P.pentosaceus

Bài viết này không nằm trong Dược thư quốc gia Việt Nam 2022 lần xuất bản thứ 3

Pediococcus pentosaceus được biết đến với vai trò then chốt trong các ứng dụng vi khuẩn axit lactic trong những năm gần đây. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin chi tiết hơn về chủng vi khuẩn này.

1 Sơ bộ về các nghiên cứu từ vi sinh vật

Việc sàng lọc vi khuẩn có ích từ các cộng đồng vi sinh vật phức tạp ngày càng trở nên phổ biến. Có hàng tỷ vi sinh vật trên thế giới, nhưng rất ít trong số chúng đã được thử nghiệm để xác định tính năng và ứng dụng của chúng. Trong số đó, các vi sinh vật được gọi là men vi sinh đã được công chúng biết đến nhiều vì tác dụng có lợi của chúng đối với con người, động vật, thực vật và thực phẩm.

Trong số đó, vi khuẩn axit lactic (LAB) đã được chứng minh là đáng được khám phá. LAB lần đầu tiên được ghi nhận vào năm 1907 và được sử dụng làm giống khởi động và từ lâu chúng đã được ứng dụng làm phụ gia thực phẩm và chất tăng cường sức khỏe. Người ta đã chứng minh rằng một số loại men vi sinh có thể tăng cường điều trị bệnh và cải thiện cân bằng nội môi. Cả ruột và các cơ quan ngoài ruột đều được điều chỉnh bằng men vi sinh. Ngoài các loài Lactobacillus và Bifidobacteria được sử dụng rộng rãi nhất, các loài Clostridium gần đây đã được chứng minh là có đặc tính sinh học mạnh.

2 Pediococcus pentosaceus là gì ?

Pediococcus pentosaceus là một chủng vi khuẩn axit lactic được phân lập từ thực phẩm lên men, thủy sản, động vật sống, sản phẩm thực vật và phân. Cho đến nay, ngày càng có nhiều bằng chứng thực nghiệm chỉ ra rằng P. pentosaceus có thể được sử dụng làm chất bảo quản sinh học cho thực phẩm, thực vật hoặc động vật.

Vào những năm 1990, người ta đã chứng minh rằng một số chủng P. pentosaceus có thể được áp dụng trong quá trình lên men, như một chất thúc đẩy sinh học tăng trưởng động vật và như một chế phẩm sinh học. Tuy nhiên, hầu hết các đặc tính của P. pentosaceus chưa được nghiên cứu kỹ vào thời điểm đó. Một số chủng P. pentosaceus tạo ra một số hợp chất chức năng cho các mục đích sử dụng khác nhau. Hơn nữa, trình tự bộ gen đã xác minh khả năng của cả vi khuẩn có nguồn gốc từ thực phẩm và động vật trong việc chuyển hóa carbohydrate và chuyển DNA prophage và bacteriocin

3 Ứng dụng trong thực phẩm, nông nghiệp và chăn nuôi

Các chủng P. pentosaceus khác nhau đã được phát hiện trong thực phẩm, thực vật và động vật, đóng vai trò như chất tăng cường hương vị, chất bảo quản hoặc chất kích thích tăng trưởng. Một số loài vi khuẩn dần dần được chứng minh là có khả năng cung cấp một loạt các chất tạo hương vị và phụ gia thực phẩm. Là thực phẩm bổ sung được Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) xác định, những vi khuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng và duy trì các chức năng sinh lý.

Cả thực phẩm truyền thống và thực phẩm công nghiệp đều được bổ sung vi khuẩn đặc biệt để cải thiện hương vị, dinh dưỡng và an toàn thực phẩm. Lên men là một quá trình quan trọng để biến đổi thực phẩm công nghệ sinh học thành các sản phẩm xanh, an toàn và tốt cho sức khỏe. Trong quá trình lên men, P. pentosaceus đã làm tăng đáng kể nồng độ nitriles và rượu trong Suancai.

Đáng chú ý, P. pentosaceus hoạt động như một chất phụ gia thực phẩm, mang lại hương vị được cải thiện bằng cách nâng cao nồng độ axit béo chuỗi ngắn  quá trình thủy phân protein của thịt.

Hơn nữa, trong lĩnh vực nông nghiệp và chăn nuôi, một số nghiên cứu cho thấy P. pentosaceus đã cải thiện các đặc tính và khả năng sinh trưởng của vật nuôi và thực vật.

4 Tác dụng đối với sức khỏe con người

4.1 Đặc tính kháng khuẩn

P. pentosaceus là một chủng LAB không chỉ làm tăng hương vị và bảo quản thực phẩm mà còn ức chế sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh. Nhiều mầm bệnh từ thực phẩm xâm chiếm thực phẩm và nhân lên gây sâu răng và ngộ độc thực phẩm, chẳng hạn như Salmonella, Escherichia coli và Listeria. 

Ngoài bacteriocin và các chất ức chế giống bacteriocin (BLIS), exopolysacarit (EPS) được xác nhận là chất chuyển hóa quan trọng có chức năng đặc biệt do P. pentosaceus tiết ra . EPS của P. pentosaceus -DPS có khả năng chịu nhiệt và phá hủy các màng sinh học có hại. 

4.2 Khả năng chống nấm

P. pentosaceus, một trong những LAB ức chế nấm chính, hoạt động tốt trong nghiên cứu. Nấm và độc tố nấm mốc của chúng là mối nguy hiểm đối với sức khỏe của loài ký sinh và an ninh lương thực. Ngoài hoạt tính chống lại vi khuẩn độc hại, một số P. pentosaceus thậm chí còn có khả năng kháng nấm, bao gồm P. pentosaceus TG2 (được thu thập từ Vườn quốc gia Silent Valley).  P. pentosaceus số 183 (được thu thập từ bột lúa mạch đen tự phát), và P. pentosaceus KCC-23 (thu thập từ cỏ lúa mạch đen Ý) . P. pentosaceus được phát hiện có khả năng chống lại một số loại Nấm Thông thường, đặc biệt là Aspergillus, Penicillium, Fusarium và Candida albicans.

4.3 Khả năng chống viêm

P. pentosaceus đã được xác minh là có khả năng duy trì cân bằng nội môi trong môi trường bằng cách thực thi khả năng miễn dịch toàn thân và tăng cường khả năng chống viêm. P. pentosaceus thể hiện khả năng chống viêm của nó ở vật chủ thông qua việc điều hòa tăng hoặc giảm lipopolysaccharides (LPS) hoặc cytokine. 

4.4 Đặc tính chống ung thư

Một số bệnh ung thư, đặc biệt là ung thư đại trực tràng (CRC), đã được cải thiện nhờ một số loại men vi sinh. Ngoài ra, một số thí nghiệm đã được tiến hành để xác định chức năng chống ung thư của P. pentosaceus. P. pentosaceus M41, có nguồn gốc từ nguồn hải sản, bài tiết EPS-M41 với các hoạt động chống ung thư và chống oxy hóa, bao gồm hiệu quả chống Caco-2 và chống MCF-7 cao. P. pentosaceus SL4 tái tổ hợp cung cấp một phương pháp thay thế để cung cấp p8 cho liệu pháp điều trị ung thư. Dextran, một sản phẩm của P. pentosaceus CRAG3, có tác dụng ức chế các dòng tế bào ung thư ruột kết (HT29) và ung thư cổ tử cung (HeLa). Được chiết xuất từ ​​​​dưa chuột lên men, P. pentosaceus CRAG3 là hoạt chất sinh học mới có chức năng chống ung thư. 

4.5 Tác dụng chống oxy hóa

Một số chủng P. pentosaceus có khả năng loại bỏ Hydrogen peroxide, chẳng hạn như P. pentosaceus Be1 (thu thập từ thực phẩm lên men) và P. pentosaceus S-SU6 (thu thập từ ruột cá thu xanh). P. pentosaceusMYU 759 được phát hiện có khả năng chống oxy hóa gốc hydroxyl (HORAC) do tiết ra EPS có tính axit, rất có lợi khi tách nó ra khỏi sữa chua sữa đậu nành như một sản phẩm chống oxy hóa. Ngoài ra, P. pentosaceus AR243, một LAB phân lập từ thực phẩm lên men của Trung Quốc, có khả năng thu dọn đáng kể các gốc hydroxyl và gốc tự do DPPH, dẫn đến ức chế hơn nữa quá trình peroxid hóa lipid.

4.6 Giải độc

Các chủng P. pentosaceus có thể hoạt động như thuốc giải độc sinh học mạnh mới để giảm hoặc ngăn chặn sự hiện diện của các chất độc hại trong cơ thể con người. Thông qua các phương pháp vật lý, khả năng giải độc đã được báo cáo ở một số chủng P. pentosaceus . P. pentosaceus không chỉ ảnh hưởng đến sự hấp thụ và bài tiết chất của ruột mà còn điều hòa quá trình phân hủy chất độc hại nhờ khả năng giải độc của gan, chẳng hạn như giảm lượng amoniac trong máu, ion kim loại nặng và nồng độ nội độc tố.

4.7 Bổ sung khoáng chất và chất dinh dưỡng

P. pentosaceus chuyển đổi thức ăn thành chất dinh dưỡng và thúc đẩy việc sử dụng khoáng chất. P. pentosaceus B3 và B11 có nguồn gốc từ bột chua và P. pentosaceus CFR R38 và R35 có nguồn gốc từ ruột gà có thể phân hủy phytate và thúc đẩy khả dụng sinh học khoáng chất. Tương tự, trong số 60 chủng LAB từ hỗn hợp lên men từ ngũ cốc và đậu, P. pentosaceus CFR R123 không chỉ cải thiện đáng kể lượng Canxi sẵn có mà còn làm giảm mức cholesterol và β-galactosidase. P. pentosaceusCFR R123 phân hủy 43% phytate trong một giờ.

5 Nghiên cứu ứng dụng làm chế phẩm sinh học trong chế biến thực phẩm

Vi khuẩn axit lactic (LAB) là chế phẩm sinh học quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm, được phổ biến rộng rãi trong các sản phẩm và phụ gia thực phẩm như thịt, sữa và rau. Pediococcus pentosaceus ( P. pentosaceus ), là một loại LAB, có nhiều tác dụng sinh học, chủ yếu bao gồm tác dụng chống oxy hóa, giảm cholesterol và miễn dịch. Gần đây, việc ứng dụng các sản phẩm lên men probiotic ngày càng thu hút được nhiều sự quan tâm. Tuy nhiên, cần sàng lọc P. pentosaceus với chức năng phong phú từ nhiều nguồn khác nhau do hạn chế về nguồn và loài P. pentosaceus. Đánh giá này tóm tắt các phương pháp sàng lọc P. pentosaceus và các phương pháp thăm dò chức năng của probiotic kết hợp với nghiên cứu trường hợp điển hình. Các phương pháp sàng lọc bao gồm sàng lọc sơ cấp và sàng lọc lại bao gồm khả năng kháng axit dạ dày, kháng mật, bám dính, tác dụng kháng khuẩn, v.v. Triển vọng ứng dụng và phát triển của P. pentosaceus đã được mô tả chi tiết và những thiếu sót trong ứng dụng thực tế của P. pentosaceus đã được đánh giá để ứng dụng P. pentosaceus tốt hơn trong tương lai.

6 Tài liệu tham khảo

1. Tác giả Yining Qi và cộng sự, ngày đăng báo năm 2021. Pediococcus pentosaceus: Screening and Application as Probiotics in Food Processing, Pubmed. Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2023.
2. Tác giả Shiman Jiang và cộng sự, ngày đăng báo năm 2021. Pediococcus pentosaceus, a future additive or probiotic candidate, PMC. Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2023.