Đánh giá tác động của chế phẩm sinh học LabMix và BaciMix đối với hệ vi khuẩn đường ruột và chỉ số miễn dịch trên động vật thực nghiệm

MỤC LỤC

Hệ vi khuẩn đường ruột 1. Khái niệm

Các ngành vi khuẩn được tìm thấy trong đường ruột của con người bao gồm các ngành như Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria và Verrucomicrobia trong đó 2 ngành Firmicutes và Bacteroidetes chiếm đến 90% hệ vi khuẩn đường ruột [2]. Các loài vi khuẩn như Bacteroides, Roseburia, Bifidobacterium, Fecalibacterium và Enterobacteria giúp chuyển hoá carbohydrate thành các acid béo mạch ngắn (SCFA), được cơ thể sử dụng như một nguồn năng lượng và các chất dinh dưỡng hữu ích. Các SCFA như acid propionic, acid butyric… được tạo thành do quá trình lên men đường. Một số vi khuẩn đường ruột tham gia vào quá. trình chuyển hóa protein thông qua hoạt động của các proteinase và peptidase của vi khuẩn cùng với các proteinase của cơ thể người. Ví dụ enzym histamine decarboxylase được mã hóa bởi gen hdcA của vi khuẩn tham gia vào quá trình chuyển đổi L-histidine thành histamine [51]. Glutamate decarboxylases được mã hóa bởi gen gadB của vi khuẩn tham gia vào quá. trình chuyển glutamate thành axit γ-amino butyric [52]. Ngoài ra, hệ vi khuẩn đường ruột còn thực hiện chức năng tổng hợp vitamin K và một số thành phần của vitamin B. Các thành viên của chi Bacteroides đã được chứng minh là có. lantibiotic) như nisin, enteriocin, subtilisin…có tác dụng kháng lại vi khuẩn gây bệnh.

Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Quy trình sản xuṍt và tiêu chuẩn cơ sở của chế phẩm LabMix và BaciMix được trình bày trong phần phụ lục. Nội dung nghiên cứu Loài động vật Đặc điểm động vật Độc tính cấp Chuột nhắt trắng.

Phương pháp nghiên cứu

Chuột được cố định trong lòng bàn tay trái, tay phải đưa từ từ kim cong đầu tù có chứa thuốc dọc theo thực quản xuống dạ dày của chuột và tránh làm tổn thương thực quản và dạ dày chuột. + Chức năng gan được đánh giá qua định lượng một số enzym và chất chuyển hóa trong máu: ALT, AST, bilirubin toàn phần, protein toàn phần và cholesterol. Đúc khối parafin là làm cho parafin ở xung quanh cũng như ở bên trong bệnh phẩm đặc lại thành một khối thuần nhất và nhằm giữ.

Đánh giá sự biến động hệ vi khuẩn đường ruột và thay đổi một số chỉ số miễn dịch trên mô hình chuột tiêu chảy sau dùng kháng sinh. Sau khi chuột được gây mê và tiến hành lấy manh tràng chuột khoảng 2cm được tính từ đoạn nối đại tràng với ruột non của chuột. Bước 1: Rửa các giếng ELISA hai lần với Wash Buffer trước khi thêm dung dịch chuẩn, mẫu và chứng âm (blank) vào mỗi giếng.

Chỉ số đa dạng beta (beta diversity) dùng để so sánh sự khác biệt về đa dạng loài giữa các mẫu khác nhau được phân tích bằng ma trận khoảng cách PCoA (Principal coordinates analysis). Cơ sở dữ liệu tham chiếu được tạo bởi việc ghép nối cơ sở trình tự tham chiếu (reference sequences) với cơ sở phân loại tham chiếu (reference taxonomy) dựa trên thuật toán Nạve Bayes classifiers. - Phân tích sự đa đạng alpha: Simpson, Chao 1, Shannon, Eveness - Phân tích sự đa dạng beta: chỉ số Weighter unifrac, biểu đồ PCoA - Phân tích sự đa dạng loài và chi vi khuẩn: chỉ số ASV.

Hình 2.2. Quá trình phân tích dữ liệu metagenomics

Đạo đức trong nghiên cứu

Như vậy, chưa xác định được liều LD50 của chế phẩm LabMix và BaciMix theo đường uống trên chuột nhắt trắng. Ảnh hưởng của chế phẩm LabMix và BaciMix ở cả hai liều đến các chỉ số sinh hóa: AST, ALT, bilirubin, cholesterol, protein và creatinin trong máu chuột cống trắng. Điểm tiêu chảy chuột cống trắng ở các lô nghiên cứu Kết quả cho thấy khi cho chuột uống lincomycin liều 5g/kg/ngày thì.

Kết quả thay đổi chỉ số miễn dịch trên chuột tiêu chảy do kháng sinh + Nồng độ IL-6, TNF- trong máu chuột tiêu chảy. Ảnh hưởng của chế phẩm LabMix và BaciMix lên độ đa dạng beta của hệ vi khuẩn đường ruột trên chuột bị tiêu chảy sau dùng kháng sinh được thể. Biểu đồ về đa dạng beta trên mô hình chuột tiêu chảy Biểu đồ về độ đa dạng beta giữa các lô trong mô hình chuột cống trắng tiêu chảy sau dùng kháng sinh cho thấy các mẫu ở lô chứng kháng sinh tách biệt so với lô chứng sinh lý.

Ngoài ra, tỷ lệ một số ngành vi khuẩn như Campilobacterota, Desulfobacterota, Actinobacteriota ở lô LabMix cao hơn so với lô chứng kháng sinh và lô tự hồi phục (p<0,05). Như vậy, chế phẩm probiotic LabMix và BaciMix chưa ảnh hưởng đến chỉ số đánh giá sự hủy hoại của tế bào gan. Creatinin là thành phần đạm trong máu ổn định nhất, không phụ thuộc vào chế độ ăn hoặc những thay đổi sinh lý khác mà chỉ phụ thuộc vào khả năng.

Ảnh hưởng của chế phẩm LabMix và BaciMix đến mô bệnh học gan, thận, lách chuột cống trắng không quan sát thấy trong nghiên cứu này. Đây là nghiên cứu đầu tiên công bố về độc tính bán trường diễn của chế phẩm probiotic đa chủng LabMix và BaciMix.

Hình 3.2. Hình ảnh đại thể gan, thận, lách chuột khi sử dụng BaciMix

Về kết quả thay đổi một số chỉ số miễn dịch trên chuột cống trắng 1. Về thay đổi một số chỉ số miễn dịch trên chuột sử dụng 28 ngày chế

Đối với người khỏe mạnh, việc bổ sung probiotic hàng ngày giúp cơ thể tăng hấp thụ thức ăn, tăng cường sức đề kháng, cân bằng hệ. Ngoài các đặc tính trên, yếu tố tạo nên tác dụng của chế phẩm probiotic là thời gian và liều lượng dùng chế phẩm. Thời gian này là đủ để đánh giá tác dụng tăng cường miễn dịch và biến động hệ vi khuẩn đường ruột của chế phẩm LabMix và BaciMix trên chuột cống trắng.

Như vậy, chế phẩm LabMix và BaciMix có tác dụng giảm các cytokine tiền viêm giúp ngăn chặn quá trình viêm mãn tính xảy ra. Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm probiotic đối với rối loạn hệ vi khuẩn và khả năng tăng cường miễn dịch cần có các mô hình bệnh lý. Cơ chế tác dụng của lincomycin là gắn vào tiểu thể 50S của ribosom vi khuẩn và cản trở giai đoạn đầu của tổng hợp protein.

Các SCFA làm tăng acetyl-coenzym A và quá trình phosphoryl oxy hóa, đường phân và tổng hợp acid béo để tạo ra năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất kháng thể. Điều này chứng tỏ chế phẩm probiotic LabMix và BaciMix có tác dụng làm giảm các cytokine tiền viêm và làm tăng kháng thể. Các nghiên cứu cho thấy lợi khuẩn probiotic tạo thành môi trường có pH thấp với các thành phần bacteriocin, các peptid và sinh các loại acid béo mạch ngắn hay việc bám của vi khuẩn vào nhu mô ruột sẽ kích thích hệ thống miễn dịch tập nhiễm.

Về kết quả biến động hệ vi khuẩn đường ruột trên mô hình chuột tiêu chảy do dùng kháng sinh

Trong nghiên cứu này chúng tôi đã sử dụng kít QIAamp DNA Stool mini kit của hãng Qiagen để tách chiết DNA trực tiếp từ phân, và thực hiện quy trình theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất. Ngược lại, các lô sử dụng chế phẩm LabMix và BaciMix cho thấy ngành Firmicutes gia tăng đáng kể và ngành Bacteroidota và Proteobacteria giảm so với lô chứng kháng sinh và lô. Như vậy, kết quả luận án cho thấy chế phẩm LabMix và BaciMix có tác dụng làm giảm tỷ lệ ngành Bacteroidota và Proteobacteria trong khi làm tăng tỷ lệ ngành Firmicutes trong hệ vi khuẩn đường ruột so với nhóm tiêu chảy do sử dụng kháng sinh không được điều trị bằng chế phẩm.

Khi phân tích ở mức độ chi ở hệ vi khuẩn đường ruột cho thấy chi Bacteroides có sự gia tăng đáng kể và chi Muribaculaceae, Lactobacillus bị giảm đáng kể ở những lô chuột sử dụng kháng sinh. Ở mô hình tiêu chảy do sử dụng kháng sinh cho thấy một số chi vi khuẩn có hại như Bacteroides, Escherichia-Shigella, Robinsoniella, Lachnoclostridium, Proteus, Pseudomonas có sự gia tăng so với nhóm chứng sinh lý. Kết quả luận án cho thấy, ở nhóm sử dụng chế phẩm LabMix và BaciMix tỷ lệ các chi vi khuẩn có hại như Bacteroides, Escherichia-Shigella, Robinsoniella, Lachnoclostridium, Proteus, Pseudomonas thấp hơn trong nhóm tự hồi phục.

Năm dấu ấn sinh học được sử dụng để phân biệt nhóm sử dụng LabMix với nhóm tự hồi phục theo thứ tự giảm dần là Hypomicrobiom, Nitrospira, Bacillus, Fusibacter, Methyloceanibacter. Năm dấu ấn sinh học được sử dụng để phân biệt nhóm sử dụng BaciMix với nhóm tự hồi phục theo thứ tự giảm dần là UBA1819, Hypomicrobiom, Methanobrevibacter, Methyloceanibacter, Fusibacter, Acinetobacter. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng đã cung cấp được dữ liệu về sự đa dạng của hệ vi khuẩn đường ruột cũng như tác dụng của chế phẩm probiotic LabMix và BaciMix trong phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiêu chảy do kháng sinh gây ra.