CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT CHẾ PHẨM PROBIOTIC (phần I)

1. Đặt vấn đề
Để hạn chế và tiến tới loại bỏ kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi, sử dụng Probiotic là một trong những giải pháp thay thế kháng sinh quan trọng. Trong xu hướng này, một số chế phẩm Probiotic đã được nghiên cứu bởi các cơ quan khoa học trong nước và đã đi vào sản xuất. Tuy nhiên, phần lớn chế phẩm Probiotic đang lưu thông trên thị trường là các chế phẩm nhập từ nước ngoài.
Điều bất cập đối với các nhà sản xuất thức ăn công nghiệp cũng như người chăn nuôi là không phân biệt được loại chế phẩm Probiotic nào có chất lượng và hiệu quả tốt. Bài viết này nhằm giải đáp cho những bất cập đó.
Hiệu quả chăn nuôi của các chế phẩm Probiotic thường khác nhau phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, đó là chủng loại vi sinh, khả năng sống của các chủng vi sinh trong chế phẩm, số lượng tế bào vi sinh  trong 1 g chế phẩm, khả năng chịu nhiệt của các chủng vi sinh trong dây chuyền chế biến và bảo quản...
Đối với hiệu quả của chế phẩm Probiotic, Mavromichalis (2014) có nhận xét rằng: " Tuy dưới một cái tên chung là Probiotic, nhưng có rất nhiều những chế phẩm Probiotic khác nhau, chúng không chỉ khác nhau về giá mà còn rất khác nhau về hiệu quả". Với hiểu biết và kinh nghiệm của mình, tác giả cũng có những nhận xét như sau về Probiotic:

• Probiotic có tác dụng tốt trên gà broiler và heo con là do những động vật ở giai đoạn này có hệ miễn dịch chưa thành thục và ở đây, Probiotic có cơ hội phát huy tác dụng.
• Chế phẩm Probiotic có khả năng chịu nhiệt là yêu cầu quan trọng nhất nếu thức ăn được ép viên, ép đùn hay có các biện pháp xử lý nhiệt khác. Tuy nhiên, không phải tất cả các chế phẩm Probiotic trên thị trường đều có khả năng chịu nhiệt giống nhau.
• Mỗi một chế phẩm Probiotic đều đòi hỏi một sự thử nghiệm cẩn thận vì một số nguyên liệu nào đó trong khẩu phần có thể hạn chế hay phát huy tác dụng của chế phẩm. Như vậy, Probiotic không có thể coi là phụ gia thêm vào khẩu phần ( add-on additives) mà phải coi là một phần của toàn bộ khẩu phần. 
• Một chế phẩm Probiotic có hiệu quả ở một trại nhưng có thể hoàn toàn không hiệu quả ở một trại khác. Nguyên nhân là do có sự khác nhau về hệ sinh thái vi sinh. Điều này là đúng đối với hầu hết các phụ gia tác động vào hệ vi sinh ở ruột.

Như vậy, để đảm bảo được tính hiệu quả của chế phẩm Probiotic sử dụng như một phụ gia TĂCN thì chất lượng của chế phẩm Probiotic phải được chuẩn hóa.
2. Các tiêu chuẩn chất lượng của chế phẩm Probiotic
Theo Klose (2006) tính hiệu quả của một chế phẩm Probiotic cần được xem xét ở ba nhóm chỉ tiêu như sau:(i) Tiêu chuẩn về tính an toàn, (ii) Tiêu chuẩn về công nghệ, (iii) Tiêu chuẩn về chức năng.
(i) Tiêu chuẩn về tính an toàn: vi khuẩn Probiotic phải có nguồn gốc rõ ràng, được định danh đến dòng (strain), có lịch sử sử dụng an toàn, không kháng kháng sinh.
(ii) Tiêu chuẩn về công nghệ: Đặc tính lên men ổn định, bền khi bảo quản.
(iii) Tiêu chuẩn về chức năng: Sống được trong dịch dạ dày, kháng acid mật, có đặc tính bám dính tốt.
Theo B.Kosin và S.K.Rakshit (2006) thì những tiêu chuẩn truyền thống được dùng để chọn lọc các dòng vi khuẩn Probiotic bao gồm:
- Tính an toàn: Các chủng vi sinh phải được xếp vào nhóm GRAS (Generally Recognized As Safe), với ý nghĩa các vi sinh được công nhận là an toàn. Nói chung các chế phẩm vi sinh được phép thương mại hóa ở châu Âu đều chứa các vi sinh được xếp vào nhóm an toàn.
Bảng 1 dưới đây giới thiệu các loài vi sinh Probiotic được sử dụng phổ biến trong thức ăn chăn nuôi và được phép sử dụng ở châu Âu. 
   

Các nhóm chính	Tộc (Genus)	Loài ( Species)
	Enterococcus	Enterococcus faecium
LAB	Lactobacillus	Lactobacillus salivarius Lactobacillus reuteri Lactobacillus acidophilus Lactobacillus farciminis Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus plantarum Lactobacillus casei Lactobacillus bulgaricus
	Bifidobacterium	Bifidobacterium animalis Bifidobacterium bifidum
	Pediococcus	Pediococcus acidilactici
Vi khuẩn tạo bào tử (Spore formers)	Bacillus	Bacillus subtilis  Bacillus lichenniformis Bacillus coagulans Bacillus amyloliquefeciens Bacillus cereus var toyoi
	Clostridium	Clostridium butyricum
Nấm men (yeasts)	Saccharomyces	Saccharomyces cerevisiae

- Nguồn gốc của chủng vi sinh: Các chủng vi sinh cần được phân lập và định danh dòng (strain). Các dòng (strain) khác nhau trong cùng một loài (species) có thể có ảnh hưởng có lợi khác nhau đối với động vật sử dụng nó ( Bermadeau và Vermoux, 2013)
- Kháng với các điều kiện thí nghiệm in vino và in vitro: Sau khi sử dụng Probiotic, vi sinh vật trong chế phẩm không bị giết bởi cơ chế bảo vệ của con vật chủ và kháng lại những điều kiện bất lợi trong đường ruột như pH, dịch mật và dịch tụy.
- Khả năng bám dính và khu trú trên biểu mô ruột: khả năng này phụ thuộc vào chính bản thân vi sinh của chế phẩm Probiotic và vào điều kiện môi trường ruột ( Nguyên liệu, pH, mật, muối...) cũng như phụ thuộc vào muối tương tác với hệ vi sinh của con vật chủ.
- Hoạt tính kháng vi khuẩn bệnh: Xem xét hoạt tính kháng khuẩn của vi khuẩn latic, ta thấy vi khuẩn lactic có một số đặc tính kháng khuẩn do năng lực sản sinh acid lactic đẻ làm giảm pH môi trường ruột, giảm năng lực oxy hóa khử, sản sinh hydrogen peroxide dưới điều kiện hiếu khí, sản sinh các chất ức chế đặc biệt như bacteriocin, subtilin, coagulin. Những đặc tính này tạo ra hiệu quả của Probiotic.
- Kích thích đáp ứng miễn dịch: Vi khuẩn dùng Probiotic kích thích tế bào biểu mô ruột tăng tiết niêm dịch (mucins) có tác dụng bảo vệ hàng rào biểu mô, kích thích mô lympho gắn với ruột ( GALT: Gut Associated Lymphoid Tisues) tăng tiết kháng thể để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh.
- Khả năng bảo toàn mật số (bền nhiệt và sống trong quá trình bảo quản): Để phát huy được tác dụng của Probiotic, vi khuẩn dùng làm Probiotic phải sống và có mặt với nồng độ cao, số lượng tế bào phải đạt từ 10⁶-10⁷ CFU/g chế phẩm trở lên (Shah và cộng sự, 2000). Có một số yếu tố hạn chế khả năng sống của vi khuẩn trong chế phẩm Probiotic với tính chất kháng khuẩn do chúng sinh ra...              Trong việc kiểm soát những yếu tố đảm bảo khả năng sống cao của vi khuẩn thì quan trọng nhất là việc chọn lọc chủng đề kháng tốt với acid và dịch mật trong ống tiêu hóa, cũng như với nhiệt độ cao trong dây chuyền chế biến, bảo quản.
     Tóm lại, Chế phẩm Probiotic chỉ có hiệu quả chăn nuôi tốt khi số lượng vi khuẩn trong chế phẩm Probiotic đủ lớn và còn sống khi đi tới đường ruột. Như vậy, trước hết chúng phải sống trong hỗn hợp thức ăn, chịu được nhiệt trong quá trình chế biến như ép viên và sống khỏe sau các tác động của môi trường ống tiêu hóa như acid, dịch mật...
      Thông thường các tế bào vi sinh ( bao gồm vi khuẩn và nấm men) được sử dụng để tạo chế phẩm Probiotic không chịu được nhiệt độ cao khi đi vào dây chuyền sản xuất. Công nghệ truyền thống là sản xuất chế phẩm Probiotic dạng lỏng và bảo quản ở nhiệt độ thấp ( 4-8⁰C), nếu bảo quản ở nhiệt độ thường thì các tế bào vi sinh bị chết rất nhanh. Với dạng lỏng, chế phẩm Probiotic rất khó vận chuyển và sử dụng. Khắc phục bất tiện này, người ta dùng công nghệ đông khô hoặc sấy chân không ở nhiệt độ thấp để tạo sản phẩm dạng khô thay cho sản phẩm lỏng. Tuy nhiên với công nghệ đông khô hoặc sấy chân không ở nhiệt độ thấp, thì năng suất thu hồi sản phẩm không cao và làm tăng giá thành sản phẩm.
      Lối thoát cho những hạn chế nêu trên là sử dụng các chủng vi sinh có khả năng chịu nhiệt độ cao khi đưa vào dây chuyền sản xuất. Trong ba nhóm vi sinh thường được sử dụng cho việc sản xuất chế phẩm Probiotic là vi khuẩn Lactic, nấm men rượu Saccharomyces và bào tử Bacillus, thì chỉ có bào tử Bacillus là vi khuẩn chịu nhiệt cao nhất.