lauer E. (1974). Neuere Vorstellungen zur Taxonomic der Bifidobacterien. Zentr. Bakt. Parasitenk. Infekt. und Hyg. Abt. I Orig. Reiche A, 228: 2945 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0923250810000549? fbclid=IwAR2xuiwfaWe6QG2Hhvp BymEQ8Lv4Rn5bCWUfMdO2q_e8Y68_Ln4COykyWI https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0923250810000549? fbclid=IwAR0NjDDyjTomrPAYK_MWmiyCfyeQi9pJp Ji1M8WDKvUBcqTcP8fwuGNoc https://www.caister.com/ciim/v/v8/05.pdf? fbclid=IwAR2XvOMqgRQmeAhuEmc0tir8dm5fLd ZUWr4yZQ3YOFZjTIYBl8v2Brk7jc 30 https://pediatrics.aappublications.org/content/115/1/178.short 31 ... cân bằng. Nhưng thực tế hiện nay rất nhiều người khơng? ?biết? ?chất? ?trợ? ?sinh? ?là gì, chúng có cơng dụng như thế nào và làm gì để bổ sung? ?chất? ?trợ? ?sinh Vậy trong? ?tiểu? ?luận? ?này, chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm? ?hiểu? ?về? ?chất? ?trợ? ?sinh? ? và ? ?những? ?tác dụng tuyệt vời mà nó tạo ra. ... VAI TRỊ CỦA CHẤT TRỢ? ?SINH? ?ĐỐI VỚI CON NGƯỜI I. HỆ VI? ?SINH? ?VẬT Ở ĐƯỜNG TIÊU HỐ Đường tiêu? ?hóa? ?của? ?con người chứa một hệ vi? ?sinh? ?phức tạp. Vi? ?sinh? ?vật hệ tiêu? ?hóa? ?khác nhau ở mỗi người do ảnh hưởng? ?của? ?yếu tố di truyền và mơi trường. ... sự tương tác? ?của? ?men vi? ?sinh? ?với vi khuẩn chủ biota và bản thân vật chủ là? ?những? ? bước quan trọng để? ?hiểu? ?rõ hơn? ?về? ?q trình? ?sinh? ?lý và? ?sinh? ?thái 27 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Vi khuẩn? ?chất? ?trợ? ?sinh? ?là một nhóm khơng đồng nhất? ?của? ?LAB với ý nghĩa