1. Vi khuẩn Lactic (Lactic Acid Bacteria-LAB)
Vi khuẩn LAB là vi sinh vật thuộc họ Lactobacillaceae. Đặc điểm chung của họ vi khuẩn này đều là gram dương, không có dạng bào tử, không di động, hô hấp kị khí hoặc hiếu khí. Một số LAB ứng dụng rộn rãi trong thực phẩm: Lactobacillus delbrueckii , Lactobacillus acidophilus , L. plantarum , Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii , Lactobacillus paracasei , L. casei , Lactobacillus rhamnosus (hiện được phân loại là Lacticaseibacillus rhamnosus ), Lactobacillus fermentum (hiện được phân loại là Limosilactobacillus fermentum ), Lactobacillus reuteri (hiện được phân loại là Limosilactobacillus reuteri ), Lactobacillus helveticus , Lactobacillus lactis , Leuconostoc sp. ( L. lactis subsp. cremoris, L. lactis subsp. lactis ), Lactococcus sp. ( L. cremoris , L. diacetylactis , L. intermedius ) và Streptococcus thermophilus (Veber và cs, 2021).Vi khuẩn LAB xuất hiện trong nhiều môi trường khác nhau: thực vật đang phát triển và đang phân hủy. Điều này rõ ràng chỉ ra rằng LAB có thể thích nghi với một môi trường cụ thể. Tính chất đặc trưng của LAB sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn bằng cách lên men axit lactic, tồn tại trong các điều kiện môi trường khác nhau và sản xuất các hợp chất kháng khuẩn có thể ức chế các vi sinh vật cạnh tranh ( Kocková và cs, 2013)
2. Lên men axit lactic và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm
Lên men axit lactic là quá trình mà các chất hữu cơ giàu năng lượng được phân hủy bằng enzym thành các hợp chất đơn giản nghèo năng lượng hơn. Quá trình lên men axit lactic diễn ra trong điều kiện kỵ khí, vi khuẩn LAB có thể chuyển hóa đường thành axit lactic và các chất chuyển hóa khác. Các sản phẩm lên men đã đóng góp lớn trong chế độ ăn và tác động tích cực đến sức khỏe của con người (Simango và cs 2002). Lên men axit lactic có hai loại: (1) lên men tự phát và (2) lên men sử dụng các chủng khởi động được chọn lọc. Trong số này, cái sau cho phép kiểm soát quá trình tốt hơn (Marcovà cs, 2017).
Cả quá trình lên men axit lactic tự phát và có kiểm soát đều được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, bao gồm ngành công nghiệp sữa để sản xuất đồ uống sữa lên men, pho mát và bơ; ngành công nghiệp thịt để sản xuất thịt xông khói chín thô; ngành công nghiệp trái cây và rau quả để sản xuất thức ăn ủ chua rau và gia vị thực phẩm lên men; và ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi để sản xuất thức ăn ủ chua (Zorba và cs 2003).
3.Vai trò của vi khuẩn lactic đối với sức khoẻ con người
Nhìn chung, các sản phẩm thu được từ quá trình lên men axit lactic được đặc trưng bởi hương vị mong muốn, các chất dinh dưỡng tăng lên, cải thiện tiêu hóa (Waters và cs, 2015). Hương vị đặc trưng của các sản phẩm có nguồn gốc thực vật lên men có thể liên quan đến hoạt động phân giải protein và phân giải lipid nhẹ nhưng đáng kể của chúng, như đã được chứng minh đối với đồ uống đậu nành lên men . Ngoài ra, quá trình lên men đã được chứng minh là góp phần vào sự hình thành các hợp chất chức năng như vitamin B và chất chống oxy hóa (Zaręba và cs, 2010).
Các nhà khoa học đã chứng minh rằng các sản phẩm lên men có giá trị trong việc ngăn ngừa bệnh tiểu đường và béo phì ( Hefle và cs 2005) . Trong trường hợp của nguyên liệu thô có nguồn gốc thực vật, quá trình lên men cho phép loại bỏ hương vị thực vật và thay đổi hàm lượng axit phytic, polyphenol và tannin (Coda và cs, 2012).
Nhiều sản phẩm lên men kết hợp các vi khuẩn LAB probiotic sống hiện đã có mặt trên thị trường và có thể được mọi lứa tuổi tiêu thụ, đồng thời có thể làm giảm các rối loạn lối sống (Cardinali và cs 2021). Các rối loạn chuyển hóa đang gia tăng trên toàn cầu bắt nguồn từ việc thay đổi chế độ ăn uống và thiếu vận động. Việc tiêu thụ probiotic gần đây đã được phát hiện có thể cải thiện bệnh tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch (bằng cách hạ thấp mức cholesterol) và béo phì (Trząskowska, 2013).
    |
 |
| Sơ đồ minh họa vi khuẩn lactic hoạt động trong ruột. |
Mục tiêu cốt lõi của ứng dụng lâm sàng của probiotic chỉ nhằm mục đích phòng ngừa và điều trị các bệnh nhiễm trùng và bệnh đường tiêu hóa ( Nionelli và cs, 2014). Một số ứng dụng điều trị của probiotic cũng bao gồm phòng ngừa các bệnh về đường tiết niệu, giảm táo bón, bảo vệ chống lại bệnh tiêu chảy khi đi du lịch, giảm tăng cholesterol máu, bảo vệ chống lại ung thư ruột kết và bàng quang, và phòng ngừa loãng xương và dị ứng thực phẩm ( Mårtensson và cs, 2003). Việc tiêu thụ vi khuẩn axit lactic được cho là mang lại một loạt lợi ích cho sức khỏe bao gồm điều hòa hệ thống miễn dịch và tăng khả năng chống lại bệnh ác tính và bệnh truyền nhiễm (Rathore và cs, 2012). Những kết quả có lợi này đã được xác nhận bởi một nghiên cứu do Maldonado Galdeano và cộng sự (2009) thực hiện về tác dụng của sữa lên men có chứa Lactobacillus casei DN114001. Probiotic này gây ra kích thích miễn dịch niêm mạc, củng cố hàng rào không đặc hiệu và điều hòa phản ứng miễn dịch bẩm sinh trong ruột của vật chủ với việc duy trì cân bằng nội môi đường ruột. Điều hòa miễn dịch của vật chủ đã được xác nhận là một trong những lợi ích sức khỏe chính có được từ việc tiêu thụ thực phẩm chức năng probiotic. Một trong những vấn đề sức khỏe con người đầy thách thức nhất trên toàn thế giới là việc giảm thiểu các bệnh truyền nhiễm. Nhiều trường hợp tử vong được ghi nhận có liên quan đến nhiễm trùng đường ruột do tiêu thụ thực phẩm và nước bị ô nhiễm có chứa vi sinh vật gây bệnh. Sự ra đời của probiotic là một giải pháp quan trọng cho các bệnh lây truyền qua thực phẩm, vì hiệu quả của probiotic trong việc điều trị các bệnh này đã được xác nhận bởi một số nghiên cứu khoa học (Todorov và cs, 2008). Theo một nghiên cứu của Shu và Gill (2001). B. lactis HN019 đã được chứng minh là làm giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh nhiễm trùng do mầm bệnh tan máu ruột Escherichia coli O157: H7 gây ra và do đó, người ta suy ra rằng sự giảm này có thể liên quan đến khả năng bảo vệ miễn dịch được tăng cường do probiotic mang lại.
Tài liệu tham khảo
1. Cardinali, F.; Osimani, A.; Milanović, V.; Garofalo, C.; Aquilanti, L. Innovative fermented beverages made with red rice, barley, and buckwheat. Foods 2021, 10, 613.
2. Coda, R.; Lanera, A.; Trani, A.; Gobbetti, M.; Di Cagno, R. Yogurt-like beverages made of a mixture of cereals, soy and grape must: Microbiology, texture, nutritional and sensory properties. Int. J. Food Microbiol. 2012, 155, 120–127.
3. Hefle, S.L.; Lambrecht, D.M.; Nordlee, J.A. Soy sauce allergenicity through the fermentation/production process. J. All. Clin. Immunol. 2005, 128, S32.
4. Kocková, M.; Dilongová, M.; Hybenová, E.; Valík, L. Evaluation of cereals and pseudocereals suitability for the development of new probiotic foods. J. Chem. 2013, 2013.
5. Marco, M.L.; Heeney, D.; Binda, S.; Cifelli, C.J.; Cotter, P.D.; Foligne, B.; Ganzle, M.; Kort, M.; Pasin, G.; Pihlanto, A.; et al. Health benefits of fermented foods: Microbiota and beyond. Curr. Opin. Biotechnol. 2017, 44, 94–102.
6. Mårtensson, O.; Dueñas-Chasco, M.; Irastorza, A.; Öste, R.; Holst, O. Comparison of growth characteristics and exopolysaccharide formation of two lactic acid bacteria strains, Pediococcus damnosus 2.6 and Lactobacillus brevis G-77, in an oat-based, nondairy medium. LWT 2003, 36, 353–357.
7. Nionelli, L.; Coda, R.; Curiel, J.A.; Poutanen, K.; Gobbetti, M.; Rizzello, C.G. Manufacture and characterization of a yogurt-like beverage made with oat flakes fermented by selected lactic acid bacteria. Int. J. Food Microbial. 2014, 185, 17–26.
8. Rathore, S.; Salmerón, I.; Pandiella, S.S. Production of potentially probiotic beverages using single and mixed cereal substrates fermented with lactic acid bacteria cultures. Food Microbiol. 2012, 30, 239–244.
9. Simango, C. Lactic acid fermentation of sour porridge and mahewu, a non-alcoholic fermented cereal beverage. J. Appl. Sci. S. Afr. 2002, 8, 89–98.
10. Shu Q., Gill H.S. A dietary probiotic (Bifidobacterium lactis HN019) reduces the severity of Escherichia coli O157:H7 infection in mice. FEMS Immunol Med Microbiol. 2001.
11. Trząskowska, M. Probiotics in products of plant origin. Food Sci.-Technol.-Qual. 2013, 4, 5–20, (Abstract in English).
12. Todorov, S.; Botesm, M.; Guigas, C.; Schillinger, U.; Wiid, I.; Wachsman, M.; Holzapfel, W.; Dicks, L. Boza, a natural source of probiotic lactic acid bacteria. J. Appl. Microbiol. 2008, 104, 465–477.
13. Veber, A.; Zaręba, D.; Ziarno, M. Chapter title: “Functional fermented beverage prepared from germinated white kidney beans (Phaseolus vulgaris L.)”. In Milk Substitutes—Selected Aspects; Ziarno, M., Ed.; IntechOpen: London, UK, 2021.
14. Waters, D.M.; Mauch, A.; Coffey, A.; Arendt, E.K.; Zannini, E. Lactic Acid Bacteria as a Cell Factory for the Delivery of Functional Biomolecules and Ingredients In Cereal-Based Beverages: A Review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2015, 55, 503–520.
15. Zaręba, D. Aroma stability of fermented soymilk during cold storage. Zywnosc Nauka Technol. Jakosc 2010, 5, 123–135, (Abstract in English).
16. Zorba, M.; Hancioglu, O.; Genc, M.; Karapinar, M.; Ova, G. The use of starter cultures in the fermentation of boza, a traditional Turkish beverage. Proc. Biochem. 2003, 38, 1405–1411.