ỨNG DỤNG VSV TRONG CNTP

Ứng dụng vi sinh vật trong thực phẩm Ứng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩmỨng dụng vi sinh vật trong thực phẩm

NG D NG VSV TRONG CNTP

ỨNG DỤNG VSV TRONG CNTP ỤNG VSV TRONG CNTPVẤN ĐỀ 1

Ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất SCP dùng trong nông nghiệp Phân tích các ưu và nhươc điểm của công nghệ SCP.

Protein đơn bào (Single-cell protein – SCP) là thuật ngữ thường dùng để chỉ phầnprotein thu được trong sinh khối khô của các tế bào hoặc tổng lượng protein táchchiết được từ môi trường nuôi cấy vi sinh vật, được sử dụng làm nguồn thức ăn chocon người hay nguồn thức ăn chăn nuôi

Công ngệ sản xuất SCP là công nghệ nuôi cấy và thu sinh khối các vi sinh vật Người ta sử dụng nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau để sản xuất protein đơn bào,bao gồm:

 Các nhóm vi khuẩn: Cellulomonas, Alcaligenes,…

 Nấm men: Candida, Saccharomyces,…

 Nấm sợi: Trichoderma, Fusarium, Rhizopus,…

 Các nhóm tảo: Spirulina, Chlorella,…

+ Ưu điểm:

- VSV có tốc độ sinh sản mạnh, khả năng sinh trưởng nhanh Ví dụ thời gian

tăng đôi khối lượng của vi khuẩn và nấm men là 10-120 phút, của nấm mốc là2-6 giờ

- Hàm lượng protein rất cao: ở vi khuẩn là 60-70%, nấm men là 40-50% chất

khô Hàm lượng này phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy, và hàm lượng ở đây chỉbao hàm protein chứ không bao gồm các thành phần nito protein như peptit,acid nucleic

- Protein của VSV có chất lượng tương đương protein động vật, hơn hẳn protein

thực vật, hàm lượng acid amin ở thực vật không cân đối, thường thiếu một sốloại cần thiết Hơn nữa có thể thay đổi giá trị dinh dưỡng của protein bằng cáchthay đổi thành phần môi trường, điều kiện nuôi cấy…

- VSV có khả năng hấp thụ, phân giải nhiều loại nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm

như rỉ đường bả mía, gỗ tạp, rơm rạ, thậm chí cả chất thải, nước thải của mộtquá trình sản xuât nào đó, làm giảm giá thành sản xuất và giải quyết vấn đề ônhiễm do chất thải, nước thải

- Hiệu suất chuyển hóa cao: hydratcacbon được chuyển hóa tới 50%,

cacbuahydro-100% thành chất khô của tế bào

- Hoàn toàn có thể sản xuất theo quy mô công nghiệp (sản xuất hàng loạt, có

kiểm soát, cho sản phẩm có chất lượng đồng nhất), diện tích không đáng kể sovới trồng trọt và chăn nuôi

- Sản xuất SCP không phụ thuộc và điều kiện khí hậu hay địa lý, trong quá trình

nuôi cấy có thể nuôi cấy trong các nồi lớn, dễ dàng ổn định các điều kiện nhưmôi trường, pH, nhiệt độ… bằng hệ thống điều chỉnh tự động

+ Nhược điểm:

- Hàm lượng acid amin chứa lưu huỳnh thấp

- Khả năng tiêu hóa của protein: có phần bị hạn chế bởi thành phần phi protein,

như acid nucleic, peptit của tế bào, hơn nữa chính thành và vỏ tế bào VSV khócho enzyme đi qua

- Nhiều loài vi sinh vật có thể tạo ra các chất gây độc cho cơ thể người và cơ thể

động vật Vì vậy, khi chọn lựa một loài vi sinh vật để tiến hành sản xuất phảiđảm bảo nó không chứa bất kì chất độc nào

- Đôi khi sử dụng sinh khối vi sinh vật để làm nguồn thức ăn bổ sung có thể dẫn

đến khó tiêu hoặc không tiêu hóa được thậm chí gây phản ứng dị ứng chongười

- Hàm lượng axit nucleic cao trong sinh khối khô của nhiều loài vi sinh vật cũng

là một yếu tố gây ảnh hưởng không mong muốn cho con người Đôi khi hàmlượng axit nucleic cao này có thể dẫn đến sự hình thành sỏi thận hay bệnhgout

- Khả năng chứa các hợp chất gây độc hay gây ung thư cho con người và động

vật

- Sản xuất protein đơn bào là một quá trình đắt tiền, vì nó cần có các chất điều

khiển có độ tiệt trùng cao khi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

+ Ứng dụng của VSV trong sản xuất SCP trong nông nghiệp:

- ứng dụng trực tiếp:

 phân bón VSV: là sản phẩm chứa nhiều loại VSV sống đã được tuyển chọn cómật độ theo tiêu chuẩn đã quy định, có tác dụng tạo ra các chất dinh dưỡnghoặc các hoạt chất sinh học có ích cho cây trồng, cải tạo đất

Ví dụ chế phẩm Nitragin, Azotobacterin chứa các VSV có khả năng cố địnhNito tự do trong không khí Chế phẩm Photphobacterin chứa các VSv có khảnăng phân giải photpho khó tan trong đất

 chế phẩm sinh vật dùng bảo vệ thực vật: hiện nay ứng dụng VSV để bảo vệthực vật đang được quan tâm vì nó ít gây độc hại và đảm bảo cân bằng sinhthái, có một số chế phẩm như sau:

 virus gây bệnh cho côn trùng: người ta thường sử dụng các virus đa diện ởnhân (NPV) để gây cho côn trùng ngừng ăn, ít hoạt động, trương phù Hiện nay

 VK gây bệnh cho côn trùng và chuột: hiện nay người ta đã sản xuất một số chếphẩm từ Vk gây bệnh cho côn trùng và chuột như chế phẩm Bt.để trừ ssaua tơ,sâu xanh, bướm trắng hại rau, hoặc chế phẩm Biorat, chế phẩm Miroca để gâybệnh đường ruột cho chuột

 VSV đối kháng; ngoài việc ứng dụng các VSV gay bệnh cho côn trùng và dịchhại, người ta nghiên cứu tìm ra các loại nấm, các loài vi khuẩn, virus kháng vớiVSV gây bệnh hoặc cỏ dại tức là khi có mặt những loài VSV này thì các VSVgây bệnh mà đôi kháng với chúng sẽ không phát sinh, phát triển được Ví dụ:

sử dụng nấm Penicillium (các dạng oxalicum, frequentans, vermiculatum,

nigricans) để đối kháng nấm Pythium spp ; sử dụng Steptomyces griseovirity

để đối kháng với bệnh nấm Fusarium…

 ứng dụng công nghệ Vi sinh để sản xuất men tiêu hóa cho vật nuôi: sử dụng vi

khuẩn có lợi cho hệ tiêu hóa như Bacillus subtili

+ ứng dụng gián tiếp:

 sản xuất phân bón hữu cơ sinh học: là loại phân bón được tạo thành nhờ quátrình lên men các chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau ( phế thải của sản xuất

nông lâm nghiệp, phế thải của công nghiệp chế biến, phế thải sinh hoạt) bằngVSV hoặc hoạt chất sinh học của chúng tạo thành mùn

Ví dụ lên men bả mía, mùn cưa, rơm rạ, rác thải hữu cơ… bằng VSV hữu hiệu(EM) thành phân bón Nguồn bã dứa, giàu chất khô nhưng lại nghèo dinh dưỡng, ngườidân chỉ biết phơi khô làm phân bón, còn lại là nguồn rác thải lớn của các nhà máy hoa

quả, gây ô nhiễm môi trường Nguồn bã này giàu đường, dùng nấm mốc Aspergillus

niger để phân giải nguồn xenluloza từ dứa tạo sinh khối protein bổ sung vào thức ăn gia

xúc Cũng nhờ Aspergillus người ta có thể sản xuất a.citric từ bã dứa lên men Có thể

lên men a.axetic tạo giấm ăn chỉ trong vòng 24h

 Cải tạo giống cây trồng bằng VSV: hiện nay người ta sử dụng VK cấy truyềngen vào cây trồng thông qua các tế bào bị thương để từ đó nuôi cấy nhân nhanhcác tế bào này trong môi trường nhân tạo rồi cho tái sinh thành giống cây mới

 Sản xuất chất điều hòa sinh trường từ VSV: ngta có thể sản xuất các chất điềuhòa sinh trưởng như Gibberellin, Auxin từ VSV

 Sản xuất thức ăn cho vật nuôi từ VSV: dùng VSV có ích để lên men thức ăncho vật nuôi (dạng Bokashi), dạng thức ăn này làm cho vật nuôi tiêu hóa tốt,ngủ nhiều, tăng trọng nhanh

 ứng dụng Công nghệ VSV để sản xuất vaccine và kháng sinh cho vật nuôi: ví

dụ vaccine phòng chống lỡ mồm, long móng đối với gia súc, vaccine phòngbệnh Niu cát sơn ở gia cầm, vaccine gumboro phòng bệnh suy giảm miễn dịchcho gia cầm… Các laoij thuốc kháng sinh sử dụng để chữa bệnh cho vật nuôihiện nay có nguồn gốc phần lớn từ vi sinh vật

Khái niệm +là các vi khuẩn sống có lợi

đường ruột, khi bổ sung vào cơthể đem lại các lợi ích sức khoẻcho con người nhờ cải thiện hệ visinh đường ruột và chức năng củaruột

+ có thể bị tiêu diệt ở nhiệt độnóng, lạnh hoặc thời gian trôi qua

là các thành phần thức ăn khôngtiêu hóa được (Đường và chấtxơ…), giúp kích thích sự lưu thôngtrong lòng ruột và tăng cường hoạtđộng của các vi sinh vật có lợitrong đường ruột

+ không bị tác động bởi nhiệt độ,acid hay thời gian

+ giảm nguy cơ ung thư ruột kết+ điều hòa miễn dịch, giảm phản

+ là nguồn thức ăn cho probiotic,tạo điều kiện cho lợi khuẩn pháttriển, nuôi dưỡng probiotic

+ tăng cường hấp thu chất khoáng,canxi, magie

+ Giúp gia tăng số lượngBifidobacterium và Lactobacillus,chống lại sự phát triển của nhữngloại vi khuẩn có hại

ứng miễn dịch gây viêm+ tăng cường sức khỏe sinh sảncủa phụ nữ.

+ Giúp đại tiện bình thường

bản thân không sinh ra probiotic,cần sử dụng với liều lượng hợp lý,nếu sd quá nhiều gây đầy hơi, đitiêu nhiều

Nguyên tắc

hoạt động

+ cạnh tranh vị trí dính bám vànguồn dinh dưỡng với VSV gâybệnh, tăng số lượng VK có lợi+ sản sinh chất kháng khuẩn,enzyme tiêu hóa

+ kích thích hệ miễn dịch vật chủ,cân bằng hệ vệ sinh đường ruột+ tăng kháng thể, sản xuất sảnphẩm thứ cấp

+ đi vào cơ thể, cung cấp dinhdưỡng hỗ trợ và nuôi sông các vikhuẩn có lợi trong đường ruột+ nuôi dưỡng môi trường trongđường ruột, nơi là kẻ thù của vikhuẩn có hại

ứng dụng + y học: chữa bệnh đường ruột

(Biolactyl)+ thực phẩm: muối chua rau quả,

ủ chua thức ăn gia súc, sản xuấtsữa chua, phomat, kem

+ nông nghiệp: cải thiện sức khỏeđộng vật, tăng trọng, ngăn chặntác nhân gây bệnh

+ thực phẩm: trong các thực phẩmmuối chua, sản phâm từ sữa

Chế phẩm Viabiovit, Kidlac, Lacclean Gold

Lactobacillus GG, Lactobcillus Reuteri

+ từ sữa mẹ

+ Liệu pháp Synbiotic:

Sự kết hợp của liệu pháp probiotic và prebiotic được gọi là symbiotic Chiến lượckết hợp một men vi sinh với dinh dưỡng ưa thích của nó có thể cho phép probitic ở lạitrong cơ thể được lâu hơn

Đây là sự kết hợp hoạt động của các polyme hữu cơ (polyoligosaccharide) đượcđặc biệt tạo ra và hệ thống những mẻ vi khuẩn chọn lọc được làm lạnh để giúp choviệc đưa các probiotic được bảo vệ bởi prebiotic vào sâu trong hệ tiêu hoá

Lý do mà thuật ngữ synbiotics ra đời đó là do khả năng tồn tại của vi khuẩn(probiotics) trong hệ tiêu hóa trở nên kém đi nếu không có "thức ăn" là prebiotics Để

nâng cao khả năng tồn tại, không chỉ do bản chất của sản phẩm mà còn trong đườngruột, vi khuẩn có lợi phải gắn kết nhiều hơn các vị trí trong ruột và tốc độ phát triểnmạnh hơn nhằm hạn chế tối thiểu sự phát triển của vi khuẩn gây hại Nếu không cónguồn prebiotics cần thiết để nuôi sống cho những probiotics này, khả năng chịuđựng oxy hóa, pH thấp và nhiệt độ của chúng rất kém Thêm vào đó, nhữngprobiotics này sẽ khó cạnh tranh vị trí với những vi khuẩn gây hại khác nếu nguồnthức ăn là prebiotics không đảm bảo Vì vậy, việc kết hợp probiotics và prebiotics khi

sử dụng là lựa chọn tối ưu.”Synbiotics khuyến khích sự phát triển của các sinh vậtprobiotic bằng cách cung cấp các chất nền cụ thể cho các sinh vật probiotic cho quátrình lên men của nó "

VẤN ĐỀ 3

Vi sinh vật có nhiểu ứng dụng tích cực cũng như ảnh hưởng tiêu cực đến ngành công nghệ thực phẩm Bằng các kiến thức đã học, Anh/Chị hãy cho ví dụ minh họa về các ứng dụng cũng như các ảnh hưởng này.

+Ảnh hưởng tích cực:

Có rất nhiều loại vi khuẩn có lợi ứng dụng trong công nghệ thực phẩm vào các sảnphẩm cụ thể như sữa chua, tôm chua, nước mắm, rau quả muối chua, bánh mì, rượuvang cũng như trong quá trình bảo quản thực phẩm Mỗi chủng VSV có ứng dụng rất

nhiều trong các sản phẩm khác nhau, cụ thể chủng Saccharomyces Trên thực tế việc

sản xuất các loại thức uống có cồn đều phụ thuộc vào Saccharomyces, sử dụng chúngtrong hàng loạt các loại thức uống có cồn có hương vị khác nhau

Vai trò: chuyển hóa đường thành ethanol, CO2, và một lượng nhỏ các chất chuyểnhóa quan trọng ngay cả trong điều kiện cung cấp oxi dồi dào

VSV định hướng: Saccharomyces cerevisiae

Sản phẩm trong lên men sử dụng nấm men: Kefir, bia, rượu vang, rượu mạnh…

 Sản phẩm Tempeh: là sản phẩm lên men đậu nành nhờ Rhizopus, là sản phẩm

truyền thống ở Indonesia, phổ biến ở Hà Lan, và nó đã được tiêu thụ tại các thịtrường Úc, châu Âu, và châu Mỹ

Tính chất: dạng rắn, màu trắng, mùi nấm

VSV định hướng: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn sinh acid lactic, và một số VK

gram âm khác

Nấm mốc: Rhizopus; chủ yếu là Rhizopus oligosporus, Rh.oryzae

Đặc điểm giống: sinh tổng hợp protease, amylase, lipase

Tạo hệ sợi nấm trắng liên kết hỗn hợp lên men thành dạng bán rắnTạo nhân tó kháng khuẩn khi lên men

Không tạo ra độc tố

Do sự phát triển của tơ mốc, các hạt đậu liên kết với nhau thành bánh, bánh này cóhương vị thơm ngon, được cắt thành lát mỏng, ngâm trong nước muối, rán trong dầudừa hoặc dùng để nấu soup Các nhà khoa học đã ứng dụng cách chế biến Tempehvào việc chế biến ngũ cốc và sắn, có thể tạo sản phẩm chứa protein cao hơn ban đầu6-7 lần, riboflavin cũng cao hơn

QTSX: đậu nành -> làm sạch -> ngâm nước nóng -> loại bỏ vỏ ngoài -> ngâm nước

(acid acetic 0.5-1%) -> rửa loại bỏ nước ngâm -> đun nóng - Làm ráo và để nguội ->cấy giống -> trộn đều -> bao gói (lá chuối, plasstic) -> ủ (24h, 20-37 độ C) -> thànhphẩm

- Do vi khuẩn lactic lên men chua:nhiễm từ cỏ bò ăn: Streptoccocus lactic ( một

số loài này gây mùi cháy khét, mùi caramel ), Streptoccoccus, Lactobacillus, Cơ chếLên men lactic đồng hình ( a.lactic là sp chính và hàm lượng có tỉ lệ vượt trội hơn các

sp khác), lên men lactic dị hình (sp thu dc từ quá trình chuyển hóa đg, sp thu đc:a.lactic, a.acetic, etanol, CO2 hàm lượng a.lactic ko cao hơn nhiều so với các sảnphẩm khác) -> giảm pH, đông tụ casein xuất hiện các chất mới, mất giá trị cảm quancủa sữa

- Trực khuẩn đường ruột: nhiễm từ phân, nước tiểu, đa số không làm đông sữa

chỉ mọt số loài làm đông sữa chậm Trong sữa, chúng chuyển hóa đường latose tạoa.lactic và các a Hữu cơ khác, CO2, H2 phân giải protein sữa tạo các sp khí gây mùikhó chịu, đại diện là E.coli

- Vi khuẩn clostridium: từ cỏ ủ tươi: C.butyricum, C Tyrobutyricum chuyển

hóa đường trong sữa thành nhiều sp khác như a,butyric, butanol, acetol, CO2, H2 làmthay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa Trong thanh trùng nếu bịnhiếm loại này rất khó loại bỏ, do sự hình thành bào tử của chúng

- Vk gây thối: Bacillus subtilis, Bacillus botulinus, Achromobacter,

Psedomonas, từ phân và thức ăn gia xúc Có khả năng tổng hợp protease ngoại bàotrong sữa Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo các sản phẩm: polypetide,peptide, axit amin Một số a.a thủy phân tạo NH3 H2S gây mùi thối khó chịu Peptongây đắng cho sữa

VẤN ĐỀ 4

Kể tên ba chế phẩm từ vi sinh vật và nêu nguồn gốc (vi sinh vật định hướng), cơ chế tác dụng của chúng khi áp dụng vào các lĩnh vực chăn nuôi, nông nghiệp và công nghệ thực phẩm bạn biết.

 Chế phẩm sinh học sử dụng trong nông nghiệp:

+ Thuốc bảo về thực vật: thuốc trừ sâu Bt ( Bacillus thuringensis), thuộc nhóm

thuốc trừ sâu sinh học, có nguồn gốc từ vi khuẩn, phổ diệt sâu rộng và hữu hiệu đốivới các loại sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp…Sâu saukhi ăn sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1-3 ngày Các loại chế phẩm thương mạihóa: Vi-Bt 32000WP, 16000WP, BT Xentary 35 WDG…

+ nguồn gốc nấm: thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC với hoạt chất Abamectin được

phân lập từ quá trình lên men nấm Steptomyces avermitilis Diệt trừ các loại sâu vẽ

bùa, nhện, sâu tơ, sâu xanh, bọ trĩ

+ chế phẩm nấm đối kháng Trichoderma có tác dụng đề kháng một số nấm gây

bệnh hại trên bộ rễ cây trồng như: bệnh lá vàng chết nhanh, bệnh vàng héo rũ

 Chế phẩm ứng dụng trong chăn nuôi:

+ chế phẩm EM (Effective microorganisms) là các vi sinh vật hữu hiệu khoảng 80

loài vsv : vi khuẩn quang hợp, lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn…) giúp sinh racác chất OXH (saponine, inositol, polyphenol…) Có tác dụng làm tăng sức khỏe vậtnuôi, tăng sức đề kháng, tăng khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, tăng khảnăng tiêu hóa, kích thích sinh sản, tăng sản lương và chât lượng trong chăn nuôi, tiêudiệt VSV có hại, hạn chế ô nhiễm chuồng trại EM có tác dụng đối với mọi loại vậtnuôi, gia súc, gia cầm và thú y, hải sản

Nguyên lý: EM giúp cho quá trình sinh ra các chất chống oxy hóa như inositol,

saponine, polysacchride phân tử lượng thấp, polyphenol, muối chelate Các chất này

có khả năng hạn chế bệnh, kìm hãm VSV có hại và kích thích VSV có lợi Đồng thờicác chất này cũng giải độc các chất có hại do sự hình thành các enzyme phân hủy

VSV định hướng: Chế phẩm EM là hỗn hợp chứa các vi sinh vật có ích vốn tồn tại

trong tự nhiên được phân lập ra, có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật có hại và hướngquá trình phân huỷ hữu cơ theo hướng có lợi cho môi trường, khoảng 80 loài vsv : vikhuẩn quang hợp, lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn…) giúp sinh ra các chấtOXH (saponine, inositol, polyphenol…)

+ chế phẩm Bio-DW:

VSV định hướng: Bacillus Subtilis, Lactobacillus acidophillus, Aspergillus oryzae,

Saccharomyces

Tác dụng: phân hủy nhanh thức ăn thừa, chất thải từ tôm và các chất hữu cơ Làm

giảm khí độc như H2S, NO3, NH3 làm sạch môi trường nước và nền đáy ao nuôi tômcông nghiệp bị ô nhiễm

+ Đệm lót sinh học BALASA 01

Đây là kết quả Đề tài nghiên cứu "Nghiên cứu sản xuất chế phẩm BALASA No.1

để tạo đệm lót sinh thái trong chăn nuôi"

Chế phẩm BALASA No.1 có chứa 04 chủng vi sinh vật chính sau:

• Chủng Streptococcus lactis (BS2c): có khả năng chuyển hóa các hợp chất có

chứa N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành CO2 và nước;

• Chủng Bacillus subtilis (RU1a): có khả năng chuyển hóa các hợp chất có chứa

N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành H2S và SO4;

• Chủng Saccharomyces cereviseae (LV1a): có khả năng chuyển hóa NH3 thành

protein của vi sinh vật

• Chủng thuộc giống Thiobacillus spp (NN3b): cũng có khả năng chuyển hóa

các hợp chất có chứa N hữu cơ, các carbohydrate và lipid thành H2S và SO4

Chế phẩm sinh học (men) này có tác dụng chủ yếu

• Phân giải phân, nước tiểu do lợn thải ra, hạn chế sinh khí hôi, thối;

• Ức chế và tiêu diệt sự phát triển của hệ vi sinh vật có hại, khống chế sự lênmen sinh khí hôi thối;

• Phân giải một phần mùn cưa, vỏ trấu và vật liệu khác làm giá thể cho vi sinhvật;

• Giữ ấm cho vật nuôi trong mùa đông do đệm lót luôn luôn ấm bởi nhiệt từ hoạtđộng của hệ men vi sinh vật

 Chế phẩm trong công nghệ thực phẩm:

+ Probiotic: chứa nhiều vi sinh vật có lợi như lactobacillus, nitrobacteria, vi khuẩn chuyển hóa đạm, bifidobacterium, các nhóm vi tảo (tetraselmis), nấm men (debaryomyces, phaffia và saccharomyces),

Cơ chế tác dụng của các chủng probiotic lên vật chủ:

+ VK Lactic: sinh Bacteriocin, cạnh tranh vị trí bám, dinh dưỡng và biểu mô, sinhcác peptide kích thích hệ thống miễn dịch của vật chủ, sinh các acid hữu cơ tăng hiệuquả hấp thụ dinh dưỡng

+ VK Bacillus: sinh các enzyme phân giải tinh bột, xenlulose, kích thích tiêu hóa+ Nấm men: Cạnh tranh dinh dưỡng, vị trí bám, sinh các acid hữu cơ, ấp thu chấtđộc

Một số chế phẩm probiotic:

 Enzymebiosud của công ty vacsin và sinh phẩm số 2

 Chế phẩm men vi sinh EBS của công ty vacxin và sinh phẩm số 2

Lacclean Gold LAB: là sự kết hợp synbiotic, giữa 5 chủng probiotic có lượng tế bào

sống cao với prebiotic, bổ sung các vitamin Là thiết kế đặc biệt tốt cho tiêu hóa,phục hồi nhanh chóng khi bị tiêu chảy và các triệu chứng rối loạn đường ruột khác

Chế phẩm Viabiovit: Sản phẩm được phối hợp 3 chủng vi khuẩn trong họ

Lactobacillus rất có lợi cho đường ruột Với hàm lượng vi khuẩn lớn và dạng đôngkhô nên khả năng sống bảo tồn lâu khi được bảo quản ở nhiệt độ thường các chủng

vi sinh vật này sẽ giúp cân bằng hệ thống vi khuẩn có ích trong đường ruột, giúp thúcđẩy quá trình tiêu hoá và hấp thu dinh dưỡng

Cơ chế tác dụng: Còn Probiotics gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái đường ruột bằngcách kích thích cơ chế miễn dịch niêm mạc và kích thích không có miễn dịch thôngqua sự đối kháng và cạnh tranh với các mầm bệnh tiềm năng

VẤN ĐỀ 5

Vi khuẩn Bacillus có rất nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm, hãy cho biết các sản phẩm hay chế phẩm có ích từ giống này được ứng dụng rộng rãi vào ngành CNTP.

VK Bacillus: là một chi lớn có gần 200 loài hiếu khí, hình que

Chúng tham gia tích cực vào sự phân hủy vật chất hữu cơ nhờ vào khả năng sinhnhiều enzyme ngoại bào Đa số các enzyme ngoại bào này là các enzyme thủy phân cácphân tử hữu cơ lớn nên được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, kể cả công nghiệp thựcphẩm- làm bánh kẹo, đồ uống, dược phẩm Một số loài thuộc nhóm Bacillus như:B.subtilis, B.claussi, B.niger, B.pumilis đã được ứng dụng để cải thiện sức khỏe, hệmiễn dịch, tiêu hóa

Nhiều loài vk thuộc giống Bacillus đặc biệt là B.subtilis có tiềm năng sản suất cácsản phẩm thương mại ứng dụng trong y học, nông nghiệp và CNTP

B.subtilis ( thuộc họ bacillaceae) là trực khuẩn hiếu khí (trực khuẩn cỏ khô), gram+, sinh bào tử Là VK probiotic- vk có lợi => nên thường có mặt trong các thực phẩmchức năng, men tiêu hóa, sữa chua uống, … hỗ trợ hệ tiêu hóa và tăng khả năng miễndịch cho cơ thể, đặc biệt là đối với trẻ sơ sinh

- Một sản phẩm lên men nổi tiếng của Nhật Bản làm từ hạt đậu tương lên men có

chứa B.subtilis: Natto (B.subtilis natto) Natto có mùi đặc biệt, hơi giống như một pho

mát cay Khuấy Natto sản xuất rất nhiều dây dính Natto là nguồn thực phẩm giàu nhấtcủa K2 tự nhiên và có lẽ, tiêu thụ của nó gắn liền với sức khỏe của xương Khi vi khuẩnBacillus subtilis natto phá vỡ protein đậu nành, các vi khuẩn tạo ra chuỗi axitpolyglutamic, Gamma polyglutamic axit

Bacillus subtilis natto đã được tìm thấy bởi TS Sawamura và đặt tên là BacillusNatto Sawamura Kể từ đó nó có được chấp thuận cho sản xuất thuốc ma túy, cho thuốcđộng vật, và cho phụ gia chế độ ăn uống, và hiện nay đang thu hút sự chú ý vì nó gầnđây đã bắt đầu được sử dụng cho thực phẩm sức khỏe Bacillus subtilis natto là một loạinấm sản xuất lên men thực phẩm đậu nành không mặn, như Nhật Bản Natto nếp truyềnthống, Kinema từ Nepal và Thuanao từ Thái Lan Nó là một loại vi khuẩn Bacillussubtilis, không phải là một loại nấm ruột bản địa trong một nghĩa hẹp, và nó cóendospore và là loại ổn định nhất của nấm trong tự nhiên Bacillus subtilis natto đượckích hoạt và tăng cường hệ thực vật đường ruột có lợi (ví dụ như: bifidobacteria, acidlactic vi khuẩn ) mà tất cả các loài động vật bản chất thực hiện thông qua một sự xuấthiện của các loại khác nhau của các hiệu ứng sinh lý Chức năng của vi khuẩn Bacillussubtilis natto

Tăng của vi khuẩn có lợi

Sự ức chế vi khuẩn đường ruột có hại

Sản xuất một sự cân bằng của hệ thực vật đường ruột của các chức năng trên

Sản xuất các enzyme phân hủy protein mạnh mẽ và enzyme phân hủy tinh bột

Xây dựng các vitamin B-complex dồi dào

B subtilis có khả năng sản sinh nhiều enzyme, nhưng quan trọng nhất là amylase vàprotease, 2 loại enzyme thuộc hệ thống men tiêu hóa.B.subtilis có khả năng sinh tổng hợp một số chất kháng sinh có tác dụng ức chế sinhtrưởng hoặc tiêu diệt một số vi sinh vật khác, tác dụng lên cả vi khuẩn Gram(-),Gram(+) và nấm gây bệnh

+ amylase thu nhận từ sinh khối của B.subtilis được ứng dụng rộng rãi trong công nghệlàm bánh, cải thiện bột đầu

+ protease: bổ sung trong chợp trong quá trình thủy phân cá làm nước mắm

- B subtilis thường tồn tại trong sản phẩm ở trạng thái bào tử, nhờ vậy khi uống vào

dạ dày, nó không bị acid cũng như các men tiêu hóa ở dịch vị phá hủy Ở ruột, bào tửnẩy mầm và phát triển thành thể hoạt động giúp cân bằng hệ vi sinh có ích trong đườngruột, cải thiện hệ thống tiêu hóa, nhất là sau khi sử dụng kháng sinh kéo dài

Sản phẩm Bacillus subtilis đã được thương mại hóa dạng chế phẩm Được chứng

minh ko tác dụng phụ với liều uống 1 x 1011 cfu/ngày.

 Bacillus subtilis có vai trò lớn trong việc giữ ổn định thế quân bình vi khuẩn

đường ruột bằng cơ chế cạnh tranh sinh tồn, và khả năng gây ức chế các vi khuẩn gâybệnh ở đường ruột, do tác dụng bởi những sản phẩm tiết của nó

 Bacillus subtilis có hệ thống enzyme tương đối hoàn chỉnh, các enzyme có

khả năng thủy phân glucid, lipid, protid, enzyme cenlulase biến đổi chất xơ thành cácloại đường dễ tiêu, lecitinase thủy phân các chất béo phức hợp, enzyme phân giảigelatin, ezyme phân giải fibrin và một loại enzyme giống lysozyme gây tác dụng trựctiếp dung giải một số loại vi khuẩn Proteus gây bệnh trong đường ruột

VK này có khả năng sinh tổng hợp enzyme protease mạnh có hoạt lực cao được sửdụng để thêm vào chợp trong CNSX nước mắm ngắn ngày, tăng lương Enzyme, rútngắn quá trình thủy phân protein trong sx nước nắm rút ngắn quá trình sx từ 6 tháng – 1năm, xuống chỉ còn khoảng 30 ngày đến 2 tháng là đã có thể thu được nước mắm

Cùng với các enzyme, vi khuẩn Bacillus subtilis cũng sản xuất một chất độc gọi là

subtilisin Subtilisin có thể gây ra phản ứng dị ứng nếu có tiếp xúc lặp đi lặp lại ở nồng

độ cao Điều này chỉ gây nguy hiểm cho lên men nhà máy sử dụng với số lượng cao củasubtilisin

+ đường kính lớn hơn rất nhiều

+ có chứa hemicellulose, ligin và pectin,

độ tinh sạch kém, cấu trúc tinh thể thô

hơn, độ tinh sạch kém hơn

+ khả năng hút nước, giữ nước kém, cấu

+ sản xuất phức tạp, hiệu quả không cao

+ khó kiểm soát đặc tính lý hóa, vì nó là

chiết xuất trực tiếp từ nguyên liệu

+ đường kính nhỏ+ không chứa hemicellulose, ligin vàpectin, độ tinh sạch cao, cellulose trongsuốt, cấu trúc tinh thể mịn

+ khả năng, giữ nước, hấp thụ nước tốt,tính xốp chọn lọc, nó có thể hút khoảng60-700 lần trọng lượng của nó

+ kích thước ổn định, khả năng kết sợi,tạo tinh thể tốt, độ bền cơ học cao, chịunhiệt tốt, ứng suất lớn, trọng lượng nhẹ,tính bền cao

+có thể bị phân hủy bởi một số VSVkhác, là nguồn tài nguyên có thể phụchồi, giá thành tương đối cao

+ sản xuất dễ dàng, không cần qua bướctrung gian, có thể tổng hợp theo kíchthước tùy chỉnh

+ có thể kiểm soát đặc tính lý hóa dựavào khả năng sinh tổng hợp của vi khuẩn

Ví dụ sản phẩm từ cellulose: Màng bao BC dùng trong bảo quản dừa tươi

 Vi sinh vật định hướng : Acetorbacte Xylinum

 Cơ chất: glucose

Cơ chế:

 Giai đoạn 1 – Gắn kết: vi khuẩn trôi nổi gặp được một bề mặt ngập nước bắt

đầu tiến hành gắn kết Trong vài phút, chúng tổng hợp các chất ngoại bào cao phân

tử (EPS - extracellular polysaccharides) để kết dính chặt chẽ với bề mặt

 Giai đoạn 2 – Tăng trưởng: sau vài giờ, lớp “chất nhầy” polysaccharides do vi

khuẩn sản sinh phát triển thành cấu trúc 3 chiều, phức tạp, tạo ra lớp MSH hoànchỉnh Các vi khuẩn liên tục trao đổi thông tin để đảm bảo cấu thành MSH mộtcách chính xác

 Giai đoạn 3 – Phân tán: MSH đã hoàn chỉnh sẽ phân tán để xâm chiếm bề mặt

mới nhờ giải phóng các mô tế bào nhỏ (tương tự cách hạt giống phát tán) Trongđiều kiện thuận lợi, một MSH đã “trưởng thành” có lây lan với tốc độ nhanh chóngkhông ngờ

Cơ chế:

 Chuyển hóa glucose thành acid gluconic

 Chuyển hóa glycerol thành dihydroxyaceton