BIFIDOBACTERIUM: ĐẶC ĐIỂM, SINH SẢN, DINH DƯỠNG, LỢI ÍCH - SINH HỌC - 2026

Bifidobacterium là một chi vi khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, nhóm các loài lại với nhau có đặc điểm là Gram dương, không có trùng roi, và thường phân nhánh và kỵ khí. Chúng là một trong những nhóm vi khuẩn chính tạo nên hệ thực vật đường tiêu hóa của động vật có vú, bao gồm cả con người.

Những vi khuẩn này được xác định lần đầu tiên vào năm 1899 bởi bác sĩ nhi khoa người Pháp Henri Tissier, người đã phân lập chúng khỏi hệ vi khuẩn đường ruột của trẻ sơ sinh và cho đến năm 1960, người ta tin rằng chúng đều thuộc cùng một loài, được gọi là Lactobacillus bifidus. Hiện nay chi Bifidobacterium tập hợp hơn 30 loài hợp lệ.

Hình ảnh hiển vi của Bifidobacterium vị thành niên. Lấy và biên tập từ: Y tambe.

Một số loài thuộc chi này được dùng làm men vi sinh, tức là những vi sinh vật khi ăn vào có khả năng biến đổi hệ vi khuẩn đường ruột, tăng cường sức khỏe có lợi cho người ăn chúng.

Trong số những lợi ích của việc sử dụng Bifidobacterium làm men vi sinh là thực tế là nó giúp hỗ trợ các chuyển động nhu động của ruột. Nó cũng giúp chống lại các tác dụng phụ của việc điều trị Helicobacter pylori, chẳng hạn như tiêu chảy và chứng hôi miệng.

Đặc điểm chung

Vi khuẩn thuộc chi Bifidobacterium có hình dạng Y đặc trưng, ​​điều này làm phát sinh tên của nhóm (vi khuẩn bifid). Tất cả chúng đều là Gram dương, tức là chúng được nhuộm tím bằng phương pháp nhuộm Gram.

Cho đến những năm gần đây, các nhà nghiên cứu cho rằng tất cả các vi khuẩn bifidobacteria đều kỵ khí nghiêm ngặt, tuy nhiên, việc phát hiện và mô tả các loài mới của chi đã cho thấy chúng có mức độ chịu đựng oxy khác nhau.

Tùy thuộc vào khả năng chống chịu này, ngày nay Bifidobacterium được phân thành 4 nhóm: vi khuẩn siêu nhạy cảm với O ₂ , nhạy cảm với O ₂ , vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn hiếu khí.

Chúng là một phần của nhóm vi khuẩn được gọi là axit lactic, tức là những vi khuẩn có sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men carbohydrate là axit lactic.

Tất cả chúng đều không di động do thiếu trùng roi.

Bộ gen của các thành viên của chi này nằm trong khoảng từ 1,73 đến 3,25 Mb, với khoảng 15% số gen liên quan đến việc mã hóa các enzym tham gia vào quá trình chuyển hóa carbohydrate.

Bifidobacteria phân bố rộng rãi trong đường tiêu hóa, âm đạo và miệng của động vật có vú, kể cả con người. Các nhà khoa học cũng đã phân lập được một số loài từ đường tiêu hóa của chim và côn trùng.

Phân loại học

Những vi khuẩn này về mặt phân loại nằm trong phylum Actinobacteria, lớp Actinobacteria, bậc Bifidobacteria, họ Bifidobacteriaceae. Bifidobacteria lần đầu tiên được phân lập vào năm 1899 bởi Tiến sĩ Tissier của Viện Pasteur ở Pháp, và ông gọi chúng là tật nứt đôi vì hình dạng đặc trưng của chúng.

Mặc dù thực tế là chi Bifidobacterium được Orla-Jensen thành lập vào năm 1924, cho đến năm 1960 tất cả các vi khuẩn bifidobacterium được coi là một loài duy nhất thuộc chi Lactobacillus (L. bifidus).

Hiện có 32 loài Bifidobacterium được công nhận, nhiều loài trong số chúng được xác định dựa trên giải trình tự bộ gen.

Sinh sản

Các vi khuẩn thuộc giống Bifidobacterium đều sinh sản bằng cách phân hạch nhị phân. Đây là một quá trình sinh sản vô tính bắt đầu bằng sự sao chép của vật chất di truyền, bao gồm một nhiễm sắc thể ADN mạch kép tròn đơn.

Sau khi nhân đôi của nhiễm sắc thể, mỗi bản sao nằm ở một cực của tế bào vi khuẩn, quá trình phân chia tế bào chất bắt đầu và sự hình thành vách ngăn sẽ ngăn cách tế bào chất thành hai ngăn, quá trình này được gọi là quá trình phân bào.

Vào cuối quá trình hình thành của thành tế bào và màng trong vách ngăn, hai tế bào con nhỏ hơn bắt nguồn, sau đó phát triển và có thể tham gia lại quá trình phân hạch.

Dinh dưỡng

Bifidobacteria chủ yếu là sinh vật kết hợp trong đường ruột của động vật có vú và các sinh vật khác, ở đó chúng giúp tiêu hóa carbohydrate trọng lượng phân tử cao, phân giải chúng thành các phân tử nhỏ hơn mà chúng, vi khuẩn khác cũng như vật chủ của chúng đồng hóa.

Con người, cũng như các metazoans khác, không thể tiêu hóa một số polysaccharid, trong khi vi khuẩn thì có, vì chúng có khả năng tổng hợp các enzym, chẳng hạn như fructanase, có khả năng phá vỡ các liên kết tạo nên polysaccharid được gọi là fructans.

Hình ảnh hiển vi điện tử của Bifidobacterium longum. Lấy và chỉnh sửa từ: Julie6301.

Fructan là tên gọi chung của các polyme fructose khác nhau, là một phần nguyên liệu dự trữ của nhiều loại thực vật.

Thực phẩm có vi khuẩn bifidobacteria

Bifidobacteria thuộc về nhóm vi khuẩn axit lactic, tức là vi khuẩn tạo ra axit lactic do kết quả của quá trình lên men carbohydrate. Các loại thực phẩm có chứa Bifidobacterium chủ yếu là các sản phẩm từ sữa và các dẫn xuất của chúng.

Những thực phẩm này bao gồm pho mát, sữa chua và kefir. Sau này là một sản phẩm tương tự như sữa chua, thu được bằng cách lên men sữa với men và vi khuẩn. Đây là một loại thực phẩm có nguồn gốc từ Đông Âu và Tây Nam Á và chứa lượng lợi khuẩn cao hơn sữa chua.

Cơ chế hoạt động như men vi sinh

Đầu tiên, quá trình dinh dưỡng của vi khuẩn bifidobacteria giúp tiêu hóa trực tiếp các loại đường khó tiêu hóa đối với con người, phân hủy chúng và giải phóng các chất dinh dưỡng có thể được vật chủ đồng hóa.

Thứ hai, sản phẩm axit lactic của quá trình trao đổi chất của vi khuẩn bifidobacteria giúp hạ thấp độ pH của đường tiêu hóa, ngăn chặn sự sinh sôi của vi khuẩn Gram âm có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe.

Lợi ích sức khỏe

Tầm quan trọng của sự hiện diện của vi khuẩn bifidobacteria trong đường tiêu hóa đối với sức khỏe con người đã được các nhà nghiên cứu biết đến từ đầu thế kỷ trước. Thật vậy, ngay từ năm 1907, Giám đốc Viện Pasteur lúc bấy giờ là Elie Metchnikoff đã đưa ra giả thuyết rằng vi khuẩn axit lactic có lợi cho sức khỏe con người.

Metchnikoff dựa trên lý thuyết của mình trên thực tế rằng tuổi thọ của nông dân Bulgaria dường như liên quan đến việc tiêu thụ các sản phẩm sữa lên men. Do đó, nhà vi sinh học này đã đề xuất việc áp dụng phương pháp truyền miệng của các vi khuẩn lên men để cấy vào đường ruột, thực hiện hành động có lợi của chúng.

Sự hiện diện của vi khuẩn bifidobacteria trong đường tiêu hóa giúp hỗ trợ quá trình tiêu hóa carbohydrate, và cũng có liên quan đến tần suất dị ứng thấp hơn. Hiện nay một số loài Bifidobacterium thường được coi là an toàn và được ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng làm men vi sinh.

Theo Cơ sở dữ liệu toàn diện về thuốc tự nhiên, việc sử dụng những vi khuẩn này như chế phẩm sinh học có thể an toàn để điều trị một số rối loạn như:

Táo bón

Táo bón là tình trạng khó đi tiêu, thường ít hơn ba lần một tuần, gắng sức quá mức, đau và kèm theo cảm giác đi tiêu không hoàn toàn. Nó có thể liên quan đến các yếu tố khác nhau như chế độ ăn ít chất xơ, tiểu đường, căng thẳng, trầm cảm, bệnh tim hoặc tuyến giáp, trong số những yếu tố khác.

Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy bổ sung Bifidobacterium vào chế độ ăn giúp tăng nhu động ruột, làm tăng đáng kể số lần đi tiêu hàng tuần ở bệnh nhân. Tuy nhiên, kết quả này có thể khác nhau tùy thuộc vào chủng vi khuẩn bifidobacteria được sử dụng.

Thức ăn có vi khuẩn bifidobacteria. 90 gram hạt kefir trên đĩa. Lấy và chỉnh sửa từ: Webaware.

Nhiễm trùng bởi

Helicobacter pylori là một loại vi khuẩn Gram âm có đặc điểm là có hình xoắn ốc, do đó có tên là chi. Nó sống độc quyền trong đường tiêu hóa của con người và có thể gây ra các bệnh khác nhau như viêm dạ dày, loét dạ dày tá tràng và u lympho của mô lympho liên kết với niêm mạc.

Điều trị nhiễm H. pylori bao gồm hai loại kháng sinh khác nhau để ngăn chặn sự phát triển của kháng thuốc, cũng như thuốc kháng axit để giúp tái lập lớp niêm mạc của thành dạ dày. Phương pháp điều trị này có thể có các tác dụng phụ như tiêu chảy và chứng hôi miệng.

Ngoài ra, thuốc kháng sinh có tác dụng chống lại cả H. pylori và chống lại các vi khuẩn khác. Nếu việc điều trị đi kèm với việc tiêu hóa bifidobacteria và lactobacilli, thì các tác dụng phụ của việc điều trị sẽ giảm bớt. Đường ruột cũng không bị vi khuẩn Gram âm tái tạo lại.

Bệnh tiêu chảy

Rotavirus là loại vi rút không bao bọc, hai mũ, hình bánh xe, có thể gây bệnh với đặc điểm là nôn mửa và tiêu chảy ra nước ở trẻ sơ sinh từ 3 đến 8 ngày. Sử dụng bifidobacteria có thể làm giảm thời gian của loại tiêu chảy này.

Tương tự như vậy, nếu ăn phải vi khuẩn bifidobacteria cùng với lactobacillus hoặc liên cầu, nó có thể ngăn ngừa bệnh tiêu chảy của khách du lịch, một bệnh nhiễm trùng nhẹ do vi khuẩn có nguồn nước bị ô nhiễm hoặc thực phẩm được xử lý kém.

Viêm túi hoặc viêm túi

Viêm túi thừa là một bệnh viêm không đặc hiệu của bể chứa hồi tràng không rõ nguyên nhân, mặc dù hệ thực vật trong phân đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của nó. Nó ảnh hưởng đến những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cắt bỏ toàn bộ cơ thể và gây ra sự suy giảm chất lượng cuộc sống của họ.

Các thử nghiệm lâm sàng khác nhau đã mang lại đủ bằng chứng cho thấy việc tiêu thụ các chế phẩm sinh học bao gồm bifidobacteria, lactobacilli, có hoặc không có liên cầu giúp ngăn ngừa sự xuất hiện của chứng viêm này.

Nhiễm trùng đường hô hấp

Việc bổ sung men vi sinh có chứa bifidobacteria thường xuyên giúp tăng cường hệ thống miễn dịch của người khỏe mạnh, do đó ngăn ngừa sự xuất hiện của nhiễm trùng đường hô hấp, tuy nhiên, nó không giúp ngăn ngừa nhiễm trùng bệnh viện ở trẻ sơ sinh và thanh thiếu niên.

Những căn bệnh khác

Có một số bệnh khác mà người ta cho rằng dùng Bifidobacterium sẽ có những tác dụng hữu ích, nhưng không có đủ bằng chứng khoa học để chứng minh cho những tuyên bố đó. Chúng bao gồm bệnh chàm, tiêu chảy do thuốc, rối loạn lưỡng cực và bệnh tiểu đường.

Cũng không thể chắc chắn rằng nó có hiệu quả trong điều trị bệnh celiac, viêm khớp, làm chậm lão hóa, ngăn ngừa nhiễm trùng liên quan đến hóa trị, kiểm soát mức cholesterol và các bệnh khác.

Người giới thiệu

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Vi trùng học. Ấn bản lần 2. Holt, Rinehart và Winston.
2. Bifidobacterium. Trên Wikipedia. Được khôi phục từ: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Theo dõi phân loại của chi Bifidobacterium dựa trên phương pháp tiếp cận phân loại thực vật. Vi sinh vật học ứng dụng và môi trường
4. M. Ventura & R. Zink (2002). Xác định nhanh chóng, phân biệt và đề xuất phân loại phân loại mới của Bifidobacterium lactis. Vi sinh vật học ứng dụng và môi trường.
5. Vi khuẩn bifidobacteria. Trong MedicinePlus. Đã khôi phục từ: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Đánh giá môi trường chọn lọc dựa trên mupirocin để định lượng bifidobacteria từ thức ăn chăn nuôi probiotic. Tạp chí Phương pháp Vi sinh.