Giáo trình Probiotic và prebiotic: Phần 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung giáo trình "Probiotic và prebiotic" bao gồm 5 chương: Vi sinh vật có chức năng probiotic; Tuyển chọn và bảo quản chế phẩm probiotic; Vai trò của probiotic đối với sức khỏe; Cơ chế tác dụng của probiotic; Prebiotic. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 dưới đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Probiotic và prebiotic: Phần 2

CHƯƠNG 3 VAI TRÒ CỦA PROBIOTIC ĐỐI VỚI SỨC KHỎE 3.1. Ảnh hưởng của probiotic đối với sức khỏe con người Probiotic là vi sinh vật sống bổ sung vào thực phẩm với lượng vừa đủ mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Tuy nhiên, probiotic không phải là một nhóm đồng nhất của vi sinh vật có lợi cho sức khỏe. Do đó, hiệu quả và độ an toàn của từng loài và chủng cụ thể cần được đánh giá riêng lẻ chứ không phải là một nhóm probiotic. Tác động của probiotic đối với sức khỏe là không giống nhau. Chẳng hạn như loài Lactobacillus rhamnosus, một trong những chủng đã được chứng minh là có hiệu quả trong điều trị tiêu chảy do rotavirus ở trẻ em. Trong khi đó, một số loài khác không có tác dụng lâm sàng như vậy. Tương tự như vậy, Lactobacillus rhamnosus không có hiệu quả làm giảm triệu chứng chàm dị ứng trong khi một chủng khác lại được chứng minh là có hiệu quả (Kiousi và cộng sự, 2021). Probiotic theo định nghĩa là mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét các tài liệu khoa học và cơ sở cho những lợi ích đó. Một số công trình đã công bố mà chủ yếu là các nghiên cứu về lâm sàng, đã chứng minh rằng tất cả tác dụng đối với sức khỏe của probiotic phụ thuộc vào loài, liều lượng, loại bệnh và có thể phụ thuộc vào vật chủ. Các ví dụ về tác dụng của probiotic được tóm tắt trong Bảng 3.1. Bảng 3.1. Một số tác dụng dinh dưỡng của probiotic Tác dụng Probiotic Cơ chế Nguồn Sinh tổng hợp vitamin B. bifidum Deguchi và cộng sự, hòa tan trong nước B. infantis 1985 như thiamine, B. breve nicotine, folic acid, B. adolescentis pyridoxine, vit. B12. B. longum Sinh tổng hợp biotin B. adolescentis M101-4 Noda và cộng sự, 1994 B. bifidum A234-4 B. breve I-53-8 B. infantis I-10-5 B. longum M101-2 Tăng khả năng hoạt L. acidophilus SBT2062 Oda và cộng sự, 1994 động sinh học của sắt 62
Phân giải muối mật L. reuteri 100-23 Giảm hoạt động De Vres và cộng sự, (taurocholic acid và L. delbrueckii 100-18 thủy phân của muối 2001 taurodeoxycholic acid) mật trong hồi tràng L. fermentum 100-20 L. delbrueckii 100-21 E. faecium E. faecalis Hiệu quả của việc bổ sung probiotic (probiotic supplement) cần xét đến các yếu tố di truyền (genetic fingerprint), đáp ứng miễn dịch (immune responses), yếu tố nhân trắc học (anthropometric factors) và thành phần vi sinh vật (microbiota composition). Việc xác định các yếu tố này bằng phương pháp tiếp cận sinh học hệ thống và phân tích đa yếu tố có thể tạo cơ sở cho các biện pháp can thiệp chế phẩm probiotic (Hình 3.1). Nghiên cứu về probiotic cần phải hướng tới sự tồn tại của các cơ chế hoạt động cụ thể của chủng vi sinh vật, bằng cách nghiên cứu sâu hơn về các dấu hiệu di truyền và trao đổi chất cụ thể của chúng. Sự tiến bộ của lĩnh vực so sánh gene đã thúc đẩy dự đoán về các đặc tính và thuộc tính của probiotic. Ngoài ra, phân tích genome và phân tích proteome đang được sử dụng để nghiên cứu quá trình sinh tổng hợp protein và các phân tử nhỏ khác của probiotic (Ruiz và cộng sự, 2016). Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu để xác định hiệu quả của việc bổ sung probiotic (Kiousi và cộng sự, 2021) Postbiotic là các hợp chất hòa tan, có hoạt tính sinh học được tiết ra bởi probiotic trong môi trường nuôi cấy (Aguilar-Toalá và cộng sự, 2018). Các chất này có thể là ở nội bào, ngoại bào và trên bề mặt tế bào. Chúng tiết ra protein, peptide, exopolysaccharide (EPS), teichoic acid, acid hữu cơ, enzyme, chất dẫn truyền thần kinh (như γ –aminobutyric acid, GABA), hoặc vitamin. Các chất này có thể tác động riêng rẽ, điều hòa miễn dịch, hoạt động kháng khuẩn chống lại vi khuẩn gây bệnh (Pyclik và cộng sự, 2020). 3.1.1. Chứng khó tiêu do lactose Chứng khó tiêu lactose được xác định bằng sự gia tăng nồng độ đường huyết 63
20 ppm sau uống 1 g/kg trọng lượng cơ thể hoặc 50 g lactose. Hydro là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa lactose của vi sinh vật kỵ khí trong ruột người. Sữa chua tự nhiên và biến tính đã qua xử lý nhiệt (tiệt trùng, đun nóng) cải thiện quá trình tiêu hóa đường lactose trong những người có hội chứng lactose. Tác dụng của sữa chua tự nhiên cao hơn so với sữa chua đã qua xử lý nhiệt. Sữa chua tự nhiên gần như loại bỏ các triệu chứng khó tiêu lactose ở người có hội chứng lactose và có thể tiêu thụ lên đến 20 g lactose. Nghiên cứu cho thấy rằng trong sữa chua, bên cạnh β-galactosidase vi sinh vật (chỉ hoạt động trong sữa chua tự nhiên nhưng bị bất hoạt bởi xử lý nhiệt), các yếu tố khác, chẳng hạn như sự chậm trễ của lactose trong quá trình vận chuyển đường tiêu hóa (kéo dài tác dụng của β-galactosidase còn lại và giảm tải lượng thẩm thấu của lactose) tác động tích cực đến chức năng đường ruột và hệ vi sinh vật đại tràng có thể góp phần vào quá trình tiêu hóa đường lactose trong ruột (Hatakka và cộng sự, 2007). 3.1.2. β-Galactosidase trong các sản phẩm sữa lên men Tác dụng của enzyme β-galactosidase trong sữa chua đối với quá trình tiêu hóa lactose ở những người khó tiêu hóa lactose. Mối tương quan giữa chứng khó tiêu lactose (lượng hydro trong hơi thở) và hàm lượng β-galactosidase (lactase) trong sữa lên men đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng β-galactosidase có thể không phải là yếu tố duy nhất liên quan đến quá trình tiêu hóa lactose trong các sản phẩm sữa. Các yếu tố khác, chẳng hạn như β-galactosidase nội bào được giải phóng trong ruột non và thành phần sữa chua có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện tiêu hóa đường lactose. Có sự khác biệt gấp 100 lần của hoạt động β-galactosidase giữa các loại giống khởi động sử dụng trong sản xuất sữa chua (Granath và cộng sự, 1994). Sự khác biệt này có thể dẫn đến sự khác nhau đáng kể về hàm lượng lactose trong các sản phẩm. Từ đó, chúng có tác động đến các triệu chứng ở những đối tượng nhạy cảm cao với một lượng nhỏ lactose trong chế độ ăn uống của họ. 3.1.3. Phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng miệng và sâu răng Các vi khuẩn đường miệng có khả năng sinh tổng hợp acid như Streptococci và Lactobacilli có liên quan đến sự hiện diện và khởi phát của sâu răng. Vi khuẩn sâu răng khu trú trong môi trường có tính acid, chẳng hạn như các khe nứt và khoảng trống giữa các kẻ răng và tạo ra acid từ đường lên men. Các vi khuẩn probiotic có mặt tạm thời trong miệng có thể ức chế vi khuẩn gây bệnh sâu răng đặc biệt là ở trẻ em (Ishikawa và cộng sự, 2014). Ở người lớn, sự phát triển quá mức của nấm men ở miệng khá phổ biến. Việc có mặt tạm thời của vi khuẩn probiotic trong khoang miệng có thể cạnh tranh loại trừ nấm men miệng. 64
3.1.4. Phòng ngừa và điều trị tiêu chảy Trên toàn thế giới, có khoảng 4 tỷ đợt tiêu chảy xảy ra mỗi năm, chiếm gần như 4% tổng số người chết và 5% trong số bị thương tật trong mỗi ngày. Vì thế, công tác phòng chống tiêu chảy là một vấn đề sức khỏe cộng đồng. Để ngăn ngừa bệnh tiêu chảy, công tác vệ sinh môi trường, bảo quản và xử lý thực phẩm, làm sạch nước đã được thực hiện. Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng địa phương mà một số biện pháp này không thể thực hiện được, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển. Vì vậy, các nghiên cứu sử dụng probiotic để phòng ngừa và điều trị bệnh tiêu chảy đã và đang được các nhà khoa học quan tâm. Một số phân tích tổng hợp gần đây về dữ liệu từ các thử nghiệm lâm sàng cung cấp một phân tích chi tiết các bằng chứng về hiệu quả của probiotic trong việc ngăn ngừa tiêu chảy do nhiều nguyên nhân (Johnston và cộng sự, 2006). 3.1.4.1. Tiêu chảy cấp tính (do Rotavirus) ở trẻ em Tiêu chảy cấp tính, thường gặp ở trẻ em, góp phần vào tỷ lệ mắc bệnh và tử vong đáng kể trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Ngay cả ở các nước phát triển, chẳng hạn như Hoa Kỳ, hàng năm có 16,5 triệu trẻ em mắc tiêu chảy cấp. Phương pháp điều trị hiện tại của tiêu chảy chủ yếu là hỗ trợ và liên quan đến chăm sóc triệu chứng. Gần đây, probiotic đã được đề xuất như một liệu pháp bổ trợ trong điều trị cấp tính tiêu chảy ở trẻ em (Hojsak và cộng sự, 2018). 3.1.4.2. Tiêu chảy liên quan đến kháng sinh Tiêu chảy liên quan đến kháng sinh là một biến chứng thường gặp của điều trị kháng sinh. Tần suất tiêu chảy liên quan đến kháng sinh dao động từ 26% đến 60% trong đợt bùng phát bệnh viện. Các yếu tố gây bệnh bao gồm kháng sinh phổ rộng, các yếu tố sinh lý vật chủ và môi trường bệnh viện. Bệnh thường xảy ra 2-8 tuần sau khi điều trị kháng sinh, do sự xáo trộn của hệ vi sinh vật đường ruột (LaRosa và cộng sự, 2003). Chiến lược hiện tại trong điều trị tiêu chảy do kháng sinh bao gồm việc ngừng sử dụng kháng sinh và sử dụng kháng sinh dòng thứ hai và đặc hiệu. Một số thử nghiệm lâm sàng đã được thực hiện để đánh giá tác dụng của probiotic trong phòng ngừa và điều trị tiêu chảy do kháng sinh. Kết quả cho thấy rằng hầu hết các thử nghiệm probiotic có thể giảm đáng kể tỷ lệ tiêu chảy liên quan đến kháng sinh với hiệu quả khác nhau (Bie và cộng sự, 2021; Nista và cộng sự, 2005). 3.1.4.3. Bệnh tiêu chảy liên quan đến Clostridium difficile Các bệnh nhân được điều trị kháng sinh có thể bị nhiễm Clostridium difficile. Có khoảng 80% đáp ứng tốt với điều trị vancomycin hoặc metronidazole ban đầu. Còn lại 20% có thể bị tiêu chảy kéo dài vài năm mặc dù đã được điều trị kháng sinh 65
lại. Biện pháp sử dụng probiotic để điều trị bệnh tiêu chảy có liên quan đến Clostridium difficile hiện đang được phát triển. Probiotic có tác dụng làm lành niêm mạc đã bị tổn thương, hệ vi sinh vật đường ruột và điều chỉnh các phản ứng miễn dịch. Một số nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của probiotic trong điều trị tiêu chảy do Clostrdium difficile. Tuy nhiên, một nghiên cứu cho thấy các tác dụng phụ khi kết hợp kháng sinh probiotic (Goldenberg và cộng sự, 2017). Vì thế, các nghiên cứu tiếp liên quan đến vấn đề này cần được thực hiện. 3.1.4.4. Tiêu chảy do xạ trị Xạ trị làm rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột, có thể dẫn đến viêm ruột cấp tính và viêm đại tràng. Nỗ lực để điều trị biến chứng này bằng thuốc kháng sinh, sucralfate và thuốc chống viêm đạt kết quả lâm sàng. Probiotic có thể là một phương pháp điều trị thay thế để bệnh nhân ung thư có thể chống lại mối nguy tiêu chảy do xạ trị (Delia và cộng sự, 2007). 3.1.4.5. Bệnh tiêu chảy của khách du lịch Tiêu chảy của khách du lịch khá phổ biến. Hàng năm có khoảng 12 triệu khách du lịch bị tiêu chảy (Cheng và Thielman, 2002). Tỷ lệ tiêu chảy của khách du lịch có thể dao động từ 5% đến 50%, tùy thuộc về điểm đến và nguồn gốc của khách du lịch. Hầu hết các trường hợp (80–85%) khách du lịch bị tiêu chảy là do vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như Aeromonas hydrophila, Campylobacter jejuni, Enterotoxigenic E. coli, Enteroaggregative E. coli, Plesiomonas shigelloides, Shigella, Salmonella, Vibrio cholera, Vibrio parahemolyticus và Yersinia enterocolitica (McFarland, 2007). Các nguyên nhân khác ít gặp hơn gây ra bệnh tiêu chảy của khách du lịch là do virus (Norwalk hoặc Rotavirus) và ký sinh trùng (Cyclospora, Cryptosporidium, Entamoeba histolytica, Giardia lamblia). Trong một số trường hợp, nguyên nhân gây tiêu chảy không thể được xác định. Tác dụng của việc sử dụng probiotic trong việc ngăn ngừa bệnh tiêu chảy của khách du lịch dựa trên các thử nghiệm lâm sàng đã được công bố. Hiệu quả của probiotic trong việc ngăn ngừa bệnh tiêu chảy của khách du lịch phụ thuộc vào loài. Các loài L. rhamnosus, Saccharomyces boulardii, và hỗn hợp Lactobacillus, Bifidobacterium và Streptococcus cho thấy có tác dụng dương tính. Trong khi đó, L. acidophilus, L. fermentum và L. bulgaricus không có tác dụng thậm chí với liều lượng rất cao (Black và cộng sự, 1989, Kollaritsch và cộng sự, 1989). 3.1.5. Điều trị hội chứng ruột kích thích (Irritable Bowel Syndrome, IBS) Ước tính có khoảng 5–20% dân số thế giới bị IBS (Drossman và cộng sự, 2002). Các triệu chứng lâm sàng chính của nó bao gồm khó chịu hoặc đau bụng, tiêu chảy, 66
táo bón, chướng bụng và đầy hơi. Các liệu pháp hiện tại cho IBS được coi là chỉ có hiệu quả vừa phải và các phương pháp điều trị mới đang được liên tục được tìm kiếm. Nguyên nhân của IBS vẫn chưa rõ ràng, nhưng có bằng chứng gợi ý rằng nhu động ruột bị thay đổi, nội tạng quá mẫn cảm và rối loạn điều hòa trục não-ruột là những cơ chế quan trọng. Một số nghiên cứu cho thấy rằng sự mất cân bằng cấu hình vi sinh vật đường ruột và vi khuẩn đường ruột gây viêm niêm mạc qua trung gian có thể liên quan đến IBS (Chadwick và cộng sự, 2002; Linskens và cộng sự, 2001). Một số nghiên cứu chính về tác dụng của vi khuẩn probiotic trong việc làm giảm IBS các triệu chứng đã công bố rằng một vài chủng probiotic có thể sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp có hiệu quả trong việc làm giảm các triệu chứng IBS như táo bón, đầy hơi. Tác dụng và hiệu quả rất khác nhau giữa các nghiên cứu và giữa các chủng lợi khuẩn. 3.1.6. Phòng ngừa và điều trị các bệnh viêm ruột (Inflammatory Bowel Diseases, IBD) Các bệnh viêm ruột vô căn mãn tính (IBD) như bệnh Crohn và viêm loét đại tràng có thể do sự đáp ứng miễn dịch đối với vi khuẩn đường ruột hoặc sai lệch hệ vi sinh vật trong các cá thể nhạy cảm về mặt di truyền. Nghiên cứu lâm sàng cho thấy rằng, mật độ cao của các chủng probiotic đặc hiệu (>5x105 CFU/ngày) có thể làm giảm bệnh viêm ruột IBD (Bunt và cộng sự, 2021). 3.1.7. Điều trị nhiễm H. pylori Hiện tượng nhiễm Helicobacter pylori vào đường tiêu hóa đã được quan sát thấy ở 70–90% dân số ở các nước đang phát triển và 25–50% ở các nước phát triển. Nó có liên quan đến sự phát triển của loét dạ dày, tá tràng, ung thư dạ dày, teo viêm dạ dày, ung thư hạch mô bạch huyết liên quan đến niêm mạc và các biến chứng dạ dày khác cùng chất gây ung thư loại 1 trong danh sách Viện Ung thư Quốc tế nghiên cứu. Phương pháp điều trị được khuyến nghị để tiệt trừ H. pylori là phối hợp thuốc ức chế bơm proton và thuốc kháng sinh. Các phác đồ điều trị đã đạt được hiệu quả cao. Tuy nhiên, có khoảng 10–35% bệnh nhân thất bại khi điều trị. Các tác dụng phụ trên đường tiêu hóa liên quan đến kháng sinh như tiêu chảy, buồn nôn, nôn mửa, đầy bụng và đau bụng là những hạn chế của liệu pháp điều trị H. pylori. Kết quả là phải ngừng điều trị. Những biểu hiện này liên quan đến những thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột. Một số nghiên cứu công bố rằng một số vi khuẩn probiotic thể hiện tác dụng ức chế chống lại H. pylori in vitro và in vivo (Smith, 2021). 3.1.8. Phòng ngừa nhiễm trùng sau phẫu thuật Biến chứng nhiễm trùng huyết vẫn là nguyên nhân chính gây ra bệnh tật và tử vong ở bệnh nhân trải qua phẫu thuật bụng mặc dù đã sử dụng kháng sinh. Trong nhiều trường hợp, bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch và căng thẳng khi phẫu thuật làm trầm trọng thêm rối loạn chức năng miễn dịch, khiến bệnh nhân dễ bị nhiễm trùng. 67
Có những công bố cho thấy rằng nhiễm trùng ở bệnh nhân phẫu thuật suy giảm miễn dịch thường phát sinh từ hệ vi sinh vật đường ruột. Nếu đúng như vậy thì có thể để giảm nhiễm trùng bằng cách điều chỉnh sự mất cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột gây ra bởi căng thẳng do phẫu thuật (Tan và cộng sự, 2019). 3.1.9. Phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng đường hô hấp Nhiễm trùng đường hô hấp do vi rút như cảm lạnh, cúm gây ra gánh nặng kinh tế và sức khỏe đáng kể ở trẻ em cũng như người lớn. Một số các chủng vi sinh vật probiotic đã được báo cáo để tăng cường khả năng miễn dịch niêm mạc chống lại các tác nhân gây bệnh. Chúng có tác dụng tích cực trong phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng đường hô hấp. Kết quả của nghiên cứu về lâm sàng đã kết luận rằng việc sử dụng probiotic sẽ làm giảm các triệu chứng, thời gian nhiễm trùng đường hô hấp ở trẻ em và người lớn (David và Cunningham, 2019). 3.1.10. Phòng ngừa và điều trị các bệnh dị ứng Các bệnh dị ứng như bệnh chàm dị ứng, viêm mũi dị ứng và hen suyễn, là sự rối loạn mãn tính ngày càng phổ biến ở các nước phát triển. Một cuộc khảo sát được thực hiện vào năm 1998 tại khu vực Bangkok, Thái Lan so với một cuộc khảo sát tương tự khảo sát vào năm 1990 cho thấy tỷ lệ hiện mắc bệnh hen suyễn trong giai đoạn này tăng gấp 4 lần, viêm mũi dị ứng tăng gần ba lần, trong khi bệnh chàm vẫn ổn định (Vichyanond và cộng sự, 1998). Nghiên cứu khảo sát năm 1998 đối với 3628 trẻ em ở độ tuổi 6-7 tuổi và 3713 trẻ em ở độ tuổi 13-14 tuổi công bố rằng tỷ lệ phổ biến thở khò khè trong 12 tháng là từ 18,3% đến 12,7%; viêm mũi 44,2% và 39,7%; và eczema lần lượt là 15,4% và 14,0%. Trong khi đó, các cuộc điều tra được thực hiện trong các năm 1994-1995 ở các vùng khác nhau của Phần Lan cho thấy rằng trong số trẻ em trong độ tuổi 13-14, 10-20% trẻ em có các triệu chứng của bệnh hen suyễn, 15-23% viêm mũi dị ứng và 15-19% bệnh chàm dị ứng. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các vi khuẩn đặc hiệu trong hệ vi sinh vật ở ruột có vai trò quan trọng trong phòng chống bệnh dị ứng; Các bệnh dị ứng có thể là do sự bất thường của hệ vi sinh vật đặc hiệu trong đường ruột ở trẻ sơ sinh (El-Qutob Lopez, 2012). Dựa trên sự bất thường của hệ vi sinh vật và chế độ vệ sinh, một số nghiên cứu điều trị và phòng ngừa đã được thực hiện. Các nghiên cứu phòng ngừa cho thấy có tác dụng rõ ràng đối với chủng đặc hiệu để ngăn ngừa bệnh chàm dị ứng ở trẻ em có liên quan đến đường ruột và thức ăn. Ngoài ra, các nghiên cứu đã công bố về vai trò của probiotic đặc hiệu trong điều trị bệnh chàm do cơ địa ở trẻ em. Từ đó, người ta cho rằng sự suy yếu của hàng rào niêm mạc ruột có liên quan đến cơ chế gây ra bệnh dị ứng, và probiotic có khả năng ổn định chức năng hàng rào đường ruột và giảm các triệu chứng tiêu hóa ở trẻ bị bệnh dị ứng. Ngoài ra, 68
điều hòa miễn dịch có liên quan đến các ảnh hưởng của probiotic. Việc bổ sung probiotic còn sống, không bị bất hoạt vì nhiệt, vào sữa công thức cho trẻ sơ sinh sử dụng cho trẻ nhỏ mắc bệnh khỏi các bệnh dị ứng có liên quan đến đường ruột. Probiotic có hiệu quả như nhau trong số trẻ em nhận được probiotic trong sữa công thức hoặc whey, hoặc thông qua sữa mẹ ở các bà mẹ uống viên nang chứa probiotic. Probiotic cũng có hiệu quả rõ rệt trong việc chống lại bệnh dị ứng với phấn hoa. Các nghiên cứu khác đã sử dụng cùng một chủng probiotic. Tuy nhiên, không thể xác định được tác động của các probiotic này đối với các triệu chứng của bệnh dị ứng ở trẻ sơ sinh và dị ứng phấn hoa ở người lớn. Sự khác biệt không thể giải thích được bằng liều lượng probiotic, sự xâm nhập tạm thời vào ruột của probiotic, tuổi của trẻ em, tiền sử bệnh tật và thời gian học (Taylor và cộng sự, 2007). 3.1.11. Hiệu ứng chống khối u Mối liên hệ của vi sinh đường ruột và ung thư đã được công bố Zárate và cộng sự (2002). Bên cạnh đó, còn có một số nghiên cứu cơ học về tác dụng của probiotic liên kết với các chất gây ung thư và làm giảm khả năng gây đột biến của thành phần nước tiểu và thành phần các chất trong ruột và các đặc tính ức chế của chúng đối với khối u in vitro và trên các mô hình động vật. Tuy nhiên, có một số thử nghiệm lâm sàng và các nghiên cứu dịch tễ học đã chứng minh được việc chống khối u của probiotic ở người (Ma và cộng sự, 2020). 3.1.12. Giảm cholesterol trong máu Tăng cholesterol trong máu là một yếu tố nguy cơ của các bệnh tim mạch, là nguyên nhân hàng đầu tử vong ở nhiều quốc gia. Việc giảm được 1% lượng cholesterol trong máu có thể dẫn đến giảm 2-3% nguy cơ mắc bệnh mạch vành (Manson và cộng sự, 1992). Lactobacilli trong đường ruột có thể làm giảm mức cholesterol trong máu thông qua sự đồng hóa của vi khuẩn trong ruột và thủy phân muối mật (Patterson và cộng sự, 2005). Các acid béo mạch ngắn do Lactobacilli tạo ra cũng có thể ức chế tổng hợp cholesterol ở gan và phân phối cholesterol trong huyết tương và gan (Vartiainen và cộng sự, 2016). 3.1.13. Nâng cao các đáp ứng của vaccine Các bằng chứng về tác động điều hòa miễn dịch của các probiotic đối với vật chủ ngày càng được công bố rộng rãi. Việc probiotic ngày càng được sử dụng nhiều hơn ở trẻ sơ sinh đặt dấu chấm hỏi về ảnh hưởng của chúng thông qua các đáp ứng miễn dịch đối với vaccine. Các công trình khoa học đối với các chủng L. rhamnosus, Propionibacterium freudenreichii spp. Shermanii và L. acidophilus đã công bố rằng không có bằng chứng cho thấy sự suy giảm đáp ứng vaccine do probiotic; ngược lại, 69
probiotic có thể cải thiện đáp ứng với một số loại vaccine (Kukkonen và cộng sự, 2006). 3.2. Ảnh hưởng của probiotic đối với sức khỏe vật nuôi Probiotic rất hữu ích trong việc điều trị hệ vi sinh vật đường ruột bị rối loạn và tăng tính thấm của ruột. Những vi khuẩn như vậy có thể tồn tại trong điều kiện dạ dày để xâm nhập vào ruột, ít nhất là tạm thời, bằng cách bám vào biểu mô. Chúng cải thiện tốc độ tăng trưởng và sử dụng thức ăn ở lợn, gà, bê và cải thiện hệ số chuyển đổi thức ăn. Nghiên cứu cho thấy rằng có một sự giảm đáng kể trong sự xuất hiện của tiêu chảy ở lợn và bê khi được nuôi bằng probiotic. Probiotic cũng được cho là vô hiệu hóa tác động của enterotoxin từ E. coli gây bệnh cho lợn. Các tác dụng có lợi của probiotic bằng cách thay thế vi khuẩn có hại như Clostridium perfringens để giảm hoạt động của urease vi khuẩn, tổng hợp vitamin, kích thích hệ thống miễn dịch, duy trì một hệ vi sinh vật cân bằng bình thường khỏe mạnh (eubiosis) và đóng góp vào quá trình tiêu hóa. Những tác động tích cực của probiotic đã được con người khai thác từ khi sữa lên men và các sản phẩm từ sữa được tiêu thụ rộng rãi. Trong khi đó, probiotic chỉ được đưa vào trang trại chăn nuôi trong hai thập niên gần đây. Hầu hết các tác dụng của probiotic đối với động vật là liên quan đến cải thiện hiệu suất và cải thiện khả năng miễn dịch nhằm chống lại các bệnh nhiễm trùng. Sự quan tâm đến việc sử dụng probiotic cũng được thúc đẩy bởi phong trào ở các nước phát triển đặc biệt là Liên minh châu Âu cấm sử dụng các chất tăng trưởng kháng sinh (antibiotic growth promoters, Formatted: Font: Condensed by 0.3 p AGP) vào thức ăn của động vật. Việc sử dụng probiotic thay cho AGP cũng đã được xem xét bởi nhiều nhà sản xuất thịt động vật hàng đầu như một nhân tố khác biệt chính ở thị trường Nhật Bản. Hiệu quả của việc sử dụng probiotic trong chăn nuôi phụ thuộc vào kỹ thuật nuôi, loài, tuổi động vật, phương pháp áp dụng, chủng vi sinh vật và chế độ cho ăn. Hiện nay người ta đã chấp nhận rộng rãi rằng probiotic có thể cải thiện năng suất vật nuôi thông qua loại trừ cạnh tranh với các vi sinh vật gây bệnh trong hệ tiêu hóa; các probiotic được phân lập từ hệ tiêu hóa của ngay chính động vật sử dụng chế phẩm đó sẽ có tác dụng có hiệu quả hơn (Walter, 2005). Các probiotic cạnh tranh với các vi khuẩn gây bệnh ở các thụ thể đặc hiệu ở bề mặt ruột. Tác động của probiotic đối với hệ thống miễn dịch đường ruột là chủ đề của nghiên cứu trong những năm gần đây. Người ta tin rằng việc bổ sung probiotic cho động vật non sẽ đẩy nhanh quá trình trưởng thành của hệ thống miễn dịch đường ruột dẫn đến giảm tỷ lệ tử vong. Việc sử dụng các synbiotic, là sự kết hợp của prebiotic và probiotic, như là các thành phần thực phẩm chức năng ở cấp độ dinh dưỡng và điều 70
trị cho thấy hiệu quả trong việc giúp các vật nuôi non đạt được hiệu suất tăng trưởng tốt hơn. 3.2.1. Sử dụng probiotic trong chăn nuôi gia cầm Trong chăn nuôi gia cầm, tác động của lệnh cấm sử dụng chất tăng trưởng kháng sinh ở châu Âu có hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2006 có một ảnh hưởng sâu sắc đến chăn nuôi loại động vật này. Nhiều lựa chọn thay thế cho AGP đã được đánh giá trong chăn nuôi gia cầm có kết quả trái chiều. Một trong những vi khuẩn probiotic thành công hơn được sử dụng trong chăn nuôi gia cầm là Bacillus subtilis, là chủng độc quyền được cung cấp (ví dụ: dưới tên thương mại CloSTAT (Kemin Industries, Inc., USA). Ngoài việc cải thiện sự tăng trưởng, B. subtilis còn được biết đến là chất ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, dẫn đến thiệt hại lớn về kinh tế, trong đường tiêu hóa của gà. Khả năng độc nhất của chủng B. subtilis PB6 trong tiêu diệt Clostridium perfringens, Campylobacter jejuni và Streptococcus pneumoniae đã được chứng minh và cấp bằng sáng chế (Lin và cộng sự, 2007; Teo và Tan, 2005). Khả năng sinh bào tử của B. subtilis cũng là một lợi thế rất lớn trong việc tồn tại của chúng trong quá trình hình thành thức ăn viên, hiện đang được sử dụng rộng rãi để sản xuất thức ăn cho gà thịt. Các probiotic thương mại khác chứa hoặc một chủng Enterococcus faecium (Protexin (Protexin, Anh)) hoặc một sự kết hợp của các chủng vi khuẩn Lactobacillus, Streptococcus và Enterococcus (Lactina, Lactina Ltd., Bulgaria). Cơ chế tác dụng bảo vệ của probiotic đối với gia cầm được cho là bằng cách cạnh tranh loại trừ vi sinh vật gây bệnh, sự bám dính của probiotic vào đường tiêu hóa của gia cầm là một thông số hoạt động chính. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi khuẩn lactic, B. subtilis và Enterocuccus faecium có khả năng xâm nhập vào ruột của động vật. Một số tác dụng của probiotic được đề xuất như cải thiện hệ thống miễn dịch, sửa đổi hệ vi sinh vật đường ruột, giảm phản ứng viêm, giảm amoniac và bài tiết urê, giảm cholesterol huyết thanh, cải thiện sự hấp thụ khoáng chất, có thể có tác động tích cực gián tiếp đến lợi nhuận của chăn nuôi gia cầm (Lee và cộng sự, 1999). 3.2.2. Sử dụng probiotic trong chăn nuôi lợn Lợn ở giai đoạn sau đẻ dễ bị bệnh do vi khuẩn đường ruột nhất, do đó phải điều trị kháng sinh rộng rãi để giảm tỷ lệ tử vong và bệnh tật. Với lệnh cấm chất tăng trưởng kháng sinh ở EU cũng như điều trị kháng sinh, việc sử dụng probiotic để cải thiện hiệu suất tăng trưởng và khả năng chống lại các bệnh do vi khuẩn ở lợn đã được nghiên cứu rộng rãi. 71
Trong công trình nghiên cứu với việc sử dụng kết hợp của nấm men sống và Pediococccus acidilactici trong chế độ ăn của lợn con cho thấy đã cải thiện niêm mạc ruột của lợn con, điều này rất quan trọng đối với hấp thụ dinh dưỡng và miễn dịch chống lại các tác nhân gây bệnh. 3.2.3. Sử dụng probiotic trong động vật nhai lại Dạ cỏ là nơi chuyển hóa tích cực carbohydrate và protein tạo ra phần lớn năng lượng và 2/3 amino acid có sẵn cho động vật nhai lại. Điều kiện trong dạ cỏ là nhiệt độ và độ pH không đổi (pH 5,6 và 6,8) và thiếu oxy, rất thích hợp cho nhiều chủng vi khuẩn kỵ khí, động vật nguyên sinh và nấm. Một trong những ứng dụng sớm nhất của probiotic là để điều trị bệnh nhiễm toan ở động vật nhai lại bằng nấm men. Nhiễm toan dạ cỏ là một tình trạng được đặc trưng bởi sự sản xuất quá mức của các chất hữu cơ dễ bay hơi như propionic acid và acetate khi cho bò và gia súc ăn cacbohydrate không phải chất xơ. Nếu không được điều trị, nhiễm toan dạ cỏ có thể dẫn đến giảm cảm giác thèm ăn, què quặt, tiêu chảy và giảm hàm lượng chất béo trong sữa. Khi cho những con vật này ăn nấm men thường xuyên sẽ giảm bớt tác động của nhiễm toan dạ cỏ, có thể là do giảm tiềm năng oxy hóa khử trong dạ cỏ, gia tăng vi khuẩn phân giải cellulose và cải thiện chung về tiêu hóa ở động vật nhai lại (Lee và cộng sự, 1999). Ngoài việc điều trị nhiễm toan dạ cỏ, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn đã được sử dụng trong động vật nhai lại với sự thành công khác nhau kể từ những năm 1970 để tăng khả năng tiết sữa và tăng trọng lượng, cải thiện tình trạng sức khỏe và khả năng chống lại bệnh tật. Hiệu quả trong thử nghiệm một phần là do hệ vi sinh vật dạ cỏ, độ tuổi và chế độ ăn của động vật. Thường thì khả năng của vi sinh vật ngoại sinh cạnh tranh với vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và động vật nguyên sinh trong dạ cỏ của động vật nhai lại trưởng thành kém hơn so với trong bê. Hầu hết thành công trong ứng dụng probiotic có đã được với bê. Hệ vi sinh vật của ruột non và ruột già động vật nhai lại chưa trưởng thành tương tự như dạ cỏ ngoại trừ sự vắng mặt của động vật nguyên sinh, vì vậy sự rối loạn tiêu hóa ở bê có thể được điều trị bằng probiotic. Một trong những mục tiêu chính của việc cho bê ăn probiotic là giảm tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong do các bệnh đường ruột và hô hấp. Đối với bò thịt, tác dụng của probiotic phụ thuộc nhiều vào loại chế độ ăn, độ tuổi và loại probiotic. Trong số các probiotic khác nhau được thử nghiệm cho đến nay, một số chủng vi khuẩn lactic và vi khuẩn propionic có những tác động tích cực có thể làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn. Những tác động này có lẽ là kết quả tích lũy của những thay đổi đối với môi trường hóa học và sinh học của dạ cỏ và đường ruột (Vasconcelos và cộng sự, 2008). Kể từ khi gia súc được công nhận là vật chủ của E. coli O157: H7, nhiều nghiên cứu tập trung vào việc giảm chủng gây bệnh này bằng cách loại trừ cạnh tranh của probiotic. 72
Ảnh hưởng của probiotic đối với năng suất của bò sữa cũng đã thu hút sự chú ý đáng kể do lợi nhuận kinh tế tiềm năng. Canh trường S. cerevisiae và A. oryzae đã được sử dụng có kết quả trên bò đang cho con bú. Một số nghiên cứu đã công bố rằng có những cải thiện đáng kể sự hấp thu thức ăn, năng suất sữa và thành phần sữa ở bò được nuôi bằng probiotic. Có được kết quả này có thể cũng do góp phần của môi trường trang trại, tình trạng sinh lý của vật nuôi, khẩu phần ăn và các loại probiotic. Nhìn chung, probiotic có nguồn gốc từ nấm có xu hướng hiệu quả hơn ở bò được cho ăn với nồng độ probiotic từ trung bình đến cao hoặc trong thời kỳ đầu cho con bú. Hơn nữa, một số nghiên cứu đã chỉ ra xu hướng cải thiện sự tăng trưởng và hiệu suất tiết sữa khi bổ sung vào thức ăn có sự kết hợp của probiotic và prebiotic, chẳng hạn như vi khuẩn lactic và mannan oligosaccharide trên bò, E. faecium và lactulose. 3.2.4. Sử dụng probiotic đối với thỏ Thỏ thường xuyên được sử dụng làm mô hình thử nghiệm cho probiotic ở người, chủ yếu là do sự giống nhau của các hệ tiêu hóa. Do đó, hầu hết các nghiên cứu tập trung về khả năng của các probiotic tiềm năng của người để bám vào và cư trú trong đường ruột của thỏ. Đã có một số nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện sự tăng trưởng và sức khỏe của những con vật này. 3.2.5. Sử dụng probiotic đối với thú cưng Năm 2006, nhập khẩu thức ăn cho chó và mèo trên thế giới của các nước nhập khẩu chính là ước đạt 700 USD, tăng 11% so với năm trước. Một trong những thị trường phát triển nhanh nhất thức ăn cho thú cưng là Trung Quốc. Phần lớn là do người dân thành thị ngày càng giàu có và uy tín được nhận thức liên quan đến quyền sở hữu thú cưng. Vì thú cưng ngày nay được coi là bạn đồng hành của con người, nên chế độ ăn của chúng cũng được phát triển đáp ứng các nhu cầu trao đổi chất cơ bản thành thực phẩm công thức cao. Ngoài ra, cung cấp chế độ ăn uống cân bằng dinh dưỡng cho chó và mèo hiện được coi là một phần trách nhiệm của chủ sở hữu vật nuôi trong việc duy trì sức khỏe và hạnh phúc của những con vật này. Mối tương quan giữa đường tiêu hóa và sức khỏe tổng thể của động vật đã dẫn đến một lượng lớn các probiotic và prebiotic thành thức ăn cho vật nuôi trong những năm gần đây. Nhiều sản phẩm như vậy chứa hỗn hợp của các chủng vi khuẩn probiotic từ Pediococcus, Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacillus, Streptococcus, Enterococcus hoặc nấm men Saccharomyces với một số chức năng như cải thiện tiêu hóa, tăng cảm giác thèm ăn, giảm tiêu chảy, tăng độ săn chắc của phân, giảm nôn mửa, giảm mùi cơ thể, giảm đầy hơi, hoặc cải thiện khả năng nuốt. Một sáng chế mới gần đây công bố sức khỏe được cải thiện khi vật nuôi được cho ăn hỗn hợp chế phẩm vi khuẩn lactic từ Lactobacillus reuteri NCC2581 (CNCM 73
I-2448), Lactobacillus reuteri NCC2592 (CNCM I-2450), Lactobacillus rhamnosus NCC2583 (CNCM I-2449), Lactobacillus reuteri NCC2603 (CNCM I-2451), Lactobacillus reuteri NCC2613 (CNCM I-2452), Lactobacillus acidophilus NCC2628 (CNCM I-2453) và Enterococcus faecium SF 68 (NCIMB 10415). Cơ sở khoa học cho nhiều công bố như vậy đã được kiểm chứng bởi các nghiên cứu độc lập (Zin và cộng sự, 2007). TÀI LIỆU THAM KHẢO Aguilar-Toalá JE, Garcia-Varela R, Garcia HS, Mata-Haro V, González-Córdova AF, Vallejo-Cordoba B, & Hernández-Mendoza A (2018). Postbiotics: An evolving term within the functional foods field. Trends in Food Science and Technology, 75(February), 105–114. Bie N, Duan S, Meng M, Guo M, & Wang C (2021). Regulatory effect of non-starch polysaccharides from purple sweet potato on intestinal microbiota of mice with antibiotic-associated diarrhea. Food and Function 12(12): 5563–5575. Black F, Anderson P, Orskov J, Gaarslev K, and Laulund S (1989). Prophylactic efficacy of Lactobacilli on travelers’ diarrhea. Travel Med. 7: 333–335. Bunt D, Minnaard A, & El Aidy S (2021). Potential Modulatory Microbiome Therapies for Prevention or Treatment of Inflammatory Bowel Diseases. Pharmaceuticals 14(6): 506. Chadwick VS, Chen W, Shu D (2002). Activation of the mucosal immune system in irritable bowel syndrome. Gastroenterology 122: 1778–1783. Cheng AC and Thielman NM (2002). Update on traveler’s diarrhea. Curr. Infect. Dis. Rep.; 4: 70–77. David S, & Cunningham R (2019). Echinacea for the prevention and treatment of upper respiratory tract infections: A systematic review and meta-analysis. Complementary Therapies in Medicine 44: 18–26. Deguchi Y, Morishita T, and Mutai M (1985). Comparative studies on synthesis of water-soluble vitamins among human species of bifidobacteria. Agric. Biol. Chem; 49: 13–19. De Vres M, Stegelmann A, Richter B, Fenselau S, Laue C, and Schrezenmeir J (2001). Probiotics compensation for lactase insufficiency. Am. J. Clin. Nutr. 73 (Suppl.): 421S–429S. Delia P, Sansotta G, Donato V, Frosina P, Messina G, De Renzis C, and Famularo G (2007). Use of probiotics for prevention of radiation-induced diarrhea. World J. Gastroenterol. 13: 912–915. 74
Drossman DA, Camilleri M, Mayer EA, and Whitehead WE (2002). AGA technical review on irritable bowel syndrome. Gastroenterology 123: 2108–2131. El-Qutob Lopez D (2012). New Methods of Prevention and Treatment of Allergic Diseases. Recent Patents on Inflammation & Allergy Drug Discovery 6(1): 46–64. Goldenberg JZ, Yap C, Lytvyn L, Lo CKF, Beardsley J, Mertz D & Johnston BC (2017). Probiotics for the prevention of Clostridium difficile-associated diarrhea in adults and children. Cochrane Database of Systematic Reviews, (12). Granath L, Cleaton-Jones P, Fatti LP, and Grossman ES (1994). Salivary Lactobacilli explain dental caries better than salivary mutans Streptococci in 4–5-year-old children. Scand. J. Dent. Res. 102: 319–323. Hatakka K, Ahola AJ, Yli-Knuuttila H, Richardson M, Poussa T, Meurman JH, & Korpela R (2007). Probiotics reduce the prevalence of oral Candida in the elderly a randomized controlled trial. Journal of Dental Research 86(2): 125–130. Hojsak I, Szajewska H, Canani RB, Guarino A, Indrio F, Kolacek S, Orel R, Shamir R, Vandenplas Y, Van Goudoever JB, & Weizman Z (2018). Probiotics for the prevention of nosocomial diarrhea in children. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition 66(1): 3–9. Ishikawa KH, Mayer MPA, Miyazima TY, Matsubara VH, Silva EG, Paula CR, Campos TT, & Nakamae AEM (2015). A multispecies probiotic reduces oral candida colonization in denture wearers. Journal of Prosthodontcs, 24(3): 194–199. Johnston BC, Supina AL, & Vohra S (2006). Probiotics for pediatric antibiotic- associated diarrhea: A meta-analysis of randomized placebo-controlled trials. Cmaj 175(4): 377–383. Kiousi DE, Rathosi M, Tsifintaris M, Chondrou P, & Galanis A (2021). Pro-biomics: Omics Technologies to Unravel the Role of Probiotics in Health and Disease. Advances in Nutrition 12(5), 1802–1820. Kollaritsch H, Kremsner P, Wiedermann G, and Scheiner O (1989). Prevention of traveler’s diarrhea: comparison of different nonantibiotic preparations. Travel Med. Int.: 9–17. Kukkonen K, Nieminen T, Poussa T, Savilahti E, and Kuitunen M (2006). Effect of probiotics on vaccine antibody responses in infancya randomized placebo- controlled double-blind trial. Pediatr. Allergy Immunol. 17: 416–421. LaRosa M, Bottaro G, Gulino N (2003). Prevention of antibiotic-associated diarrhea with Lactobacillus sporogens and fructo-oligosaccarides in children. A multicentric doubleblind vs placebo study. Minerva Pediatr. 55(5): 447–452. 75
Lee YK, Nomoto K, Salminen S, and Gorbach SL (1999). Handbook of Probiotics. JohnWiley & Sons, NY. Lin ASH, Teo AYL, and Tan HM (2007). Antimicrobial compounds from Bacillus subtilis for use against animal and human pathogens. US Patent No: 7,247,299B2. Linskens RK, Huijsdens XW, Savelkoul PH, Vandenbroucke-Grauls CM, Meuwissen SG (2001). The bacterial flora in inflammatory bowel disease: current insights in pathogenesis and the influence of antibiotics and probiotics. Scand. J. Gastroenterol. Suppl. 36: 29–40. Ma Y, Wang J, Li Q, & Cao B (2020). The Effect of Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid Supplementations on anti-Tumor Drugs in Triple Negative Breast Cancer. Nutrition and Cancer, 73(2), 196–205. Manson JE, Tosteson H, Ridker PM, Satterield S, Hebert P, and O’Connor GT (1992). The primary prevention of myocardial infaction. N. Engl. J. Med. 326: 1406–1416. Matarese LE, Seidner DL, and Steiger E (2003). The role of probiotics in gastrointestinal disease. Nutr. Clin. Practice 18(6): 507–516. McFarland LV (2007). Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s diarrhea. Travel Medicine and Infectious Disease, 5(2 SPEC. ISS.), 97–105. Nista EC, Candelli M, Cremonini F (2004). Bacillus clausii therapy to reduce side- effects of anti-Helicobacter pylori treatment: randomized, double-blind, placebo controlled trial. Aliment. Pharmacol. Ther. 20: 1181–1188. Noda H, Akasaka N, and Ohsug M (1994). Biotin production by bifidobacteria. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 40: 181–188. Oda T, Kado-oka Y, and Hashiba H (1994). Effect of Lactobacillus acidophilus on iron bioavailability in rats. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 40: 613–616. Patterson J, Chapman T, Hegedus E, Barchia I, & Chin J (2005). Selected culturable enteric bacterial populations are modified by diet acidification and the growth promotant Tylosin. Letters in Applied Microbiology 41(2), 119–124. Pyclik M, Srutkova D, Schwarzer M, & Górska S (2020). Bifidobacteria cell wall- derived exo-polysaccharides, lipoteichoic acids, peptidoglycans, polar lipids and proteins – their chemical structure and biological attributes. International Journal of Biological Macromolecules 147: 333–349. Ruiz L, Hidalgo C, Blanco-Míguez A, Lourenço A, Sánchez B, & Margolles A (2016). Tackling probiotic and gut microbiota functionality through proteomics. Journal of Proteomics 147: 28–39. 76
Smith SM (Ed.) (2021). Helicobacter Pylori. Methods in Molecular Biology. Taylor AL, Dunstan JA, & Prescott SL (2007). Probiotic supplementation for the first 6 months of life fails to reduce the risk of atopic dermatitis and increases the risk of allergen sensitization in high-risk children: A randomized controlled trial. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 119(1), 184–191. Tan T, Lee H, Huang MS, Rutges J, Marion TE, Matthew, J, Tee, J (2019). Prophylactic Postoperative Measures to Minimize Surgical Site Infections in Spine Surgery: Systematic Review and Evidence Summary. The Spine Journal. Tannock GW, Dashkevicz MP, and Feighner SD (1989). Lactobacilli and bile salt hydrolase in the murine intestinal tract. Appl. Environ. Microbiol. 55: 1848–1851. Teo A and Tan HM (2005). Inhibition of Clostridium perfringens by a novel strain of Bacillus subtilis isolated from the gastrointestinal tracts of healthy chickens. Appl. Environ. Microbiol. 71: 4185–4190. Vasconcelos JT, Elam NA, Brashears MM, & Galyean ML (2008). Effects of increasing dose of live cultures of Lactobacillus acidophilus (Strain NP 51) combined with a single dose of Propionibacterium freudenreichii (Strain NP 24) on performance and carcass characteristics of finishing beef steers. Journal of Animal Science 86(3), 756–762. Vartiainen E, Laatikainen T, Tapanainen H, & Puska P (2016). Changes in Serum Cholesterol and Diet in North Karelia and All Finland. Global Heart, 11(2), 179–184. Vichyanond P, Jirapongsananuruk O, Visitsuntorn N, and Tuchinda M (1998). Prevalence of asthma, rhinitis and eczema in children from the Bangkok area using the ISAAC (International Study for Asthma and Allergy in Children) questionnaires. J. Med. Assoc. Thai. 81: 175–184. Walter J (2005). The microecology of Lactobacilli in the gastrointestinal tract. In: Tannock G, editor. Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press, UK. Zárate G, De Ambrosini VM, Chaia AP, & González S (2002). Some factors affecting the adherence of probiotic Propionibacterium acidipropionici CRL 1198 to intestinal epithelial cells. Canadian Journal of Microbiology, 48(5), 449–457. Zink R, Roniero R, Rochat F, Cavadini C, Der Weid T, Schiffrin E, Benyacoub J, Rousseau V, and Perez P (2007). Probiotics for pet food applications. US Patent. 77
CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Tác dụng của probiotic đối với người lớn và người cao tuổi như thế nào? Cơ chế tác dụng. 2. Tác dụng của probiotic đối với trẻ em như thế nào? Cơ chế tác dụng. 3. Tác dụng của probiotic đối với động vật như thế nào? Cơ chế tác dụng. 4. Hãy đưa ra một số ý tưởng và nội dụng nghiên cứu chính để sản xuất các chế phẩm probiotic phù hợp cho các đối tượng khác nhau. 78
CHƯƠNG 4 CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA PROBIOTIC 4.1. Khả năng bám dính trên thành ruột Sự kết dính của probiotic với chất nhầy ruột và tế bào biểu mô từ lâu đã được coi là một trong những tiêu chí lựa chọn quan trọng nhất đối với vi sinh vật probiotic. Sự kết dính vào niêm mạc ruột có thể ngăn không cho các tế bào probiotic bị rửa trôi; do đó, cho phép chúng lưu lại tạm thời, điều chỉnh miễn dịch và cạnh tranh loại trừ các vi sinh vật gây bệnh. Mặc dù bằng chứng về sự kết dính của probiotic với chất nhầy in vivo vẫn còn hạn chế. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng sự kết dính có thể xảy ra và đóng vai trò như một cơ chế hoạt động của probiotic. Một số phương pháp khác nhau đã và đang được sử dụng trong các thí nghiệm xác định khả năng kết dính của các chủng probiotic (Vesterlund và cộng sự, 2005). Phổ biến nhất là các thí nghiệm đánh giá sự kết dính với các dòng tế bào biểu mô và với chất nhầy ruột. Việc đánh giá độ bám dính vào mô ruột kết đã được cắt bỏ cũng đã được thực hiện (Ouwehand và cộng sự, 2002). Phương pháp này có tính đến các tế bào biểu mô và niêm mạc ruột cũng như vi khuẩn nội sinh gắn vào niêm mạc. 4.1.1. Sự kết dính vào các tế bào biểu mô đường tiêu hóa Một phương pháp cổ điển để đánh giá tính chất bám dính của vi khuẩn probiotic là sử dụng canh trường nuôi cấy tế bào biểu mô ruột, chủ yếu là Caco-2, HT-29, hoặc tế bào tiết chất nhầy HT-29-MTX (Bảng 4.1). Bảng 4.1. Thí nghiệm về sự bám dính của probiotic với các dòng tế bào biểu mô đường tiêu hóa Chủng probiotic Thiết kế nghiên cứu Kết quả Nguồn Các chủng Khả năng bám dính và Có khả năng bám dính Fuller và Brooker, Lactobacillus được phát hiện vi khuẩn bám vào các tế bào biểu mô; 1974 phân lập từ nhiều dính từ chim đặc hiệu loài nguồn khác nhau Lactobacillus GG Bám dính vào tế bào Lactobacillus GG có Elo và cộng sự, và các chủng phân Caco-2 khả năng bám dính hơn 1991 lập từ sữa các chủng phân lập từ sữa Các chủng Bám dính vào tế bào Các chủng bám dính đặc Chauviere và Lactobacillus phân Caco-2 hiệu; phụ thuộc vào tuổi cộng sự, 1992 lập từ người của canh trường tế bào 79
13 chủng Bám dính vào tế bào Khả năng kết dính Bernet và cộng Bifidobacterium Caco-2 và chất nhầy từ không phụ thuộc vào sự, 1993 phân lập từ người tế bào HT-29-MTX calciumcanxi L. acidophilus LA1 Bám dính vào tế bào Khả năng kết dính Bernet và cộng và 3 chủng khác Caco-2 và HT-29-MTX không phụ thuộc vào sự, 1994 calnciumxi Các probiotic thương Bám dính vào tế bào Có khả năng bám dính Lehto và mại và các chủng Caco-2 đặc hiệu loài Salminen, 1996 phân lập từ sữa 13 chủng B. longum Bám dính vào tế bào Sự bám dính có tương Del Re và cộng Caco-2, HT-29 và quan với tính chất tự kết sự, 2000 KATO III dính 5 chủng probiotic Bám dính vào tế bào Tất cả các chủng đều có Gopa và cộng sự, thương mại Caco-2, HT-29 và HT- sự bám dính tốt 2001 29-MTX Các chủng lactobacilli Bám dính với tế bào Sự bám dính không ảnh Morita và cộng và bifidobacteria Caco-2; cảm ứng sinh hưởng đến khả năng sự, 2002 khác nhau tổng hợp cytokine sinh tổng hợp cytokine của các tế bào biểu mô 8 chủng Bám dính với tế bào Tế bào Caco-2 đáp ứng Riedel và cộng Bifidobacterium Caco-2 khác biệt với E. coli và sự, 2006 Bifidobacterium 4.1.2. Bám dính vào chất nhầy đường ruột Khả năng bám dính vào niêm mạc ruột được cho là một cơ chế tiềm ẩn để chủng probiotic lưu trú tạm thời và khả năng bám dính với chất nhầy thường được sử dụng trong thí nghiệm độ bám dính in vitro (Bảng 4.2). Bảng 4.2. Thí nghiệm về khả năng bám dính vào chất nhầy đường ruột Chủng probiotic Thiết kế nghiên cứu Kết quả Nguồn Các probiotic Khả năng bám dính với Probiotic bám dính với chất Klarin và cộng thương mại chất nhầy từ trẻ sơ sinh nhầy của người lớn nhiều sự, 2005 và người lớn khỏe mạnh hơn so với chất nhầy của in vitro trẻ sơ sinh Các probiotic Khả năng bám dính với Độ bám dính thay đổi từ 2 Ouwehand và thương mại, các chất nhầy từ người lớn đến 43%; tính kỵ nước cộng sự, 1999 chủng phân lập từ khỏe mạnh in vitro; không tương quan với độ sữa và phân phân tích tính kỵ nước bám dính của bề mặt tế bào 80
Bifidobacteria phân Khả năng bám dính với Khả năng bám dính đặc He và cộng sự, lập từ người và động chất nhầy của người và hiệu chủng; khả năng đặc 2001 vật bò in vitro hiệu của vật chủ có thể có ảnh hưởng Bifidobacterium Sự kết dính trong ống Bb-12 có khả năng bám Matsumoto và lactis Bb-12 và các nghiệm với chất nhầy dính nhất; khả năng bám cộng sự, 2002 chủng khác được phân lập từ ba dính cao nhất với chất nhầy nhóm tuổi của người lớn Các probiotic Khả năng bám dính với Không có tính đặc hiệu của Rinkinen và thương mại và các chất nhầy của người, vật chủ, việc lựa chọn cộng sự, 2003 chủng phân lập từ chó, thú có túi, chim và chủng quan trọng hơn phân cá in vitro 4.1.3. Sự tồn tại của probiotic trong ruột người Sự kết dính với chất nhầy ruột hoặc các tế bào biểu mô được cho là điều kiện tiên quyết để probiotic lưu trú tạm thời trong ruột. Càng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy rằng probiotic có thể lưu trú tạm thời (Bảng 4.3). Bảng 4.3. Xác định sự lưu trú của probiotic trong đường ruột của người bằng phương pháp sinh thiết Các chủng probiotic Thiết kế nghiên cứu Kết quả Nguồn 19 chủng Lactobacillus 3 tình nguyện viên sử Tại thời điểm 11 ngày Johansson Formatted: Left dụng các chủng này bằng sau khi dùng, 5/19 chủng và cộng đường uống đã được phân lập từ sinh sự, 1993 thiết L. rhamnosus GG Chủng được sử dụng bởi LGG được phát hiện Alander Formatted: Left những người tình nguyện trong sinh thiết sau khi và cộng bằng đường uống, sau đó uống; có sự lưu trú tạm sự, 1999 là sinh thiết ruột kết từ 7 thời của probiotic đến 14 ngày sau khi dùng thuốc L. paracasei B21060 Các chủng được uống Hầu hết các tình nguyện Morelli Formatted: Left bởi 7 người tình nguyện, viên đều có ít nhất một và cộng sau đó là sinh thiết ruột mẫu sinh thiết dương tính sự, 2006 kết vào 2 ngày sau khi dùng thuốc 4.1.4. So sánh giữa kết quả in vitro và in vivo Đã có một vài nghiên cứu về sự liên quan giữa về độ kết dính in vitro và sự lưu 81