1. Tổng quan về chủng lợi khuẩn Lactobacillus rhamnosus, LGG®

Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®) là chủng lợi khuẩn Lactobacillus được nghiên cứu nhiều nhất trên thế giới. Chủng này được phân lập từ hệ vi sinh vật đường ruột người khỏe mạnh vào năm 1985 bởi hai nhà khoa học người Phần Lan Sherwood Gorbach & Barry Goldin và mang tên viết tắt từ họ của họ: “GG”.

Hiện nay, LGG® được đăng ký bảo hộ độc quyền bởi Chr. Hansen, tập đoàn hơn 150 năm tuổi uy hàng đầu thế giới trong lĩnh vực vi sinh. Từ những năm 1990, LGG® đã được sử dụng rộng rãi tại trên khắp thế giới trong nhiều sản phẩm thức ăn, thực phẩm bổ sung với hồ sơ an toàn cao và không ghi nhận biến cố bất lợi nghiêm trọng nào.

Cho đến nay, trải qua hơn 250 nghiên cứu lâm sàng, LGG® đã cho thấy lợi ích rõ rệt đối với sức khỏe tiêu hóa, miễn dịch và răng miệng ở nhiều nhóm đối tượng, bao gồm: trẻ sơ sinh, trẻ sinh non, trẻ nhỏ, phụ nữ mang thai, người lớn và người cao tuổi. Vì vậy, LGG®  được xem là chủng Lactobacillus có hồ sơ nghiên cứu đầy đủ và đáng tin cậy nhất, được lựa chọn làm thành phần chính trong nhiều sản phẩm chăm sóc sức khỏe trên toàn cầu.

2. Vai trò của chủng lợi khuẩn Lactobacillus rhamnosus, LGG®  đối với sức khỏe

Kết quả từ hơn 250 nghiên cứu lâm sàng đã khẳng định hiệu quả vượt trội của chủng lợi khuẩn Lactobacillus rhamnosus, LGG®

Đối với trẻ em:

• Hỗ trợ cải thiện tiêu chảy: LGG® đã được chứng minh giúp giảm số ca mắc cũng như rút ngắn thời gian tiêu chảy do virus (như rotavirus) và tiêu chảy liên quan đến sử dụng kháng sinh ở trẻ nhỏ. Ngoài ra, chủng này còn giúp cải thiện độ sệt phân và phục hồi nhanh hệ vi sinh đường ruột
• Giảm nguy cơ sức khỏe do điều trị nội trú: Các nghiên cứu cho thấy LGG® giúp giảm tỷ lệ rối loạn tiêu hóa,nhiễm trùng tiêu hóa hoặc khó chịu tại đường hô hấp sau nằm viện
• Giảm nguy cơ đối với trẻ sinh non: Bổ sung LGG® giúp giảm nguy cơ viêm ruột hoại tử >=giai đoạn 2, nhiễm trùng huyết khởi phát muộn và tử vong ở trẻ sơ sinh non tháng sinh ra ở tuần thai ≤32.
• Hỗ trợ cải thiện hội chứng ruột kích thích: Trong nhiều nghiên cứu, LGG® được chứng minh giúp cải thiện biểu mô ruột, giảm đáng kể tần suất và mức độ đau bụng ở trẻ em mắc hội chứng ruột kích thích
• Tăng cường miễn dịch hô hấp: LGG®  có khả năng làm giảm tỷ lệ mắc bệnh hô hấp kéo dài hơn 3 ngày và giảm đáng kể số ngày trẻ có biểu hiện khó chịu đường thở. 
• Hỗ trợ sức khỏe răng miệng: Một số nghiên cứu cho thấy LGG® góp phần kiểm soát số lượng vi khuẩn gây sâu răng, hỗ trợ giảm tình trạng viêm nước và giúp răng khỏe hơn.

Đối với người lớn:

• Phòng và giảm tiêu chảy liên quan đến du lịch hoặc kháng sinh: LGG® được chứng minh giúp giảm đáng kể tỷ lệ tiêu chảy ở người đi du lịch quốc tế (do tiếp xúc với hệ vi sinh lạ) và làm giảm nguy cơ tiêu chảy do sử dụng kháng sinh dài ngày
• Hỗ trợ điều trị vi khuẩn H.p: Bổ sung LGG® trong liệu trình điều trị Hp giúp tăng tỷ lệ diệt trừ vi khuẩn và cải thiện sự tuân thủ điều trị
• Hỗ trợ miễn dịch: Chủng LGG® được nghiên cứu cho khả năng kích thích tăng tiết các kháng thể, giúp nâng cao khả năng bảo vệ cơ thể trước các tác nhân gây bệnh từ môi trường.

3. Tính an toàn của chủng lợi khuẩn Lactobacillus rhamnosus, LGG®

LGG® có hồ sơ an toàn đầy đủ, lịch sử sử dụng an toàn từ những năm 1990 và được đánh giá an toàn qua những nghiên cứu lâm sàng trên người.

Bởi vậy, Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®) là một trong số rất ít chủng lợi khuẩn được cả hai tổ chức an toàn thực phẩm lớn nhất thế giới công nhận: “Đủ điều kiện an toàn” QPS của CƠ quan An toàn thực phẩm Châu Âu và “Được công nhận an toàn” GRAS của Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ.

Ngoài ra, LGG® còn được ghi nhận trong nhiều hướng dẫn lâm sàng của Tổ chức Tiêu hóa thế giới WGO với mức độ bằng chứng cao.

Bifidobacterium BB-12® (BB-12®) thuộc bộ sưu tập lợi khuẩn của nhà sản xuất Chr.Hansen Đan Mạch, là một loại vi khuẩn hình que được phân lập từ trẻ sơ sinh bú mẹ khỏe mạnh. Với khả năng sống vượt trội qua môi trường acid dạ dày, muối mật và độ bám dính cao lên niêm mạc ruột, BB‑12® trở thành chủng Bifidobacteirum được nghiên cứu nhiều nhất trên thế giới. Hơn 300 tài liệu khoa học, trong đó có hơn 200 nghiên cứu lâm sàng đã được công bố.Từ năm 1986, BB-12 đã được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, khẳng định độ an toàn cao và tác dụng rõ rệt trong hỗ trợ sức khỏe tiêu hóa và miễn dịch.

Bài viết dưới dây tổng hợp những bằng chứng khoa học mới nhất về hiệu quả của BB‑12® đối với hỗ trợ chức năng ruột, cải thiện tình trạng táo bón.

1. Cơ chế của Bifidobacterium BB‑12® trong điều hòa chức năng ruột

• Tăng sản xuất acid béo chuỗi ngắn (SCFA): BB‑12® lên men chất xơ tạo SCFA như butyrate, acetate. Đây là là nguồn năng lượng cho tế bào niêm mạc ruột và kích thích nhu động ruột tự nhiên.
  
• Điều chỉnh pH đường ruột và khôi phục hệ vi sinh: BB‑12® làm giảm pH tại đại tràng, cạnh tranh vị trí bám và dinh dưỡng, tạo môi trường thuận lợi cho lợi khuẩn phát triển, ức chế các vi khuẩn có hại
  
• Điều hòa trục não – ruột: Tăng tiết serotonin, góp phần cải thiện nhu động đại tràng và  kích thích phản xạ đi tiêu tự nhiên
  
• Giảm viêm tại chỗ: Ổn định hàng rào ruột, giảm viêm mạn tính nhẹ ở đại tràng – yếu tố thường thấy ở người táo bón mạn.

2. Nghiên cứu lâm sàng chứng minh hiệu quả cải thiện táo bón của Bifidobacterium BB‑12®

Hiệu quả của BB‑12® trong cải thiện táo bón đã được kiểm chứng qua nhiều nghiên cứu lâm sàng có đối chứng, thực hiện trên các nhóm đối tượng khác nhau.

Một trong những nghiên cứu tiêu biểu là thử nghiệm của Eskesen và cộng sự (2015), được công bố trên British Journal of Nutrition. Nghiên cứu được tiến hành tại nhiều trung tâm ở Châu Âu với 1.248 người trưởng thành có tần suất đại tiện thấp (1–3 lần/tuần). Sau 4 tuần sử dụng BB‑12®, nhóm bổ sung lợi khuẩn ghi nhận sự cải thiện đáng kể: tần suất đi tiêu tăng lên trung bình 6–8 lần/tuần, phân mềm hơn và cảm giác đầy bụng giảm rõ rệt. Đặc biệt, ngay cả liều thấp 1 tỷ CFU/ngày cũng đã cho hiệu quả tương đương liều cao hơn, cho thấy ngưỡng tác động tối ưu của chủng BB‑12® ở liều 1 tỷ CFU/ngàyTại Nhật Bản, Nishida et al. (2004) thực hiện một nghiên cứu trên nhóm phụ nữ trưởng thành bị táo bón. Kết quả cho thấy việc sử dụng sản phẩm chứa lợi khuẩn BB‑12® trong 2 tuần giúp tăng đáng kể khối lượng phân và giảm số ngày bị táo bónTrên nhóm đối tượng cao tuổi, nghiên cứu của Pitkälä và cộng sự (2007) tiến hành tại các viện dưỡng lão ở Phần Lan đã ghi nhận BB‑12® giúp cải thiện rõ rệt tần suất đại tiện. Sau thời gian bổ sung từ 1-7 tháng với liều 1 tỷ CFU/ngày, tỷ lệ số ngày đại tiện bình thường trong nhóm bổ sung BB‑12® là 26,9%, cao hơn hẳn so với 20% ở nhóm giả dược. Đồng thời, số người có >30% số ngày đại tiện bình thường cũng tăng 114%Một thiết kế tương tự được thực hiên tại Nhật, Uchida và cộng sự (2005) tại Nhật đã báo cáo rằng BB‑12® với liều 1 tỷ CFU/ngày hỗ trợ tăng số lần đi tiêu và làm mềm phân chỉ sau 2 tuần sử dụng.

Bifidobacterium BB-12® (hoặc viết tắt là BB-12®) là chủng lợi khuẩn thuộc Chr.Hansen Đan Mạch, đã được nghiên cứu rộng rãi trong các tài liệu khoa học và sử dụng an toàn trên toàn thế giới từ năm 1986. Chủng vi khuẩn này được chứng minh có vai trò tích cực trong hỗ trợ sức khỏe tiêu hóa và tăng cường miễn dịch. Bài viết dưới đây tập trung vào các bằng chứng lâm sàng về hiệu quả của BB-12® trong cải thiện tình trạng tiêu chảy, bao gồm cả tiêu chảy liên quan đến việc sử dụng kháng sinh.

1. Ưu điểm của Bifidobacterium BB-12® đối với hệ tiêu hóa của trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ

Hệ vi sinh đường ruột của trẻ sơ sinh khác biệt rõ rệt so với người trưởng thành. Trong những năm tháng đầu đời, chi Bifidobacterium có vai trò thiết yếu – chiếm tới hơn 90% tổng số lợi khuẩn trong ruột của trẻ khỏe mạnh. Đây là nhóm vi khuẩn chủ lực giúp phân giải thức ăn, điều hòa nhu động ruột và tạo hàng rào bảo vệ chống lại tác nhân gây bệnh.

Trong số hàng chục chủng Bifidobacterium đã được phân lập và nghiên cứu, Bifidobacterium animalis subsp. lactis hay Bifidobacterium Bifidobacterium BB-12® nổi bật là chủng sở hữu khả năng chống chịu acid dạ dày, muối mật và bám dính niêm mạc ruột tốt nhất. Đồng thời, Bifidobacterium BB-12® cũng là chủng Bififdobacterium được ghi chép nhiều nhất với hơn 300 tài liệu khoa học, trong đó có hơn 200 nghiên cứu lâm sàng. Đây là những bằng chứng giá trị nhất để khẳng định hiệu quả của Bifidobacterium BB-12® trong việc hỗ trợ tiêu hóa và tăng cường miễn dịch.

Bifidobacterium BB-12® là chủng lợi khuẩn độc quyền được phát triển bởi Chr.Hansen Đan Mạch – nhà sản xuất vi sinh hàng đầu với hơn 150 năm kinh nghiệm. Các sản phẩm của Chr.Hansen có mặt tại hơn 140 quốc gia và được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm men vi sinh cho trẻ trên toàn cầu. 

2. Cơ chế của  Bifidobacterium BB-12® trong cải thiện tiêu chảy

Bifidobacterium BB-12® hỗ trợ cải thiện tiêu chảy, ổn định tiêu hóa thông qua nhiều cơ chế tác động đồng thời:

• Ức chế hại khuẩn phát triển: BB-12® cạnh tranh không gian bám và chất dinh dưỡng với vi khuẩn gây bệnh; đồng thời tiết ra acid hữu cơ và hydrogen peroxide (H₂O₂) có tác dụng kháng khuẩn tại chỗ.
• Khôi phục cân bằng hệ vi sinh: BB-12® định cư tại ruột, tăng số lượng những vi khuẩn có lợi trong đường ruột, giúp điều chỉnh lại hệ vi sinh đang bị rối loạn – nguyên nhân của tiêu chảy kéo dài hoặc tiêu chảy tái phát.
• Tăng sản xuất acid béo chuỗi ngắn (SCFA) – là dưỡng chất quan trọng cho tế bào niêm mạc ruột, giúp phục hồi niêm mạc và điều hòa nhu động ruột.
• Kích thích tiết chất nhầy bảo vệ niêm mạc ruột: Giúp hình thành một lớp hàng rào cơ học ngăn cản sự bám dính và xâm nhập của mầm bệnh.
• Điều hòa miễn dịch tại đường ruột: BB-12® hỗ trợ tăng tiết các kháng thể IgA, IgG và cytokine chống viêm, giúp kiểm soát tình trạng viêm và ngăn chặn sự tiến triển nặng của tiêu chảy, đồng thời tăng đề kháng đường ruột, dự phòng tiêu chảy

3. Các nghiên cứu lâm sàng chứng minh hiệu quả cải thiện tiêu chảy của Bifidobacterium BB-12®

3.1. Nghiên cứu của Bifidobacterium BB-12® trong dự phòng và hỗ trợ điều trị tiêu chảy

Một trong những nghiên cứu đầu tiên ghi nhận tác động của lợi khuẩn trong phòng ngừa tiêu chảy là thử nghiệm do Saavedra và cộng sự công bố năm 1994 trên tạp chí The Lancet. Nghiên cứu được thực hiện trên 55 trẻ sơ sinh (5–24 tháng tuổi) đang điều trị nội trú, với thiết kế ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng giả dược. Trẻ được chia thành hai nhóm: một nhóm sử dụng sữa công thức tiêu chuẩn và một nhóm sử dụng công thức tương tự có bổ sung Bifidobacterium BB-12®. Sau 17 tháng theo dõi, tỷ lệ mắc tiêu chảy ở nhóm dùng sữa bổ sung lợi khuẩn là 7%,  giảm 77% so với 31% ở nhóm đối chứng. Đồng thời, tỷ lệ thải rotavirus (một trong những nguyên nhân chính gây tiêu chảy cấp ở trẻ nhỏ) cũng giảm 74% (10% so với 39%). Kết quả này cho thấy tác động vượt trội của Bifidobacterium BB-12® trong việc phòng ngừa tiêu chảy và lây lan mầm bệnh.

Kết quả trên được củng cố bởi nghiên cứu của Chouraqui và cộng sự tại Pháp vào năm 2004. Trong thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng, 90 trẻ sơ sinh khỏe mạnh (trung bình từ 3–5 tháng tuổi) được chia thành hai nhóm: một nhóm sử dụng sữa công thức bổ sung lợi khuẩn  Bifidobacterium BB-12® và một nhóm không bổ sung. Trẻ được theo dõi và thống kê tần suất mắc tiêu chảy, số lần tiêu chảy trong một ngày và thời gian tiêu chảy. 

Tỷ lệ mắc tiêu chảy ở nhóm Bifidobacterium BB-12® là 28,3%, thấp hơn 1,4 lần so với 38,6% ở nhóm chứng. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng ghi nhận tần suất tiêu chảy mỗi ngày ở nhóm Bifidobacterium BB-12®  giảm 1,9 lần so với nhóm chứng, thời gian tiêu chảy kéo dài tương ứng giảm (1.15 ± 2.5 ngày so với 2.3 ± 4.5 ngày). Những dữ liệu này chứng minh  Bifidobacterium BB-12® có khả năng phòng và giảm triệu chứng tiêu chảy cấp ở trẻ.

Tại Israel, Weizman và cộng sự (2005) tiếp tục khẳng định hiệu quả của BB-12® thông qua một nghiên cứu kéo dài 12 tuần trên 201 trẻ từ 4–10 tháng tuổi. Trẻ được chia thành ba nhóm sử dụng sữa công thức bổ sung Bifidobacterium BB-12®, Lactobacillus reuteri hoặc không bổ sung lợi khuẩn. Trong đó, nhóm dùng Bifidobacterium BB-12® có số lần tiêu chảy trung bình là 0,13 [0,05-0,21] thấp hơn nhiều so với 0,31 [0,22-0,40] ở nhóm chứng, đồng thời số ngày tiêu chảy cũng ngắn hơn.

Gần đây nhất vào năm 2020, nghiên cứu tại Thổ Nhĩ kỳ cho thấy tiềm năng vượt trội của  Bifidobacterium BB-12® trong hỗ trợ điều trị tiêu chảy cấp ở trẻ nhập viện. Sau 5 ngày can thiệp, tỷ lệ trẻ hết tiêu chảy sau 72 giờ ở nhóm sử dụng lợi khuẩn lên tới 60%, cao hơn gấp đôi so với nhóm chứng là 33,8%. Đặc biệt, thời gian tiêu chảy trung bình cũng được rút ngắn gần 24 giờ (từ 98,4 giờ xuống còn 74,5 giờ), mức cải thiện có ý nghĩa thống kê.

Những dữ liệu lâm sàng trên đã chứng minh một cách thuyết phục rằng Bifidobacterium BB‑12 cho hiệu quả rõ rệt trong phòng ngừa cũng như giảm tỷ lệ mắc và thời gian diễn tiến tiêu chảy ở trẻ nhỏ.

3.2. Nghiên cứu của Bififobacterium BB-12® trong dự phòng và cải tiêu chảy do kháng sinh

Kháng sinh là một phần không thể thiếu trong điều trị nhiễm khuẩn, nhưng cũng chính là “con dao hai lưỡi” với hệ tiêu hóa. Việc sử dụng kháng sinh, đặc biệt là trong thời gian dài, không chỉ tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh mà còn phá vỡ sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột với các biểu hiện thường gặp như tiêu chảy, phân sống hoặc rối loạn hấp thu.  Bifidobacterium BB-12® đã được chứng minh giảm đáng kể các tác dụng phụ liên quan đến kháng sinh, giúp phục hồi hệ vi sinh, đồng thời nâng cao đáp ứng điều trị và cải thiện sức khỏe đường ruột tổng thể.

Một nghiên cứu đa trung tâm, ngẫu nhiên, có đối chứng giả được đã đánh giá hiệu quả của  Bifidobacterium BB-12® trong việc ngăn ngừa tiêu chảy liên quan đến kháng sinh ở 343 bệnh nhân điều trị kháng sinh trong 7 ngày. Sau 14 ngày, tỷ lệ mắc tiêu chảy ở nhóm bổ sung lợi khuẩn giảm đáng kể xuống còn 10,8% so với 15,56% ở nhóm dùng giả dược. Tỷ lệ tiêu chảy nặng giảm mạnh từ 96% xuống còn 31,6% (P < 0,001) và thời gian tiêu chảy trung bình cũng rút ngắn từ 4 ngày xuống còn 2 ngày. 

Những số liệu này cho thấy Bifidobacterium BB-12® không chỉ có khả năng phòng ngừa, mà còn làm giảm mức độ nghiêm trọng và thời gian kéo dài của tiêu chảy do kháng sinh.

Một nghiên cứu khác được thực hiện trên bệnh nhân nhiễm H. pylori được điều trị kháng sinh trong 5 tuần. Thống kê sau 8 tuần cho thấy, thời gian mắc tiêu chảy ở nhóm sử dụng lợi khuẩn Bifidobacterium BB-12® ngắn hơn đáng kể (4 ngày so với 10 ngày ở nhóm chứng). Đồng thời, nhóm này cũng ghi nhận cải thiện rõ rệt chức năng tiêu hóa và giảm tác dụng phụ thường gặp của kháng sinh như đầy hơi, chướng bụng và phân lỏng.

Tác dụng bảo vệ của Bifidobacteirum B-12 khi phối hợp trong điều trị H.pylori cũng được làm rõ hơn trong nghiên cứu của Sheu và cộng sự (2002) tại Đài Loan. Nghiên cứu tiến hành trên 160 bệnh nhân nhiễm H. Pylori, chia ngẫu nhiễn thành 2 nhóm: nhóm điều trị phối hợp 3 kháng sinh và nhóm dùng 3 kháng sinh kết hợp bổ sung Bifidobacterium BB-12®. Kết quả cho thấy, tỷ lệ hoàn thành phác đồ điều trị cao hơn đáng kể ở nhóm dùng lợi khuẩn (68% so với 44%), đồng thời tỷ lệ tiêu diệt H. pylori cũng cao hơn (91% so với 78%). Các tác dụng phụ thường gặp như buồn nôn, tiêu chảy, vị kim loại trong miệng… đều giảm rõ rệt.

Đặc biệt, phân tích mẫu phân cho thấy nhóm sử dụng BB-12® đã phục hồi số lượng lợi khuẩn sau 4 tuần. Như vậy, BB-12® có thể làm giảm tác dụng phụ của kháng sinh, cải thiện tỷ lệ tiêu diệt H.pylori, đồng thời có khả năng khôi phục hệ vi sinh đường ruột.

4. Bifidobacterium BB-12® – Đạt chứng nhận an toàn quốc tế

Bên cạnh hiệu quả đã được chứng minh lâm sàng, Bifidobacterium BB-12® còn là một trong số rất ít chủng lợi khuẩn trên thế giới đạt được các chứng nhận từ các tổ chức y tế uy tín toàn cầu: 

• Chứng nhận GRAS (Generally Recognized As Safe) bởi FDA – Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
• Chứng nhận QPS (Qualified Presumption of Safety) bởi EFSA – Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu
• Khuyến nghị sử dụng bởi ESPGHAN – Hiệp hội Tiêu hóa, Gan mật và Dinh dưỡng Nhi khoa Châu Âu trong các hướng dẫn về sử dụng men vi sinh cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ

Việc được công nhận đồng thời bởi các cơ quan y tế lớn ở Hoa Kỳ và Châu Âu là minh chứng rõ ràng nhất cho hồ sơ hiệu quả và an toàn của Bifidobacterium BB-12®. Đây cũng là cơ sở vững chắc để các chuyên gia và cha mẹ an tâm khi lựa chọn sử dụng các sản phẩm chứa chủng lợi khuẩn này cho trẻ nhỏ từ giai đoạn đầu đời.

Men vi sinh (Lợi khuẩn) đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ tiêu hóa và tăng cường sức khỏe miễn dịch. Tuy nhiên, hiệu quả thực tế không phải lúc nào cũng rõ rệt. Nguyên nhân phần lớn là do lợi khuẩn không thể sống sót qua quá trình sản xuất, bảo quản hoặc đi qua hệ tiêu hóa. Để khắc phục hạn chế này, các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều phương pháp bảo vệ lợi khuẩn, trong đó nổi bật là công nghệ bao kép Cryoprotectant – được phát triển bởi Chr.Hansen Đan Mạch, mang đến bước tiến đột phá trong việc nâng cao độ bền và hiệu quả sinh học của lợi khuẩn

1. Tại sao lợi khuẩn cần được “bao kép” bảo vệ?

Lợi khuẩn là các vi sinh vật sống rất nhạy cảm với môi trường. Trong suốt quy trình sản xuất men vi sinh, đặc biệt là giai đoạn sấy đông khô, vốn được sử dụng để kéo dài thời hạn sử dụng và ổn định chế phẩm, lợi khuẩn phải chịu nhiều tác động có thể làm biến tính protetin, gây mất nước, phá cấu trúc, tổn thương màng tế bào,…Sau đó, trong suốt quá trình bảo quản, chúng tiếp tục đối mặt với các yếu tố bất lợi như độ ẩm, ánh sáng, oxy và nhiệt độ môi trường. Ngay cả khi sản phẩm đến được tay người dùng, qua đường uống, chúng sẽ tiếp xúc với acid dạ dày có độ pH rất thấp và muối mật ở ruột non. Đây đều là những tác nhân gây tiêu diệt phần lớn lợi khuẩn. Nếu không có phương pháp bảo vệ thích hợp, tỷ lệ sống sót của lợi khuẩn sẽ rất thấp, khiến hiệu quả sinh học gần như không đáng kể.

Đây là biểu đồ thể hiện sự phân bố lợi khuẩn tự nhiên trong ruột, chỉ có 0,01% lợi khuẩn tồn tại được tại pH dạ dày.

Một số chế phẩm sử dụng lợi khuẩn dạng bào tử Bacillus với khả năng “ngủ đông”, sống sót qua môi trường acid khắc nghiệt. Tuy nhiên, đây không phải là nhóm vi sinh vật phổ biến thường trú trong ruột người. Chúng cần thời gian kích hoạt khi đến ruột và không được khuyến khích sử dụng trong thời gian dài. Do đó, để mang lại hiệu quả và an toàn thực sự, đặc biệt cho nhóm trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, cần sử dụng lợi khuẩn bản địa thiết yếu kết hợp với một công nghệ bảo vệ đủ mạnh, giúp chúng sống sót từ khâu sản xuất, bảo quản đến khi phát huy tác dụng trong cơ thể.

2. Công nghệ Cryoprotectant – Bao kép 2 lớp đảm bảo lợi khuẩn sống, gắn đích

Chr.Hansen – “ông lớn” trong ngành vi sinh với hơn 150 kinh nghiệm thấu hiểu sâu sắc những thách thức trong việc sản xuất lợi khuẩn. Bằng nền tảng khoa học vững chắc, đội ngũ nghiên cứu hàng đầu và hệ thống thiết bị hiện đại, Chr.Hansen đã phát triển thành công công nghệ bao kép Cryoprotectant. Đây là giải pháp giúp lợi khuẩn bền vững qua môi trường acid khắc nghiệt, đảm bảo đến đúng đích và phát huy tối đa tác dụng.

Công nghệ bao kép Cryoprotectant là sự kết hợp giữa hai lớp bảo vệ độc lập nhưng bổ trợ lẫn nhau. Lớp thứ nhất sử dụng chất bảo quản lạnh (cryoprotectant) hoạt động trong giai đoạn sản xuất, đặc biệt là trước và trong quá trình sấy đông khô. Lớp thứ hai là vi nang sinh học (microencapsulation), đảm nhiệm vai trò bảo vệ lợi khuẩn trong suốt quá trình lưu hành sản phẩm và khi đi qua hệ tiêu hóa.

2.1. Chất bảo quản lạnh

Chất bảo quản lạnh là nhóm hợp chất được sử dụng để bảo vệ lợi khuẩn trong giai đoạn đóng băng – sấy đông khô (mục đích để tách nước nhằm tăng sự ổn định của lợi khuẩn). 

Ý tưởng về các chất này ra đời từ đầu thập niên 90, khi các nhà khoa học biết đến khả năng chịu lạnh ở côn trùng. Khi nhiệt độ tới điểm đông, chất lỏng chuyển sang trạng thái rắn, nước kết tinh thành các tinh thể rắn. Những tinh thể góc cạnh này sẽ gây tổn thương đến màng tế bào và các bào quan, kích hoạt chu trình chết của tế bào. Các nhà nghiên cứu đã khám phá ra rằng, nhờ vào các polyols có trong cơ thể côn trùng giúp chúng có thể sống sót qua mùa đông băng giá. Ứng dụng nguyên tắc này, các chất bải quản lạnh phát triển mạnh trong ngành y học, thực phẩm cũng như công nghiệp vi sinh. 

Cơ chế hoạt động của chất bảo quản lạnh là những chất lỏng đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nước, ngăn sự hình thành tinh thể băng gây tổn hại màng tế bào. Đồng thời, chúng tạo ra một khối đặc trong suốt như thủy tinh giúp ổn định cấu trúc tế bào trong điều kiện lạnh.

Chr.Hansen đã thực hiện nhiều nghiên cứu công thức cryoprotectant độc quyền. Một số bằng sáng chế tiêu biểu bao gồm:

2.2. Công nghệ vi nang

Sau khi được sấy khô với sự hỗ trợ của cryoprotectant, lợi khuẩn cần thêm một lớp bảo vệ để tồn tại trong suốt thời gian bảo quản và sử dụng. Đây là lúc công nghệ vi nang sinh học (microencapsulation) phát huy vai trò của mình.

Vi nang là lớp màng sinh học bao quanh từng tế bào lợi khuẩn, thường được cấu tạo từ polymer tự nhiên như alginate, whey protein, gelatin, gum arabic, pectin hoặc tinh bột. Lớp bao này tạo ra cấu trúc vi cầu tinh thể lỏng đa lớp – là hàng rào vật lý và hóa học ngăn cản các tác nhân bất lợi như oxy, ánh sáng, ẩm độ và acid. Đặc biệt, vi nang được thiết kế để phân hủy có kiểm soát, nghĩa là chỉ vỡ ra tại vị trí sinh lý mong muốn tại ruột – nơi mà lợi khuẩn cần phát huy tác dụng.

Các kỹ thuật tạo vi nang phổ biến bao gồm sấy phun, đùn kết hợp gel lạnh và hệ thống kim đôi, có thể kiểm soát kích thước và độ dày của lớp bao. Chr.Hansen được cấp bằng sáng chế riêng cho công nghệ vi nang US20180084805A1, mô tả quy trình tạo vi nang chứa chủng Bifidobacterium B-12 bằng cách phối hợp alginate, protein sữa và các chất phụ trợ khác để đảm bảo độ ổn định cao.

Sự phối hợp của hai lớp bảo vệ này tạo nên lớp bao kép vững chắc, giúp tăng tỷ lệ sống sót và gắn đích của lợi khuẩn lên mức tối ưu.

Công nghệ bao kép Cryoprotectant thực sự là một bước tiến vượt bậc trong ngành vi sinh, giúp nâng cao tối đa hiệu quả của lợi khuẩn. Với công nghệ này, lợi khuẩn không còn chỉ là “ý tưởng tốt” trên lý thuyết, mà thực sự có thể sống, đến đích và phát huy tác dụng trong chăm sóc sức khỏe con người.

Tài liệu tham khảo:

(1) Bằng sáng chế Chr.Hansen

• US10093894B2 – Process for freeze-drying microorganisms with improved survival
  https://patents.google.com/patent/US10093894B2/en

• WO2014029783A1 – Composition comprising a microorganism and a combination of protective agents
  https://patents.google.com/patent/WO2014029783A1/en

• US9289003B2 – Use of nucleic-acid biosynthesis compounds as cryoprotective agents
  https://patents.google.com/patent/US9289003B2/en

• EP2649175B1 – Starter culture compositions
  https://patents.google.com/patent/EP2649175B1/en

• WO2005/080548A1 – Frozen pellets comprising microorganisms
  https://patents.google.com/patent/WO2005080548A1/en

• US20180084805A1 – Encapsulated microorganisms
  https://patents.google.com/patent/US20180084805A1/en

(2) Eskesen, D. et al. (2015), ‘Effect of the probiotic strain Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12® on defecation frequency in healthy subjects with low defecation frequency and abnormal discomfort: a randomised, double-blind, placebo-controlled, parallel-group trial’, British Journal of Nutrition, Nov 28: 114(10) :1638–1646

(3) Saavedra J.M., et al. Feeding of Bifidobacterium bifidum and Streptococcus thermophilus to infants in hospital for prevention of diarrhoea and shedding of rotavirus. Lancet. 1994;344:1046–1049.

(4) Chatterjee S., et al. 2013 Randomised placebo-controlled double blind multicentric trial on efficacy and safety of Lactobacillus acidophilus LA-5 and Bifidobacterium BB-12 for prevention of antibiotic-associated diarrhoea. The Journal of the Association of Physicians of India, 2013. 61(10): p. 708-12.

(5) Bin-Nun, Alona, et al. “Oral probiotics prevent necrotizing enterocolitis in very low birth weight neonates.” The Journal of pediatrics 147.2 (2005): 192-196

(6) Nocerino R., et al. The therapeutic efficacy of Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12® in infant colic: A randomised, double blind, placebo-controlled trial. Alimentary pharmacology & therapeutics, 2020. 51(1): p. 110-120.

(7) Taipale T., et al,. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 in reducing the risk of infections in infancy. The British journal of nutrition, 2011. 105(3): 409-16.

(8) Rizzardini G., et al. Evaluation of the immune benefits of two probiotic strains Bifidobacterium animalis ssp. lactis, BB-12® and Lactobacillus paracasei ssp. paracasei, L. casei 431® in an influenza vaccination model: A randomised, double-blind, placebo-controlled study. Br. J. Nutr. 2012;107:876–884.