Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.4. Tổng quan về probiotic
2.4.1. Khái niệm về probiotic
Thuật ngữ probiotic được nhắc tới đầu tiên bởi Lilly and Stillwell (1965) để miêu tả những yếu tố kích thích sinh trưởng được sản sinh bởi vi sinh vật. Probiotic được bắt nguồn từ gốc Hy Lạp với nghĩa trợ sinh (Prolife). Fuller (1989) định nghĩa Probiotic như một loại thức ăn bổ sung vi sinh vật sống, có tác động có lợi đến động vật chủ nhờ khả năng duy trì sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột. Năm 1989, US FDA (Food and Drug Administriation) đã yêu cầu những nhà sản xuất dùng thuật ngữ vi sinh vật được cho ăn trực tiếp là DFM (Direct Fed Microbials) hơn là dùng probiotic. FDA định nghĩa DFM như một nguồn vi sinh vật sống tìm thấy trong tự nhiên, nó bao gồm cả vi khuẩn, nấm mốc, nấm men (Lã Văn Kính, 1998).
2.4.2. Cơ chế tác dụng của probiotic
Trong ống tiêu hóa có hàng trăm nghìn tỷ vi khuẩn, số lượng vi khuẩn có lợi đường ruột thường được duy trì ở một tỷ lệ cân bằng so với vi khuẩn có hại, tỷ lệ này vào khoảng 85/15 (85% vi khuẩn có lợi và 15% vi khuẩn có hại). Nếu tỷ lệ cân bằng này nghiêng về phía vi khuẩn có hại thì xuất hiện rối loạn tiêu hóa, suy giảm khả năng miễn dịch niêm mạc ruột, dẫn đến suy giảm sức kháng bệnh của toàn cơ thể. Sự suy giảm vi khuẩn có ích thường xẩy ra khi sử dụng kháng sinh, tiếp xúc với hóa chất nông nghiệp hoặc do ô nhiễm. Bổ sung probiotic là gieo lại vi khuẩn có ích bị tổn hại do các yếu tố trên.
Theo tài liệu của Han Poong industry Co., Ltd., (2002), Fuller (1992); Fuller (1989); Lã Văn Kính (1998), cơ chế tác dụng của probiotic như sau:
- Duy trì hệ vi sinh vật có lợi trong đường ruột bằng cách loại trừ cạnh tranh và hoạt động đối kháng.
Cạnh tranh bao gồm: Cạnh tranh về vị trí bám dính trên nhung mao ruột, cạnh tranh chất dinh dưỡng, cạnh tranh về khối lượng các chất sinh ra bởi vi sinh vật. Nhiều nghiên cứu chứng minh probiotic ức chế bám dính trên nhung mao của vi sinh vật gây bệnh như: E.coli, sallmonella, tryphimurium.Việc ức chế khả năng bám dính của vi sinh vật gây bệnh sẽ ngăn ngừa sự phát triển và gây bệnh của chúng, từ đó probiotics được coi là giải pháp phòng ngừa bệnh đường ruột.
- Tăng khả năng tiêu hóa thức ăn: Kích thích tính thèm ăn, làm tăng tích lũy mỡ, nitrogen, Ca, P, Cu, Mn (Nahason et al., 1992 - 1996; trích dẫn bởi Lã Văn Kính, 1998).
- Làm giảm urease trong chất chứa ruột non, ngăn chặn tổng hợp những amin độc, giảm nồng độ NH3 trong phân gia súc, gia cầm, do đó ảnh hưởng có lợi đối với môi trường.
- Tổng hợp vitamin nhóm B như: B1, B2, B6, B12.
- Trung hòa và khử độc tố trong đường ruột. Ảnh hưởng có lợi của probiotic trong thức ăn là sự sản xuất các chất kháng khuẩn có tác dụng trung hòa độc tố tiêu chảy của vi khuẩn E.coli.
- Kích thích hệ thống miễn dịch: Yếu tố được xác định có vai trò kích thích hệ thống miễn dịch là thành phần của vách tế bào vi khuẩn (peptidoglycan). Sự phân hủy peptidoglycan tạo ra chất muramin peptid có tác dụng kích thích hoạt động của đại thực bào. Khả năng bám vào niêm mạc ruột của probiotic tạo lên sự tương tác giúp probiotic tiếp xúc với hệ thống lympho đường ruột và hệ thống miễn dịch, nhờ đó thúc đẩy hiệu quả miễn dịch và tạo nên sự ổn định của hàng rào bảo vệ của ruột.
2.4.3. Thông tin về sản phẩm Bacillus Weaner
Bacillus Weaner là sản phẩm Probiotic có chứa 3 loại vi khuẩn là:
Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus licheformis dạng bào tử bền nhiệt
của công ty BioSpring sản xuất.
Thành phần của sản phẩm: Tổng số bào từ Bacillus ≥1 x 1012CFU/kg
+ Bào tử Bacillus subtilis...……≥4 x 1011CFU/kg
+ Bào tử Bacillus coagulans………..≥3 x 1011CFU/kg
2.4.3.1. Bacillus subtilis,
Đặc điểm: Trực khuẩn gram dương, có bào tử, hiếu khí, di động được không có giáp mô, thích hợp ở nhiệt độ 350C, lên men đường glucose và saccharose.
Tác dụng: Sản sinh enzyme tiêu hoá: amylase, cellulase, pectinase, protease, lipase, tripsin, mannase, sản sinh các acid hữu cơ: acid lactic, acid acetic làm giảm pH đường ruột, tổng hợp vitamin nhóm B, cạnh tranh vị trí bám với vi khuẩn gây bệnh.
Hình 2.1. Hình thái Bacillus subtilis 2.4.3.2. Bacillus coagulans 2.4.3.2. Bacillus coagulans
Đặc điểm: là vi khuẩn Gram dương, dạng que di động,nhiệt độ phát triển tối ưu từ 35 - 50 ° C, pH thích hợp từ 5,5 – 6,5. Bacillus coagulans là loại vi khuẩn sinh bào tử, có khả năng chịu nhiệt và môi trường khắc nghiệt tốt.
Tác dụng: có khả năng sinh ra acid lactic, acid này dễ dàng được hấp thu hoàn toàn và có tính phản ứng miễn dịch.
2.4.3.3. Bacillus licheformis
Hình 2.3. Hình thái Bacillus licheformis
Đặc điểm: là vi khuẩn Gram dương, hình que, ưa nhiệt. Nhiệt độ tăng trưởng tối ưu khoảng 30° C, tuy nhiên nó có thể tồn tại ở nhiệt độ cao hơn nhiều. Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nghèo dinh dưỡng, đặc biệt trong đất,
Bacillus licheformis có khả năng tạo bào tử. Những bào từ này có khả năng chịu
nhiệt, lạnh, bức xạ và các áp lực từ môi trường tốt. Dưới những điều kiện tốt, các bào tử nảy mầm trở thành tế bào vi khuẩn.
Tác dụng: tiết ra enzyme phân hủy carbohydrate, chất béo, đạm thành các đơn vị nhỏ hơn nên giúp cải thiện trọng lượng, chuyển hóa thức ăn, giảm bệnh tiêu chảy và giảm tỷ lệ chết non ở vật nuôi.
Bảng 2.1. Khả năng chịu nhiệt của các chủng Bacillus trong sản phẩm Bacillus Weaner
Chủng Bacillus
Mật số ban đầu (CFU/g)
Mật số bảo toàn khi sốc nhiệt 10 phút (CFU/g)
80° C 90° C 100° C
Bacillus subtilis 1 x 109 0,98 x 109 0,94 x 109 0,92 x 109
Bacillus licheformis 1 x 109 0,98 x 109 0,95 x 109 0,92 x 109
Bacillus coagulans 1 x 109 0,95 x 109 0,95 x 109 0,90 x 109 Nguồn: Phòng R&D, công ty cổ phần CNSH Mùa Xuân (2017)
Có thể thấy bào tử các chủng Bacillus trong chế phẩm Bacillus Weaner có khả năng chịu nhiệt tốt. Mật số bảo toàn cao, khả năng chịu nhiệt trong quá trình ép viên tốt.
Bảng 2.2. Khả năng sinh Enzyme của các chủng Bacillus - BioSpring
Chủng Bacillus
Khả năng sản sinh các loại Enzyme tiêu hóa Protease (IU/g) Amylase (IU/g) Phytase (IU/g) Cellulase (IU/g) Tiêu hóa Protein Tiêu hóa tinh bột Tiêu hóa phytase, giải phóng Ca, P
Tiêu hóa xơ
Bacillus subtilis 64,9 462,9 397,7 24,7
Bacillus licheformis 26,1 336,7 390,1 21,2
Bacillus coagulans 77,5 357,7 409,0 20,0
Khả năng sinh enzyme tiêu hóa của các chủng Bacillus có trong sản phẩm Bacillus Weaner ở nồng độ
105– 106 CFU/g trong điều kiện sinh lý tiêu hóa vât nuôi.
Nguồn: Phòng R&D, công ty cổ phần CNSH Mùa Xuân 2017
Bảng 2.3. Khả năng sinh Enzyme của sản phẩm Bacillus Weaner
Khả năng sinh Enzyme
Protease (IU/g) Amylase (IU/g) Phytase (IU/g) Cellulase (IU/g) Tiêu hóa Protein Tiêu hóa tinh bột Tiêu hóa phytase, giải phóng Ca, P Tiêu hóa xơ
Bacillus Weaner (IU/g) 5281,0 336660,0 319660,0 18470,0
Khả năng sinh enzyme tiêu hóa của sản phẩm Bacillus Weaner khi được bổ sung với liều 108– 109
CFU/kg thức ăn trong điều kiện sinh lý vật nuôi.
Nguồn: Phòng R&D, công ty cổ phần CNSH Mùa Xuân (2017)