Công nghệ Sinh học - Nơi những tế bào nhỏ bé tạo nên giá trị lớn lao

PROBIOTIC – SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG

Probiotic là các vi sinh vật có lợi giúp cân bằng hệ tiêu hóa, tăng cường sức khỏe và nâng cao hiệu quả chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về vai trò, cơ chế tác dụng, yêu cầu kỹ thuật và quy trình sản xuất probiotic, cũng như ứng dụng thực tế trong đời sống và sản xuất.

PROBIOTICS

5/8/20248 phút đọc

2. Ứng dụng thực tế

  • Trên heo: Nhiều nghiên cứu cho thấy Lactobacillus, Bifidobacteria, Bacillus… giúp tăng trọng, giảm bệnh tiêu chảy, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn và cải thiện miễn dịch.

  • Nuôi trồng thủy sản: Probiotic kiểm soát các vi khuẩn gây bệnh như Vibrio spp, tăng tỷ lệ sống, cải thiện tăng trưởng và chất lượng nước ao nuôi. Bổ sung lợi khuẩn giúp tôm cá tiêu hóa tốt, hấp thu dinh dưỡng, giảm độc tố và bệnh tật.

  • Môi trường sống thủy sản: Probiotic phân hủy chất thải hữu cơ, giảm khí độc, cạnh tranh nguồn sống với vi khuẩn gây bệnh, giúp phát triển bền vững.

III. Yêu cầu và chọn lựa chế phẩm probiotic

Một chế phẩm probiotic tốt cần đảm bảo:

  • Có lợi cho sức khỏe, an toàn, không gây bệnh

  • Kháng dịch vị dạ dày, dịch mật, đến ruột non vẫn sống và phát triển

  • Duy trì mật độ sống ổn định, dễ vận chuyển, bảo quản

  • Giá cả hợp lý

Chọn lựa probiotic cần chú ý:

  • Khả năng bám dính lên thành ruột

  • Không sinh độc tố, không gây hại vật chủ

  • Dễ nuôi cấy, sinh trưởng tốt, chịu được pH thấp và nhiệt độ cao

Các nhóm vi sinh vật phổ biến: vi khuẩn Lactic, Bacillus và nấm men, mỗi loại mang lại tác động tích cực riêng như sản xuất enzyme, cạnh tranh vị trí bám, trung hòa độc tố, hỗ trợ hệ miễn dịch.

IV. Cơ chế tác dụng của probiotic

  • Cạnh tranh vị trí: Probiotic ngăn chặn sự bám dính của vi khuẩn gây bệnh, cạnh tranh dinh dưỡng, tăng cường tiêu hóa, chống viêm, chống loét dạ dày, giảm tiêu chảy.

  • Tiết chất: Probiotic tiết enzyme tiêu hóa, axit lactic, lactase… giúp tăng dung nạp lactose, kích thích sản sinh kháng thể, trung hòa độc tố, giảm nguy cơ ung thư.

  • Truyền tín hiệu đến vật chủ: Probiotic tiết axit, enzyme điều khiển hàng rào miễn dịch, thúc đẩy tổng hợp vitamin, nâng cao sức đề kháng, cân bằng rối loạn đường ruột.

V. Sản xuất probiotic

1. Phương pháp lên men

Quá trình lên men chuyển đổi đường thành acid, khí, rượu… bằng nấm men hoặc vi khuẩn. Kỹ thuật nuôi cấy gồm lên men bề mặt, bán rắn, lên men chìm.

2. Yêu cầu kỹ thuật

  • Mật độ từ 1–5 x 10⁹ CFU/g/ml trở lên

  • Duy trì hoạt tính ít nhất 24 tháng ở nhiệt độ phòng

  • Dạng khô hoặc dịch, dễ vận chuyển và sử dụng

3. Quy trình sản xuất

  • Chủng giống: Lựa chọn và kiểm tra độ thuần chủng, nhân giống cấp 1, cấp 2, sau đó chuyển sang lên men lớn.

    Các chủng giống do NDBio cung cấp được nghiên cứu, phát triển và chuyển giao từ các phòng thí nghiệm, các trung tâm vi sinh, các đối tác uy tín tại Việt Nam cũng như trên thế giới, đảm bảo được yêu cầu về kĩ thuật, cũng như đáp ứng yêu cầu của khách hàng về môi trường sống, khả năng sinh trưởng cũng như lợi ích mà chúng mang lại.

  • Lên men: Nuôi cấy trong môi trường thích hợp, kiểm tra chất lượng.

    Quá trình lên men sẽ được NDBio đảm bảo về quy trình thực hiện, cũng như cung cấp các loại trang thiết bị cần thiết như Máy lên men các loại, Tủ an toàn sinh học, Tủ ấm,... và các loại vật tư cần thiết.

  • Cô đặc: Cô đặc dịch nuôi cấy bằng lọc tiếp tuyến hoặc các phương pháp khác.

  • Sản xuất dạng dịch/bột: Tinh sạch, kiểm tra mật độ bào tử, đóng chai hoặc làm khô, phối trộn, đóng gói. Bảo quản ở ≤25°C, tránh ánh sáng, thời gian bảo quản 24–36 tháng.

    Các thiết bị cần sử dụng sau nuôi cấy như Máy đông khô, máy sấy phun, máy chia liều, máy đóng chau,... cũng sẽ được NDBio cung cấp tuỳ theo lựa chọn và nhu cầu sản phẩm của khách hàng.

4. Kiểm tra chất lượng

Các phương pháp kiểm tra gồm: đếm trực tiếp, đo độ đục, đếm khuẩn lạc trên màng lọc, đĩa thạch, phương pháp MPN.

NDBio cũng mang đến những trang thiết bị hiện đại để kiểm định chất lượng sản phẩm như Máy đếm tế bào tự động, Máy UV/VIS, Kính hiển vi, Máy sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC),...

I. Đặt vấn đề

Hệ tiêu hóa của người và động vật là nơi cư trú của hàng tỷ vi sinh vật, bao gồm cả vi sinh vật có lợi và có hại. Mật độ và chủng loại vi sinh vật thay đổi tùy theo điều kiện thức ăn, môi trường, khả năng đề kháng của cơ thể. Vi khuẩn có hại như Salmonella, E. coli, Clostridium… khi phát triển mạnh sẽ sản sinh độc tố, gây tổn thương đường ruột. Ngược lại, các vi khuẩn có lợi như Lactic, Bacillus, nấm men tham gia vào quá trình tiêu hóa, phân giải tinh bột, đạm, chất xơ thành sản phẩm dễ hấp thu. Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh để diệt vi khuẩn gây hại cũng vô tình tiêu diệt cả vi khuẩn có lợi, làm mất cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột.

II. Giới thiệu chung về Probiotic

Probiotic là các vi sinh vật sống, khi được bổ sung với lượng phù hợp sẽ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Theo FDA và FAO, probiotic chủ yếu là các vi khuẩn có nguồn gốc từ thực phẩm truyền thống, đặc biệt là các sản phẩm lên men từ sữa. Probiotic đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường sức khỏe, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột và phòng ngừa nhiều bệnh lý.

1. Vai trò của probiotic

  • Trong y dược: 70% hàng rào miễn dịch của cơ thể đặt tại đường ruột, nơi có hàng tỷ vi khuẩn có lợi giúp ngăn chặn vi khuẩn và virus gây bệnh. Khi chế độ ăn thay đổi, hệ vi sinh vật dễ mất cân bằng, dẫn đến bệnh lý nhiễm trùng. Probiotic hỗ trợ phòng và điều trị các bệnh này, giúp tăng cường miễn dịch và chống lại vi khuẩn có hại. Probiotics giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa thức ăn, giảm các triệu chứng như táo bón, tiêu chảy, đầy hơi. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy probiotics có thể giúp cải thiện tâm trạng, giảm lo âu và trầm cảm.

  • Trong chế biến thực phẩm: Probiotics được bổ sung vào thực phẩm chủ yếu qua quá trình lên men, vừa tạo hương vị thơm ngon cho thực phẩm, vừa tạo nên món ăn tốt cho sức khoẻ, ví dụ: rau củ muối, sữa chua,...

  • Trong chăn nuôi và môi trường: Vi sinh vật sản sinh enzyme giúp vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, nguồn enzyme từ vi sinh vật có tốc độ sinh sản nhanh, dễ nuôi cấy và có hoạt tính cao. Probiotic còn giúp khoáng hóa chất hữu cơ gây ô nhiễm, cải thiện môi trường sống cho vật nuôi.

Kết luận:

Probiotic là giải pháp tối ưu giúp cân bằng hệ vi sinh vật, bảo vệ sức khỏe con người và vật nuôi, nâng cao hiệu quả chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và phát triển bền vững môi trường. Việc sản xuất và sử dụng đúng cách các chế phẩm probiotic sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực, góp phần hạn chế sử dụng hóa chất, kháng sinh, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.