Vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic là một trong những loại vi khuẩn có lợi cho sức khỏe con người và được ứng dụng vào nhiều mặt của đời sống. Bài viết sau đây sẽ cung cấp thông tin về đặc điểm và công dụng của vi khuẩn Lactic.

Thông tin cơ bản về vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic (Lactic Acid Bacteria – LAB) là vi sinh vật thuộc họ Lactobacillaceae, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống.

Khái niệm cơ bản về vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic là vi sinh vật gram dương, không có bào tử, không di động, hô hấp kị khí hoặc hiếu khí. Chúng tạo ra năng lượng thông qua quá trình lên men carbohydrate, sản phẩm chính là acid lactic. Vi khuẩn này thường tồn tại trong ruột, màng nhầy của người và động vật, cũng như trong các loại thực phẩm lên men như sữa chua, phô mai, bánh mì,…

Tìm hiểu về vi khuẩn Lactic – Hình ảnh vi khuẩn

Đặc điểm của vi khuẩn Lactic

Vi khuẩn Lactic không thể tự tổng hợp hầu hết các chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển. Tuy nhiên, chính đặc điểm này lại khiến chúng đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người. Môi trường sống chủ yếu của LAB là sữa và các sản phẩm từ sữa, thực vật (cả nguyên vẹn và đang phân hủy), cũng như đường ruột của người và động vật. Có hai cơ chế lên men lactic chính là lên men đồng hình và lên men dị hình, tùy thuộc vào hệ enzyme nội bào của vi khuẩn.

Hiện nay, khoa học đã phân loại được khoảng 20 chi vi khuẩn Lactic. Dựa trên hình dáng, chúng được chia thành 5 giống chính: Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus, Leuconostoc và Bifidobacterium.

Môi trường sinh trưởng thích hợp của vi khuẩn Lactic

Quá trình lên men lactic là một trong những lý do khiến vi khuẩn này có lợi cho con người. Hầu hết vi khuẩn Lactic phát triển tốt nhất ở pH từ 6 đến 7. Tuy nhiên, một số loài ưa môi trường acid và có thể chịu được pH thấp hơn.

Một số ứng dụng của vi khuẩn Lactic trong đời sống

Vi khuẩn Lactic được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghệ thực phẩm, y học, công nghiệp và nông nghiệp.

Sản xuất acid lactic

Acid lactic là một loại acid phổ biến với nhiều ứng dụng:

• Trong chế biến thực phẩm: Acid lactic là phụ gia an toàn, có tác dụng điều vị, tạo gel và bảo quản.
• Trong công nghiệp dược phẩm, da và dệt may.
• Trong sản xuất màng bao sinh học thân thiện với môi trường.

Các nhà khoa học đang tích cực nghiên cứu để tối ưu hóa sản xuất acid lactic, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng.

Ứng dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm

Vi khuẩn Lactic sản sinh acid lactic giúp giảm pH môi trường, đồng thời tạo ra các chất kháng khuẩn như bacteriocin, ức chế vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm. Quá trình lên men cũng làm tăng hương vị và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

Trong sữa chua, vi khuẩn Lactic thúc đẩy quá trình lên men, giúp người không dung nạp lactose vẫn có thể hấp thụ dinh dưỡng từ sữa. Quá trình này cũng tạo ra nhiều lợi khuẩn cho đường ruột và ức chế vi khuẩn có hại.

Tìm hiểu về vi khuẩn Lactic – Sữa chua

Các chi Lactobacillus, Leuconostoc và Pediococcus giúp cải thiện quá trình lên men rau quả. Chúng chuyển hóa đường trên bề mặt rau củ thành acid, tạo vị chua tự nhiên và giúp bảo quản sản phẩm. Việc bổ sung muối (NaCl) khoảng 3-5% vào nguyên liệu sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của LAB và ức chế vi khuẩn gây hại.

Quá trình lên men của vi khuẩn Lactic

Quá trình lên men acid lactic diễn ra trong điều kiện yếm khí, theo hai cơ chế chính: đồng hình và dị hình.

• Lên men dị hình: tạo ra khoảng 50% acid lactic, cùng các sản phẩm phụ như ethanol, acid acetic và CO2.
• Lên men đồng hình: sản phẩm chính là acid lactic, cùng một lượng nhỏ acetate, ethanol, CO2 và acetoin. Tỷ lệ sản phẩm phụ còn phụ thuộc vào sự hiện diện của oxy.

Ngành công nghiệp thực phẩm ứng dụng cơ chế lên men này để tạo ra sản phẩm mong muốn. Các nghiên cứu về quá trình lên men đang được tiến hành để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất.

Ứng dụng trong ủ chua thức ăn gia súc

Ủ chua thức ăn là quá trình nén chặt thức ăn thô xanh trong điều kiện kín khí. Vi khuẩn Lactic sẽ chuyển hóa đường thành các acid như acid lactic, acid acetic và các acid hữu cơ khác, làm giảm pH xuống 3.8 – 4.5. Độ pH này ức chế hầu hết vi khuẩn và enzyme thực vật, kéo dài thời gian bảo quản thức ăn.

Tìm hiểu về vi khuẩn Lactic – Ủ chua thức ăn gia súc

Ứng dụng trong y học

Ngày càng nhiều sản phẩm bảo vệ sức khỏe có nguồn gốc từ vi khuẩn Lactic, đặc biệt là trong lĩnh vực Probiotic. Lactobacillus có khả năng bám dính vào tế bào, ngăn chặn và giảm sự lây lan của vi sinh vật gây bệnh như Salmonella (gây tiêu chảy) và vi khuẩn H. Pylori (gây loét dạ dày – tá tràng). Vi khuẩn Lactic trong đường ruột cũng giúp sản xuất một số vitamin (thiamine, nicotine, axit folic, pyridoxine, vitamin B12,…), enzyme có lợi (lactase) và giải phóng amino acid tự do cùng các acid béo mạch ngắn.

Vi khuẩn Lactic mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, không nên lạm dụng các sản phẩm từ vi khuẩn Lactic mà cần sử dụng đúng liều lượng và theo hướng dẫn của chuyên gia.