Bacillus

Bacillus là một chi vi khuẩn gram dương có dạng hình que được biết đến trong lâm sàng nhằm mục đích bổ sung, cân bằng lợi khuẩn đường ruột. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin về Bacillus.

1 Bacillus là gì?

1.1 Bacillus sp là gì?

Bacillus sp hay chi Bacillus được Christian Gottfried Ehrenberg đặt tên năm 1835. Ông đã có bảy năm trước đó đặt tên cho chi Bacterium. Bacillus sau đó đã được sửa đổi bởi Ferdinand Cohn để mô tả thêm chúng là vi khuẩn tạo bào tử, Gram dương, hiếu khí hoặc kỵ khí tùy tiện. Giống như các chi khác gắn liền với lịch sử ban đầu của vi sinh học, chẳng hạn như Pseudomonas và Vibrio, 266 loài Bacillus có mặt khắp nơi. Chi này có sự đa dạng về ribosome 16S rất lớn và đa dạng về môi trường.

Bacillus là tên được đặt cho các loại vi khuẩn gram dương hiếu khí hình que thuộc họ Bacillus trong ngành Firmicutes.

Các loài vi khuẩn Bacillus có thể là vi khuẩn hiếu khí tùy tiện phụ thuộc vào oxy hoặc vi khuẩn kỵ khí tùy tiện có thể tồn tại trong điều kiện không có oxy. Nuôi cấy Bacillus xét nghiệm dương tính với catalase nếu sử dụng hoặc có mặt oxy.

Nhiều loài Bacillus có thể tạo ra một lượng lớn enzyme được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

1.2 Mô tả hình dạng

Từ Bacillus mô tả một nhóm vi khuẩn trông như thế nào khi nhìn dưới kính hiển vi. Nó bắt nguồn từ tiếng Latin và có nghĩa là "hình que". Vì vậy, một số nơi gọi là trực khuẩn que hoặc trực khuẩn.

1.3 Đặc điểm cấu tạo

Thành tế bào của Bacillus là một cấu trúc ở bên ngoài tế bào tạo thành rào cản thứ hai giữa vi khuẩn và môi trường, đồng thời duy trì hình dạng que và chịu được áp suất do sức trương của tế bào tạo ra. Thành tế bào bao gồm axit teichoic và teichuronic. B. subtilis là vi khuẩn đầu tiên xác định được vai trò của khung tế bào giống như actin trong việc xác định hình dạng tế bào và tổng hợp peptidoglycan, đồng thời xác định toàn bộ bộ enzyme tổng hợp peptidoglycan. Vai trò của khung tế bào trong việc tạo và duy trì hình dạng rất quan trọng.

1.4 Đặc điểm hình thành bào tử

Trực khuẩn có ở khắp nơi trong tự nhiên, khi điều kiện sống khắc nghiệt, chúng có khả năng sinh nha bào hình cầu và tồn tại khá lâu ở trạng thái “ngủ đông”.

Bacillus có thể tự trở lại thành nội bào tử hình bầu dục và có thể duy trì ở trạng thái không hoạt động này trong nhiều năm. Nội bào tử của một loài từ Ma-rốc đã được báo cáo là tồn tại khi đun nóng đến 420°C.

Sự hình thành nội bào tử thường được kích hoạt do thiếu chất dinh dưỡng: vi khuẩn phân chia bên trong thành tế bào và một bên nuốt chửng bên kia. Chúng không phải là bào tử thực sự.

Sự hình thành nội bào tử ban đầu xác định chi này, nhưng không phải tất cả các loài như vậy đều có quan hệ họ hàng gần gũi, và nhiều loài đã chuyển sang các chi Bacillus khác.

Chỉ có một nội bào tử được hình thành trên mỗi tế bào. Các bào tử có khả năng chống nóng, lạnh, bức xạ, hấp thụ độ ẩm và chất khử trùng.

1.5 Phương pháp cô lập

Một loại trực khuẩn có thể cô lập bằng phương pháp đơn giản là dùng đất tốt, cho cùng với nước vào ống nghiêm, lắc đều sau đó làm tan thạch muối mannitol và thêm vào ống nghiệm. Giữ ống nghiệm ở điều kiện nhiệt độ phòng trong thời gian ít nhất một ngày.

2 Tác dụng dược lý của Bacillus

Trong y học, hai loài được xem là quan trọng là Bacillus anthracis - là loại vi khuẩn gây ra bệnh than và Bacillus cereus - vi khuẩn gây ra một dạng bệnh tương tự Staphylococcus.

Hai loài nổi tiếng có khả năng gây hư hỏng cho thức ăn là Bacillus subtilis và Bacillus coagulans.

B. subtilis là tác nhân khiến bánh mì bị hư, nó sống ký sinh, hiếu khí và nội bào tử được chứng minh là có thể tồn tại ngay cả trong nhiệt độ cao khi nấu chín thức ăn. Còn B. coagulans với pH acid là 4.2 vẫn có thể phát triển, gây vị chua cho thức ăn đóng hộp.

Ấu trùng Paenibacillus gây ra các chứng bệnh của ong mật ở ong mật.

3 Những ứng dụng trong lâm sàng của Bacillus

3.1 Trong công nghiệp

Nhiều loài Bacillus có thể tiết ra một lượng lớn enzym. Bacillus amyloliquefaciens là nguồn cung cấp protein kháng sinh tự nhiên barnase (một loại ribonuclease), alpha Amylase được sử dụng trong quá trình thủy phân bột, Protease subtilisin được sử dụng với chất tẩy rửa và enzyme hạn chế BamH1 được sử dụng trong nghiên cứu cứu ADN.

Một phần của bộ gen Bacillus thuringiensis đã được tích hợp vào cây ngô (và bông). Do đó, các GMO thu được có khả năng chống lại một số loài côn trùng gây hại.

3.2 Ứng dụng trong nghiên cứu: Bacillus subtilis có tác dụng gì?

Bacillus subtilis là một trong những sinh vật nhân sơ được hiểu rõ nhất về mặt sinh học phân tử và tế bào. Khả năng di truyền tuyệt vời và kích thước tương đối lớn của nó đã cung cấp những công cụ mạnh mẽ cần thiết để điều tra một loại vi khuẩn từ mọi khía cạnh có thể. Những cải tiến gần đây trong kỹ thuật kính hiển vi huỳnh quang đã cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về cấu trúc động của một sinh vật đơn bào. Nghiên cứu về B. subtilis đã đi đầu trong sinh học phân tử và tế bào học của vi khuẩn, và sinh vật này là mô hình cho sự khác biệt, điều hòa gen/protein và các sự kiện chu kỳ tế bào ở vi khuẩn.

Bacillus subtilis được ứng dụng trong các loại thuốc chữa tiêu chảy, bổ sung và cân bằng hệ vi sinh đường ruột.

3.3 Ý nghĩa sinh thái

Các loài Bacillus gần như phổ biến trong tự nhiên, không chỉ trong đất mà còn xuất hiện trong các môi trường khắc nghiệt như độ pH cao (B. alcalophilus), nhiệt độ cao (B. thermophilus) hoặc nồng độ muối cao (B. halodurans). B. thuringiensis tạo ra một loại độc tố có thể giết chết côn trùng và do đó đã được sử dụng làm thuốc trừ sâu.

4 Liều dùng - Cách dùng của Bacillus

4.1 Liều dùng 

Một số sản phẩm men vi sinh chứa các vi khuẩn Bacillus có liều dùng như sau:

• Sản phẩm chứa Bacillus subtilis sống hàm lượng 10⁶-10⁸ CFU/gói, viên, dùng 2-3 gói hoặc viên mỗi ngày.
• Bacillus clausii hàm lượng 1.10⁹ - 2.10⁹ CFU mỗi gói hay ống hoặc viên. Trẻ em dùng 1 - 2 gói/ống/viên mỗi ngày, người lớn dùng 2 - 3 gói/ống/viên mỗi ngày.

4.2 Cách dùng 

Các sản phẩm chứa Bacillus có công dụng bổ sung, cân bằng lợi khuẩn, điều trị tiêu chảy được sử dụng bằng đường uống, với dạng Dung dịch có thể dùng trực tiếp, dạng bột thì hòa với nước hay sữa, nước trái cây, dạng viên nên uống cùng nước.

Có thể uống trước khi ăn hoặc trước khi đi ngủ, nếu bạn đang sử dụng kháng sinh, có thể uống xen kẽ giữa hai liều kháng sinh để làm giảm tác dụng bất lợi của kháng sinh lên đường tiêu hóa.

==>> Xem thêm về hoạt chất: Bacillus clausii là gì? Tác dụng gì đối với sức khoẻ?

5 Tác dụng không mong muốn 

Bacillus sử dụng để bổ sung lợi khuẩn cho đường ruột chưa ghi nhận tác dụng bất lợi nghiêm trọng nào và được coi là tương đối an toàn khi sử dụng bằng đường uống.

6 Tương tác thuốc

Trong đường ruột, Bacillus có tương tác với các loại thức ăn. Thức ăn có thể làm ảnh hưởng đến hiệu quả của các lợi khuẩn Bacillus do tác dụng của những lợi khuẩn này là trên đường ruột. Vì vậy, thời điểm uống Bacillus tốt nhất là trước bữa ăn hoặc sau khi ăn no từ 2 đến 3 giờ.

Các tương tác với những loại thuốc khác của từng chủng Bacillus chưa có nhiều thông tin đáng tin cậy.

==>> Mời quý bạn đọc xem thêm: Colchicin: Điều trị cơn cấp bệnh Gout - Dược thư Quốc Gia Việt Nam 2022

7 Thận trọng khi sử dụng 

Trong nghiên cứu, khi sử dụng các chủng Bacillus để chế tạo vaccin, nghiên cứu bệnh, đặc biệt là Bacillus anthracis hay Bacillus cereus cần tuân thủ nghiệm ngặt các biện pháp phòng hộ, các lưu ý an toàn để tránh lây nhiễm bệnh hay gây phát tán các mềm bệnh vào môi trường tự nhiên.

Với những loại men vi sinh có chứa Bacillus, khi sử dụng cần lưu ý:

• Không dùng những chế phẩm này cho người có dị ứng với Bacillus hay bất cứ thành phần tá dược hoặc hoạt chất khác nào có trong sản phẩm.
• Không nên lạm dụng, sử dụng theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất hay chỉ định của bác sĩ.
• Với những chế phẩm chứa lợi khuẩn sống, nếu pha với sữa, nước cần điều chỉnh nhiệt độ thích hợp, không pha trực tiếp với nước nóng tránh gây chết những lợi khuẩn này.
• Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, không dùng khi sản phẩm đã hết hạn hay có sự hư hỏng, ẩm mốc.
• Bảo quản những sản phẩm này ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng chiếu trực tiếp và nhiệt độ cao.

8 Các câu hỏi thường gặp

8.1 Có nên sử dụng Bacillus cho trẻ em không?

Trẻ em có thể sử dụng chế phẩm men vi sinh chứa Bacillus để cân bằng hệ vi sinh đường ruột, đặc biệt là những trẻ uống kháng sinh dài ngày, rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy....

Tuy nhiên bạn không nên lạm dụng Bacillus khi dùng cho trẻ và cần tuân thủ khuyến cáo từ nhà sản xuất hay theo chỉ định của bác sĩ.

8.2 Phụ nữ có thai và cho con bú có dùng được Bacillus không?

Bacillus được coi là an toàn khi dùng trong những sản phẩm bổ sung lợi khuẩn cho phụ nữ có thai và cho con bú, đặc biệt là khi người mẹ gặp các vấn đề về Đường tiêu hóa, ăn uống không tiêu, hấp thu kém hay rối loạn tiêu hóa...

9 Cập nhật thông tin về nghiên cứu mới của Bacillus

Sản xuất Bacteriocin bởi các loài Bacillus : Phân lập, Đặc tính và Ứng dụng:

Kháng kháng sinh là một vấn đề ngày càng gia tăng trong thời gian gần đây; do đó, điều quan trọng là phải tìm ra các giải pháp thay thế mới để điều trị nhiễm trùng do mầm bệnh gây ra mà không thể loại bỏ bằng các sản phẩm hiện có.

Các peptide kháng khuẩn nhỏ (AMPs) được gọi là bacteriocin được tạo ra bởi các loài Bacillus có thể là một chất thay thế cho thuốc kháng sinh vì chúng đã được chứng minh là có hiệu quả chống lại một số lượng lớn vi khuẩn đa kháng thuốc. Ngoài tính đặc hiệu cao chống lại vi sinh vật gây bệnh và khả năng gây độc tế bào thấp đối với tế bào người, hầu hết bacteriocin đều có khả năng chống lại sự phân hủy enzyme và ổn định với sự thay đổi nhiệt độ và pH.

10 Các dạng bào chế phổ biến

Bacillus trong các sản phẩm men vi sinh được bào chế vô cùng đa dạng, các chế phẩm Bacillus subtilis, Bacillus clausii, hay các chủng Bacillus khác dưới dạng bột, cốm, viên nang hay dạng dung dịch, hỗn dịch uống...

Một số sản phẩm chứa Bacillus trên thị trường có thể kể đến là: BebuGold, Pro-Acidol Plus,  Biscan-G, Polybacillus, Domuvar 5ml, Biolaczor, Oncocess Rx, Dona Canxinano D&K, Norikid Plus…

Hình ảnh các sản phẩm chứa Bacillus:

11 Tài liệu tham khảo

1. Tác giả: Jvo Siegrist (Ngày đăng: năm 2023). Bacillus: A Ubiquitous Bacteria Genus, MERCK. Truy cập ngày 21 tháng 08 năm 2023.
2. Tác giả: Victor Mercado và cộng sự (Ngày đăng: ngày 26 tháng 07 năm 2022). Bacteriocin Production by Bacillus Species: Isolation, Characterization, and Application, Pubmed. Truy cập ngày 21 tháng 08 năm 2023.
3. Tác giả: Keitarou Kimura 木村 啓太郎, và Satoshi Yokoyama 横山 智 (Ngày đăng: ngày 15 tháng 09 năm 2018). Trends in the application of Bacillus in fermented foods, Pubmed. Truy cập ngày 21 tháng 08 năm 2023.