I. Tổng Quan Nghiên Cứu Probiotic Chứa Bacillus Streptococcus
Nghiên cứu về probiotic mới chỉ bắt đầu vào thế kỷ 20, với những khám phá ban đầu của Henry Tissier về sự khác biệt hệ vi sinh vật ở trẻ khỏe mạnh và trẻ bị tiêu chảy. Elie Metchnikoff sau đó chứng minh lợi ích của Lactobacillus, đặc biệt là trong việc hạn chế nội độc tố. Ông giải thích về sức khỏe vượt trội của người Cô-dăc ở Bulgary, liên quan đến việc tiêu thụ các sản phẩm sữa lên men. Những nghiên cứu này đặt nền móng cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp probiotic, với nhiều loại vi khuẩn được ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm, và chăn nuôi. Việt Nam hiện đang chứng kiến sự tăng trưởng đáng kể trong việc sử dụng chế phẩm probiotic, nhưng thiếu các tiêu chuẩn kiểm nghiệm chất lượng, đặt ra yêu cầu cấp thiết cho việc nghiên cứu và xây dựng tiêu chuẩn kiểm nghiệm.
1.1. Lịch Sử Phát Triển của Probiotic Từ Tissier đến Metchnikoff
Nghiên cứu về probiotic mới chỉ bắt đầu vào thế kỷ 20. Henry Tissier, một bác sỹ người Pháp đã quan sát và thấy rằng phân của những đứa trẻ mắc bệnh tiêu chảy có ít vi khuẩn lạ hình trứng hoặc hình chữ Y hơn những đứa trẻ khỏe mạnh. Sau đó năm 1907, Elie Metchnikoff-người Nga, đạt giải Nobel đã chứng minh được rằng việc tiêu thụ Lactobacillus sẽ hạn chế các nội độc tố của hệ vi sinh vật đường ruột. Metchnikoff tin rằng lý do chính gây ra quá trình lão hóa của con người là do chất độc tạo thành bởi sự thối rữa và sự lên men trong ruột. Có thể nói Tissier và Metchnikoff là người đầu tiên đưa ra những đề xuất mang tính khoa học về probiotic, làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo về probiotic.
1.2. Định Nghĩa Probiotic Hiện Đại và Các Ứng Dụng Thực Tế
Từ “probiotic” có nguồn gốc từ Hy Lạp có nghĩa là “cho cuộc sống”. Theo định nghĩa của FAO/WHO (2001): “probiotic là những vi thể sống mà với số lượng được kiểm soát hợp lý sẽ giúp bồi bổ sức khoẻ cho người tiếp nhận”. Các probiotic có thể là vi khuẩn, nấm mốc và men, nhưng hầu hết probiotic là vi khuẩn. Trong đó vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) được sử dụng phổ biến nhất. Hiện nay probiotic được ứng dụng rộng rãi trong các thực phẩm, dược phẩm và chăn nuôi, đặc biệt là dược phẩm và thực phẩm.
II. Tổng Quan Về Bacillus Streptococcus Faecalis Trong Probiotic
Bacillus và Streptococcus faecalis là hai chủng vi khuẩn quan trọng được sử dụng trong các chế phẩm probiotic. Bacillus, đặc biệt là Bacillus subtilis và Bacillus clausii, nổi tiếng với khả năng tạo bào tử, giúp chúng sống sót qua các điều kiện khắc nghiệt. Streptococcus faecalis (nay là Enterococcus faecalis) là một vi khuẩn Gram dương, thuộc nhóm vi khuẩn lactic. Việc sử dụng các chủng này trong probiotic nhằm mục đích cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch. Tuy nhiên, cần có các tiêu chuẩn kiểm nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả của các chế phẩm probiotic chứa các chủng này.
2.1. Đặc Điểm Sinh Học và Vai Trò của Bacillus trong Probiotic
Nhóm vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh: chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính α- amylase và protease. Các chủng này không gây độc, không gây bệnh cho người và vật nuôi. Nhóm vi khuẩn này có tác dụng phân giải các hợp chất hữu cơ bị ô nhiễm trong môi trường. Thường chọn các chủng vi khuẩn thuộc giống Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis,…). Ngoài khả năng sinh α- amylase và protease chúng còn sinh ra bacteriocin. Các vi khuẩn này chủ yếu tham gia vào quá trình làm sạch môi trường và tham gia vào quá trình đấu tranh sinh học, ức chế vi khuẩn gây bệnh, hạn chế dịch bệnh cho vật nuôi.
2.2. Đặc Điểm Sinh Học và Ứng Dụng của Streptococcus Faecalis
Nhóm vi khuẩn lactic: thường chọn các chủng vi khuẩn lactic điển hình thuộc giống Lactobacillus (Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei …). Trong hoạt động sống vi khuẩn lactic chuyển đường thành acid lactic, ngoài ra nó có thể sinh ra bacteriocin-một loại hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn và có phổ ức chế vi sinh vật khá rộng. Loại chất kháng sinh này không gây ra tính kháng kháng sinh ở các vi khuẩn gây bệnh. Acid lactic và bacteriocin có khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh, giải độc cho đường ruột.
III. Phương Pháp Xác Định Phân Loại Định Lượng Vi Sinh Vật
Việc xác định, phân loại và định lượng vi sinh vật trong chế phẩm probiotic là bước quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Các phương pháp định danh vi sinh vật bao gồm các xét nghiệm sinh hóa truyền thống, nhuộm Gram, và các kỹ thuật sinh học phân tử như PCR. Định lượng vi sinh vật thường được thực hiện bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch. Cần có quy trình chuẩn hóa để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của các kết quả kiểm nghiệm, từ đó bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng và nâng cao chất lượng sản phẩm probiotic.
3.1. Các Phương Pháp Định Danh Vi Sinh Vật Từ Cổ Điển đến Hiện Đại
Các phương pháp định danh vi sinh vật bao gồm các xét nghiệm sinh hóa truyền thống, nhuộm Gram, và các kỹ thuật sinh học phân tử như PCR. Nhóm LAB bao gồm Streptococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus và Bifidobacterium. Nhóm không sinh acid lactic bao gồm Bacillus và men Saccharomyces. Ngoài ra còn một số nhóm vi sinh vật khác ít sử dụng hơn. Các vi sinh vật thường làm probiotic.
3.2. Phương Pháp Phân Tích Định Lượng Vi Sinh Vật Trong Probiotic
Định lượng vi sinh vật thường được thực hiện bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch. Các chế phẩm này thường ở dạng rất đậm đặc, do đó thường gặp vấn đề lớn trong việc đảm bảo độ sống sót của vi sinh vật trong quá trình sản xuất và bảo quản.
IV. Nghiên Cứu Kiểm Nghiệm Probiotic Kết Quả Thẩm Định Quy Trình
Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng quy trình kiểm nghiệm các chế phẩm probiotic chứa Bacillus và Streptococcus faecalis. Quá trình bao gồm phân lập, định danh, định lượng vi khuẩn, và phát hiện vi sinh vật gây bệnh. Các quy trình định danh, định lượng, và phát hiện vi sinh vật gây bệnh sau đó được thẩm định để đảm bảo tính chính xác, độ tin cậy và độ lặp lại. Kết quả cho thấy các quy trình được xây dựng có thể áp dụng để kiểm nghiệm chất lượng các chế phẩm probiotic trên thị trường.
4.1. Kết Quả Phân Lập và Định Danh Bacillus và Streptococcus Faecalis
Quy trình bao gồm phân lập, định danh, định lượng vi khuẩn, và phát hiện vi sinh vật gây bệnh. Mục tiêu cụ thể: - Phân lập các chủng vi khuẩn Bacillus và Streptococcus faecalis từ chế phẩm probiotic trên thị trường. - Định danh vi khuẩn phân lập được bằng phương pháp thường quy.
4.2. Thẩm Định Quy Trình Độ Đặc Hiệu Độ Nhạy và Độ Lặp Lại
Các quy trình định danh, định lượng, và phát hiện vi sinh vật gây bệnh sau đó được thẩm định để đảm bảo tính chính xác, độ tin cậy và độ lặp lại. - Thẩm định các quy trình định danh, định lượng và phát hiện vi sinh vật gây bệnh.
4.3. Kết Quả Thử Giới Hạn Vi Sinh Vật Gây Bệnh E.coli Shigella Salmonella
Phát hiện vi sinh vật gây bệnh bằng phương pháp cấy trên đĩa thạch. Thử nghiệm các quy trình đối với các loại vi khuẩn gây bệnh thường gặp: E.coli, Shigella, Salmonella, Candida albicans, Staphylococcus aureus
V. Ứng Dụng Quy Trình Kiểm Nghiệm Đánh Giá Chế Phẩm Probiotic
Quy trình kiểm nghiệm đã được thẩm định được ứng dụng để đánh giá chất lượng các chế phẩm probiotic chứa Bacillus và Streptococcus faecalis trên thị trường. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể về số lượng vi sinh vật sống giữa các sản phẩm. Một số sản phẩm không đạt tiêu chuẩn về số lượng vi khuẩn được công bố trên nhãn. Việc áp dụng quy trình kiểm nghiệm này giúp nhà sản xuất cải thiện chất lượng sản phẩm và giúp người tiêu dùng lựa chọn chế phẩm probiotic an toàn và hiệu quả.
5.1. Phân Tích Chế Phẩm Probiotic Kết Quả Định Lượng Vi Sinh Vật Sống
Ứng dụng quy trình đã thẩm định kiểm nghiệm một số chế phẩm probiotic chứa vi khuẩn Bacillus và Streptococcus faecalis dạng đơn chủng và đa chủng từ các chế phẩm thu thập được. Đánh giá chất lượng của các chế phẩm probiotic đã thực hiện.
5.2. Đánh Giá Chất Lượng Chế Phẩm So Sánh với Tiêu Chuẩn Công Bố
So sánh với tiêu chuẩn quốc tế và các tiêu chuẩn khác trong nước để có thể đánh giá khách quan. Hiện nay, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn nào để kiểm tra các chế phẩm probiotic về mặt số lượng, chất lượng và các chỉ tiêu vi sinh để đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng.
VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Tiêu Chuẩn Kiểm Nghiệm Probiotic
Nghiên cứu này đã xây dựng và thẩm định thành công quy trình kiểm nghiệm các chế phẩm probiotic chứa Bacillus và Streptococcus faecalis. Quy trình này có thể được sử dụng để kiểm soát chất lượng sản phẩm probiotic trên thị trường Việt Nam. Hướng phát triển tiếp theo là mở rộng nghiên cứu để xây dựng tiêu chuẩn quốc gia về kiểm nghiệm các chế phẩm probiotic, bao gồm nhiều chủng vi khuẩn khác nhau và các chỉ tiêu chất lượng khác.
6.1. Đóng Góp của Nghiên Cứu Cơ Sở Xây Dựng Tiêu Chuẩn Quốc Gia
Đóng góp trong việc xây dựng tiêu chuẩn kiểm nghiệm một số chủng probiotic từ đó góp phần xây dựng tiêu chuẩn quốc gia về kiểm nghiệm các chế phẩm probiotic.
6.2. Ứng Dụng Thực Tiễn và Hướng Phát Triển trong Tương Lai
Ứng dụng quy trình trong kiểm nghiệm các chế phẩm probiotic đang lưu hành trên thị trường, góp phần đảm bảo sức khỏe nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.
