Đề tài Tìm hiểu tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng probiotic trong chăn nuôi

CHÖÔNG I: MÔÛ ÑAÀU 1.1. Đặt vấn đề : Trong quaù trình caûi bieán di truyeàn, naêng suaát chaên nuoâi gia suùc gia caàm taêng leân ñaùng keå. Vieäc taêng maät ñoä nuoâi thaùch thöùc beänh taät gia taêng do bò nhieãm caùc mầm beänh khaùc nhau, ñaëc bieät laø vi khuaån ñöôøng ruoät nhö E.coli, Salmonella ssp., Clostridium perfringens vaø Campylobacter ssp. Beänh ñöôøng ruoät coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán ngaønh chaên nuoâi. Chuùng laøm giaûm naêng suaát, taêng tyû leä cheát vaø cuõng laø nguoàn nhieãm tieàm naêng cho caùc saûn phaåm thịt, giảm an toaøn thöïc phaåm cho con ngöôøi. Saûn phaåm thòt cuûa chuùng ta bò haïn cheá xuaát khaåu do khoâng ñuû chaát löôïng hay toàn dö khaùng sinh, chaát kích thích sinh tröôûng (ngöôøi chaên nuoâi troän vaøo thöùc aên ñeå kích thích sinh tröôûng, ngaên ngöøa beänh taät, giaûm tieâu toán thöùc aên). Vôùi yù thöùc ngaøy caøng taêng cuûa con ngöôøi veà söï khaùng thuoác cuûa vi khuaån, neân vieäc söû duïng khaùng sinh chöõa beänh, phoøng beänh cho gia caàm ñaõ giaûm daàn. Töø laâu ñaõ coù nhöõng moái quan taâm ñeán vieäc tìm ra moät loaïi chaát thay theá khaùng sinh trong chaên nuoâi. Vi sinh vaät soáng trong oáng tieâu hoùa cuûa vaät nuoâi coù aûnh höôûng saâu saéc ñeán moät vaøi quaù trình sinh lí cuûa vaät chuû. Vì vaäy, ñieàu quan trong laø phaûi hieåu cô cheá cuûa heä vi khuaån ñöôøng ruoät gia caàm, gia suùc, tìm ra chaát thay theá chaát khaùng sinh. Trong trạng thaùi bình thöôøng thì trong ñöôøng ruoät coù söï caân baèng giöõa vi khuaån coù lôïi vaø gaây beänh. Noù bò aûnh höôûng bôûi caùc töông taùc vaø quan heä coäng sinh vaø caïnh tranh. Coäng ñoàng vi khuaån ñoù khoâng chæ baûo veä boä maùy tieâu hoùa maø coøn taêng khaû naêng saûn xuaát trong ñoäng vaät chuû. Probiotic laø moät saûn phaåm ñöôïc caùc nhaø khoa hoïc nghieân cöùu vaø öùng duïng vaøo thức ăn gia súc, gia caàm nhaèm thay theá chaát khaùng sinh, taêng cường mieãn dòch cho vaät nuoâi. Probiotic coù khaû naêng haïn cheá tieâu chaûy ôû heo con, kích thích söï tieâu hoùa cuõng nhö taêng tröôûng cuûa heo thòt ñang laø ñoøi hoûi caáp thieát cuûa caùc nhaø chaên nuoâi. Vieäc saûn xuaát cheá phaåm probiotic töø caùc chuûng vi sinh vật cuøng vôùi enzyme boå sung vaøo thöùc aên chaên nuoâi seõ goùp phaàn naâng cao naêng suaát thoâng qua vieäc taêng söùc ñeà khaùng cho gia suùc, gia caàm, ñaëc bieät laø gia suùc non, taêng khaû naêng tieâu hoùa, haáp thuï chaát dinh döôõng, töø ñoù taêng thu nhaäp cho noâng hoä, giaûi quyeát coâng aên vieäc laøm, thuùc ñaåy saûn xuaát phaùt trieån. Ñeå coù ñöôïc thòt saïch ñaùp öùng nhu caàu tieâu thuï trong nöôùc vaø xuaát khaåu, ngaønh chaên nuoâi Vieät Nam coù theå tìm thaáy lôøi giaûi trong việc thay theá vieäc söû duïng khaùng sinh, chaát kích thích sinh tröôûng baèng probiotics kết hợp với enzyme hỗ trợ tiêu hóa. Cuï theå probiotic laø gì? Vaø việc boå sung probiotic vaøo thöùc aên cho vaät nuoâi thì coù lôïi nhö theá naøo? Ñeå saûn xuaát cheá phaåm probiotic ñaëc thuø cho chaên nuoâi caàn nghieân cöùu trieån khai nhöõng vaán ñeà gì? Ñeå giaûi ñaùp nhöõng caâu hoûi treân toâi choïn ñeà taøi khoùa luaän toát nghieäp nhan ñeà: “Tìm hieåu tình hình nghieân cöùu, saûn xuaát vaø öùng duïng probiotic trong chaên nuoâi”. 1.2. Muïc ñích ñeà taøi: Muïc ñích cuûa ñeà taøi nhaèm tìm hieåu nhöõng nghieân cöùu veà phaân laäp, tuyeån choïn caùc vi sinh vaät laøm cheá phaåm probiotic trong chaên nuoâi treân theá giôùi vaø ôû Vieät Nam. Tìm hieåu veà quy trình saûn xuaát cheá phaåm probiotic ÖÙng duïng cuûa cheá phaåm trong chaên nuoâi 1.3. Noäi dung ñeà taøi: - Toång quan veà nghieân cöùu saûn xuaát vaø öùng duïng probiotic trong chaên nuoâi, cụ theå laø vi khuaån leân men lactic, Bacillus spp. vaø naám men cuõng nhö caùc enzyme hoã trôï tieâu hoùa nhaèm taêng hieäu suaát söû duïng thöùc aên. - Thöïc nghieäm quy trình saûn xuaát thöû cheá phaåm probiotic: khaûo saùt tìm caùc moâi tröôøng saûn xuaát vaø ñieàu kieän baûo quaûn cheá phaåm; khaûo saùt khaû naêng sinh enzym cellulase töø chuûng naám moác Aspergillus niger, Asperigillus oryzae; thu cheá phaåm enzym cellulase boå sung vaøo cheá phaåm probiotic. 1.4. ÖÙng duïng ñeà taøi: Ñeà taøi laø cô sôû lyù thuyeát cho nghieân cöùu thöïc nghieäm veà phaân laäp tuyeån choïn nhöõng chuûng vi sinh vaät coù hoạt tính probiotic đeå saûn xuaát vaø phaùt trieån cheá phaåm probiotic öùng duïng trong chaên nuoâi taïi Vieät Nam. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PROBIOTIC 2.1. Lòch söû nguoàn goác: Vieäc söû duïng vi sinh vaät soáng nhaèm, taêng cöôøng söùc khoûe cho con ngöôøi khoâng phaûi laø môùi. Treân haøng nghìn naên veà tröôùc, raát laâu ñôøi khi chöa tìm ra thuoác khaùng sinh, con ngöôøi ñaõ bieát ñeán caùc thöïc phaåm chöùa vi sinh vaät soáng coù lôïi cho söùc khoûe nhö: Söõa leân men, caùc saûn phaåm leân men khaùc… khi ñieàu tra döïa treân khoa hoïc, vieäc söû duïng caùc loaïi thöïc phaåm leân men trong nhieàu neàn vaên hoùa cuûa theá giôùi xaûy ra tröôùc söï ra ñôøi cuûa ñieän laïnh. Khaùi nieäm aùp duïng caûi thieän söùc khoûe baèng caùch boå sung töï nhieân caùc vi sinh vaät coù ích cho ñöôøng ruoät, baèng caùch theâm vaøo ñoà uoáng ñi töø theá kyû thöù möôøi chín muoän. Vaøo thôøi ñieåm ñoù, moät soá baùc só cho raèng do beänh taät vaø laõo hoùa chính laø quaù trình ñeå xaây döïng caùc saûn phaåm chaát thaûi hoaëc, söï thoái röõa trong ruoät giaø (phaàn döôùi cuûa ruoät giaø maø ñoå vaøo tröïc traøng), vaø vaät lieäu ñoäc haïi bò roø ræ töø ruoät keát vaøo doøng maùu. Quaù trình roø ræ-baây giôø goïi laø ruoät thaám hoaëc hoäi chöùng ruoät bò thuûng, vaø daãn ñeán ngoä ñoäc töø noù, ñöôïc goïi laø söï töï thuï ñoäc . Lyù thuyeát cho raèng söï töï thuï ñoäc thay ñoåi cheá ñoä aên kieâng nhaèm giaûm phaân huûy chaát ñoäc haïi trong ruoät keát seõ coù lôïi cho söùc khoûe. Moät soá nhaø quan saùt ñaõ bieát veà vieäc söû duïng caùc vi khuaån Acid lactic trong xuùc xích, leân men thòt vaø baûo veä noù khoûi hö hoûng, bôûi vì caùc vi khuaån naøy voâ haïi ñoái vôùi con ngöôøi, hoï ñaõ nghó raèng boå sung chuùng vaøo cheá ñoä aên uoáng baèng caùch, aên caùc loaïi thöïc phaåm leân men seõ laøm giaûm löôïng ñoäc toá saûn xuaát trong ruoät keát. Nhoùm Lactobacilli cuûa vi khuaån, moät soá trong ñoù ñöôïc tìm thaáy trong söõa chua, ñaây laø những ngöôøi ñaàu tieân tìm hiểu, xaùc ñònh probiotic. Trong thaäp nieân 1920 vaø 1930, nhieàu baùc só khuyeán caùo Acidophillus coù trong söõa, trong ñoù coù caùc loaøi vi khuaån Lactobacillus acidophillus, ñeå ñieàu trò taùo boùn vaø tieâu chaûy . Ñieàu naøy ñaõ ñöôïc ñieàu trò hieäu quaû cho nhieàu beänh nhaân Giai ñoaïn tieáp theo trong söï phaùt trieån cuûa probiotic vaøo nhöõng naêm 1950, khi caùc nhaø nghieân cöùu y teá baét ñaàu biết đến Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus acidophilus laø moät caâu traû lôøi cho moät soá caùc taùc duïng phuï tieâu hoùa khi duøng thuoác khaùng sinh. Moïi ngöôøi bieát raèng thuoác khaùng sinh phaù vôõ caân baèng töï nhieân cuûa ñöôøng ruoät baèng caùch gieát cheát vi cuûa caùc lôïi ích cuõng nhö caùc vi khuaån gaây beänh. Caùc nhaø nghieân cöùu nghó raèng vieäc uoáng caùc cheá phaåm có boå sung Lactobacillus acidophilus, coù theå buø ñaép nhöõng taùc duïng phuï cuûa thuoác khaùng sinh. Moät trong nhöõng khoù khaên chính của cheá phaåm probiotic laø ñaûm baûo söï soáng soùt cuûa nhöõng vi khuaån khi ôû trong daï daøy vaø caùc quaù trình tieâu hoùa cuûa ruoät non vaø thaønh coâng với thöïc daân trong ruoät keát. Gaàn ñaây, probiotic vôùi sự soáng soùt ñaëc bieät vaø thaønh coâng với thöïc daân trong ruoät keát ñöôïc minh chöùng trong caùc nghieân cöùu, ñaõ noåi leân treân theá giôùi. Ñieàu naøy cho thaáy, probiotic ñaõ ñöôïc saøng loïc töø nhieàu chuûng cuûa lactobacilli Goldin, Sherwood Gorbach vaø Barry ñaõ nghieân cöùu Lactobacillus GG  (LGG) và chöùng minh coù hieäu quaû choáng vieâm ñaïi traøng Clostridium difficile chống nhieãm truøng ruoät keát laø keát quaû cuûa Overkill, khaùng sinh cuûa vi khuaån höõu ích vaø choáng dò öùng  ôû treû em do ruoät thaám.  Hippoocrates vaø nheàu ngöôøi khaùc ñaõ chæ ñònh söõa leân men coù taùc duïng dinh döôõng vaø noù coù theå chöõa trò roái loaïn ruoät vaø daï daøy. ( oberman, 1985) Töø thôøi ñoù thì caùc nhaø khoa hoïc ñaõ nghieân cöùu vaø raát nhieàu ngöôøi ñaõ tìm ra nhöõng vi sinh vaät soáng vaø lôïi ích cuûa chuùng coù yù nghóa raát lôùn ñeán cuoäc soáng cuûa con ngöôøi. Vôùi hai nhaø khoa hoïc Lourens Hattigh vaø Viljoen, 2001, nhöõng nghieân cöùu töø tröôùc caùc kieán thöùc veà probiotic ngaøy caøng ñöôïc ñaåy maïnh hôn nuõa Giai đoạn của theá kỷ này laø ñeà caäp ñeán vieäc söû duïng söõa leân men ñeå ñieàu trò beänh laây nhieãm ñöôøng ruoät, caùc nghieân cöùu gaàn ñaây taäp trung vaøo lôïi ích khaùc cuả caùc vi khuaån khi ôû trong ñöôøng ruoät vaø caùc loaïi thöïc phaåm ñeå vaän chuyeån vaøo cô theå con ngöôøi vaø vaät nuoâi. 2.2. Ñònh nghóa probiotic: Thuaät ngöõ probiotic do Metchnikoff  ñöa ra khi nghieân cöùu taïi sao nhöõng ngöôøi noâng daân BUNGARY coù söùc khoûe toát vaøo naêm 1970. Probiotic laø nhöõng nhoùm vi khuaån trung tính, soáng trong ñöôøng tieâu hoùa cuûa ñoäng vaät, chuùng taïo thaønh moät khu heä vi sinh vaät, chuùng caûn trôû söï phaùt trieån cuûa moät soá vi sinh vaät gaây beänh, cung caáp cho con ngöôøi moät soá chaát coù lôïi cho cô theå, aûnh höôûng toát ñeán heä mieãn dòch. Con ngöôøi söû duïng caùc cheá phaåm coù chöùa caùc probiotic nhö moät loaïi thöïc phaåm vaø nhö moät loaïi thuoác phoøng vaø chöõa beänh. Ñoàng haønh vôùi thuaät ngöõ probiotic laø thuaät ngöõ PREBIOTIC : Laø nhöõng non-digestible oligosaccharides (NDOs), aûnh höôûng ñeán söï phaùt trieån cuûa khu heä vi sinh vaät (bao goàm caû resistant starches). Söï keát hôïp cuûa probiotic vaø prebiotic  goïi laø synbiotic taêng cöôøng khaû naêng ñieàu hoøa khu heä vi sinh vaät aûnh höôûng ñeán khaû naêng tieâu  hoùa, choáng  beänh ñöôøng tieâu hoùa cuûa vaät chuû. Töø “probiotics” coù nguoàn goác töø Hy Laïp coù nghóa laø “Cho cuoäc soáng”. Tuy nhieân, ñònh nghóa veà probiotics ñaõ phaùt trieån nhieàu theo thôøi gian. Lily vaø Stillwell (1965), ñaõ moâ taû tröôùc tieân probiotic nhö hoãn hôïp ñöôïc taïo thaønh bôûi moät ñoäng vaät nguyeân sinh maø thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa ñoái töôïng khaùc. Phaïm vi cuûa ñònh nghóa naøy ñöôïc môû roäng hôn bôûi Sperti vaøo ñaàu nhöõng naêm baûy möôi bao goàm, dòch chieát teá baøo thuùc ñaåy phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Probiotic laø nhöõng vi sinh vaät nhö: vi khuaån hay naám men maø coù theå theâm vaøo thöïc phaåm vôùi muïc ñích ñieàu chænh quaàn theå vi sinh vaät ñöôøng ruoät cuûa sinh vaät chuû ( parrer, 1974). Vì vaäy, khaùi nieäm “probiotic” ñöôïc öùng duïng ñeå moâ taû “cô quan vaø chaát maø goùp phaàn vaøo caân baèng heä vi sinh vaät ruoät”. Ñònh nghóa chung naøy sau ñoù ñöôïc laøm cho chính xaùc hôn bôûi Fuller (1989), oâng ñònh nghóa probiotic nhö “moät chaát boå trôï thöùc aên chöùa vi sinh vaät soáng maø coù aûnh höôûng coù lôïi ñeán vaät chuû baèng vieäc caûi thieän caân baèng heä vi sinh vaät ruoät cuûa noù”. Khaùi nieäm naøy sau ñoù ñöôïc phaùt trieån xa hôn : “vi sinh vaät soáng (vi khuaån lactic vaø vi khuaån khaùc, hoaëc naám men ôû traïng thaùi khoâ hay boå sung trong thöïc phaåm leân men), maø theå hieän coù lôïi ñoái vôùi söùc khoûe cuûa vaät chuû sau khi ñöôïc tieâu hoùa nhôø caûi thieän tính chaát heä vi sinh vaät voán coù cuûa vaät chuû”( Havenaar vaø Huis in't Veld, 1992). Theo Laurent Verschuere vaø CTV (2000) probiotic ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: "Probiotics laø sinh vaät soáng coù aûnh höôûng toát cho vaät chuû nhôø vaøo söï bieán ñoåi heä sinh vaät gaén vôùi vaät chuû hay xung quanh vaät chuû, töø ñoù caûi thieän khaû naêng söû duïng thöùc aên, naâng cao khaû naêng choáng beänh cuûa vaät chuû, vaø caûi thieän moâi tröôøng xung quanh” Naêm 2001 Schrezenmeir vaø Devrese ñònh nghóa Probiotic laø "Löôïng vi sinh vật soáng xaùc ñònh vôùi soá löôïng thích hôïp ñöôïc chuaån bò trong caùc saûn phaåm, coù taùc duïng bieán ñoåi tích cöïc heä vi sinh vật vuøng ruoät vaø coù taùc duïng toát ñeán söùc khoûe vaät chuû” Theo ñònh nghóa cuûa FAO/WHO 2002:" Probiotic, ñoù laø nhöõng vi sinh vật soáng ñöôïc kieåm soaùt chaët cheõ, vôùi löôïng thích hôïp mang laïi lôïi ích cho vaät chuû".  Toùm laïi probiotic laø: - Taäp hôïp caùc vi sinh vaät soáng - Ñöôïc ñöa vaøo cô theå vaät nuoâi qua ñöôøng tieâu hoùa (thöùc aên hay thuoác) - Ñem laïi hieäu quaû thích cöïc cho söùc khoûe cuûa vaät chuû Ñeå “taäp hôïp caùc vi sinh vaät soáng “thöïc söï” ñem laïi hieäu quaû tích cöïc cho söùc khoûe vaät chuû”, chuùng phaûi ñöôïc choïn loïc ñaùp öùng caùc tieâu chuaån veà. - An toaøn sinh hoïc - Hoaït tính sinh hoïc - Ñaëc tính kyõ thuaät ñeå trôû thaønh saûn phaåm cuûa ngaønh leân men coâng nghieäp (Tuomola et al.,2001) 2.3. Tieâu chaån an toaøn sinh hoïc Caùc vi khuaån Lactic hay vi khuaån leân men Lactic acid bacteria (LAB), ñöôïc söû duïng laøm probiotic nhieàu nhaát vì chuùng ñöôïc söû duïng trong thöïc phaåm leân men truyeàn thoáng töø raát laâu. Ngöôøi ta xeáp chuùng vaøo vi sinh vaät GRAS (Generelly. Recognized. As safe ).lee y .k vaø salminens., 2009) 2.4. Hoaït tính sinh hoïc Ñeå coù aûnh höôûng tích cöïc leân söùc khoûe vaät chuû, probiotics phaûi coù nhöõng hoaït tính sinh hoïc nhö sau: - Coù khaû naêng soáng soùt qua ñöôøng tieâu hoùa nghóa laø chòu ñöôïc acid, dòch tieâu hoùa daï daøy - Coù khaû naêng keát dính treân beà maët bieåu moâ ruoät vaø toàn taïi laâu daøi beân trong ñöôøng tieâu hoùa - Coù hoaït tính ñoái khaùng choáng laïi caùc vi sinh vaät gaây beänh nhö: Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella. Ssp, Helicobacter pylori… - Kích thích mieãn dòch nhöng khoâng gaây vieâm - Khaùng ñoät bieán vaø khaùng ung thö ( Matila et al.,2002 ) 2.5. Đặc tính kỹ thuật ñeå trôû thaønh saûn phaåm cuûa ngaønh leân men coâng nghieäp - Khaû naêng leân men - Khaû naêng toå hôïp - Khaû naêng sinh axit lactic - Khaû naêng khaùng khuaån 2.6. Cô cheá hoaït ñoäng cuûa probiotic Caùch thöùc hoaït ñoäng cuûa probiotics laø loaïi tröø, caïnh tranh, nghóa laø caïnh tranh baùm vaøo maøng nhaày thaønh ruoät, qua ñoù taïo neân moät haøng raøo vaät lyù baûo veä söï taán coâng cuûa caùc khuaån gaây beänh ( Fullar, 2005). Chuùng cuõng saûn xuaát ra hoaït chaát khaùng khuaån vaø men kích thích heä thoáng mieãn dòch. Ngaên caûn söï phaùt trieån cuûa caùc vi khuaån gaây beänh baèng caùch sinh ra acid lactic, acid beùo, peroxide vaø caùc khaùng sinh. In vitro, caùc vi khuaån lactic ngaên caûn söï phaùt trieån cuûa Staphylococcus, Shigella, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Salmonella vaø caùc chuûng E.coli gaây beänh. Taêng cöôøng tieâu hoùa thöùc aên: Vi khuaån lactic saûn xuaát vitamin nhoùm B vaø caùc enzyme phaân giaûi protein, lipid vaø chuyeån hoùa ñöôøng latose trong söõa thaønh acid lactic, ngaên ngöøa chöùng tieâu chaûy do khoâng dung naïp ñöôøng lactose trong söõa (xaûy ra ôû 90% daân chaâu AÙ). Giaûm cholesterol: Nhieàu keát quaû cho thaáy vi khuaån lactic coù taùc duïng laøm giaûm cholesterol trong maùu. Gilliland vaø coäng söï thaáy raèng vi khuaån lactic phaân laäp töø phaân lôïn coù khaû naêng phaân huyû cholesterol trong moâi tröôøng nuoâi caáy. Caùc baùo caùo cho thaáy noàng ñoä cholesterol trong maùu thaáp ôû nhöõng con lôïn ñöôïc nuoâi baèng cholesterol coù boå sung caùc chuûng vi khuaån lactic ñöôïc phaân laäp treân. 2.6.1. Taùc duïng treân bieåu moâ ruoät. Vi sinh vaät probiotic coù khaû naêng baùm dính toát teá baøo bieåu moâruột, caïnh tranh nôi cö truù vôùi caùc vi sinh vật beänh và caïnh tranh dinh döôõng. Do ñoù, chuùng coù khaû naêng giaûm kích thích baøi tieát vaø nhöõng haäu quaû do phaûn öùng vieâm cuûa söï laây nhieãm vi khuaån, cuõng nhö đaåy maïnh söï taïo ra caùc phaân töû phoøng veä nhö chaát nhaày. 2.6.2.Taùc duïng ñeán heä vi sinh vaät ñöôøng ruoät Probiotic ñieàu chænh thaønh phaàn cuûa vi khuaån ñöôøng ruoät. Söï soáng soùt cuûa probiotic ñöôïc tieâu hoùa ôû nhöõng phaàn khaùc nhau cuûa boä phaän tieâu hoùa thì khaùc nhau giöõa caùc gioáng. Khi taäp trung ôû khoang ruoät, chuùng taïo neân söï caân baèng taïm thôøi cuûa heä sinh thaùi ñöôøng ruoät, söï thay ñoåi naøy ñöôïc nhaän thaáy moät vaøi ngaøy sau khi baét ñaàu tieâu thuï thöïc phaåm coù probiotic, phuï thuoäc vaøo coâng duïng vaø lieàu löôïng cuûa gioáng vi khuaån. Keát quaû chæ ra raèng vôùi söï tieâu thuï thöôøng xuyeân, vi khuaån ñònh cö moät caùch taïm thôøi trong ruoät, moät khi chaám döùt söï tieâu thuï thì soá löôïng vi sinh vaät probiotic seõ giaûm xuoáng. Ñieàu naøy thì ñuùng cho taát caû caùc loaïi probiotic. Vi khuaån probiotic ñieàu hoøa hoaït ñoäng trao ñoåi chaát cuûa sinh vaät ñöôøng ruoät. Probiotic coù theå laøm giaûm pH cuûa boä phaän tieâu hoùa vaø coù theå theo caùch ñoù seõ gaây caûn trôû cho hoaït ñoäng tieát ra enzyme cuûa sinh vaät ñöôøng ruoät. Probiotic ñònh cö ôû ruoät vôùi nhöõng vi khuaån coù lôïi vaø loaïi tröø beänh gaây ra bôûi caùc sinh vaät nhö E.coli, Salmonella vaø Clostridium ôû nhöõng vò trí loâng nhung cuûa ruoät non, nôi maø vi khuaån coù haïi seõ phaù huûy loâng nhung. Probiotic gia taêng söï khaùng beänh baèng caùch taêng ñoä cao cuûa loâng nhung vaø taêng ñoä saâu cuûa caùc khe naèm giöõa loâng nhung, theo caùch ñoù seõ gia taêng ñöôïc dieän tích beà maët haáp thu chaát dinh döôõng. Vì vậy, vaät seõ gia taêng hieäu quaû haáp thuï thöùc aên. Nhöõng nhaø khoa hoïc töø Vieän nghieân cöùu thöïc phaåm ôû Norwich, nöôùc Anh baùo caùo laø nhöõng probiotic ñaëc bieät coù theå tieâu dieät maàm beänh vi khuaån soáng ôû ruoät gia caàm, do ñoù giuùp loaïi boû moái ñe doïa söï ngoä ñoäc thöïc phaåm vi khuaån töø chuoãi thöùc aên. 2.6.2.1.Cô cheá khaùng khuaån của vi sinh vật probiotic: Vi sinh vật probiotic laøm giaûm soá löôïng vi khuaån gaây beänh ñeå ngaên chaën caùc maàm beänh bằng cách tieát ra caùc chaát khaùng khuaån öùc cheá caû vi khuaån Gram döông vaø Gram aâm. Ñoù laø caùc acid höõu cô nhö: Acid lactic, acid acetic…vaø ñaëc bieät laø Bacteriocin - nhoùm peptide hay protein ñöôïc toång hôïp nhôø ribosome coù hoaït tính khaùng vi sinh vaät (Hình 2.1). Nhöõng hôïp chaát naøy coù theå laøm giaûm khoâng chæ nhöõng sinh vaät mang maàm beänh maø coøn aûnh höôûng ñeán söï trao ñoåi chaát cuûa vi khuaån vaø söï taïo ra caùc ñoäc toá. Ñieàu naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch giaûm pH khoang ruoät thoâng qua söï taïo ra caùc acid beo chuoãi ngaén deã bay hôi, chuû yeáu laø acetate, propionate, vaø butyrate, nhaát laø acid lactic. Hình 2.1: Cô cheá khaùng vi sinh vaät cuûa Bacteriocin.(Cotter et al.,2005). Bacteriocin class I ( ñaïi dieän: nisin cuûa Lactococcus lactis), gaén vaøo lôùp lipid II, ngaên caûn söï vaän chuyeån caùc tieåu ñôn vò peptiddoglycan töø teá baøo chaát ñeán vaùch teá baøo, do ñoù ngaên caûn toång hôïp vaùch teá baøo hoaëc baùm vaøo lôùp lipid II, caùc phaân töû nisin taïo loã xuyeân maøng teá baøo daãn ñeán tieâu baøo; bacteriocin class II (ñaïi dieän sakacin cuûa Lactobacillus sake) laø caùc peptide löôõng tính coù khaû naêng xuyeân maøng teá baøo taïo keânh, loã treân maøng. Lôùp III (coøn goïi laø bacteriolysin nhö lysostaphin), protein khoâng beàn nhieät, taùc ñoäng tröïc tieáp leân vaùch teá baøo ñích. 2.6.2.2. Cô cheá tăng cường mieãn dòch và các hoạt tính khác Probiotic nhö laø phöông tieän ñeå phaân phaùt caùc phaân töû khaùng vieâm cho ñöôøng ruoät. Ñaåy maïnh söï baùo hieäu cho teá baøo chuû ñeå laøm giaûm ñaùp öùng vieâm. Taïo ñaùp öùng mieãn dòch ñeå laøm giaûm dò öùng. Vi khuaån probiotics coù khaû naêng huy ñoäng caùc teá baøo mieãn dòch, hoaït hoùa caùc ñaùp öùng mieãn dòch thích hôïp nhôø moät cô cheá phöùc taïp baét ñaàu baèng söï töông taùc giöõa teá baøo probiotic vaø teá baøo cuûa heä mieãn dòch. Moät nhoùm caùc nhaø khoa hoïc vöøa coâng boá taùc duïng cuûa vi sinh vaät probiotic aûnh höôûng nhö theá naøo ñeán hoaït ñoäng cuûa caùc gene cuûa caùc teá baøo trong ruoät. Ñaây laø keát quaû ñaàu tieân veà cô cheá thay ñoåi caùc phaûn öùng mieãn dòch cuûa probiotics. Nghieân cöùu ñöôïc thöïc hieän bôûi moät nhoùm caùc nhaø khoa hoïc cuûa Vieän Dinh döôõng vaø thöïc phaåm (TIFN) thuoäc tröôøng Ñaïi hoïc Maastricht vaø tröôøng Ñaïi hoïc Radboud (Haø Lan) vaø trung taâm nghieân cöùu Haø Lan NIZO. (hình 2.2.) Hình 2.2. Cô cheá mieãn dòch Lactobacillus plantarum-tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS Early Edition). Trong nhoùm caùc tình nguyeän vieân, moät soá ñöôïc tieáp thu probiotic soáng Lactobacillus plantarum, moät soá khaùc tieáp thu caùc teá baøo voâ hoaït cuûa chuûng probiotic naøy, vaø soá coøn laïi tieáp nhaän placebo. Caùc phaân tích bieåu hieän gene caùc teá baøo cuûa taù traøng ñaõ ñöôïc tieán haønh vaø cho thaáy roõ raøng hieäu quaû cuûa probiotic soáng ñoái vôùi caùc hoaït ñoäng teá baøo. Caùc hoaït ñoäng naøy kích hoaït heä mieãn dòch vaø cho pheùp noù giöõ vai troø baûo veä (phaûn öùng mieãn dòch) Giaùo sö Michiel Kleerebezem giaûi thích raèng caùc cô cheá phaân töû lieân quan ñeán hoaït ñoäng cuûa probiotics hieän vaãn coøn ít ñöôïc bieát ñeán. Caùc phöông phaùp tieáp caän ña chieàu cuûa TIFN, nôi taäp trung caùc nhaø khoa hoïc veà thöïc phaåm, veà ngaønh ruoät vaø caùc nhaø vi sinh vaät hoïc, ñaõ cho pheùp nghieân cöùu caùc cô cheá phaân töû caùc hoaït ñoäng cuûa probiotic. Caùc phaân tích bieåu hieän gene cho pheùp caùc nhaø khoa hoïc chöùng minh hieäu quaû tröïc tieáp cuûa probiotics ñoái vôùi maøng nhaày ruoät. Nhôø söï giuùp ñôõ cuûa cô sôû döõ lieäu vaø caùc chuyeân gia tin sinh hoïc, hoï ñaõ xaùc ñònh gene cuûa caùc teá baøo bieåu moâ gaây ra cô cheá cuûa caùc phaûn öùng mieãn dòch. Keát quaû nghieân cöùu ñaàu tieân veà cô cheá aûnh höôûng cuûa probiotic ñeán heä mieãn dòch naøy ñaõ ñöôïc xuaát baûn trong taïp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS Early Edition). Nhieàu nghieân cöùu gaàn ñaây coøn cho raèng probiotic coù taùc duïng khaùng ñoät bieán vaø khaùng ung thö nhôø söï töông taùc cuûa caùc teá baøo naøy vôùi caùc taùc nhaân gaây ñoät bieán vaø ung thö nhöng coøn gaây nhieàu baøn caõi. 2.7. Những vi sinh vật đóng vai trò là probiotic 2.7.1. Vi khuẩn Lactic 2.7.1.1. Hình thaùi, sinh lyù vi khuaån lactic Nhìn chung, vi khuaån lactic laø vi khuaån Gram döông, khoâng taïo baøo töûø, kò khí tuøy yù, haàu heát khoâng di ñoäng. Chuùng khoâng coù khaû naêng saûn xuaát nhöõng hôïp chaát caàn thieát ñeå chuùng toàn taïi vaø phaùt trieån. Moâi tröôøng soáng cuûa vi khuaån lactic phaûi hieän dieän haàu heát caùc chaát dinh döôõng. Chuùng ñöôïc tìm thaáy trong nhieàu loaïi thöïc phaåm leân men nhö söõa chua, kim chi, döa muoái chua, nem chua….Vi khuaån lactic toàn taïi khaù haïn cheá trong moät soá moâi tröôøng do nhu caàu dinh döôõng cao cuûa noù. * Phaân loaïi Theo khoaù phaân loaïi Bergey(2001), vi khuaån lactic ñöôïc xeáp Vaøo 4 hoï: Lactobacillaceae, Enterococcaceae, Leuconoscaceae, stretococcaceae Giôùi : Bacteria Ngaønh: Firmicutes Lôùp: Bacilli Boä: Lactobacillales Hoï I: Lactobacillaceae Gioáng I: Lactobacillus Gioáng II: Pediococcus Hoï II : Enterococcaceae Gioáng : Enterococcus Hoï III: Leuconoscaceae Gioáng : Leuconostoc Hoï IV: Streptococcaceae Gioáng I: Streptococcus Gioáng II: Lactococcus * Söï saép xeáp cuûa caùc chi Lactobacillus Ñaëc ñieåm Nhoùm I Nhoùm II Nhoùm III Leân men - + - CO2 töø glucose - - + CO2 töø gluconate - +a +a FDP aldolase present + + - Phosphoketolase - +b + Hieän nay Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus brevis Lactobacillus delbruckii Lactobacillus curvatus Lactobacillus buchneri Lactobacillus helveticus Lactobacillus plantarum Lactobacillus fermentum Lactobacillus salivarius Lactobacillus sakei Lactobacillus reuteri (a): Khi leân men, (b): Caûm öùng bôûi pentoses Nguoàn chuyeån theå töø Sharpe [117] and Kandler and Weiss [113 Veà maët hình thaùi caùc nhoùm vi khuaån lactic toàn taïi chuû yeáu ôû hai daïng: hình que hoaëc hình caàu - Hình caàu: Diplococcus (hình caàu keát ñoâi), Tetracoccus (4 teá baøo keát laïi), Streptococcus (hình caàu chuoãi). - Hình que: que ngaén hoaëc que daøi, coù theå toàn taïi daïng teá baøo ñôn, keát ñoâi, hoaëc keát chuoãi. Veà maët sinh lí chuùng töông ñoái ñoàng nhaát: Thu nhaän naêng löôïng nhôø phaân giaûi carbonhydrate vaø tieát ra acid lactic. Khaùc vôùi caùc vi khuaån ñöôøng ruoät cuõng sinh acid lactic, caùc vi khuaån lactic laø vi khuaån leân men baét buoäc, chuùng khoâng coù cytochrome vaø enzyme catalase. Tuy nhieân chuùng vaãn coù theå sinh tröôûng ñöôïc khi coù maët oxi do coù enzyme peroxidase. Khoâng moät ñaïi dieän naøo thuoäc nhoùm naøy coù theå phaùt trieån treân moâi tröôøng muoái khoaùng thuaàn khieát chöùa glucose vaø NH4+. Vì coù nhu caàu veà caùc chaát dinh döôõng phöùc taïp neân ña soá chuùng caàn moät moâi tröôøng chöùa haøng loaït caùc vitamin (lactoflavin, tiamin, acid pantotenic, acid nicotinic, acid folic, biotin) vaø caùc acid amin. Do ñoù, ngöôøi ta thöôøng nuoâi caáy caùc chuûng vi khuaån naøy treân moâi tröôøng chöùa moät soá löôïng töông ñoái cao naám men, dòch caø chua vaø thaäm chí laø maùu * Ñaëc ñieåm chi tieát cuûa töøng gioáng theo khoaù phaân loaïi Bergey Lactobacillus: Teá baøo hình que vaø thöôøng coù kích thöôùc (0,5–1,2) ´(1,0–10,0)μm, keát thaønh chuoãi ngaén nhöng thænh thoaûng coù daïng gaàn gioáng hình caàu. Ñaây laø caùc vi khuaån Gram döông, khoâng taïo baøo töû, hieám khi di ñoäng baèng loâng roi. Kò khí khoâng baét buoäc nhöng phaùt trieån toát hôn trong ñieàu kieän khoâng coù khí oxy. Nhìn chung, caùc loaøi trong gioáng naøy seõ phaùt trieån toát hôn trong ñieàu kieän coù 5% CO2 . Khuaån laïc treân moâi tröôøng agar coù kích thöôùc 2 - 5mm, daïng loài, môø ñuïc vaø khoâng nhuoäm maøu. Nhöõng teá baøo naøy hoùa döôõng höõu cô ñoøi hoûi moâi tröôøng nuoâi caáy phöùc taïp vaø giaøu chaát dinh döôõng; coù khaû naêng leân men vaø phaân huyû saccharose; ít nhaát moät nöûa saûn phaåm leân men töø nguoàn carbon laø lactate. Khoâng khöû ñöôïc nitrate, khoâng laøm tan gelatin, khoâng coù catalase cuõng nhö cytochrome. Nhieät ñoä toái thích cho söï phaùt trieån laø 30 – 40oC. Lactobacilii phaân boá roäng raõi trong moâi tröôøng, ñaëc bieät laø treân nhöõng thöïc phaåm coù nguoàn goác thöïc vaät vaø ñoäng vaät; chuùng thöôøng soáng trong ruoät cuûa chim vaø ñoäng vaät höõu nhuõ Moät soá chuûng ñieån hình: Lactobacills acidophilus, Lactobacillus brevis, Lactobacillu bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus Lactobacillus, Lactobacillus helveticus,LactobacillusplantarumLactobacillus reuteri… a) Lactobacillus bulgaricus b) Lactobacillus casei Hình 2.3 : Teá baøo vi khuaån lactic gioáng Lactobacillus phoùng ñaïi 2000 laàn Pediococcus: Teá baøo hình caàu, khoâng bao giôø keùo daøi, ñöôøng kính 0,5 – 1,2μm. Söï phaân chia luaân phieân veà goùc beân phaûi taïo thaønh daïng töù caàu khuaån döôùi ñieàu kieän thích hôïp. Ñoâi khi teá baøo vi khuaån naøy cuõng toàn taïi ôû daïng keát ñoâi. Raát hieám gaëp teá baøo ñôn vaø khoâng bao giôø chuùng ôû daïng chuoãi. Khoâng di ñoäng, khoâng taïo baøo tử . Laø loaïi vi khuaån hieáu khí tuyø yù nhöng ñoâi khi söï taêng tröôûng bò öùc cheá khi uû trong khoâng khí. Hoaù döôõng höõu cô, teá baøo ñoøi hoûi moâi tröôøng giaøu dinh döôõng vaø coù theå leân men carbonhydrate (chuû yeáu laø mono- vaø disaccharide). Leân men glucose sinh acid nhöng khoâng sinh gas; saûn phaåm chính laø DL vaø L(+)-lactate. Catalase aâm, khoâng coù cytochrome. Khoâng khöû ñöôïc nitrate. Nhieät ñoä thích hôïp cho söï phaùt trieån laø 25 – 40oC. Thöôøng xuaát hieän treân rau quaû vaø caùc loaïi thöïc phaåm khaùc; khoâng gaây beänh cho thöïc vaät vaø ñoäng vaät Hình 2.4: Teá baøo vi khuaån lactic thuoäc gioáng Pediococcus. Caùc chuûng thöôøng gaëp: Pediococcus acidilactici, Pediococcus cellicola, Pediococcus claussenii, Pediococcus damnosus, Pediococcus dextrinicus, Pediococcus inopinatus, Pediococcus parvulus, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus stilesii… Enterococcus: Enterococcus durans Enterococcus faecalis Hình 2.5: Teá baøo vi khuaån lactic thuoäc gioáng Enterococcus Teá baøo hình caàu hoaëc hình tröùng, kích thöôùc (0,6–2,0) ´ (0,6–2,5)μm, thöôøng xuaát hieän ôû daïng caëp hoaëc chuoãi ngaén trong moâi tröôøng loûng. Khoâng taïo noäi baøo töû, Gram döông. Thænh thoaûng di ñoäâng baèng loâng roi. Khoâng coù bao nang. Hieáu khí tuyø yù, hoùa döôõng höõu cô baèng caùch leân men nhieàu loaïi ñöôøng khaùc nhau taïo saûn phaåm chính laø L(+)-acid lactic nhöng khoâng sinh gas vaø pH ñaït ñöôïc toái ña laø 4,2 – 4,6. Moâi tröôøng dinh döôõng phöùc taïp. Catalase aâm. Coù theå phaùt trieån ôû 10 – 45oC (toái thích 37oC), pH 9,6; 6,5% muoái NaCl, vaø 40% muoái maät. Raát hieám khi khöû ñöôïc nitrate. Thöôøng leân men lactose. Hieän dieän roäng raõi trong töï nhieân ñaëc bieät trong phaân ñoäng vaät coù xöông soáng, thænh thoaûng gaây beänh. Moät soá chuûng thoâng thöôøng: Enterococcu durans, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium… Leuconostoc: Hình 2.6: teá baøo vi khuaån lactic thuoäc gioáng Leuconostoc Teá baøo coù daïng hình caàu, ñoâi khi keùo daøi khi ôû daïng keát caëp hoaëc keát chuoãi, kích thöôùc (0,5 - 0,7) ´ (0,7 - 1,2) μm. Khi keát thaønh chuoãi daøi, teá baøo coù daïng que ngaén vaø nhöõng teá baøo ôû cuoái coù daïng hôi troøn. Gram döông, khoâng di ñoäng, khoâng taïo baøo töû. Phaùt trieån khaù chaäm, khuaån laïc nhoû vaø deït treân moâi tröôøng coù chöùa sucrose. Hieáu khí tuyø yù, hoùa döôõng höõu cô baèng con ñöôøng leân men carbonhydrate baét buoäc, ñoøi hoûi moâi tröôøng giaøu dinh döôõng. Nhieät ñoä thích hôïp cho söï phaùt trieån laø 20 – 30oC. Leân men glucose taïo thaønh acid vaø sinh gas; saûn phaåm chính laø ethanol vaø D(-)-lactate. Chæ leân men ñöôïc mono- vaø disaccharide. Catalase aâm, khoâng phaân giaûi ñöôïc arginine, khoâng sinh indol, khoâng laøm tan maùu, khoâng khöû nitrate. PH cuûa moâi tröôøng loûng khi keát thuùc nuoâi caáy laø 4,4 – 5,0. Phaân boá roäng raõi treân thöïc vaät, caùc saûn phaåm söõa vaø caùc saûn phaåm khaùc. Khoâng gaây beänh cho thöïc vaät vaø ñoäng vaät Moät soá chuûng öa gaëp: Leuconostoc carnosum, Leuconostoc citreum, Leuconostoc urionis, Leuconostoc fallax, Leuconostoc ficulneum, Leuconostoc fructosum, Leuconostocgarlicum, Leuconostoc gasicomitatum, Leuconostoc gelidum, Leuconostoc inhae, Leuconostoc kimchii, Leuconostoc lactis, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc pseudoficulneum, Leuconostoc pseudomesenteroides… Streptococci Các vi khuẩn thuộc Streptococcus trước kia nay trong heä thoáng phaân loaïi Bergey bao goàm caû nhöõng vi sinh vaät ñöôïc xeáp vaøo gioáng Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus. Noùi caùch khaùc, chuùng bao goàm enterococci, lactic streptococcci vaø caùc streptococci hieáu khí vaø sinh muû. Teá baøo hình caàu hoaëc hình tröùng, ñöôøng kích 0,5 – 2,0 μm, thöôøng keát thaønh caëp hoaëc thaønh chuoãi khi phaùt trieån treân moâi tröôøng loûng; ñoâi khi chuùng keùo daøi theo truïc cuûa chuoãi taïo thaønh daïng nhö muõi maùc. Khoâng di ñoäng, khoâng taïo baøo töû vaø Gram döông. Moät vaøi loaøi coù theå taïo bao nang, hieáu khí tuyø yù, hoùa döôõng höõu cô, ñoøi hoûi moâi tröôøng giaøu dinh döôõng vaø ñoâi khi caàn duy trì löôïng CO2 laø 5%. Leân men trao ñoåi chaát, saûn phaåm chính laø lactate nhöng khoâng sinh gas. Catalase aâm. Nhieät ñoä phaùt trieån laø 25 – 45oC, toái thích laø 37oC. Kí sinh treân ñoäng vaät coù xöông soáng, ñaëc bieät laø vuøng mieäng vaø ruoät, thænh thoaûng gaây beänh cho ngöôøi vaø ñoäng vaät b) a) a) Streptococcus lactis b) Streptococcus thermophilus Hình 2.7 : Teá baøo vi khuaån lactic gioáng Streptococcus phoùng ñaïi 2000 laàn Lactococcus: Teá baøo hình caàu hoaëc hình tröùng, kích thöôùc (0,5 – 1,2) ´ (0,5 – 1,5) μm, thöôøng xuaát hieän daïng caëp hoaëc chuoãi ngaén trong moâi tröôøng loûng. Khoâng taïo noäi baøo töû. Gram döông. Khoâng di ñoäng vaø khoâng coù bao nang. Hieáu khí tuyø yù. Hoùa döôõng höõu cô baèng con ñöôøng leân men trao ñoåi chaát; leân men nhieàu loaïi carbonhydrate vôùi saûn phaåm taïo thaønh chuû yeáu laø L(+)-lactic acid nhöng khoâng sinh gas. Moâi tröôøng dinh döôõng phöùc taïp. Catalase aâm. Phaùt trieån ñöôïc ôû 10 – 45oC vaø toái thích ôû 30oC, khoâng coù muoái NaCl. Ñöôïc tìm thaáy phoå bieán nhaát trong caùc saûn phaåm söõa vaø treân thöïc vaät Moät soá chuûng thoâng thöôøng Lactococcus lactis cremoris, Lactococcus lactis hordniae, Lactococcus lactis lactis, Lactococcus lactis lactis bv. Diacetylactis… Hình 2.8 : Teá baøo vi khuaån Lactococcus lactis 2.7.1.2. Giới thiệu một số vi khuẩn lactic ñöôïc söû duïng laø probiotic Fuller (1989) and Conway (1996) ñaõ lieät keâ nhöõng loaøi vi sinh vaät ñöôïc söû duïng laø probiotic: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum, Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecium, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve. *. Lactobacillus acidophilus Ñaëc ñieåm chung cuûa vi khuaån naøy ñöôïc toùm taét nhö sau: Lactobacillus acidophilus thuoäc tröïc khuaån, coù kích thöôùc: roäng 0,6 – 0,9 mm, daøi 1,5 – 6,0 mm. Trong thieân nhieân chuùng toàn taïi rieâng leû, đoâi khi chuùng taïo thaønh nhöõng chuoãi ngaén. Chuùng thuoäc nhoùm vi khuaån Gram (+) vaø coù khaû naêng chuyeån ñoäng, coù khaû naêng leân men moät số loaït ñöôøng nhö: glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose, saccharose ñeå taïo ra acid lactic, hoaøn toaøn khoâng coù khaû naêng leân men xylose, arabinose, rahamnose, glycerol, mannitol, sorbitol, dulcitol, inositol. Trong quaù trình leân men chuùng taïo ra caû hai daïng ñoàng phaân quang hoïc D vaø L- lactic acid. Trong ñoù L-lactic acid chieám tæ leä gaàn 70%. Nhieät ñoä phaùt trieån toái öu laø 370C - 500C. Lactobacillus acidophilus laø loaïi vi khuaån lactic ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát trong caùc cheá phaåm probiotic, chuùng coù khaû naêng soáng 2 ngaøy trong dòch vò, 5 ngaøy trong dòch maät tinh khieát, 8 ngaøy trong dòch traøng. Lactobacillus acidophilus saûn xuaát acid lactic vaø caùc chaát dieät khuaån nhö lactocidin, ngaên caûn söï xaâm nhaäp vaø öùc cheá söï taêng sinh cuûa caùc vi khuaån gaây beänh, giuùp cho cô theå ñeà khaùng vôùi nhieãm khuaån ñöôøng ruoät. Lactobacillus acidophilus coøn coù theå toång hôïp caùc vitamin vaø ñaây laø loaøi vi khuaån coù khaû naêng beàn vöõng vôùi 40 loaïi khaùng sinh. *. Lactobacillus casei Lactobacillus casei: Tröïc khuaån nhoû, coù kích thöôùc raát ngaén. Chuùng coù theå taïo thaønh chuoãi, khoâng chuyeån ñoäng, Gram (+).Chuùng coù khaû naêng leân men ñöôïc caùc loaïi ñöôøng glucose, fructose, mannose, galactose, maltose, lactose, salicin. Trong quaù trình leân men chuùng taïo thaønh L - acid lactic vôiù noàng ñoä khoaûng 180g/l trong toång soá 210g/l acid lactic. Nhieät ñoä phaùt trieån toái öu laø 38 - 400C. *. Lactobacillus sporogenes : Lactobacillus sporogenes là tröïc khuaån, coù kích thöôùc 0,7 – 0,9 mm; 2,0 – 6,0 mm. Trong thieân nhieân chuùng coù theå toàn taïi rieâng töøng teá baøo, cuõng coù theå taïo thaønh chuoãi teá baøo, chuùng coù khaû naêng leân men ñöôïc glucose, fructose, galactose, mannose, maltose, lactose. Loaïi vi khuaån naøy ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình tieâu hoùa vaø bieán döôõng cuûa con ngöôøi : OÅn ñònh ôû nhieät ñoä phoøng, taêng sinh raát nhanh trong ruoät. Quaù trình leân men taïo L (+) acid lactic, cung caáp phöùc hôïp vitamin B vaø caùc enzyme tieâu hoùa nhö protase, lipase, amylase, lactase… Chuùng cuõng saûn xuaát bacteriocin giuùp kieåm soaùt söï taêng tröôûng vöôït möùc cuûa nhöõng nhoùm vi sinh vaät gaây thoái trong ruoät, duy trì söï caân baèng pH acid. *. Streptococcus faecalis (teân môùi Enterococcus faecalis) Streptococcus faecalis, coù khaû naêng phaùt trieån trong moâi tröôøng chöùa 6,5% NaCl, pH 9,6 vaø trong söõa chöùa 0,1% xanh Methylen. Khöû cacboxyl tyrozin, khoâng dòch hoaù gelatin. Saûn xuaát chuû yeáu L-acid lactic. Toác ñoä sinh tröôûng raát nhanh, do ñoù aùp ñaûo nhanh vi khuaån gaây tieâu chaûy, gaây beänh. Nhöõng chuûng vi khuaån treân ñeàu coù theå chòu ñöôïc nhieät ñoä cuõng nhö caùc taùc ñoäng trong quaù trình saûn xuaát thuoác, khoâng töông taùc vôùi caùc thaønh phaàn boå sung theâm trong cheá phaåm nhö vitamin, acid amin, acid beùo, ñöôøng vaø ñaëc bieät laø fructooligosaccharides, laø moät taù döôïc ñöôïc duøng phoå bieán trong haàu heát caùc cheá phaåm probiotic. 2.7.1.3. Moät soá cô cheá chuyeån hoùa trong vi khuaån probiotics LAB Muïc tieâu chuû Probiotic Ñaùp öùng Refs Heo Lactobacillus acidophilus Khaùng huyeát thanh, giaûm cholesterol 110 Deâ Lactobacillus acidophilus öùc cheá axit maät 113 Heo Lactobacillus acidophilus Giaûm saûn xuaát axit amin 55,117,118 Gaø Lactobacillus sp. Taêng amylolytic hoaït ñoäng 120 Heo Lactobacillus sp. Caûi thieän B-glucan thuûy phaân 121 Heo Lactobacillus sp Taêng cöôøng hoaït ñoäng cuûa enzym 123 2.7.2. Vi khuẩn Bacillus ssp. 2.7.2.1. Hình thaùi, sinh lyù Bacillus laø moät chi cuûa gram döông hình que, thuộc ngành Firmicutes, hieáu khí baét buoäc hoaëc kò khí khoâng baét buoäc, catalase döông tính. Bacillus coù hình daïng gioáng nhöõng chieác que, phaàn lôùn nhöõng chieác que naøy coù baøo töû trong hình oval coù khuynh höôùng phình ra ôû ñaàu. Taäp ñoaøn cuûa gioáng vi sinh vaät naøy raát lôùn, coù hình daïng baát ñònh. Ngoaøi ra bacillus coù theå saûn xuaát caáu truùc ña baøo vaø maøng sinh hoïc neân coù theå baùm dính vaøo maøng nhaøy, keát dính toát trong ñöôøng ruoät, coù khaû naêng soáng soùt qua 36 ngaøy trong ñöôøng ruoät vaät chuû. Vì vaäy ñöôïc coi laø probiotic * Phaân loaïi: Giôùi (regnum): Bateria Ngaønh (divisio): Firmicutes Lôùp(class): Bacillus Boä(ordo): Bacillales Hoï(familia): Bacillaceae Chi(genus): Bacillus 2.7.2.2. Moät soá loaøi Bacillus söû duïng laøm probiotic * Bacillus subtilis: Bacillus subtilis đöôïc phaùt hieän vaø ñaët teân vaøo naêm 1872, noù phaân boá phoå bieán trong ñaát, ñaëc bieät trong coû khoâ neân coøn coù teân goïi khaùc laø tröïc khuaån coû khoâ. Laø nhöõng vi khuaån hình que, ngaén, nhoû, kích thöôùc (3- 5) × 0.6µm, nhieàu khi teá baøo noái vôùi nhau thaønh chuoãi daøi ngaén khaùc nhau hoaëc teá baøo ñöùng rieâng reõ. Khuaån laïc khoâ, khoâng maøu hoaëc maøu xaùm nhaït, hôi nhaên hoaëc taïo ra lôùp maøng mòn lan treân beà maët thaïch, coù meùp nhaên baùm chaët vaøo moâi tröông thaïch. Nhiệt ñoä thích hôïp cho B. subtilis sinh tröôûng laø 30- 50oC, thöôøng nuoâi caáy ôû 370C. Baøo töû hình baàu duïc, kích thöôùc 0.6-0.9µm, phaân boá leäch taâm, gaàn taâm nhöng khoâng chính taâm. Baøo töû coù theå soáng vaøi naêm ñeán vaøi chuïc naêm. Ñaõ coù nhöõng chöùng cöù veà vieäc duy trì söùc soáng cuûa baøo töû B.subtilis trong 200-300 naêm. Vi khuaån B.subtilis coù maøng nhaøy (giaùc maïc) giuùp vi khuaån coù khaû naêng chòu ñöïng ñöôïc ñieàu kieän thôøi tieát khaéc nhieät, vì maøng nhaøy coù theå döï tröõ thöùc aên vaø baûo veä vi khuaån traùnh toån thöông khi khoâ haïn. Maøng nhaøy coù theå quan saùt ñöôïc khi nhuoäm tieâu baûn, qua kính hieån vi thaáy maøng nhaøy khoâng maø, trong suoát coøn teá bào vi khuẩn bắt màu nâu đỏ trên nền tiêu bản xanh hoặc đen. Hình 2.9. Teá baøo Bacillus subtilis B.subtilis coù khaû naêng sinh moät soá enzym nhö amylase, protease kieàm coù giaù trò cao, ñaëc bieät coù khaû naêng sinh toång hôïp riboflavin (tieàn vitamin B2). Vì vaäy B.subtillis ñöôïc öùng duïng khaù nhieàu trong caùc ngaønh coâng nghieäp. * Bacillus licheniformis Bacillus licheniformis laø moät loaïi vi khuaån thöôøng ñöôïc tìm thaáy trong ñaát, ñöôïc tìm thaáy treân loâng chim, ñaëc bieät laø ngöïc vaø loâng, vaø haàu heát laø caùc loaøi chim ôû maët ñaát vaø caùc loaøi nhö vòt. Laø moät vi khuaån gram döông, nhieät ñoä taêng tröôûng toái öu laø khoaûng 500C, maëc duø coù theå toàn taïi ôû nhieät ñoä cao hôn. Nhieät ñoä toái öu tieát enzyme laø 370C. Toàn taïi ôû daïng baøo töû ñeå choáng laïi söï khaéc nghieät xung quanh, ôû traïng thaùi thöïc vaät khi coù ñieàu kieän toát. It is found on bird feathers, especially chest and back plumage, and most often in ground dwelling birds (like sparrows ) and aquatic species (like ducks ). It is a gram positive , thermophilic bacterium. Hình 2.10. Teá baøo Bacillus licheniformis * Bacillus amyloliquefaciens Bacillus amyloliquefaciens đöôïc phaùt hieän bôûi nhaø khoa hoïc Nhaät Baûn teân laø Fukumoto. Bacillus amyloliquefaciens saûn xuaát ra enzyme amylase vaø lipase. Giöõ thaäp nieân 1940 vaø 1980 Bacteriologists tranh caûi veà vieäc B. amyloliquefaciens laø loaøi rieâng bieät hay laø moät phaân loaøi cuûa B. subtilis. Ñeán naêm 1987 moät nhoùm nhaø khoa hoïc goàm Fergus G. Priest cuûa Heriot – Watt University thaønh laäp noù nhö laø moät loaøi Hình 2.11. Teá baøo Bacillus amyloliquefaciens *Bacillus megaterium Bacillus megaterium laø vi khuaån gram döông, hình que laø moät trong nhöõng eubacteria lôùn nhaát ñöôïc tìm thaáy trong ñaát. Coù theå toàn taïi ôû ñieàu kieän khaéc nghieät do baøo töû taïo ra Bacillus megaterium duøng saûn xuaát penicillin, caùc enzyme söûa ñoåi corticosteroid vaø moät soá acid amin dehydrogenas. 2.7.2.3. Moät soá saûn phaåm probiotic thöông maïi chöùa baøo töû Bacillus.ssp Teân saûn phaåm Ñoái töôïng Nhaø saûn xuaát Thaønh phaàn cheá phaåm AlCare Swine (Heo) Alpharma Inc., Melbourne, Australia www.alpharma.com.au/alcare.htm Bacillus licheniformis: 109 – 1010 baøo töû/1kg BaoZyme-Aqua Aquaculture- Shrimps (Nuoâi troàng thuûy saûn- toâm) Sino-Aqua Corp., Kaohsiung, Taiwan Bacillus subtilis chuûng Wu-S vaø Wu-T: 108CFU/g, saûn phaåm coøn coù Lactobacillus, Saccharomyces.ssp BioGrow Poultry, calves and swine (gia caàm, beâ vaø heo) Provita Eurotech Ltd., Omagh, Northern Ireland, UK. Bacillus licheniformis: 1.6 ×109CFU/g vaø Bacillus subtilis: 1.6 ×109CFU/g BioPlus 2B Piglets, Chickens, turkeys for fattening (heo con , gaø vaø gaø taây) Christian Hansen Hoersholm, Denmark Hoãn hôïp goàm Bacillus licheniformis vaø Bacillus subtilis 1.6 ×109CFU/g Esporafeed Plus Swine (Heo) Norel, S.A. Madrid, Spain Bacillus cereu: 1 ×109 Paciflor C10 Calves, poultry, rabbits and swin (beâ, gia caàm, thoû vaø heo) ntervet International B.V. Wim de Ko ¨ rverstraat 35 NL-5831 AN Boxmeer (NL) Bacillus cereus CIP5832b (ATCC 14893) 2 ×108 – 5 ×109 Toyocerin Calves, poultry rabbits and swine. Possible use also for aquaculture Asahi Vet S.A., Tokyo (Head Off.), Japan Bacillus cereus var toyoi (NCIMB-40112/ CNCM-1012): 1 × 1010CFU Neoferm BS 10 Animals Sanofi Sante Nutrition Animale, France Hai chuûng Bacillus clausii (CNCM MA23/3V and CNCM A66/4M). Biostart Thuûy saûn Microbial Solutions, Johannesburg, South Africa and Advanced Microbial Systems, Shakopee, MN, USA Hoãn hôïp: Bacillu megaterium, Bacillus licheniformis, Paenibacillus polymyxa vaø 2 chuûng Bacillus subtilis 2.7.3. Nấm men Saccharomyces: Söï hieän dieän cuûa naám men trong bia laàn ñaàu tieân ñöôïc ñeà xuaát trong naêm 1680, maëc duø caùc chi naøy ñöôïc khoâng coù teân Saccharomyces cho ñeán naêm 1837. naêm 1876 Louis Pasteur chöùng minh söï than gia cuûa naám men vaøo quaù trình leân men, naêm 1888, Hansen phaân laäp naám men bia. It was not until 1876 that Louis Pasteur demonstrated the involvement of living organisms in fermentation and in 1888, Hansen isolated brewing yeast and propagated leading to the importance of yeast in brewing.Naám men saccharomyces ñöôïc tìm thaáy trong các sản phẩm lên men và traùi caây leân men, saccharomyces söû duïng nguoàn ñöôøng ñeå leân men. Quan saùt treân kính hieån vi teá baøo naám men coù hình caàu hay hình tröùng, kích thöùc 5-14 µm, sinh saûn baèng caùch naûy choài hay baøo töû. * Phaân loaïi: Giôùi: Naám Ngaønh: Ascomycota Phaân ngaønh: saccharomycotina Lôùp: saccharomycetes Boä: saccharomycetales Hoï: saccharomycetaceae Chi: saccharomyces 2.7.3.1. Một số loài nấm men là probiotics Saccharomyces boulardii, saccharomyces cerevisae, laø nhöõng loaøi naám men naøy coù khaû naêng soáng toát vaø taêng tröôûng toát ôû pH 4-4.5 (pH trong ñöôøng ruoät), phaùt trieån toái öu ôû 370C, đöôïc coi laø thaàn döôïc trong vieäc ñeàu trò beänh tieâu chaûy, naám men khi vaøo ñöôøng ruoät ñöôïc cö daân ñòa phöông chaáp nhaän. Ñoù laø söï hieän dieän cuûa caùc enzyme, muoái maät, axit höõu cô vaø caùc bieán theå cuûa Ph vaø nhieät ñoä. Neân ñöôïc coi laø öùng cöû vieân cuûa probiotic Hình 2.12. Teá baøo naám men Saccharomyces boulardii và Saccharomyces cerevisae 2.7.3.2. Moâ hình cô cheá haønh ñoäng cuûa Saccharomyces Boulardii choáng Vibrio cholerae, Clostridium difficile vaø Escherichia coli gaây beänh nhieãm truøng. (2007, Blackwell Publishing ltd.) Hình a: Saccharomyces boulardii taïo ra moät 120 kDa protein coù taùc ñoäng aûnh höôûng ñeán nieâm maïc ruoät vaø öùc cheá ñoäc toá beänh taû (CT), kích thích adenylate cyclase (AC) vaø tieát clorua. Saccharomyces boulardii cuõng lieân keát vôùi CT. Hình b: Saccharomyces boulardii haønh vi veà ñöôøng ruoät nieâm maïc vaø giaûm phosphoryl hoùa cuûa MLC lieân quan ñeán söï kieåm soaùt cuûa caùc moái noái chaët cheõ cuõng nhö kích hoaït cuûa MAPK vaø NF-JB lieân quan ñeán söï toång hôïp cuûa cytokine proinflammatory IL-8 vaø TNF-a. Hình c: Saccharomyces boulardie tieát ra moät protease (> 50 kDa) coù theå laøm tan Clostridium difficile ñoäc toá A vaø B vaø protein (<10 kDa) laø öùc cheá con ñöôøng tín hieäu-caùch lieân quan trong toång hôïp-8 IL. Saccharomyces boulardii kích thích saûn xuaát thuoác khaùng ñoäc A IgA. Hình 2.13: Söï tieáp suùc giữa Saccharomyces boulardii vaø Salmonella typhimurium.(2007, Blackwell Publishing ltd.) 2.8. Đặc điểm của chế phẩm Probiotic trong chaên nuoâi Cheá phaåm probiotic, toång hôïp caùc hôïp chaát höõu cô nhö: acid lactid, acid acetic...,vaø ñaëc bieät laø becteriocin khaùng vi sinh vaät gaây beänh, coù khaû naêng soáng soùt trong daï daøy, coù khaû naêng keát dính cao trong ñöôøng ruoät vaø chòu ñöôïc acid maät Laø moät saûn phaåm thöùc aên chaên nuoâi coù boå sung caùc vi sinh vaät coù ích cho ñöôøng tieâu hoùa cuûa vaät nuoâi, kích thích tieâu hoùa, caûi thieän heä vi sinh vaät laøm caân baèng löôïng vi sinh vaät coù ích trong ñöôøng do bò thieáu huït sau moät thôøi gian duøng khaùng sinh, giaûm löôïng khaùng sinh toàn dö trong cô theå vaät nuoâi, laøm giaûm beänh tieâu chaûy, giaûm chi phí duøng thuoác khaùng sinh, taêng heä soá chuyeån hoùa thöùc aên, (bằng cách bổ sung enzyme hỗ trợ tiêu hóa như enzyme cellulase, enzyme proteaza, enzyme amylaza...). Chính vì vaäy trong chaên nuoâi thöôøng boå sung theâm caùc vi sinh vaät toát cho ñöôøng tieâu hoùa vaøo cheá phaåm probiotic ñeå coù ñöôïc coâng thöùc thöùc aên boå sung hoaøn haûo hôn. 2.9. Tìm hiểu một số đề tài nghiên cứu về probiotic trong chăn nuôi 2.9.1. Một số đề tài nghiên cứu trên thế giới: Nghieân cöùu saûn xuaát cheá phaåm vi sinh, probiotic boå sung vaøo thöùc aên chaên nuoâi ñang ñöôïc phaùt trieån maïnh meõ treân theá giôùi do nhöõng hieäu quûa to lôùn cuûa noù trong vieäc taêng naêng xuaát vaät nuoâi, naâng cao hieäu quûa söû duïng thöùc aên, haï giaù thaønh saûn xuaát vaø baûo ñaûm veä sinh an toaøn saûn phaåm. Nhöõng loøai vi khuaån, naám men nhö: Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus platarum, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Treptococcus faecium, Saccharomyce boulardii, Sacchromyces serevisiae. Đaõ ñöôïc phaân laäp, nuoâi caáy vaø baøo cheá döôùi daïng cheá phaåm vi sinh, probiotic, prebiotic boå sung vaøo thöùc aên nhaèm caûi thieän khaû naêng naêng tieâu hoùa, haáp thu; naâng cao söùc ñeà khaùng vaø thay theá söû duïng khaùng sinh, hoùa döôïc trong thöùc aên chaên nuoâi (Simon, 2001). Nghieân cöùu cuûa Luc Shiming (1980) cho thaáy cheá phaåm Lactobacillus ñöôïc phaân laäp töø gaø con khoûe maïnh coù taùc duïng phoøng vaø trò beänh pullorum (tieâu chaûy caáp tính vaø aùc tính haøng loaït ôû gaø). Reverdin (1996) cho raèng Saccharomyces cerevisiae coù taùc duïng laøm naâng cao chaát beùo trong söõa deâ. Nghieân cöùu khaùc cho thaáy söû duïng cheá phaåm probiotic treân gaø ñeû laøm taêng saûn löôïng tröùng 5% (Mohal et al., 1995) Caûi thieän soá ngaøy ñeû tröùng, heä soá chuyeån bieán thöùc aên, troïng löôïng tröùng vaø chaát löôïng loøng ñoû (Tortuero vaø Fernandez, 1995). Nghieân cöùu cuûa Tortuero (1989) cho thaáy boå sung hoãn hôïp L.acidophilus vaø S. faecium cho gaø thòt giai ñoïan 5-8 tuaàn ñaõ caûi thieän 2% taêng troïng vaø hieäu quaû söû duïng thöùc aên. Nghieân cöùu cuûa Kyriakis (1999) söû duïng Bacillus licheniformis vôùi lieàu 107 baøo töû/g, coù taùc duïng laøm giaûm tyû leä tieâu chaûy, caûi thieän taêng troïng vaø tieâu toán thöùc aên cho heo. Nghieân cöùu Lema (2001) söû duïng caùc loaøi Lactobacillus acidophilus; Streptocccus faecium ; phoái hôïp giöõa Lactobacillus acidophilus vôùi Streptocccus faecium, Lactobacillus casei, L. fermentum vaø L. plantarum troän trong thöùc aên cho cöøu trong thôøi gian 7 tuaàn vôùi lieàu 6x106 CFU/kg (CFU: Colony forming unit) thöùc aên ñeå khaûo saùt söï baøi thaûi E.coli O157 :H7. Keát quaû cho thaáy hoãn hôïp Lactobacillus cidophilus vôùi Streptocccus faecium, Lactobacillus casei, L.fermentum vaø L. plantarum ñaõ laøm giaûm söï baøi thaûi E.coli trong phaân. 2.9.2. Tìm hieåu moät soá ñeà taøi nghieân cöùu trong nöôùc 2.9.2.1.Ñeà taøi nghieân cöùu phaân laäp ñaëc ñieåm vi khuaån lactic öùng duïng laøm cheá phaåm vi sinh. Khoa sinh học Tröôøng ÑH Khoa Hoïc Töï Nhieân ÑHQGHN üÑeà taøi phaân laäp nhöõng vi khuaån lactic trong nem chua taïi Haø Noäi - Söû duïng caùc phöông phaùp nghieân cöùu vsv thoâng duïng trong vieäc phaân laäp vaø xaùc ñònh caùc ñaëc ñieåm sinh hoïc cuûa vi khuaån lactic. - Ñaëc ñieåm, hình daïng cuûa 10 chuûng vk lactic tuyeån choïn ( trình baøy taïi baûng 1, phuï luïc) üTuyeån choïn vsv coù tieàm naêng probiotics theo caùc tieâu chuaån. - Ñònh löôïng axit lactic (theo phöông phaùp ño ñoä 0T, trình baøy taïi baûng 2, hình 1, phuï luïc) - Hoaït tính khaùng khuaån cuûa caùc chuûng vi sinh vật probiotic (bằng phương pháp khuếch tán trên giếng thạch, trình bày tại bảng 3, hình 2 trong phụ lục) - Hoaït tính enzyme phaân giaûi protein (bằng phương pháp khuếch tán trên giếng thạch, kết quả trình bày tại bảng 4, hình 3, phụ lục) 2.9.2.2. Ñeà taøi phaân laäp tuyeån choïn vi khuaån leân men lactic laøm cheá phaåm probiotic Tröôøng ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä.tpHCM üÑeà taøi phaân laäp, tuyeån choïn nhöõng vi khuaån leân men lactic töø: söõa chua, döa caø muoái vaø caùc cheá phaåm probiotic thöông maïi - Phaân laäp, ñònh danh vi khuaån lactic (theo phöông phaùp coå ñieån Bergey,s Manual, 1957). Sô ñoà phaân laäp, ñònh danh (trình baøy hình 7 trong phuï luïc) - Moät soá hình thaùi khuaån laïc döôùi kính hieån vi ×100 vaø ×1000 ñeà taøi ñaõ phaân laäp ñöôïc. (Trình baøy taïi baûng 5, phuï luïc) üTuyeån choïn vsv coù tieàm naêng probiotic theo tiêu chuẩn - Khaùng vsv chæ thò E. coli, Salmonella spp., Pseudomonas spp. (phöông phaùp khueách taùn treân beà maët thaïch, qua gieáng thaïch vaø khaû naêng ñoái khaùng baèng phöông phaùp Tubidimetric assay (ño ñoä ñuïc)). Trình baøy taïi hình 4, hình 5, phuï luïc - Kháng acid và muối mật. üQuy trình Sản xuất chế phẩm probiotic, (hình 6, phuï luïc) 2.9.2.3. Ñeà taøi nghieân cöùu saûn xuaát cheá phaåm vi sinh, probiotic söû duïng trong thöùc aên chaên nuoâi. Vieän KHKT Noâng Nghieäp Mieàn Nam. 121 Nguyeãn Bænh Khieaâm, Q1,TPHCM üÑeà taøi phaân laäp, tuyeån choïn caùc gioáng Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces, coù tieàm naêng probiotic töø 2 nguoàn: - Phaân laäp töø caùc cheá phaåm probiotic thöông maïi cuûa caùc coâng ty trong vaø ngoaøi nöôùc Phaân laäp töø caùc thöïc phaåm leân men nhö: söõa chua, döa caø muoái, men chua.... - Phaân laäp theo caùc phöông phaùp nghieân cöùu vsv thoâng duïng trong vieäc phaân laäp vaø xaùc ñònh caùc ñaëc ñieåm sinh hoïc cuûa vsv ü Tuyeån choïn caùc vi sinh vaät tieàm naêng probiotics trong chaên nuoâi theo caùc tieâu chí nhö: - Khaû naêng sinh axit lactic - Khaû naêng khaùng vsv chæ thò - Khaû naêng sinh enzyme phaân giaûi, (hoã trôï tieâu hoùa) - khaû naêng soáng soùt trong dòch daï daøy vaø muoái maät - Khaû naêng leân men üQuy trình Saûn xuaát cheá phaåm probiotic, (trình bày tại hình 3.8) üPhối chế saûn phaåm probiotic. Ñaõ saûn xuaát ñöôïc 20 lít cheá phaåm daïng loûng, 5 kg saûn phaåm daïng boät Thaønh phaàn saûn phaåm: Daïng loûng: Lactobacillus Plantarum, L. Brevis : 109CFU/ml Bacillus Amyloliquefaciens, B. Megaterium :108CFU/ml Saccharomyces cerevisae, S. boulardii : 109CFU/ml Enzyme Amylase : 9 UI/ml Enzyme Protease : 9,7 UI/ml Enzyme Cellulase : 1841 UI/ml Daïng boät: Lactobacillus Plantarum, L. brevis : 8.5 x 108cfu/g Bacillus amyloliquefaciens, B. megaterium :8.2 x 107CFU/g üÖÙng duïng cheá phaåm: Duøng ñeå boå sung vaøo thöùc aên chaên nuoâi, taêng hieäu quaû chuyeån hoùa thöùc aên, giaûm löôïng khaùng sinh toàn dö, choáng laïi caùc beänh veà ñöôøng ruoät cho vaät nuoâi 2.9.3. Moät soá ñeà taøi nghieân cöùu trong nöôùc ñaõ ñöôïc coâng boá 1 Leâ thò Chaâu Vi khuẩn lactics cuû xanh thöùc aên cho boø söõa Taïp chí khoa hoïc vaø coâng ngheä 4. 1992 2 Leâ thò Chaâu Sacharomyces ssp. Thức ăn cho bò Tạp chí khoa học số 5. 1993 3 Leâ Thò Phöôïng Bổ sung paciflor and pacicoli Ngöøa tieâu chaûy ôû heo naùi LVTN khoa CNTY,ÑHNL. TPHCM 4 Lưu thọ Uyên Bacillus.spp Chế phẩm EM chống tiêu chảy cho heo ĐH Nông Ngiệp 1 Hà Nội 5 Nguyeãn Duy Hoan, Traàn Thò Kim Oanh Sacharomyces ssp. Aspergillus ssp. Lactobacillu ssp. Cheá phaåm EM trong chaên nuoâi gaø thaû vöôøn Taïp chí chaên nuoâi 6 Ñoã trung Cö, Traàn Thò Haïnh, Nguyeãn Quang Tuyeân Sacharomyces ssp. Aspergillus spp. Lactobacillus ssp. Streptococcus ssp Cheá phaåm sinh hoïc Biosubtyl trò tieâu chaûy ôû heo con và sau cai söõa Taïp chí khoa hoïc kyõ thuaät thuù y Vieät Nam 9 trang 58-62 7 Phan Ngoïc kính Sacharomyces spp. Aspergillus spp. Lactobacillus spp. Cheá phaåm EM trong chaên nuoâi lôïn Taïp chí chaên nuoâi 4 trang 5-7 8 Taï Thò Vinh, Ñaëng Thò Hoøe Bacillus Licheniformis vaø Bacillus Subtilis Cheá phaåm sinh hoïc phoøng trò beänh tieâu chaûy cho lôïn Taïp chí khoa hoïc thuù y 9 trang 54-56 9 Khaéc hieáu, Tröông Quang, Vaên Kyø Saccharomyces cerevisae, Lactobacillus acidophilus vaø Streptococcus faecium Cheá phaåm EM1. Taùc duïng khaùng khuaån Taïp chí khoa hoïc kyõ thuaät thuù y 9 trang 50-53 2.10. Nhöõng maët tích cöïc vaø haïn cheá cuûa saûn phaåm trong nöôùc Caùc nghieân cöùu trong nöôùc ñaõ ñoùng goùp tích cöïc vaøo vieäc caûi thieän tình hình chaên nuoâi. Tìm ra nhöõng cheá phaåm môùi coù coâng duïng trong chaên nuoâi gia caàm, gia suùc, thuûy saûn. ñoù laø caùc coâng trình nghieân cöùu nhö: Men vi sinh NN1 öùng duïng trong chaên nuoâi gia suùc, gia caàm. BIO I, BIO II, öùng duïng trong thuûy saûn…Tuy nhieân, caùc chế phaåm probiotics trong nöùôc chuû yeáu söû duïng vsv ñöôïc phaân laäp töø cheá phaåm thöông maïi nöôùc ngoøai, hoïat tính khoâng oån ñònh. Nghieân cöu phaân laäp tuyeån choïn vsv probiotics thuaàn tuùy Việt Nam thöôøng döøng laïi ôû quy moâ phoøng thí nghieäm, chöa coù quy trình phuø hôïp coù theå aùp duïng ñaïi traø ra ngoøai saûn xuaát; nhöõng thöû nghieäm treân gia suùc khaù ñôn giaûn, soá löôïng gia suùc ít, khoâng ñuû soá laàn laëp laïi, chæ tieâu theo doõi chöa phong phuù do ñoù keát luaän veà tính hieäu quûa cuûa saûn phaåm coù tính thuyeát phuïc chöa cao. Caùc nhaø nghieân cöùu khoâng chia seû kieán thöùc khoa hoïc maø hoï luoân giöõ bí maät coâng ngheä rieâng cuûa mình. Do ñoù öu theá cuûa tính keá thöøa bò haïn cheá. 2.11. Moät soá saûn phaåm men vi sinh probiotic trong thöùc aên chăn nuôi treân theá giôùi vaø ôû Vieät Nam saûn xuaát 2.11.1 Sản phẩm trên thế giới * Hoãn hôïp ñaäm PROBYN ñaëc bao goàm vi khuaån coù lôïi döôùi daïng ñoâng khoâ. Duøng trong chaên nuoâi gia suùc, gia caàm - Thaønh phaàn: Men uû vi sinh ( lactic acid bacteria ) 2 × 1011 CFU/Kg Bacillu subtilis, lactobacillusacidophilus, Lactobacillus planterum vaø Aspergillus niger ôû ñaïng ñoâng khoâ Hoãn hôïp enzyme 34.500 IU/Kg ( amylase, beta – glucanase, hemicellulase, protease ) - Coâng duïng: Taêng löôïng vi khuaån coù lôïi vaø laøm giaûm bôùt soá löôïng giuùp haïn cheá tình traïng tieâu chaûy ôû vaät nuoâi Lactic acid bacteria vaø hoãn hôïp enzyme giuùp cho vieäc tieâu hoùa thöùc aên ñaït hieäu quaû hôn Giaûm muøi hoâi, hôi gas ammonia vaø caûi thieän moâi tröôøng xung quanh traïi nuoâi - Lieàu dung: Hoøa vaøo nöôùc uoáng cho heo vaø gia caàm 25(g)/100 lít nöôùc.Troän vaøo thöùc aên + Gaø con heo con, gaø gioáng, heo gioáng 500 (g)/1 ton thöùc aên + Gaø thòt, gaø ñeû, vaø heo thòt 250 (g)/ 1 ton thöùc aên * Men vi sinh daïng boät: * Thaønh phaàn: Bacillus subtilis: 109/1ml Lactobacillus acidophilus: 109/1ml Saccharomyces boulardii: 108 – 109/1ml - Coâng duïng: Coâng duïng Men thaûo döôïc laø söï keát hôïp hoaøn haûo giöõa thaûo döôïc vaø caùc Enzym. Giuùp taêng cöôøng söùc khoeû, taêng sinh tröôûng, con vaät lôùn nhanh, khoâng bò æa chaûy. Duøng thöôøng xuyeân men thaûo döôïc giuùp gia suùc, gia caàm taêng söùc ñeà khaùng vaø caûi thieän moâi tröôøng chaên nuoâi * BIO I: Chế phẩm dùng trong chăn nuôi * Sản phẩm Bio probiotic: Duøng trong thuûy saûn 2.11.2. Sản phẩm sản xuất ở Việt Nam * Men uû vi sinh NN1: Trong thôøi gian gaàn ñaây, Khoa Chaên nuoâi (tröôøng ÑH Noâng nghieäp Haø Noäi) ñaõ nghieân cöùu vaø saûn xuaát thaønh coâng loaïi men vi sinh NN1 ñöôïc söû duïng raát hieäu quaû trong chaên nuoâi gia suùc, gia caàm. TS. Nguyeãn Khaéc Tuaán, taùc giaû cuûa cheá phaåm vi sinh naøy cho bieát: Cheá phaåm men vi sinh NN1 coù chöùa nheàu vi sinh vaät höõu ích, khi phoái troän vôùi thöùc aên coù taùc duïng giuùp naâng cao khaû naêng sinh tröôûng, phaùt trieån cuûa vaät nuoâi, naâng cao tyû leä soáng, giaûm tyû leä bò beänh, giaûm tyû leä cheát, tyû leä coøi coïc do maéc beänh, giaûm ñöôïc löôïng thöùc aên, giaûm chi phí thuoác vaø coâng lao ñoäng. Ngoaøi ra, vieäc söû duïng cheá phaåm sinh hoïc men tieâu hoaù laøm giaûm ñöôïc oâ nhieãm moâi tröôøng, khoâng gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoeû con ngöôøi do khi gia suùc aên caùc loaïi thöùc aên coù phoái troän men naøy thì phaân thaûi ra khoâng muøi hoâi thoái. Theo höôùng daãn cuûa Cty Haûi Nguyeân (tröôøng ÑH Noâng nghieäp Haø Noäi), ñeå söû duïng loaïi men vi sinh NN1 trong chaên nuoâi lôïn vaø gia caàm moät caùch coù hieäu quaû baø con caàn chuù yù moät soá ñieåm sau ñaây: - Caùch uû: Troän ñeàu 1kg men uû vi sinh NN1 vôùi 20kg nguyeân lieäu, sau ñoù troän ñeàu vôùi 130kg nguyeân lieäu coøn laïi. Cho nöôùc ñuùng theo coâng thöùc troän ñeàu vaø xoa cho tôi. Ñeå hôû khoaûng 3-4 tieáng, sau ñoù cho vaøo bao hoaëc thuøng saïch, buoäc hoaëc ñaäy kín. Muøa heø sau 24 tieáng, muøa ñoâng 36 tieáng thì coù theå cho lôïn aên ñöôïc. - Caùch cho aên: Khi cho lôïn aên neân phoái troän theâm vôùi caùc loaïi thöùc aên ñaäm ñaëc khaùc. Vôùi lôïn con, lôïn coøn nhoû neân phoái troän theo tyû leä: 1kg caùm ñaäm ñaëc + 5 kg caùm ñaõ uû men; vôùi lôïn choai töø 20-60kg/con thì troän 1 kg caùm ñaäm ñaëc + 6kg caùm ñaõ uû men; vôùi lôïn coù troïng löôïng töø treân 60kg cho tôùi 100kg thì phoái 1kg caùm ñaäm ñaëc +7kg caùm ñaõ uû men. Vôùi caùc loaïi gia caàm nhö gaø, vòt, ngan… thì neân phoái troän tyû leä 1/5 (1kg caùm ñaäm ñaëc + 5kg caùm ñaõ uû men). Caàn chuù yù boå sung theâm nöôùc vaøo thöùc aên neáu trong chuoàng khoâng coù heï thoáng nöôùc uoáng. Ngoaøi ra, cuõng tuyø theo sôû thích cuûa con vaät maø coù theå cho aên ôû daïng khoâ, daïng öôùt hoaëc daïng loûng. Vôùi lôïn con môùi taùch meï neân cho aên daàn daàn töø thaáp leân cao ñeán khi naøo lôïn aên quen môùi chjo aên toaøn boä thöùc aên uû men. Ñoái vôùi lôïn naùi chöûa neân cho aên bình thöôøng nhöng löu yù giaûm löôïng thöùc aên tröôùc vaø sau ñeû 3 ngaøy sau ñoù laïi tieáp tuïc cho aên nhö bình thöôøng. Moät soá lôïn luùc ñaàu aên raát maïnh thöùc aên uû men nhöng sau ñoù aên ít ñi thì baø con khoâng ñaùng lo ngaïi. Tuy lôïn aên löôïng thöùc aên uû men ít nhöng vaãn ñaûm baûo cheá ñoä dinh döôõng do tyû leä tieâu hoaù haáp thu thöùc aên leân men taêng leân. Theo caùc nhaø khoa hoïc tröôøng ÑH Noâng nghieäp Haø Noäi, söû duïng thöùc aên uû men giuùp lôïn taêng tröôûng, phaùt trieån toát, taêng troïng nhanh. Söû duïng thöùc aên uû men cuõng seõ giaûm ñöôïc chi phí thöùc aên, cuï theå giaûm khoaûng 20%, con vaät khoeû, söùc ñeà khaùng toát neân giaûm ñöôïc tyû leä maéc beänh, ñaëc bieät laø caùc beänh veà ñöôøng ruoät. Khi söû duïng thöùc aên uû men chuoàng traïi luoân saïch seõ, ít muøi hoâi. Nguyeãn Khueâ - Baùo Noâng nghieäp Vieät Nam, soâ 25 ngaøy 4/2/2010 * G7 –Amazyme (daïng boät) - Thaønh phaàn: trong 1kg saûn phaåmBacillus subtilis ………………………….2-3.109 CFU Lactobacillus acidophilus ………2-3.109 CFUSacharomyces  cereviseae ……108 – 109 CFU - Coângduïng:Giuùp taêng cöôøng tieâu hoaù, taêng hieäu quaû söû duïng thöùc aên Giuùp ngaên ngöøa tích cöïc roái loaïn tieâu hoaù, æa phaân soáng vaø æa chaûyGia taêng söùc ñeà khaùng vôùi caùc vi khuaån gaây beänhGiuùp phuïc hoài khaû naêng tieâu hoaù cuûa gia suùc sau khi duøng khaùng sinhGia taêng hieäu quaû ñieàu trò cuõng nhö phoøng roái loaïn tieâu hoaùGiaûm thieåu muøi hoâi vaø khí ñoäc trong chuoàng nuoâi Goùp phaàn naâng cao hieäu quaû kinh teá trong chaên nuoâi gia suùc gia caàm * ProBio-S vaø Bio-E Đöôïc tröng baøy taïi Cuoäc thi Ngaøy saùng taïo Vieät Nam. Nhöõng saûn phaåm naøy ñöôïc saûn xuaát treân quy moâ nhoû taïi Vieän Sinh hoïc Nhieät ñôùi Bio-E laø cheá phaåm daïng boät khoâ, ñöôïc taïo ra baèng caùch caáy chuûng naám moác höõu ích A.Niger leân baõ khoai mì vôùi tyû leä 2g moác/kg baõ. Chuûng naám moác naøy do chính caùc chuyeân gia thuoäc Vieän Sinh hoïc Nhieät ñôùi taïo ra tröôùc ñoù. Tieáp ñeán, baõ ñöôïc uû trong caùc khay nhoâm 20 tieáng, sau ñoù ñöôïc phôi khoâ, saáy vaø ñoùng bao. Theo kyõ sö Phöôïng, quaù trình leân men noùi treân taïo ra ba loaïi enzym (glucoamylase, cellulase vaø aù amylase) trong saûn phaåm, coù vai troø kích thích tieâu hoaù. Cuï theå laø khi ñöôïc troän vôùi caùc thöùc aên chính thì enzyme naøy seõ laøm cho thöùc aên chuyeån hoaù toát hôn, deã tieâu, giaûm tieâu toán thöùc aên, do vaäy laøm vaät nuoâi taêng troïng nhanh. Ngoaøi ra, thaønh phaàn ñaïm trong cheá phaåm ñaït 9-10%, so vôùi 0,2% trong baõ khoai mì ban ñaàu. Giaù thaønh cuûa Bio-E laø 10.000-12.000 ñoàng/kg. Coøn ProBio-S laïi laø cheá phaåm daïng loûng, ñöôïc saûn xuaát baèng caùch cho baõ töôi vaøo nhöõng bao taûi lôùn roài caáy cheá phaåm EM-S chöùa nhieàu chuûng vi sinh vaät höõu ích nhö Bacillus ssp., Lactobacillus ssp., Saccharomyces ssp. vôùi tyû leä 1lít EM-S/25kg baõ (1ml chöùa 1010 teá baøo vi sinh vaät höõu ích). Ba ngaøy uû laøm cho löôïng vi sinh vaät taêng maïnh. Vôùi nhöõng chuûng vi sinh vaät höõu duïng noùi treân, cheá phaåm ProBio-S giuùp caân baèng heä sinh thaùi vi sinh vaät ñöôøng ruoät cuûa vaät nuoâi cuõng nhö giaûm löôïng vi sinh vaät coù haïi. Nhôø theá maø vaät nuoâi tieâu hoaù toát hôn, giaûm tyû leä beänh ñöôøng ruoät, taêng troïng nhanh hôn. Giaù thaønh cuûa ProBio-S laø 5.000-6.000 ñoàng/kg. 2.12. Möùc tieâu thuï saûn phaåm probiotic treân thò tröôøng. Hieän vieät nam ta vaãn ñang phaûi nhaäp thöùc aên chaên nuoâi vaø nguyeân lieäu töø caùc nöôùc khaùc neân giaù thaønh cuûa saûn phaåm luoân taêng cao. Chæ trong ba thaùng ñaàu naêm nay, coâng ty saûn xuaát thöùc aên chaên nuoâi taêng giaù buoán laàn, taêng 3.4 – 7.4%. coøn giaù caùc saûn phaåm heo, gaø, caù…haàu nhö laïi khoâng taêng. Hieän caùc saûn phaåm probiotics ñang ñöôïc nöôùc ta nghieân cöùu vaø saûn xuaát thöû nghiệm. Vaäy neân treân thò tröôøng hieän giôø vaãn chöa coù maø ña phaàn laø nhaäp töø caùc nöôùc khaùc. Caùc saûn phaåm nhaäp vaøo thì haàu nhö chæ nhöõng trang traïi chaên nuoâi vôùi quy moâ lôùn, chaên nuoâi soá löôïng nhieàu môùi bieát ñeán vaø möùc duøng vaãn chöa cao vì laø saûn phaåm môùi. Nhöõng hoä chaên nuoâi nhoû leõ thì haàu nhö khoâng duøng tôùi nhöõng saûn phaåm coâng ngheä cao nhö vaäy. Möùc tieâu thuï cuûa nhöõng saûn phaåm cao coù treân thò tröôøng vaån chöa ñöôïc bieát ñeán maïnh meõ, möùc tieâu thuï ñang coøn hạn chế. 2.13. Keát quaû thöû nghieäm moät soá saûn phaåm probiotics treân heo vaø gia caàm trên thế giới Gaàn ñaây, nhieàu baùo caùo nghieân cöùu chöùng minh hieäu quaû roõ raøng cuûa probiotic treân heo bao goàm + Lactobacillus vaø Bifidobacteria laøm taêng troïng löôïng vaø giaûm tæ leä cheát non. + Lactobacillus casei caûi thieän taêng tröôûng cuûa heo con vaø giaûm beänh tieâu chaûy, taùc duïng cuûa noù hieäu quaû hôn so vôùi vieäc duøng khaùng sinh lieàu thaáp. + Enteracide, probiotic chöùa Lactobacillus acidophilus vaø Streptococcus faecium theâm vaøo thöùc aên cho heo con cai söõa kích thích söï taêng tröôûng vaø hoaït ñoäng cuûa heä thoáng tieâu hoùa. Söï theâm Streptococcus faecium vaøo khaåu phaàn aên cho heo con laøm taêng troïng löôïng vaø taêng hieäu quaû thöùc aên + Hoãn hôïp Lactobacillus spp. vaø Streptococcus spp. taêng söï sinh tröôûng vaø chöùc naêng mieãm dòch ôû heo con + Boät teá baøo vi khuaån tieâu hoùa töø Brevibacterium lactofermentum giaûm söï taùc động vaø söï nguy hieåm cuûa beänh tieäu chaûy ôû heo con + Heo con aên Bacillus coagulans coù tæ leä cheát giaûm vaø caûi thieän vieäc taêng troïng löôïng, söï chuyeån hoùa thöùc aên toát hôn heo con khoâng coù aên boå sung cuõng nhö so với heo duøng khaùng sinh liều thấp. + Cenbiot, moät probiotic chöùa Bacillus cereus caûi thieän söï taêng troïng vaø chuyeån hoùa thöùc aên ôû heo con cai söõa sôùm vaø laøm giaûm söï aûnh höôûng cuûa beänh tieâu chaûy + Bacillus licheniformis caûi thieän troïng löôïng, chuyeån hoùa thöùc aên vaø giaûm beänh Tieâu chaûy, tæ leä cheát non + Biomate 2B plus (Bacillus licheniformis vaø Bacillus subtilis) taêng hieäu quaû thöùc aên vaø taêng tröôûng cuûa heo con hôn duøng khaùng sinh + Heo con aên probiotic Bacillus toyoi hoaëc hoãn hôïp Saccharomyces cerevisae, Lactobacillus acidophilus vaø Streptococcus faecium laøm taêng troïng löôïng ñaùng keå so vôùi vieäc duøng khaùng sinh + Saccharomyces boulardii vaø Bacillus cereus var. toyoi naâng cao vieäc vaän chuyeån dinh dưỡng ở khoâng traøng của heo + Heo con aên thöùc aên boå sung naám men (Saccharomyces cerevisae) coù khuynh höôùng tieâu thuï nhieàu thöùc aên vaø taêng troïng hôn + Enterococcus faecium 18C23 ngaên chaën söï baùm dính cuûa E.coli taïo ñoäc toá ñöôøng ruoät vaøo lôùp maøng nhaày ruoät non cuûa heo. Nhöõng nghieân cöùu treân gia caàm taïi taïi caùc tröôøng ñaïi hoïc cuûa Maryland vaø phía Baéc bang Carolina, söû duïng moät saûn phaåm coù teân laø Primalac cho thaáy laø probiotic ñònh cö ôû ruoät vôùi nhöõng vi khuaån coù lôïi vaø loaïi tröø beänh gaây ra bôûi caùc sinh vaät nhö E.coli, Salmonella vaø Clostridium ôû nhöõng vò trí loâng nhung cuûa ruoät non, nôi maø vi khuaån coù haïi seõ phaù huûy loâng nhung. Probiotic gia taêng söï khaùng beänh baèng caùch taêng ñoä cao cuûa loâng nhung vaø taêng ñoä saâu cuûa caùc khe naèm giöõa loâng nhung, theo caùch ñoù seõ gia taêng ñöôïc dieän tích beà maët haáp thu chaát dinh döôõng. Vì vaät seõ gia taêng hieäu quaû haáp thuï thöùc aên. Nghieân cöùu cuõng cho thaáy Primalac giuùp ñoäng vaät choáng laïi söï laây nhieãm truøng caàu (Eimeria acervulina), Chuùng phaù huûy nhöõng ñaøn gaø gioáng. + Nhöõng nhaø khoa hoïc töø vieän nghieân cöùu thöïc phaåm ôû Norwich, nöôùc Anh baùo caùo laø nhöõng probiotic ñaëc bieät coù theå tieâu dieät maàm beänh vi khuaån soáng ôû ruoät gia caàm, do ñoù giuùp loaïi boû moái ñe doïa söï ngoä ñoäc thöïc phaåm vi khuaån töø chuoãi thöùc aên. 2.14. Keát quaû söû duïng probiotics ôû moät soá trang traïi chaên nuoâi OÂng Nguyeãn Ñöùc Thònh, moät chuû trang traïi chaên nuoâi lôïn thòt xuaát khaåu ôû xaõ Ñoâng Haø, Ñoâng Höng, Thaùi Bình, cho bieát: Sau khi söû duïng men uû vi sinh NN1 Lôïn aên thöùc aên naøy lôùn nhanh, taêng troïng cao hôn caùc loaïi caùm coâng nghieäp khaùc (trung bình ñaït 26kg/con/thaùng so vôùi 18-20kg/con/thaùng vôùi caùc loaïi caùm khaùc); da boùng ñeïp, tyû leä naïc cao, tyû leä thòt moùc haøm cao (trung bình 76% so vôùi 70-72% vôùi caùc loaïi caùm khaùc); chi phí thöùc aên giaûm töø 1-2kg/kg taêng troïng so vôùi caùc loaïi thöùc aên khaùc; lôïn khoeû maïnh, ít bò beänh neân giaûm ñöôïc chi phí phoøng chöõa beänh ñaùng keå. Nguyeãn Khueâ - Baùo Noâng nghieäp Vieät Nam, soâ 25 ngaøy 4/2/2010 Baø Nguyeãn Thò Höông chuû trang traïi chaên nuoâi taïi ñaéc laéc cho bieát. sau khi söû duïng men uû vi sinh daïng boät coù thaønh phaàn: lactobacilluss acidophilus 109/1mlbacillus subtilis 109/1mlSaccharomyces boulardii 108 – 109/1ml Lôïn aên thöùc aên naøy lôùn nhanh, taêng troïng cao hôn caùc loaïi caùm coâng nghieäp khaùc (trung bình ñaït 27kg/con/thaùng so vôùi 20-25kg/con/thaùng vôùi caùc loaïi caùm khaùc); da boùng ñeïp, tyû leä naïc cao, tyû leä thòt moùc haøm cao (trung bình 78% so vôùi 72-75% vôùi caùc loaïi caùm khaùc); chi phí thöùc aên giaûm töø 2-3kg/kg taêng troïng so vôùi caùc loaïi thöùc aên khaùc; lôïn khoeû maïnh, ít bò beänh neân giaûm ñöôïc chi phí phoøng chöõa beänh ñaùng keå. Traïi heo cuûa oâng cao vaên theâ ôû aáp hoøa myõ, xaõ bình ninh, huyeän chôï gaïo tænh tieàn giang Traïi heo roäng 2 maãu, hieän ñaøn naùi khoaûng 400 con. OÂng cho bieát töø khi coù men vi sinh probiotics daïng boät,oâng söû duïng cho ñaøn naùi vaø thaáy giaûm tæ leä heo cheát ñaït naêng xuaát cao hôn. Ñaøn heo naêng xuaát trung bình ñaït 10 con/löùa, ñaït 2,2 löùa/ naêm CHÖÔNG III: THÖÏC NGHIEÄM 3.1. Muùc ñích thöïc nghieäm: Laøm quen vôùi phöông phaùp nghieân cöùu lieán quan ñeán saûn xuaát cheá phaåm probiotics trong chaên nuoâi 3.2. Nôi thöïc hieän: Phoøng thí nghieäm, dinh döôõng vaø thöùc aên gia suùc. Vieän Khoa Hoïc Kyõ Thuaät Noâng Nghieäp Mieàn Nam, 121 Nguyeãn Bænh Khieâm, Q1,TPHCM 3.3. Vaät lieäu 02 chuûng naám moác thuoäc gioáng Aspergillus (Aspergillus niger vaø Aspergillus orazye), 02 chuûng vi khuaån thuoäc gioáng Bacillus (Bacillus amyloliquefaciens B10.4, B. megaterium B11.2) 02 chuûng vi khuaån thuoäc gioáng Lactobacillus (Lactobacillus plantarum LDC, L. brevis LDR) 02 chuûng naám men thuoäc gioáng Saccharomyces (Saccharomyces cerevisae, S. boulardii) 3.4. Moâi tröôøng leân men: - Moâi tröôøng I; moâi tröôøng cho Lactobacillus ssp Dòch caø chua 10% Nöôùc döøa giaø 10% Cao thòt 1.5% K2HPO4 0.2% MgSo4 0.02% CH3COONa 0.5% Citrat amon 0.2% Saccharose 10% H2O 1000ml - Moâi tröôøng II; moâi tröôøng cho Bacillus.ssp Moâi tröôøng nöôùc giaù ñaäu Dòch chieát nöôùc giaù ñaäu 20% Dòch boät ñaäu naønh 5% Dòch nöôùc caùm gaïo 10% Maät ræ ñöôøng 5% H2O 1000ml - Moâi tröôøng III; moâi tröôøng cho Saccharomyces cerevisae, S. boulardii: Moâi tröôøng maät ræ ñöôøng Maät ræ ñöôøng 5% CaCO3 0.1 – 0.15% KNO3 0.1% H2O 1000ml 3.5. Phöông phaùp 3.5.1. Tìm thôøi gian leân men thích hôïp Caùc chuûng vsv goàm: Lactobacillus, Bacillus, Saccharomyces ñöôïc leân men rieâng reõ trong 3 moâi tröôøng leân men ñaõ xaùc ñònh Moâi tröôøng I; moâi tröôøng cho Lactobacillus.ssp Moâi tröôøng II; moâi tröôøng cho Bacillus.ssp Moâi tröôøng III; moâi tröôøng cho Saccharomyces cerevisae, S. boulardii: Choïn caùc khoaûng thôøi gian leân men khaùc nhau cho moãi gioáng, (24, 48, 72 vaø 96 giôø) ôû 370C ( cho vi khuaån) vaø 300C (cho naám men), sau ñoù kieåm tra sinh khối (cfu/g hay cfu/ml). Xaùc ñònh thôøi gian leân men thich hôïp. 3.5.2. Khaûo saùt caùc phöông phaùp saáy, xaùc ñònh tæ leä soáng soùt - Khaûo saùt vôùi 4 phöông phaùp (saáy phun söông, saáy ñoâng khoâ, saáy baèng nhieät, phôi ngoaøi khoâng khí). - Caùc chæ tieâu theo doõi: AÅm ñoä, maät ñoä vi sinh vaät, hoïat löïc caùc enzyme; möùc ñoä nhieãm khuaån cuûa saûn phaåm ôû nhöõng ñieàu kieän saáy khaùc nhau. 3.5.2.1. Phöông phaùp saáy phun söông Vôùi phöông phaùp saáy phun söông thoâng soá theo doõi: - Löôïng chaát khoâ tröôùc khi saáy phaûi ñaït 15% - Nhieät ñoä ñaàu vaøo 1450C - Kích thöôùc haït 0.1-0.5µm - Ñoä aåm sau hki saáy 7% - Heä soá thu hoài chaát raén 60% - Naêng xuaát 2 lít/giôø 3.5.2.2. Saáy ñoâng khoâ Thoâng soá saáy: - Nhieät ñoâng ñaù ôû -400C - Toác ñoä ñoâng ñaù: 0.80C/phuùt - Giôùi haïn chaân khoâng: Pa < 6.7 - Ñoä aåm sau khi saáy: 7% - Naêng xuaát: 2 lít/giôø 3.5.2.3. Saáy baèng nhieät Thieát bò, tuû saáy trong phoøng thí nghieäm, ñöïng cheá phaåm leân nhöõng khay nhoû 20cm Nhieät ñoä saáy töø: 35 – 400C Thôøi gian saáy: töø 2-3 ngaøy Moãi khay cho khoaûng 500(g) cheá phaåm 3.5.2.4. Phôi khoâ ngoaøi khoâng khí - Phôi trong nhöõng khay nhoû 20 cm - Nhieät ñoä phoøng: 28-300C - Thôøi gian phôi: 4-5 ngaøy - Moät khay 500 (g) cheá phaåm 3.5.3. Khaûo saùt tìm chaát mang thích hôïp Tieán haønh khaûo saùt vôùi caùc chaát mang nhö sau: - CM I: Hoãn hôïp cam gaïo, traáu (tæ leä 1:1) - CM II: Baõ khoai myø - CM III: Khoâ ñaäu naønh - CM IV: Hoãn hôïp caùm gaïo, traáu, baõ khoai myø (1:1:1) Chỉ tieâu theo doõi: Maät ñoä vi sinh vaät, hoïat löïc caùc enzyme coù trong saûn phaåm ôû nhöõng ñieàu kieän saáy khaùc nhau, sau thôøi gian baûo quaûn, ñoä aåm,... 3.5.4. Caùc cheá ñoä baûo quaûn saûn phaåm Nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän baûo quaûn tôùi chaát löôïng saûn phaåm thí nghieäm vôùi bao bì saûn phaåm (2 loïai: polyethelene, bao traùng nhoâm); nhiệt độ baûo quaûn (2 möùc ñoä: 40C; nhieät ñoä phoøng) vaø thôøi gian baûo quaûn (4 möùc ñoä: 15; 30; 60; 90; ngaøy) Caùc chæ tieâu theo doõi: Maät ñoä vi sinh vaät, hoïat löïc caùc enzyme coù trong saûn phaåm ôû nhöõng ñieàu kieän saáy khaùc nhau. Möùc ñoä vaáy nhieãm caùc vi sinh vaät coù haïi (E. Coli; Salmonella), naám moác (aflatoxin) sau caùc thôøi gian baûo quaûn. 3.5.5. Khaûo saùt khaû naêng sinh enzyme cellulase thuộc chuûng naám moác Asperigllus: (Asperigllus niger, Aspergillus oryzae) ở nhöõng ñieàu kieän toát nhaát 3.5.5.1. Moâi tröôøng leân men cho Asperigllus niger, Aspergillus oryzae (thu cheá phaåm enzyme) Moâi tröôøng baõ khoai myø 41% Caùm gaïo 30% Traáu 20% Boät baép 8% Khoaùng 1%. 3.5.5.2. Boá trí thí nghieäm: Boá trí thí nghieäm: Kieåu thí nghieäm: thí nghieäm 1 yeáu toá Yeáu toá : noàng ñoä CMC ( 0,5%, 1%, 1,5%) Soá laàn laëp laïi: 3 laàn Toång ñôn vò thí nghieäm: A x 3 x 3 = 9A (ñóa) (A: hai chuûng naám moác thí nghieäm) - Thuốc thử: Glygol KI 2 g Iodine tinh theå 1 g Nöôùc caát 300 ml 3.5.5.3. Caùch tieán haønh: Taïo dòch huyeàn phuø baøo töû naám moác Cho 10 ml nöôùc caát voâ truøng vaøo oáng gioáng, duøng que caáy ñaõ voâ truøng ñeå taùch baøo töû cho vaøo nöôùc caát taïo dòch huyeàn phuø. Sau ñoù ñoå dòch huyeàn phuø vaøo trong oáng nghieäm voâ truøng vaø pha loaõng ñeán nhöõng möùc xaùc ñònh ñeå coù ñöôïc löôïng teá baøo ñoàng nhaát tröôùc khi thí nghieäm. Ñònh löôïng baøo töû naám moác cuûa dòch huyeàn phuø Xaùc ñònh löôïng teá baøo ñoàng nhaát baèng phöông phaùp duøng buoàng ñeám hoàng caàu. Soá teá baøo trong 1 ml maãu nghieân cöùu ñöôïc tính baèng coâng thöùc sau: Soá teá baøo/ ml = a × 4000 × 103 ×10n/ b Trong ñoù: a: soá teá baøo trong 5 oâ lôùn (80 oâ con) b: soá oâ con trong 5 oâ lôùn (80 oâ con) 103: laø chuyeån töø mm3 sang ml (1000 mm3 = 1ml) n: soá laàn pha loaõng maãu Sau khi ñaõ xaùc ñònh ñöôïc löôïng baøo töû ñoàng nhaát ôû moãi chuûng ta seõ laéc ñeàu dòch huyeàn phuø naám moác, duøng pipet vaø ñaàu típ voâ truøng huùt 20ml dòch baøo töû cho vaøo giöõa ñóa petri coù chöùa moâi tröôøng Czapek cô baûn vôùi caùc noàng ñoä CMC khaùc nhau. Laøm laàn löôït nhö vaäy cho taát caû caùc chuûng.( hình 3.1), sau ñoù seõ cho vaøo tuû aám, uû ôû 280C/ 3 ngaøy. Quan saùt, ñaùnh giaù khaû naêng phaân giaûi cellulose cuûa töøng chuûng. Hình 3.1. Phöông phaùp laáy maãu cho vaøo gieáng thaïch - Chæ tieâu vaø phöông phaùp theo doõi: Ÿ Söû duïng thuoác thöû Iod ñeå ñaùnh giaù voøng phaân giaûi cellulose Ÿ Nhoû thuoác thöû Iod vaøo trong moãi ñóa maãu sau ñoù duøng thöôùc ñeå ño ñöôøng kính phaân giaûi cellulose cuûa moãi maãu vaø ghi nhaän laïi keát quaû Ÿ Ñöôøng kính voøng phaân giaûi cellulose (mm) 3.5.6. Leân men thu cheá phaåm enzym cellulase bổ sung vào chế phẩm probiotic 3.5.6.1. Phöông phaùp leân men: Sử dụng phương pháp lên men bề mặt để sản xuất enzyme protease bổ sung vào chế phẩm probiotic. 3.5.6.2. Quy trình nhaân gioáng: * Quy trình nhaân gioáng Aspergillus ssp. Moâi tröôøng Czapek thaïch nghieâng OÁng moác caáy chuyeån Nuoâi caáy 30-320C trong 5-6 ngaøy Nưôùc caát Gioáng trong oáng thaïch nghieâng Troän ñeàu baøo töû Cho vaøo moâi tröôøng czapek loûng trong bình tam giaùc Nuoâi caáy 30-320C trong 5-6 ngaøy Troän vaøo moâi tröôøng leân men 0.5-10% 3.5.6.3. Quy trình leân men thu cheá phaåm enzym cellulase Nguyeân lieäu Xöû lí nguyeân lieäu Haáp khöû truøng UÛ treân khay Laøm nguoäi Boùp tôi Troän gioáng vsv Cho vaøo thau cho nöôùc caát vaøo Coàn hay sunlfat amon Loïc Thu keát tuûa enzyme Saáy Enzyme baùn tinh khieát 3.5.6.4. Thuyeát minh quy trình: Nguyeân lieäu: Nguoàn tinh boät reõ tieàn nhö: caùm gaïo, ngoâ, baép, baõ khoai myø,...haøm löôïng tinh boät phaûi ñaït treân 20-30%, ñoä aåm khoâng quaù 15%, taïp chaát khoâng quaù 0.05%. Nguyeân lieäu xoáp giuùp sôïi naám phaùt trieån toát ña ñeå sinh hoaït löïc enzyme cao nhaát Haáp thanh truøng: nguyeân lieäu coù nhieàu baøo töû vsv khaùc neân phaûi thanh truøng ñeå ñaûm baûo chuûng nuoâi phaùt trieån bình thöôøng vaø canh tröôøng saûn xuaát khoâng chöùa vsv ngoaïi lai, thanh truøng ôû nhieät ñoä 1200C trong 90 phuùt. Tröôùc khi thanh truøng duøng HCL hay H2SO4 ñeå ñieàn chænh pH moâi tröôøng. Sau khi thanh truøng laøm nguoäi baét ñaàu caáy gioáng. Troän gioáng vi sinh vaät: Sau khi laøm nguoäi, tieán haønh caáy gioáng vaøo, troän ñeàu, tæ leä caáy gioáng thöôøng laø 0,5-20% so vôùi khoái löôïng cuûa moâi tröôøng. Kyõ thuaät nuoâi caáy: Sau khi ñaõ troän gioáng xong, moâi tröôøng ñöôïc traûi ñeàu ra caùc khay. Ñeå trong phoøng uû coù nhieät ñoä vaø ñoä aåm khoâng khí thích hôïp cho sôïi naám phaùt trieån. Nhieät ñoä thích hôïp laø 28-320C. Thu cheá phaåm enzyme: sau khi nuoâi trong thôøi gian 5-6 ngaøy. Ta cho vaøo bì vaø cho nöôùc caát vaøo, boùp cho tôi, tieáp theo loïc cho vaøo thau, cho coàn hay sunlfat amon vaøo ñeå keát tuûa enzyme. Sau ñoù saáy thu dịch enzyme thoâ Trong khi tieán haønh keát tuûa, ta phaûi laøm laïnh dòch enzym thoâ xuoáng 4-70C, ñeå traùnh laøm maát hoaït tính cuûa enzym. Khi ñoå dung dich keát tuûa thì phaûi ñoå moät caùch töø töø ñeå traùnh hieän töôïng bieán tính. 3.6. Keát quaû vaø thaûo luaän 3.6.1. Saûn xuaát thöû probiotic vi sinh üTìm thời gian lên men thích hợp Leân men caùc vi sinh vaät Saccharomyces, Bacillus, Lactobacillus, laáy maãu sau 24, 48, 56 vaø 72 h, ño sinh khoái vaø voøng khaùng vi sinh vaät chæ thò (Shigella spp.). Thöû nghieäm hoaït tính khaùng vsv trong moâi tröôøng leân men tìm thôøi gian leân men thích hôïp.( kết quả trình bày bảng 3.1) Baûng 3.1. Keát quaû thöû nghieäm hoaït tính khaùng vsv trong moâi tröôøng leân men Chủng Soá löôïng vsv(cfu/ml)vaø hoaït tính sinh hoïc Thôøi gian leân men (giôø) 24 48 56 72 Saccharomyces Soá löôïng vsv 5.8× 107 8 ×108 7.8 ×108 7.6 ×108 Hoaït tính khaùng Shigella(D-d,mm) 4 10 9 8 Bacillus Soá löôïng vsv 4.9 ×108 7.8 ×109 9.9 ×108 8 ×108 Hoaït tính khaùng Shigella(D-d,mm 6 18 12 10 Lactobacillus Soá löôïng vsv 6.8 ×107 9.5 ×109 8× 108 7.5 ×108 Hoaït tính khaùng Shigella(D-d,mm 9 18 20 19 - Bảng 3.1. cho ta thaáy noàng ñoä vsv giaûm daàn theo thôøi gian leân men vaø thôøi gian leân men trong 48 giôø laø toát nhaát ñoái vôùi caùc chuûng vsv, taïi baûng keát quaû cho thaáy vôùi 56 giôø thì khaû naêng khaùng shigella cuûa chuûng vk Lactobacillus laø cao nhaát . ü Thöû nghieäm caùc phöông phaùp saáy, xaùc ñònh tæ leä soáng soùt Trong saáy phun giai ñoan daàu laø giai ñoaïn nöôùc bay hôi, tieáp theo laø rôi trong buoàng saáy, caùc yeáu toá nhö: nhieät ñoä khí ra vaøo, thôøi gian löu vaø ñoác ñoä bôm thuï ñoäng laø caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi tæ leä soáng soùt cuûa vi khuaån probiotics. Nhieät ñoä vi khuaån khi vaøo buoàng saáy ñöôïc coi laø thoâng soá quyeát ñònh tæ leä saáy phun. Nhieät ñoä < 640C, nhieät ñoä naøy toån thöông maøng teá baøo, khi vöôït quaù 650C thì xaûy ra bieán tính protein vaø ribosome gaây cheát teá baøo. Trong saáy ñoâng khoâ toån thöông teá baøo laïi do söï ñoâng ñaù. Saáy ñoâng khoâ laø quaù trình laøm maát nöôùc ñaõ ñöôïc laøm laïnh ñoâng. Trong quaù trình laøm laïnh ñoâng laøm taêng noàng ñoä chaát hoøa tan ngoaïi baøo, vì vaäy nöôùc di chuyeån töø trong teá baøo ra ngoaøi. Toác ñoä laïnh ñoâng ( 0C/phuùt) laø yeáu toá quyeát ñònh thu hoài saûn phaåm. neáu toác ñoä thaáp thì nöôùc beân trong noäi baøo khoâng ñuû thôøi gian thoaùt ra beân ngoaøi, laøm laïnh quaù nhanh màng phospholipid co thaét haïn cheá nöôùc thoaùt ra, noàng ñoä moâi tröôøng taêng cao, aùp xuaát thaåm thaáu cuõng taêng gaây stress cho teá baøo vaø gaây toån thöông cho ribosomes. Bảng 3.2 trình bày tỉ lệ sống sót của vi sinh vật probiotic sau 2 quá trình sấy phun và đông khô. Tỉ lệ sống sót của hỗn hợp vi sinh vật là 75% đối với sấy phun và 80% đối với đông khô. Bảng 3.2. Tỉ lệ sống sót của vsv qua 2 quá trình sấy Quaù trình saáy Saáy phun Ñoâng khoâ Thoâng soá saáy Nhieät ñoä ñaàu vaøo, ra 1450C vaø 55 0C Kích thöôùc haït: 0.1 – 0.5µm Heä soá thu hoài chaát raén: 60% Naêng xuaát 2 lít/giôø Toác ñoä ñoâng khoâ ñaù: 0.8 0C/ phuùt Nhieät ñoä ñoâng: - 400C Bôm chaân khoâng 1,95×10-3mbar Năng xuất 2 lít/giờ Thaønh phaàn chaát baûo veä (%) Söõa gaày 20% + lactose 2% + cao naám men 0.05% + NaCl 0.01% Söõa gaày 20% + lactose 10% + sucrose 10% + gelatin 1% Ñoä aåm sau saáy 7.0% 7.0% Noàng ñoä teá baøo tröôùc khi saáy cfu/ml 6×109 6×109 Noàng ñoä teá baøo sau khi saáy cfu/ml 4.5×109 4.8×109 Tæ leä soáng soùt % 75% 80% Saáy baèng nhieät thì cuõng gaây toån thöông cho teá baøo nhöng tyû leä toån thöông coù theå ít hôn, nhieät ñoä saáy töø 35 – 400C. Duøng phöông phaùp naøy thì khoâng toán chi phí veà thieá bò nhö hai phöông phaùp treân. Nhưng sẽ dễ bị tạp nhiễm bởi môi trường xung quanh. Cheá ñoä phôi ngoaøi nhieät ñoä bình thöôøng thì khoâng bò aûnh höôûng do nhieät ñoä laø phöông phaùp reõ tieàn, khoâng toán trang thieát bò …Nhưng khả năng bò taïp nhieãm các vsv khác bôûi moâi tröôøng xung quanh rất dễ dàng. Duø saáy baèng phöông phaùp naøo thì teá baøo vaãn bò toãn thöông do maát nöôùc vaø hay ñoåi caáu truùc khoâng gian protein maøng. üTìm chất mang, chế độ phối trộn và khảo sát thời gian bảo quản Sau khi sấy, hỗn hợp vi sinh probiotic được trộn với các thành phần chất mang khác nhau. Tỉ lệ sống sót sau 15, 30, 60, 90 ngày bảo quản được theo dõi (bảng 3.3). Bảng 3.3. keát quaû khaûo saùt chaát mang phoái troän vaø thôøi gian baûo quaûn sau khi saáy Chaát mang Noàng ñoä teá baøo ban ñaàu Thôøi gian baûo quaûn sau khi saáy ñoâng khoâ (ngaøy) 15 30 60 90 CM I 6 ×109 4.5 ×109 4.0 ×109 8.2×108 7.8 ×108 CM II 6 ×109 5.0 ×109 4.5 ×109 2.3 ×109 2.0 ×109 CM III 6 ×109 4.5 ×109 3.2 ×109 2.0 ×109 1.0 ×109 CM IV 6 ×109 4.8 ×109 4.0 ×109 7.5 ×108 6.5 ×108 Nhìn vaøo keát quả ta thaáy sau thôøi gian bảo quản löôïng sinh khoái cuûa vsv giảm daàn, cuï theå söï thay ñoåi veà noàng ñoä cuûa vsv trong caùc moâi tröôøng vaø sau thôøi gian baûo quaûn 60 vaø 90 ngaøy so vôùi ban ñaàu nhö sau: CM I: 15% - 13% CM II: 75% - 35% CM III: 35% -16 CM IV: 13% - 11% Keát quaû cho thaáy moâi chất mang II vaø chất mang III khoâng giaûm nhieàu so vôùi 2 chất mang I vaø IV. Vaäy neân choïn chất mang II vaø III laø thích hôïp. Thôøi gian baûo quaûn khoaûng 60 ngaøy laø thích hôïp vì caøng veà sau noàng ñoä teá baøo caøng giaûm. ü Bao bì baûo quaûn saûn phaåm Sản phẩm đựơc nghiên cứu bảo quản trong hai lọai bao bì polyethylene và bao tráng nhôm. Tỉ lệ sống sót sau thời gian bảo quản được trình bày trong bảng 3.4. Bảng 3.4. Khaûo saùt caùc cheá ñoä baûo quaûn cheá phaåm Cheá ñoä baûo quaûn Thời gian bảo quản (ngaøy) Polyethelene 15 30 60 90 8.5 ×108 8.2 ×108 7.5 ×108 6.7 ×108 Bao traùng nhoâm 8.2 ×108 8. ×108 7.6 ×108 7.2 ×108 Với bao bì Polyethelene, tỉ lệ sống sót còn 78% sau 90 ngày so với 15 ngày, trong khi đó khi sử dụng bao traùng nhoâm, tỉ lệ này tương ứng đạt 85%. Bảo quản trong bao traùng nhoâm cho tæ leä soáng soùt của vi sinh vật probiotic cao hôn so vôùi bao bì Polyethelene., tuy nhiên khác biệt này không có ý nghĩa thống kê, nên cả 2 loaïi bao bì treân đều thích hôïp ñeå bảo quản vi sinh vật probiotic. 3.6.2. Saûn xuaát thöû enzyme cellulase hoã trôï tieâu hoùa ü Choïn chuûng thích hôïp: Töø 2 chuûng ban ñaàu chuùng toâi ñaõ tieán haønh laøm thí nghieäm thaêm doø vaø ruùt ra ñöôïc khaû naêng phaân giaûi cellulose cuûa 2 chuûng naám moác Aspergillus niger vaø Aspergillus oryzae (baûng 3.5, hình 3.2) vaø (baûng 3.5, hình 3.3) Nhöõng chuûng naám moác noùi treân ñeàu ñöôïc phaân laäp vaø tuyeån choïn töø nhöõng nguyeân lieäu töï nhieân coù nguoàn goác trong nöôùc, raát saün coù vaø reû tieàn. Ñoàng thôøi coù tính oån ñònh toát, khaû naêng taêng tröôûng vaø sinh toång hôïp enzyme toát. Bảng 3.5.Chuûng A1: (Aspergillus niger) Laëp laïi Noàng ñoä CMC Laàn 1 Laàn 2 Laàn 3 TB CMC 0,5 36 34 33 34,33 1 35 35 37 35,67 1,5 29 29 31 29,67 Hình 3.2. Voøng phaân giaûi cuûa chuûng A1: (Aspergillus niger) Bảng 3.6. Chuûng A2: (Aspergillus oryzae) Laëp laïi Noàng ñoä CMC Laàn 1 Laàn 2 Laàn 3 TB CMC 0,5 36 34 39 36 1 34 30 32 32 1,5 30 29 29 29,33 Hình 3.3. Voøng phaân giaûi cuûa Chuûng A2: (Aspergillus oryzae) üLeân men thu cheá phaåm enzym cellulase bổ sung vào chế phẩm probiotic Phöông phaùp leân men beà maët ñaõ ñöïôc aùp duïng ñeå saûn xuaát enzyme protease boå sung vaøo cheá phaåm probiotics. Nhaân gioáng saûn xuaát baèng leân men chìm söû duïng moâi tröôøng Czapek. Leân men beà maët saûn xuaát enzyme söû duïng nguyeân lieäu reû tieàn laø baõ khoai myø boå sung khoaùng Czapek. Enzyme ñöôïc thu hoài qua phöông phaùp keát tuûa baèng coàn hoaëc sunfat amoân, sau ñoù saáy ôû nhieät ñoä 35-40oC, 2 ñeán 3 ngaøy (xem vaät lieäu vaø phöông phaùp). Bảng 3.7. Tóm tắt quá trình lên enzyme thu chế phẩm enzyme cellulase Chuaån bò vaø tieät truøng moâi tröôøng nuoâi caáy: Moâi tröôøng leân men baõ khoai myø sau khi haáp thanh truøng Troän gioáng sau khi laøm nguoäi moâi tröôøng. tỉ lệ giống: 0,5-20% Leân men beà maët: Nhieät ñoä thích hôïp laø 28-320C. thôøi gian lên men 5-6 ngaøy Canh tröôøng leân men troän vôùi nước cất ñeå trích ly enzyme 3.6.3. Hoaøn thaønh quy trình saûn xuaát cheá phaåm probiotic Hình 3.8 Quy trình saûn xuaát cheá phaåm probiotic Giống Leân men chìm, 16h/370C Leân men rieâng reõ töøng gioáng Lên men riêng rẽ từng giống Phoái troän gioáng (taïo hoãn hôïp) Phối trộn giống (tạo hỗn hợp) Söõa gaày 20%, cao naám men 0.05%, lacto 2%, NaCL Sữa gầy 20%, cao nấm men 0.05%, lacto 2%, NaCL 0.01% Ñoàng hoùa hỗn hợp dịch giống vôùi chaát baûo quaûn nhieät Đồng hóa huyền phù với chất bảo quản nhiệt Phoái troän vôùi chaát mang (boät ñaäu naønh, caùm gaïo, traáu, baõ khoai myø). xöû lí nhieät, ñoä aåm 15% Saáy ( saáy phun, ñoâng khoâ, saáy nhieät …) Phối trộn với các Enzym Ñoùng goùi Saûn phaåm, bảo quản 100C 3.6.4. Cheá phaåm probiotic döôùi daïng boät ñoâng khoâ vaø daïng loûng Ñaõ saûn xuaát ñöôïc 20 lít cheá phaåm daïng loûng, 5 kg saûn phaåm daïng boät Thaønh phaàn saûn phaåm: Daïng loûng: Lactobacillus plantarum, L. brevis : 109CFU/ml Bacillus amyloliquefaciens, B. megaterium :108CFU/ml Saccharomyces cerevisae, S. boulardii : 109CFU/ml Amylase : 9 UI/ml Protease : 9,7 UI/ml Cellulase : 1841 UI/ml Hình 3.9. Cheá phaåm probiotic daïng loûng Daïng boät Lactobacillus plantarum, L. brevis : 8.5 x 108cfu/g Bacillus amyloliquefaciens, B. megaterium :8.2 x 107CFU/g Hình 3.10. Cheá phaåm probiotic daïng boät ñoâng khoâ CHÖÔNG VI: KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ NGHÒ 4.1. Keát luaän: Sau quaù trình tìm hieåu vaø thöïc nghieäm veà cheá phaåm probiotic trong chaên nuoâi. Em ñaõ toång keát cho mình ñöôïc nhöõng kieán thöùc, hieåu hôn veà cheá phaåm naøy vaø nhaän thaáy raèng: chaên nuoâi laø moät cheá phaåm chuû yeáu chöùa vi sinh vaät soáng coù hoïat tính khaùng vi sinh gaây beänh ñöôøng ruoät vaø taêng cöôøng mieãn dòch nhaèm taêng hieäu quaû trong chaên nuoâi gia suùc gia caàm. Hieän nay treân theá giôùi vaø Vieät Nam coù nhieàu nghieân cöùu về phaân laäp, tuyeån choïn ñöôïc nhöõng chuûng vi sinh vaät hoạt tính probiotics. Trong khi cheá phaåm probiotic chaên nuoâi ñaõ ñöôïc thöông maïi hoùa roäng raõi ôû nöùôc ngoøai vaø xuaát hieän treân thò tröôøng Vieät Nam, thì nghieân cöùu trong nöôùc ñang ôû giai ñoïaïn hoaøn thieät quy trình saûn xuaát probiotic quy moâ phoøng thí nghieäm, xaùc ñònh ñieàu kieän leân men toái öu taêng sinh khoái vaø caùc phöông phaùp thu hoài saûn phaåm cho tæ leä soáng soùt cao. Beân caïnh ñoù, saûn xuaát caùc enzyme hoã trôï tieâu hoùa cuõng ñöôïc chuù yù nhaèm phoái hôïp vôùi vi sinh probiotic taïo thaønh cheá phaåm thöùc aên boå sung vöøa phoøng chöõa beänh vöøa taêng hieäu suaát söû duïng thöùc aên. 4.2.Ñeà nghò Hoøan thieän quy trình saûn xuaát cheá phaåm probiotic, toái öu hoùa moâi tröôøng nuoâi caáy vaø quùa trình thu hoài saûn phaåm. Thöû nghieäm saûn phaåm treân gia suùc Nghieân cöùu caùc thaønh phaàn boå sung vaøo cheá phaåm probiotics nhaèm ña daïng hoùa vaø naâng cao hieäu quaû söû duïng saûn phaåm.