1. TỔNG QUAN VỀ PROBIOTIC
1.4. Tiêu chuẩn lựa chọn chủng vi sinh vật probiotic
1
2
3
6
5
4
4. Màng chắn: nơi các sinh vật probiotic chiếm giữ các thụ cảm trên bề mặt ruột, độc tố được loại trừ.
5. Gây bệnh: các vi sinh vật gây bệnh và chất độc của chúng bám vào niêm mạc và các thụ cảm trên ruột và phá hủy chúng.
6. Các vi sinh vật probiotic
cư ngụ và nhân lên trong ruột, ngăn cản sự bám dính
và phát triển của các vi sinh vật gây bệnh.
1. Phản ứng miễn dịch được kích thích và hoạt tính kháng thể của vật chủ tăng lên.
2. Cạnh tranh chất dinh dưỡng:
các sinh vật probiotic cạnh tranh với các vi sinh vật gây bệnh các chất dinh dưỡng quan trọng.
3. Cạnh tranh loại trừ: các sinh vật probiotic khóa chặt các vị trí thụ cảm do
đó loại trừ được các vi sinh vật gây bệnh.
1.4.1. Lựa chọn các chủng probiotic.
Việc lựa chọn các chủng vi sinh vật với tiêu chuẩn đầu tiên là phải an toàn cho quá trình sản xuất và ứng dụng, có khả năng sống sót và chiếm lĩnh trong đường tiêu hóa vật chủ. Các tiêu chuẩn lựa chọn này được hợp lý hóa thông qua các thí nghiệm in vitro, từ đó sẽ tuyển chọn được các chủng có tiềm năng như là nguồn probiotic.
Các chủng vi sinh vật probiotic được lựa chọn theo các tiêu chuẩn chủ yếu sau:
• Tính bám dính trên bề mặt đường tiêu hóa hoặc các tế bào biểu mô: các chủng probiotic phải bám dính được vào thành ruột non, khu trú tốt trong đường tiêu hoá và sinh sôi nảy nở. Khả năng bám dính được xem là một yêu cầu quan trọng để tăng khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh, bảo vệ biểu mô và tăng khả năng miễn dịch của vật chủ. Đặc tính này làm tăng khả năng cạnh tranh của các chủng probiotic với các vi sinh vật bất lợi khác.
• Hoạt tính kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gây bệnh: lựa chọn được các chủng có khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn là đặc tính quan trọng nhất trong phát triển probiotic. Các chủng probiotic cần có hoạt tính ức chế vi khuẩn gây bệnh và hoạt tính kháng khuẩn này có thể theo nhiều cơ chế khác nhau.
• Khả năng tồn tại trong môi trường axit dạ dày: khoang miệng và dạ dày của vật chủ là nơi có môi trường axit (pH=2-3) và có mặt các enzym tiêu hoá (amylaza, proteaza, lysozym…). Các chủng vi sinh vật được coi như là nguồn probiotic phải tồn tại được trong điều kiện này. Hiện nay các công ty đã khuyến cáo dùng vỏ bọc (microcapsute) với chế phẩm probiotic nhằm tăng khả năng sống của vi khuẩn probiotic khi đi qua khoang miệng và dạ dày.
• Khả năng chịu muối mật: thông thường, muối mật trong dịch tiêu hoá của động vật dao động 1-3% . Để tồn tại và phát triển, các chủng probiotic phải
có khả năng tồn tại và phát triển với nồng độ muối mật ≥ 2%, ngoài ra một số chủng probiotic (nấm men, Bacillus và Lactobacillus) có khả năng sinh enzym
tiêu hoá như: amylaza, xenlulaza và proteaza, lipaza và phytaza có vai trò làm tăng khả năng tiêu hoá thức ăn và hấp thu chất dinh dưỡng của vật chủ.
1.4.2. Các chủng vi sinh vật dùng phổ biến trong probiotic.
⮚ Vi khuẩn lactic: gồm 2 chi vi khuẩn chủ yếu là Lactobacillus và Bifidobacterium.
Các loài thuộc chi Lactobacillus: L.acidophilus, L.amylovorus, L.brevis,
Lactobacillus GG, L.caucasicus, L.crispatus, L.bulgaricus, L.fermenti, L.gasseri, L.helveticus, L.johnsonii, L.lactis, L.leichmannii, L.paracasei, L.plantarum, L.reuteri, L.rhamnosus, L.sporogenes.
Các loài thuộc chi Bifidobacterium: B.adolescentis, B.bifidum, B.breve,
B.infantis, B. animalis, B.licheniformis, B.longum.
⮚ Một số vi sinh vật probiotic khác không phải vi khuẩn lactic
Lactobacillus và Bifidobacterium: B.subtilis, Enterococcus faecium, S.boulardii, S.cerevisiae.
1.4.3. Yêu cầu an toàn đối với các chủng vi sinh vật probiotic.
Việc nghiên cứu, phát triển chế phẩm probiotic và sử dụng trong chăn nuôi bắt đầu từ khâu nghiên cứu sản xuất và tiêu thụ, sử dụng trên đàn gia súc, gia cầm. Như vậy các chủng vi sinh vật đã qua nhiều khâu tiếp xúc với con người, môi trường trước khi vào cơ thể động vật. Điều này cho thấy là yêu cầu an toàn đối với chủng vi sinh vật là vấn đề quan trọng nhất đối với vật nuôi, con người và môi trường. Đối với động vật cần có thời gian thử nghiệm từ 1 - 3 tháng, kiểm tra các chỉ tiêu tăng trọng, phản ứng cơ thể, theo dõi các bệnh tiêu hoá, bệnh nhiễm khuẩn và các phản ứng phụ. Ngoài ra cần có những thông số phân tích sinh hoá
về máu và đánh giá chỉ số coliform trong phân. Đối với con người không cần thiết phải thử nghiệm như trên động vật nhưng cần chú ý các phản ứng phụ như
dị ứng với da, mũi, mắt (Arturo et al, 2006). Với môi trường cần đảm bảo là vi sinh vật không có hại đối với con người và động vật, không mang gen lạ. Nói chung các chủng vi sinh vật probiotic có nguồn gốc tự nhiên (từ hệ vi sinh vật
đường ruột vật nuôi) là các chủng được khuyến cáo sử dụng. Tổ chức FAO (2002) đưa ra hướng dẫn với việc tuyển chọn các chủng probiotic, ngoài các đặc tính probiotic và đảm bảo an toàn thì các chủng này phải được cụ thể hoá các thông tin về nguồn gốc chủng, tên phân loại đến chi và loài. Đối với vấn đề an toàn probiotic, cộng đồng Châu Âu đã lập một Uỷ ban khoa học về dinh dưỡng động vật (SCAN: scientific committee for animal nutrition) đưa ra những quy định đánh giá an toàn đối với sản phẩm và những khuyến cáo cho vấn đề này qua các điều luật ((SCAN, 2000).
Tổ chức FAO (2002) khuyến cáo các chủng probiotic không những cần được phân loại chính xác mà còn phải được cung cấp và lưu giữ tại các bảo tàng
vi sinh vật đạt tiêu chuẩn quốc tế. Quy trình sản xuất phải theo tiêu chuẩn GMP (Good Manufacturing Practices).
1.4.4. Phân loại vi sinh vật.
Yêu cầu tiên quyết là các chủng vi sinh vật probiotic phải được định danh chính xác đến chi và loài (FAO, 2002). Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại KIT định danh vi sinh vật khác nhau, tuy nhiên các KIT này được phát triển dựa trên các đặc tính sinh lý và sinh hoá của các vi sinh vật đã biết, vì vậy với yêu cầu định danh chính xác cần kết hợp các đặc tính phân loại về hình thái, sinh lý sinh hoá và sinh học phân tử. Phương pháp định danh dựa theo sinh học phân tử hiện nay chủ yếu vẫn là dựa theo kỹ thuật giải trình tự đoạn gen mã hoá cho ARN riboxom 16S (đối với vi khuẩn) và đoạn D1D2 của gen mã hoá cho ARN riboxom 28S hoặc vùng ITS (đối với nấm men). Trong những điều kiện cho phép thì người ta tiến hành kỹ thuật lai ADN với các chủng chuẩn để khẳng định vị trí phân loại của chủng nghiên cứu tới loài.