2. Thành phần của synbiotic
2.2.2 Vai trò của probiotic
Chức năng dinh dưỡng
Các nhóm vi khuẩn probiotic cụ thể sản sinh ra các vitamin và có thể đóng góp vào khả năng cung cấp vitamin cho kí chủ. Ngoài vitamin K, vitamin B12, và pyridoxine, các vitamin khác, chẳng hạn như biotin , folate, axit nicotinic , và thiamin cũng có thể được sản xuất bởi các vi sinh vật đường ruột.
Đây là loại hoạt động có thể ảnh hưởng đến sức khỏe kí chủ và do đó có thể được coi là một probiotic tiềm năng.
Thiếu lactase gây mất lactose, dẫn đến đau bụng, buồn nôn và đầy bụng.
Các chủng probiotic có tính chất lactase dương tính đã được áp dụng thành công để làm giảm sự khó chịu do không dung nạp lactose (M. de Vrese và cộng sự, 2001).
Ngoài ra, việc chuyển đổi tiền chất phytoestrogen thành các chất chuyển hóa sinh học bằng các vi sinh vật bổ sung là một con đường tiềm năng cho các
ứng dụng probiotic trong tương lai. Ví dụ: trước đây đã phân lập được một tổ hợp vi khuẩn chuyển đổi daidzein có nguồn gốc từ đậu nành thành equol có hoạt tính sinh học trong khi Possemiers và cộng sự thực hiện một cuộc điều tra in vitro về tiềm năng probiotic của chủng Eubacterium limosum để chuyển đổi isoxanthohumol thành hợp 8-prenylnaringenin (Possemiers và cộng sự, 2008).
Probiotic có hoạt tính chống bệnh.
Hoạt tính chống gây bệnh được coi là một trong những tác dụng có lợi nhất của probiotics vì không giống như các loại thuốc kháng sinh trước đây. Đã có những nghiên cứu đáng kể về hoạt tính chống bệnh của probiotic hoặc hỗn hợp probiotic (Tejero-Sarinena và cộng sự).
Họ đã nghiên cứu ảnh hưởng của probiotic đối với sự sống của Salmonella enterica, Serovar typhimurium và Clostridium difficile trong mô hình in vitro và cho rằng probiotic ức chế tác nhân gây bệnh bằng cách sản xuất các acid béo mạch ngắn(SCFA), chẳng hạn như: acid acetic, propionic, butyric và lactic. SCFA giúp duy trì pH thích hợp ở đường ruột, đại tràng, cái cơ chế này bắt buộc phải có do sự hiện diện của 1 lượng lớn ezyme vi khuẩn và do có sự hiện diện của các sp trao đổi chất ngoại lai và các chất gây ung thư trong ruột (Kareem và cộng sự, 2014).
Người Hồi giáo (Islam và cộng sự, 2016) cũng đưa ra một loạt các hợp chất chống gây bệnh như: bacteriocins, etanol, axit hữu cơ, diacetyl, acetaldehydes , hydrogen peroxide (H2O2) và peptide được sản xuất bởi nhiều loại Probiotic. Trong số các hợp chất này, peptide và bacteriocin, đặc biệt là khả năng thấm qua màng tế bào đích dẫn đến khử cực làm thay đổi điện thế màng tế bào dẫn đến tế bào sẽ chết (S. Ammor và cộng sự, 2006).
Một số hợp chất này có thể hoạt động bằng cách làm giảm pH bằng acid hữu cơ như acid lactic và acid acetic (Kareem và cộng sự, 2014). Ngoài việc sản xuất các hợp chất chống gây bệnh có hoạt tính sinh học ảnh hưởng trực tiếp đến mầm bệnh, Probiotic cũng kích thích một số con đường phòng chống bệnh khác, chẳng hạn như kích thích tham gia vào việc sản xuất các chất bảo vệ có cationic peptide chống lại vi khuẩn sản xuất trong một số loại tế bào như: ruột non và các tế bào biểu mô ruột (Figueroa-Gonzalez và cộng sự, 2011).
Probiotic tham gia chống bệnh tiểu đường
Theo Liên đoàn Tiểu đường Quốc tế (IDF) ở Đông Nam Á, có 425 triệu người mắc bệnh tiểu đường trên toàn thế giới bao gồm 78 triệu người ở khu vực Đông Nam Á. Việc quản lý rối loạn này bao gồm nhiều loại thuốc mặc dù không có cách chữa dứt khoát cho bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cấu trúc phân tử và dược lý đã có những tiến bộ trong việc tìm hiểu tầm quan trọng của synbiotics trong việc chữa trị chứng rối loạn. Do đó, việc tăng cường hệ vi khuẩn có lợi bằng cách sử dụng các probiotic dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc trung hòa rối loạn (N.larsen và cộng sự, 2010).
Quản lý bệnh tiểu đường loại 2 bằng cách điều chỉnh các hormon đường ruột , như polypeptide ức chế dạ dày và peptide-1 giống glucagon-1, thông qua can thiệp probiotic và prebiotic là một chiến lược thuyết phục. Hiện tại, nghiên cứu tập trung vào việc tạo ra prebiotic mới, như arabinoxylan và arabinoxylan oligosaccharides , cho thấy kết quả đầy hứa hẹn trong việc chống lại các rối loạn chuyển hóa liên quan, bởi vì cả carbohydrate đã được liên kết với giảm tình trạng béo phì (S.Grover và cộng sự, năm 2012).
Hỗ trợ điều trị hội chứng ruột kích thích (IBS)
Hơn nữa, một nghiên cứu về một hỗn hợp probiotic của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum và Streptococcus thermophilus trong việc điều trị hội chứng ruột kích thích
(IBS) đã chỉ ra tác dụng của probiotic trong việc làm giảm các triệu chứng IBS (Cha và cộng sự, 2012).
Hoạt tính chống viêm nhiễm của Probiotic
Bệnh Crohn (CD) và viêm loét đại tràng (UC) là một trong những bệnh viêm mãn tính nhất của đường tiêu hoá (GIT) và được gọi chung là viêm đường ruột (IBD). CD có thể ảnh hưởng đến bất kỳ phần nào của GIT như niêm mạc, thành mạc, và viêm thậm chí có thể lây lan đến toàn bộ GIT. Ngược lại, đặc trưng của UC liên quan đến ruột già; cụ thể là niêm mạc và thành mạc của đại tràng (Palumbo và cộng sử, 2016). Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự mất cân bằng trong hệ vi sinh đường ruột đóng một vai trò sinh lý bệnh lý quan trọng trong điều hòa tích cực của IBD. Nó cũng được hiểu rằng các rối loạn có thể có thể được thay đổi bằng cách bổ sung với probiotic, prebiotic, và synbiotics (Cammarota và cộng sự, 2016). IBD có liên quan đến việc sản xuất SCFA bị suy giảm, đặc biệt là acetate , butyrate và propionate . Hơn nữa, các SCFA này được biết là đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi. Chúng cũng có tác dụng kháng viêm và cải thiện chức năng đại tràng (Curro và cộng sự, 2016). Do đó chúng được xem xét để bổ sung carbohydrate và chất xơ không thể tiêu hóa (prebiotic), hoặc kết hợp với probiotic để tăng sản xuất SCFA có thể là phương pháp điều trị hữu ích. Hiện nay, tiến bộ trong lĩnh vực này chủ yếu liên quan đến việc phát triển các chủng vi khuẩn probiotic được biến đổi gen có khả năng tạo ra và giải phóng các chất miễn dịch, như interleukin-10, các yếu tố trefoil ( các protein nhỏ gọn đồng biểu hiện với các chất nhầy trong GIT), hoặc
axit lipoteichoic ( một thành phần chính của thành tế bào của vi khuẩn Gram dương) có thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch của vật chủ, dẫn đến việc phục hồi mức độ bảo vệ các loài vi khuẩn (E. Shahverdi, 2016).
Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterobacter và E. coli là những probiotic được sử dụng rộng rãi nhất trong thực phẩm. Ngoài những sinh vật mới nà, hoặc biến đổi gen nên được phát triển để chống lại IBD (Gowri và cộng sự, 2016).
Khả năng chống ung thư của probiotic.
Trong thập kỷ hiện nay, nghiên cứu về ung thư liên quan đến hệ gen, proteomics và cấu trúc phân tử , đã nâng cao kiến thức về ung thư và nhận thức của công chúng. Đồng thời, nhiều loại thuốc mới sử dụng công nghệ nano và công nghệ sinh học với đặc tính. Các nguồn tự nhiên có tác dụng chống ung thư, chẳng hạn như probiotic đã được tập trung chủ yếu trong những năm gần đây (Gayathri và cộng sự, 2016). Các nghiên cứu in vitro đã chứng minh rằng các chủng probiotic, Lactobacillus fermentum NCIMB-5221 và -8829, có tiềm năng rất cao trong việc ức chế ung thư đại trực tràng tế bào và thúc đẩy tăng trưởng tế bào biểu mô bình thường thông qua việc sản xuất các SCFA (axit ferulic). Khả năng này cũng được so sánh với các chế phẩm sinh học khác là L. acidophilus ATCC 314 và L. rhamnosus ATCC 51303, cả hai đều được đặc trưng bởi hoạt động của khối u (Kahouli và cộng sự 2015).Mặc dù probiotic có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc trung hòa ung thư, nghiên cứu chỉ giới hạn ở thử nghiệm in vitro . Do đó, tiềm năng chống ung thư của probiotic phải được chứng minh trong các mô hình cơ thể và tiến hành thử nghiệm trên động vật và lâm sàng.