Có rất nhiều cách giải thắch khác nhau về cơ chế tác ựộng, nhưng phần lớn các tài liệu về probiotic ựề cập ựến ba khắa cạnh: Cạnh tranh loại trừ, ựối kháng vi khuẩn và ựiều chỉnh miễn dịch (Steiner, 2006).
Minh họa cơ chế hoạt ựộng của probiotic ựược thể hiện qua hình 2.1
Phản ứng miễn dịch ựược kắch thắch và hoạt tắnh kháng thể của vật chủ tăng lên.
Cạnh tranh chất dinh dưỡng: Các sinh vật probiotic cạnh tranh với các vi sinh vật gây bệnh các chất dinh dưỡng quan trọng.
Cạnh tranh loại trừ: Các sinh vật probiotic khóa chặt các vị trắ thụ cảm do ựó loại trừ ựược các vi sinh vật gây bệnh.
Màng chắn: Nơi các sinh vật probiotic chiếm giữ các thụ cảm trên bề mặt ruột, ựộc tố ựược loại trừ
Gây bệnh: Các vi sinh vật gây bệnh và chất ựộc của chúng bám vào niêm mạc và các thụ cảm trên ruột và phá hủy chúng.
Các vi sinh vật probiotic cư ngụ và nhân lên trong ruột, ngăn cản sự bám dắnh và phát triển của các vi sinh vật gây bệnh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 28 Cạnh tranh loại trừ là ựặc tắnh ựấu tranh sinh tồn ựiển hình của các vi sinh vật. Hình thức cạnh tranh loại trừ thường thấy ở các vi sinh vật ựường ruột là cạnh tranh vị trắ bám dắnh. Các vi sinh vật probiotic cư ngụ và nhân lên trong ruột, khóa chặt các vị trắ thụ cảm và ngăn cản sự bám dắnh của các vi sinh vật khác như E.coli, Salmonella... Một số nấm men probiotic
(Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii) không chỉ tranh vị trắ bám dắnh của các vi khuẩn khác mà còn gắn kết các vi khuẩn có roi (phần lớn là những vi khuẩn có hại) thông qua các cơ quan thụ cảm mannose và ựẩy chúng ra khỏi vị trắ bám dắnh ở niêm mạc ruột. Tuy nhiên, cạnh tranh dinh dưỡng là phương thức cạnh tranh khốc liệt nhất vì sự sinh sơi với số lượng lớn của một lồi vi sinh vật nào ựó là một ựe dọa nghiêm trọng ựối với các loài khác về nguồn cơ chất cho phát triển. đồng thời với cạnh tranh loại trừ, các vi sinh vật probiotic còn sản sinh các chất kìm hãm vi khuẩn như lactoferrin, lysozyme, hydrogen peroxide cũng như một số axit hữu cơ khác. Các chất này gây tác ựộng bất lợi lên vi khuẩn có hại chủ yếu là do sự giảm thấp pH trong ruột.
Ruột là cơ quan miễn dịch lớn nhất ở ựộng vật có vú. Giữa hệ vi sinh vật ruột và hệ thống miễn dịch có mối tương tác ựặc thù. Năng lực miễn dịch thể dịch và miễn dịch tế bào của hệ thống miễn dịch ựường ruột bị ảnh hưởng rất lớn bởi sự cân bằng của hệ vi sinh vật ruột. Thông qua tương tác với hệ thống miễn dịch ruột, các probiotic có thể ựiều chỉnh cả miễn dịch thụ ựộng và chủ ựộng hoặc cả hai. Tác ựộng ựiều chỉnh miễn dịch ựặc hiệu của probiotic phụ thuộc vào chủng giống hoặc các loài vi khuẩn probiotic. Tuy nhiên, cơ chế tác ựộng của probiotic ựối với việc nâng cao chức năng miễn dịch vẫn còn chưa ựược hiểu biết ựầy ựủ.
Vai trò cũng như cơ chế tác ựộng của các chủng vi sinh vật có trong chế phẩm Bacillus enzyme lên vật chủ ựược thể hiện qua bảng 2.8:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 29
Bảng 2.8: Cơ chế tác ựộng chủ yếu của các chủng probiotic lên vật chủ Vi khuẩn lactic Vi khuẩn Bacillus Nấm men
- Sinh bacteriocin - Cạnh tranh vị trắ bám.
- Sinh các peptit, kắch thắch hệ thống miễn dịch của vật chủ. - Cạnh tranh dinh dưỡng và vị trắ bám vào biểu mô.
- Sinh các axit hữu cơ, tăng hiệu quả hấp thu chất dinh dưỡng.
- Sinh enzyme phân giải các cơ chất như tinh bột, cenlulase; kắch thắch tiêu hoá.
- Sinh axit hữu cơ, kắch thắch tiêu hoá. - Hấp thu chất ựộc và cạnh tranh dinh dưỡng, vị trắ bám trên biểu mô với vi sinh vật gây bệnh.