Sữa là nguồn dinh dưỡng thiết yếu của trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Đây là nguồn cung cấp protein, chất béo, lactose, vitamin và khoáng chất (Canxi, phospho, kali…), đồng thời chứa cả miễn dịch, enzym và hormone cho các hoạt động sinh lý của cơ thể. Vì vậy, để tiêu hóa và hấp thu được hết dinh dưỡng trong sữa, mà cụ thể là lactose, cơ thể phải tiết ra enzyme tiêu hóa lactose đặc hiệu – Enzyme lactase. Hãy cùng Imiale tìm hiểu rõ hơn về vai trò của enzyme lactase, công nghệ sản xuất và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm.
Mục lục
1. Enzyme lactase là gì?
Lactase (β-galactosidase, hoặc β-D-galactoside galactose hydrolase) là một loại enzyme tiêu hóa, hay còn được gọi là men tiêu hóa. Lactase có vai trò thủy phân đường lactose – một loại là đường đôi, cơ thể không hấp thu được, thành hai loại đường đơn là glucose và galactose, giúp cơ thể dễ dàng hấp thu. Lactase là chất bột màu trắng, không mùi, không vị, sau khi tan thành chất lỏng màu nâu nhạt. Tuy nhiên điều này không ảnh hưởng đến tính an toàn của chế phẩm chứa enzyme lactase.
Lactose có nhiều trong sữa, các loại bánh kẹo ngọt, phomai… Vì vậy, khi ăn những loại thực phẩm này, cơ thể cần tiết ra một lượng enzyme lactase đủ lớn để tiêu thụ lactose.
2. Nguồn gốc enzyme lactase
Enzyme lactase có 2 nguồn gốc chính: Lactase tự nhiên và Lactase sản xuất trong công nghiệp.
2.1. Enzyme Lactase tự nhiên
Lactase được tiết ra từ các tế bào lót thành ruột non – nơi tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng. Ở con người, hoạt động sản xuất enzyme này diễn ra mạnh mẽ nhất vào thời thơ ấu, bởi lúc này sữa mẹ là nguồn dinh dưỡng chính. Sau khi cai sữa, khả năng tiết enzyme này sẽ giảm dần.
Ngoài ra, enzyme lactase cũng được tìm thấy trong ruột động vật có vú, nấm men và vi khuẩn, bao gồm:
- Vi khuẩn: Vi khuẩn sinh acid lactic, Escherichia coli, Lactobacillus oleracea,… xạ khuẩn Streptococcus sp.
- Nấm: Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus sphaericus, nấm men sinh acid lactic….
2.2. Enzyme lactase sản xuất trong công nghiệp
Hiện nay, enzym lactase được sản xuất dựa trên hai công nghệ chính: Công nghệ kỹ thuật Gene và công nghệ cố định enzyme.
Sản xuất enzyme lactase ứng dụng công nghệ gen
Trong phương pháp này, gene lactase – tạo ra bởi vi khuẩn có khả năng tiết enzyme lactase, được nuôi cấy vào vi sinh vật có khả năng phát triển nhanh chóng, giúp tạo ra lượng lớn enzyme lactase trong thời gian ngắn. Cụ thể, nhà khoa học Domingues đã nuôi cấy thành công chủng Saccharomyces cerevisiae tái tổ hợp tiết ra lactase bằng cách cấy vào vi khuẩn này gene lacA của vi khuẩn Aspergillus niger.
Sản lượng và chất lượng enzyme lactase thu được phụ thuộc vào vi khuẩn nuôi cấy, môi trường nuôi cấy vi khuẩn và gene tái tổ hợp đã được sử dụng. Do đó, có thể tác động trực tiếp vào những yếu tố này để điều chỉnh sản lượng và chất lượng enzyme mong muốn.
Sản xuất enzyme lactase ứng dụng công nghệ cố định enzyme
So với sản xuất enzyme lactase ứng dụng công nghệ gen, sản xuất enzyme lactase ứng dụng công nghệ cố định enzyme có nhiều ưu điểm hơn.
- Dễ dàng tách chiết enzyme lactase: Với phương pháp này, vi sinh vật sinh enzyme lactase được nuôi cấy trong môi trường đặc biệt – gọi là hệ cố định, nhằm thu được enzyme lactase với sản lượng và chất lượng tối ưu nhất. Sau đó, enzyme lactase được sản xuất ra dễ dàng tách ra và thu được sản phẩm tinh khiết.
- Tiết kiệm chi phí: Hệ cố định để nuôi cấy vi sinh vật có thể được tái sử dụng nhiều lần, trong thời gian dài, giúp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, bảo vệ môi trường.
- Sản xuất tự động và liên tục: Quy trình sản xuất với công nghệ cố định hoàn toàn có thể sản xuất tự động, liên tục mà vẫn đạt hiệu quả.
Ngoài ra, sản lượng và chất lượng enzyme thu được cũng có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi phương pháp nuôi cấy vi sinh vật:
- Phương pháp chìm: Bổ sung carboxymethyl cel-lulose trong gel alginate giúp tăng sản lượng và hoạt tính của enzyme lactase. Nguyên nhân có thể do việc bổ sung carboxymethyl cellulose làm giảm sự biến tính protein và tăng diện tích bề mặt riêng của hạt alginate trong quá trình cố định. Cụ thể, khi tỷ lệ khối lượng của cacboxymetyl xenlulozơ và axit alginic là 1,0: 1,5, hiệu suất cố định là 58,2%, cao hơn 14,2% so với chỉ sử dụng alginat.
- Phương pháp hấp phụ: Enzyme lactase cố định bằng phương pháp hấp phụ thường có hoạt tính cao hơn.
- Phương pháp liên kết cộng hóa trị: Nồng độ axit cacboxylic càng cao, liên kết cộng hóa trị giữa enzyme lactase và vi cầu càng mạnh, càng làm giảm hoạt tính của enzyme lactase. Tuy nhiên, hoạt động của enzym cố định có thể được cải thiện đáng kể nếu thay đổi thành glucosamin.
3. Enzyme lactase và ứng dụng trong công nghiệp
Hiện nay, Lactase được dùng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và trong y tế. Cụ thể:
3.1. Ứng dụng enzyme lactase trong công nghiệp thực phẩm
Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm từ sữa
Để sản xuất các sản phẩm từ sữa, trước hết cần thủy phân đường lactose. Tuy nhiên, quá trình lên men tự nhiên chỉ thủy phân được 20% lactose có trong sữa. Trong khi đó, khi bổ sung enzyme lactase , 90% lactose trong sữa được thủy phân, làm tăng hiệu suất sản xuất. Đặc biệt, sữa chua làm từ sữa thủy phân bằng men lactase có thể rút ngắn thời gian đông tụ 35-40%, có hương vị ngon hơn.
Sản xuất Oligo Galactose
Enzyme lactase giúp thủy phân lactose tạo thành hai đường đơn glucose và galactose. Trong đó, galactose sau khi trùng hợp (liên kết các đường đơn galactose với nhau) tạo thành Oligo galactose. Đây là thức ăn của các lợi khuẩn đường ruột Bifidobacteirum và Lactobacillus – các vi khuẩn có lợi có tác dụng điều hòa các hoạt động tiêu hóa diễn ra trơn tru, điều hòa miễn dịch. Do đó, enzyme lactase đóng vai trò quan trọng trong sản xuất Oligo galactose hỗ trợ tiêu hóa, cải thiện táo bón, ngăn ngừa ung thư và dị ứng.
3.2. Ứng dụng enzyme lactase trong y tế
Điều trị/ Hỗ trợ cải thiện bất dung nạp Lactose
Lactase đôi khi được sử dụng để điều trị cho những bệnh nhân không (kém) dung nạp lactose. Đây là tình trạng cơ thể không tiết đủ enzyme lactase để tiêu hóa lactose có trong sữa, kể cả sữa mẹ. Lactose không được tiêu hóa sẽ được đào thải xuống đại tràng. Tại đây, lactose bị hậ vi khuẩn chí tại đại tràng lên men sinh ra khí carbon dioxyd và hydro, gây ra các triệu chứng rối loạn tiêu hóa đặc trưng: Cứ uống sữa hoặc ăn thực phẩm có chứa lactose sẽ sôi bụng, đi ngoài, phân nát, chua….
Khoảng 70% dân số không có khả năng sản xuất đầy đủ men lactase, được xếp vào hai nhóm đối tượng chính, đó là:
- Trẻ bất (kém) dung nạp lactose: Tỉ lệ trẻ bất dung nạp Lactose bẩm sinh rất hiếm. Thông thường, trẻ gặp phải tình trạng kém dung nạp lactose, đặc biệt sau nhiễm khuẩn đường ruột, ngộ độc, viêm dạ dày, ruột….
- Người lớn kém dung nạp Lactose: Khả năng tiết enzyme Lactase giảm theo tuổi tác. Do đó, người lớn có nguy cơ thiếu hụt enzyme Lactase, là nguyên nhân kém dung nạp Lactose.
Để chẩn đoán chính xác tình trạng bất dung nạp lactose, người bệnh cần thực hiện một số xét nghiệm chuyên biệt: Xét nghiệm hơi thở Hydro, xét nghiệm dung nạp lactose hay xét nghiệm pH phân. Mỗi phương pháp có nguyên tắc và cách tiến hành khác nhau, dẫn đến độ đặc hiệu khác nhau. Để tìm hiểu chi tiết các xét nghiệm này, tham khảo: Xét nghiệm chẩn đoán bất dung nạp Lactose chính xác nhất.
Việc tiêu thụ các sản phẩm chứa lactose rất khó khăn với những người bất/kem dung nạp lactose nếu không có biện pháp hỗ trợ. Từ đó, việc hấp thu các chất dinh dưỡng cũng bị ảnh hưởng, dẫn đến tình trạng giảm/kém hấp thu, gây suy dinh dưỡng. Giải pháp cho những đối tượng này chính là không sử dụng các thực phẩm có chứa đường lactose, hoặc bổ sung enzyme lactacse trong chế độ ăn có chứa lactose. Các thực phẩm chứa đường lactose, bao gồm sữa, bánh kẹo, pho mai…. Hoặc chính xác nhất, nên đọc kỹ bản thành phần sản phẩm xem có chứa lactose không. Và những người kém/bất dung nạp Lactose cần hạn chế, hay thậm chí không ăn các thực phẩm này để tránh các rối loạn tiêu hóa do bất dung nạp lactose gây ra. Nếu đối tượng bất dung nạp là trẻ em – đối tượng chủ yếu tiêu thụ dinh dưỡng và năng lượng từ sữa, thì việc lựa chọn sữa cho trẻ cũng cần hết sức chú trọng. Tham khảo: Top 7 sữa free lactose cho trẻ bất dung nạp tốt nhất hiện nay
Một giải pháp khác cho những đối tượng bất (kém) dung nạp lactose là bổ sung enzyme lactase vào chế độ ăn. Enzyme lactase giúp thủy phân lactose thành hai đường đơn glucose và galactose trước khi vào đến ruột non, khi vào cơ thể chỉ cần hấp thu mà không cần thủy phân, đồng thời cải thiện đáng kể tình trạng rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy sau khi sử dụng các thực phẩm chứa Lactose. Hiện nay, Lactase được sản xuất với nhiều dạng bào chế khác nhau: viên nén thông thường, viên nén nhai, nhỏ giọt…. Những sản phẩm này đều được sử dụng đường uống để phát huy tối đa tác dụng của lactase. Người dùng có thể sử dụng các chế phẩm chứa lactase trước khi uống sữa hoặc các sản phẩm từ sữa. Ngoài ra, người dùng vẫn có thể tiếp tục sử dụng sữa nhưng có chứa men lactase. Như vậy sẽ giúp ngăn ngừa các rối loạn tiêu hóa mà vẫn đảm bảo cơ thể được hấp thu toàn bộ các chất dinh dưỡng từ sữa.
Hỗ trợ cải thiện khóc dạ đề, tăng sức đề kháng cho trẻ sinh non
Khóc dạ đề là tình trạng trẻ quấy khóc dữ dội không rõ nguyên nhân, quấy khóc nhiều giờ liền trong ngày. Hiện nguyên nhân gây khóc dạ đề chưa được biết đến rõ ràng, nhưng nhiều nghiên cứu chỉ ra trẻ khóc dạ đề thường có các vấn đề đường ruột. Do đó, khắc phục các vấn đề đường ruột cũng là biện pháp cải thiện tình trạng này.
Gần đây, các nghiên cứu đã chỉ rằng, việc bổ sung men lactase giúp cải thiện tình trạng khóc dạ đề, đặc biệt enzyme lactase giúp làm giảm đáng kể thời gian quấy khóc ở trẻ, đồng thời hỗ trợ tăng trưởng và sức đề kháng của trẻ nhỏ.
>>>Xem thêm: Hội chứng Colic – Trẻ khóc đêm không rõ nguyên nhân
4. Tính an toàn của enzyme lactase
Enzyme lactase dùng đường uống được chứng minh an toàn với hầu hết mọi người, bởi đây là một enzym tự nhiên của cơ thể. Tuy nhiên, enzyme Lactase là một protein nên có khả năng gây dị ứng. Mặc dù vậy, tỉ lệ này rất hiếm gặp và diễn ra nhẹ nhàng nên người dùng không cần quá lo lắng.
Enzyme Lactase an toàn tuyệt đối, có thể sử dụng cho cả trẻ em, phụ nữ có thai và phụ nữ cho con bú. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc lactase cho trẻ dưới 4 tuổi nên được sự đồng ý của bác sĩ.
5. Liều lượng bổ sung enzyme lactase
Liều lượng lactase không cố định và phụ thuộc nhiều vào các yếu tố:
- Mức độ nghiêm trọng của triệu chứng
- Lượng lactose bạn định tiêu thụ
- Sản phẩm thuốc hoặc thực phẩm chức năng chứa lactase
Thông thường, liều dùng lactase là 3000-6000 IU và uống ngay trước bữa ăn có lactose. Người bệnh thường được bắt đầu với liều thấp và tăng dần cho đến khi đạt hiệu quả mong muốn. Điều quan trọng là người bệnh cần tuân thủ theo chỉ định liều của bác sĩ hoặc nhãn sản phẩm đang dùng.
Việc bổ sung enzyme lactase nên thực hiện trước khi tiêu thụ các sản phẩm từ sữa. Đôi khi, người bệnh cần dự phòng thêm một liều lactase nếu bữa ăn dự tính kéo dài hơn 20-30 phút.
6. Lựa chọn sản phẩm bổ sung enzyme lactase
Trên thị trường hiện đang có rất nhiều loại enzyme lactase. Tuy nhiên, để lựa chọn sản phẩm enzyme lactase phù hợp, cần dựa trên những tiêu chí sau:
- Nguồn gốc xuất xứ rõ ràng: Chọn mua enzyme lactase tại cơ sở uy tín, tránh mua phải hàng nhái, hàng giả, hàng kém chất lượng.
- Dạng bào chế phù hợp: Đặc biệt với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, hay người cao tuổi khó nuốt, nên ưu tiên chọn enzyme lactase dạng nhỏ giọt.
- Phù hợp với độ tuổi: Thông thường, các sản phẩm chứa enzyme lactase phù hợp với độ tuổi nhất định. Do đó, khi lựa chọn sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm cho trẻ, cần tham khảo kĩ đối tượng sử dụng trước khi dùng.
- Giá cả phù hợp
Một số sản phẩm bổ sung enzyme lactase cho bé nhiều mẹ tin dùng:
- Seeking Health lactase Drops
- Colief Infant digestive aid
- Delicol Krople Dla Niemowlat
- Lacteeze Infant drops
- Care Co-lactase infant drops
Chi tiết tại: Top 7 sản phẩm chứa enzyme Lactase tốt nhất cho bé
7. Lưu ý khi sử dụng enzyme lactase
7.1. Chỉ định và chống chỉ định của lactase
Lactase được chỉ định trong các trường hợp sau:
- Cơ thể không có khả năng hấp thu lactose hoặc các loại đường sữa khác
- Đầy bụng, khó tiêu
Lactase chống chỉ định ở bệnh nhân gặp các vấn đề dưới đây:
- Bệnh Crohn- một bệnh viêm ruột
- Tắc nghẽn dạ dày hoặc ruột
- Hấp thụ không đủ chất dinh dưỡng do ruột ngắn
- Lượng axit uric trong máu cao
- Tắc ruột ở thai nhi/ trẻ sơ sinh
- Hình thành mô sợi trong ruột kết
- Bệnh Gút
7.2. Tác dụng phụ của enzyme lactase và cách phòng ngừa
Tác dụng phụ
Rất hiếm xảy ra các tác dụng không mong muốn khi sử dụng sản phẩm bổ sung lactase, đặc biệt là từ thực phẩm. Một số người có biểu hiện dị ứng nhẹ như phát ban, ngứa, sưng mặt, mắt, môi,..hoặc thậm chí khó thở. Hiếm hơn là các tác dụng phụ nghiêm trọng, đó là sốc phản vệ, có thể dẫn đến sốc, hôn mê, suy tim, suy hô hấp hoặc tử vong. Nếu có một trong những dấu hiệu nào kể trên hoặc bất kỳ các triệu chứng bất thường khác, người bệnh cần liên hệ ngay với nhân viên y tế để được xử lý kịp thời.
Cách phòng ngừa
Trước khi dùng thuốc, người bệnh cần thông báo với bác sĩ những thành phần mà cơ thể dị ứng nếu có. Ngoài lactase, các thành phần tá dược trong thuốc hoặc thực phẩm chức năng cũng có thể là nguyên nhân gây dị ứng.
Nếu bạn có bất kỳ vấn đề nào về sức khỏe hoặc thuộc đối tượng đặc biệt (phụ nữ có thai, cho con bú, trẻ em) cần hỏi ý kiến bác sĩ hoặc dược sĩ trước khi quyết định dùng thuốc.
7.3. Tương tác của enzyme lactase
Chưa có bất kỳ tương tác nào được ghi nhận khi sử dụng lactase. Tuy nhiên, người bệnh không nên chủ quan. Nếu có bất cứ nghi ngờ về tương tác nào, bạn cần thông báo ngay với bác sĩ.
Nếu có, những tương tác này có thể làm thay đổi tính chất hoạt động, khả năng hấp thu, thậm chí tăng mức độ nghiêm trọng của các tác dụng không mong muốn của các sản phẩm khi dùng cùng. Hãy nói cho bác sĩ biết tất cả sản phẩm bạn đang sử dụng. Không nên tự ý thay đổi bất kỳ liều lượng và cách dùng của thuốc nếu không có sự đồng ý của nhân viên y tế.
7.4. Cách bảo quản enzyme lactase
- Tránh xa tầm tay trẻ em.
- Bảo quản ở nhiệt độ phòng dưới 25०C
- Không bảo quản trong tủ lạnh
- Vứt bỏ bất kỳ thuốc đã hết hạn sử dụng
Tóm lại, enzyme lactase được dùng bổ sung trong các trường hợp người bệnh kém/ bất dung nạp Lactose nhằm cải thiện đáng kể các triệu chứng đau bụng, đầy hơi, tiêu chảy khi dùng sữa và các sản phẩm có chứa Lactose. Mặc dù enzym Lactase an toàn với hầu hết đối tượng, tuy nhiên, người dùng vẫn cần lưu ý về những tác dụng phụ, bao gồm dị ứng có thể xảy ra.
>>Xem thêm: [Tổng quan] 10 điều cần biết về men tiêu hóa cho người lớn
Ngoài ra, nếu có bất cứ thắc mắc gì, mẹ đừng ngần ngại liên hệ HOTLINE 1900 9482 để được dược sĩ tư vấn nhiệt tình.
Tài liệu tham khảo:
- Production Technology of Lactase and Its Application in Food Industry Application
- Fermentative Production of Lactase from Lactobacillus amylophilus GV6. Journal of Scientific & Industrial Research
- Applied Microbiology and Biotechnology
- Food and Biopro-cess Technology
