NCBI (Viết tắt của National Center for Biotechnology Information) – Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia Hoa Kỳ, một đơn vị trực thuộc Thư viện Y học Quốc gia Hoa Kỳ (Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ). Bacillus subtilis là một loài vi khuẩn rất đa dạng – có khả năng phát triển trong các môi trường khác nhau bao gồm cả đường tiêu hóa của động vật.

Nguồn gốc Bacillus Subtilis

Bacillus subtilis được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1835 bởi Christion Erenberg và được đặt tên là Vibrio subtilis. Năm 1872, Ferdimand Cohn đặt tên loài trực khuẩn này là Bacillus subtilis.

Bacillus subtilis thuộc nhóm vi sinh vật hiếu khí hay kỵ khí tùy nghi. Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn phát triển là 30 – 50oC. Nhiệt độ tối ưu là 37oC, pH thích hợp khoảng 7,0 – 7,4. Chúng phân bố hầu hết trong môi trường tự nhiên, phần lớn ở trong đất, rơm rạ, cỏ khô.

Bacillus subtilis là trực khuẩn nhỏ, hai đầu tròn, bắt màu tím Gram (+), kích thước 0,5 – 0,8µm x 1,5 – 3µm, đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn, có khả năng di động, có 8 – 12 lông, sinh bào tử hình bầu dục nhỏ hơn nằm giữa hoặc lệch tâm tế bào, kích thước từ 0,8 – 1,8µm.

Bào tử lợi khuẩn Bacillus Subtilis được NCBI đánh giá cao
Bào tử lợi khuẩn Bacillus Subtilis được NCBI đánh giá cao

Sức sống mãnh liệt của bào tử B. Subtilis

Lợi khuẩn Bacillus subtilis có thể được phân lập từ vô số môi trường – trên cạn và dưới nước. Tuy nhiên, giống như tất cả các thành viên của chi Bacillus , B. subtilis có khả năng hình thành các endospores ngủ đông. Với khả năng này, lợi khuẩn Subtilis có thể sống sót mà không cần trao đổi chất, sống tốt ở môi trường thiếu hụt chất dinh dưỡng và các căng thẳng môi trường khác.

Các bào tử này dễ dàng được tạo ra trong không khí và phân tán bởi gió. Do đó, bào tử có thể di chuyển quãng đường dài, hạ cánh trong một môi trường nhất định nhưng không bao giờ nảy mầm ở đó.

Lợi khuẩn B. subtilis đóng vai trò tích cực trong đường tiêu hóa. Trên thực tế, B. subtilis đã được nhắc đến nhiều như là một loại vi khuẩn sinh học mà khi ăn vào có lợi cho cơ thể, nhất là đường ruột, đại tràng, bằng cách giúp duy trì hoặc khôi phục các hệ vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh.

Bacillus subtilis có khả năng tạo bào tử nên chúng dễ dàng tồn tại được trong các điều kiện môi trường thiếu dinh dưỡng, có các chất độc hại và nhiệt độ cao… Bào tử Bacillus subtilis có dạng elip đến hình cầu, kích thước 0,6 – 0,9 µm x 1,0 – 1,5 µm, được bao bọc bởi nhiều lớp màng với các thành phần lipoprotein, peptidoglycan… có khả năng chịu được pH thấp, có khả năng chịu nhiệt (ở 100oC trong 180 phút), chịu ẩm, tia tử ngoại, tia phóng xạ, áp suất, chất sát trùng, có thể sống vài năm đến vài chục năm.

Ngoài ra, bào tử lợi khuẩn này còn có khả năng tiết ra các chất kháng sinh sinh học có tác dụng ức chế, cạnh tranh sự phát triển và tiêu diệt một số loài vi khuẩn gây bệnh như vi khuẩn Vibrio harveyi. Các chất sinh học này được tạo ra ngay cả khi Bacillus subtilis còn sống hay đã chết.

Công dụng của bào tử B. Subtilis trong điều trị bệnh đại tràng

Các nghiên cứu mới nhất chỉ ra rằng Bacillus subtilis® là chủng vi khuẩn duy nhất hiện nay thuộc loài Bacillus subtilis được phát hiện có khả năng tạo bào tử, nảy mầm và sinh sôi ở điều kiện yếm khí khắc nghiệt trong hệ tiêu hóa của người (Tam và đồng sự, 2006, Hong và đồng sự, 2009), góp phần quan trọng tạo ra và duy trì hệ sinh vật có lợi cho đường ruột.

Tính chất này đặc biệt quan trọng đối với người sử dụng kháng sinh kéo dài bởi vì số lượng vi khuẩn có lợi ở những người này bị suy giảm nghiêm trọng. Để khôi phục lại hệ vi sinh vật có lợi, việc đưa Bacillus subtilis® vào sẽ giúp phòng ngừa một số triệu chứng thường gặp khi dùng kháng sinh kéo dài, ví dụ như tiêu chảy, táo bón và co thắt ruột…

Khi uống vào cơ thể, bào tử Bacillus subtilis® sẽ bền vững trong môi trường acid của dạ dày (pH 3-4), và vì thế sẽ đi qua dạ dày một cách an toàn, tới ruột, nảy mầm thành vi khuẩn có lợi. Việc uống đủ một lượng nhất định bào tử sống sẽ giúp tạo ra hệ vi khuẩn có lợi cho hệ tiêu hóa, cung cấp thêm chất dinh dưỡng và kích thích hệ miễn dịch. Bacillus subtilis® là vi khuẩn tuyệt đối an toàn nên sẽ không sản sinh bất kỳ độc tố hay chất nào ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người sử dụng.

Cũng vì bào tử B. Subtilis là dòng lợi khuẩn hướng đích do đó, khi vào đến đại tràng, chúng sẽ lao đến những vùng đại tràng bị tổn thương, có ổ viêm loét. Tại đây, b.Subtilis tiết chất nhầy phủ lên các vết viêm loét này nhằm xoa dịu tổn thương. Sau đó tạo màng bao sinh học phía trên nhằm bảo vệ vết thương khỏi vi khuẩn có hại tấn công. Các vết viêm loét này sẽ có thời gian làm lành trong vòng bảo vệ của Subtilis.

Ngoài ra, bào tử B.Subtilis còn kích thích cơ thể tiết ra các kháng thể miễn dịch IgA trên bề mặt biểu mô, niêm mạc đại tràng giúp ức chế sự phát triển của hại khuẩn, vi sinh vật gây bệnh. Một điều đặc biệt mà hiếm có loại lợi khuẩn bào tử nào làm được, sau khi chết, bào tử subtilis vẫn cố giải phóng enzyme, vitamin có lợi cho cơ thể.

Bacillus subtilis nổi tiếng với khả năng sản sinh ra nhiều enzyme, trong đó nhiều nhất là các men tiêu hóa amylase và protease. Ngoài ra Bacillus subtilis còn có nhiều tác dụng khác có lợi cho sức khỏe, ví dụ như: chống đông máu (Arima và đồng sự, 1968), kích thích hệ miễn dịch (Huang và đồng sự, 2008), phòng tránh nhiễm khuẩn đường tiết niệu ở người cao tuổi (Meroni và đồng sự, 1983)… Vì vậy, lợi khuẩn subtilis được nhiều nhà nghiên cứu nhắm đến để đưa thành công chúng vào làm thành phần chính trong sản phẩm vi sinh của mình.

Hiện nay, trên thế giới chỉ có tiến sỹ Nguyễn Hòa Anh (Việt Nam) đưa được bào tử B. Subtilis làm thành phần chính trong những sản phẩm vi sinh của mình như COLON, PREGMOM… Bacillus subtilis ở thể hoạt động có thể tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học: Vitamin, axit amin, kháng sinh, enzym protease, α-amylase và một số enzym có lợi khác.

COLON - bào tử lợi khuẩn cho viêm đại tràng có thành phần là lợi khuẩn b. subtilis và b.clausii
COLON – bào tử lợi khuẩn cho viêm đại tràng có thành phần là lợi khuẩn b. subtilis và b.clausii

 

Bacillus subtilis có khả năng làm ổn định pH, trung hòa độc tố, cung cấp ngay một số men cần thiết để giúp cho quá trình hấp thu dưỡng chất tốt hơn:

  • Enzyme amylase: Thủy phân tinh bột và các sản phẩm chứa tinh bột thành đường glucose.
  • Enzyme protease: Xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết liên kết peptide trong phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm cuối cùng là các amino acid.
  • Lipase: Xúc tác quá trình thủy phân liên kết ester của chất béo tạo thành glycerol và acid béo.

Nhờ đó, các thức ăn sẽ được tiêu hóa tốt hơn nhờ sự lợi khuẩn tinh hoa Subtilis. Khi ăn uống trở nên ngon miệng, tiêu hóa tốt, các vết viêm loét được làm lành và bảo vệ. Việc này đồng nghĩa với các vấn đề về tiêu hóa, đại tràng, đau bụng, đi ngoài sẽ được giải quyết triệt để.