Luận Văn Góp phần xây dựng bộ sưu tập vi sinh vật sinh tổng hợp lactase và ứng dụng

Chương 1
MỞ ĐẦU
Xu hướng của con người ngày nay là quay về sử dụng các sản phẩm mang tính thiên nhiên,
khai thác những kinh nghiệm cổ truyền kết hợp với kỹ thuật hiện đại và hạn chế tối đa việc đưa
hoá chất vào cơ thể. Đặc biệt là các sản phẩm thực phẩm có bổ sung các chủng vi sinh vật giúp con
người tăng cường sức đề kháng, cải thiện hệ tiêu hoá và giúp chống lại rất nhiều bệnh tật phát sinh
từ bên trong cơ thể. Tuy nhiên các sản phẩm thực phẩm này không phải là thuốc, mà được xếp vào
nhóm thực phẩm chức năng. Chính vì những lợi ích trên và theo quan điểm phòng bệnh hơn chữa
bệnh, ở các nước phát triển có xu hướng sử dụng các loại thực phẩm có lợi ích cho sức khỏe nhiều
hơn là sử dụng thuốc điều trị.
Sữa là thực phẩm chính của trẻ em và người già, do thói quen không sử dụng sữa nên
enzyme lactase bị mất dần, dẫn đến bệnh không dung nạp lactose. Sự thiếu hụt lactase phổ biến
rộng rãi trên toàn thế giới. Trong cơ thể người, lactase hoạt động khoảng năm năm. Ở Bắc Châu
Âu và những người sống ở phía Tây Bắc của tiểu lục địa Ấn Độ, lactase có xu hướng bảo tồn ở
người lớn, là do việc sử dụng các sản phẩm từ sữa như pho mát trong suốt mùa đông khi nguồn
cung cấp lương thực có thể bị hạn chế. Chúng ta có thể kết luận rằng việc thiếu hụt lactase (được
gọi là không dung nạp lactose hoặc alactasia) không phải là một bệnh, nhưng sự tồn lưu của lactase
vào tuổi trưởng thành là sự thích ứng sinh học với việc sử dụng các sản phẩm từ sữa.
Lactase là một enzyme được tìm thấy ở mép của ruột non. Nó phân hủy lactose thành đường
glucose và galactose. Tần số thiếu hụt lactase trên toàn thế giới khác nhau. Mức độ lactase trong
ruột và các triệu chứng không có sự hòa hợp. Hình ảnh điển hình là khó chịu ngay sau khi dùng
sữa hoặc các sản phẩm từ sữa. Điều này có thể thấy từ việc bị đau bụng, buồn nôn, cảm giác đầy
hơi ngắn, nhanh, chảy nước mắt và tiêu chảy[56].
Khi bị tiêu chảy, các tác nhân gây bệnh hoặc độc tố của chúng gây nên sự tổn thương niêm
mạc thành ruột, khiến men tiêu hoá đường lactose bị mất đi, và hậu quả là đường lactose không
tiêu hoá được tích luỹ trong lòng ruột, tiếp tục gây nên tiêu chảy[56].
Ngoài ra, trình trạng kém hấp thu lactose do bệnh đường tiêu hóa tại một số quốc gia là khá
chính xác, có thể gây kém hấp thu lactose - hội chứng ruột ngắn, kém hấp thu đường galactose bẩm
sinh. Trong thực tế, trạng thái bất thường hoặc sai lệch là việc duy trì hoạt động lactase trong suốt
giai đoạn trưởng thành.
Có 3 nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự bất dung nạp lactose: (A) nguyên phát, (B) thứ phát, (C)
bẩm sinh[57].
(A) Nguyên phát: Đây là nguyên nhân thường gặp nhất của bất dung nạp lactose do thiếu lactase
tương đối, xuất hiện ở trẻ em vào những độ tuổi khác nhau trong những nhóm chủng tộc khác nhau.
(B) Thứ phát: Do tổn thương ruột non sau viêm dạ dày ruột do siêu vi (Rotavirus), trẻ bị bất dung
nạp lactose thoáng qua, có thể hồi phục sau khi vấn đề bệnh viêm dạ dày ruột đã được giải quyết
hoặc trẻ bị tiêu chảy kéo dài dẫn đến niêm mạc ruột tổn thương, men lactase không sản sinh đủ nên
cơ thể trẻ không thể hấp thu được lactose dẫn đến triệu chứng bất dung nạp. Khi ấy sẽ khiến cho
tình trạng tiêu chảy kéo dài và trầm trọng hơn là trẻ bị suy dinh dưỡng, và khi trẻ bi suy dinh dưỡng
thì lượng men lactase càng giảm, vì vậy suy dinh dưỡng và tiêu chảy là vòng luẩn quẩn khó giải
quyết.
(C) Bẩm sinh: Nguyên nhân này rất hiếm gặp, biểu hiện ngay sau sinh do rối loạn nhiễm sắc thể,
gây ngăn cản sản xuất men lactase.
Trong hệ tiêu hóa của chúng ta có một hệ vi sinh vật với số lượng rất lớn, trong đó có hơn
400 loài vi sinh vật khác nhau (Melissa peterson et al., 2002), chúng được xếp vào 2 loại: vi sinh
vật gây bệnh và vi sinh vật có ích. Các loài vi sinh vật sống chung với nhau tạo thành hệ sinh thái
ổn định, cân bằng và là hàng rào bảo vệ, giúp cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh đường ruột
cũng như duy trì một số hoạt động chuyển hóa của cơ thể. Vi sinh vật có ích càng nhiều thì cơ thể
càng khỏe mạnh.
Để tăng dung nạp lactose trong sữa, lý tưởng nhất là tăng sinh tổng hợp được enzyme này
ngay trong cơ thể người. Tuy nhiên con đường này rất khó khăn. Enzyme từ nguồn vi sinh vật vẫn
là nhu cầu trước mắt. Do đó lựa chọn nguồn enzyme vi sinh là hiệu quả hơn tuy nhiên phải chọn
loại enzyme có hoạt động pH tối ưu tương tự như sữa để tránh hiện tượng đông tụ sữa.
Hiện nay lactase được nghiên cứu khá đầy đủ và sản phẩm lactase thương mại hiện nay chủ
yếu là sản xuất từ nấm men. Các loài nấm men như Kluyverromyces lactics, Kluyverromyces
marxianus, Torulopsis spherical, Torulautilis sp, Saccharomyces fragilis, Candida
pseudotropicalis. Ngoài ra lactase còn được sản xuất từ: vi khuẩn (chủ yếu là Gram dương, thuộc
giống Lactobacillus, Lactoccoccus, Bacillus và vi khuẩn Gram âm là E.coli ), nấm sợi
(Trichoderma sp, Fusarium sp, Asperigillus sp)
Đề tài : “Góp phần xây dựng bộ sưu tập vi sinh vật sinh tổng hợp lactase và ứng dụng”
- Phận lập, thu thập vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp lactase từ nhiều nguồn.
- Định danh các chủng vi khuẩn đến cấp giống và hướng đến định danh cấp loài.
- Kiểm tra hoạt tính enzyme lactase của những chủng vi sinh vật phân lập được.
- Bảo quản giống vi khuẩn có hoạt tính lactase.