Chắc các bạn đã từng nhiều lần nghe tới Enzyme và Probiotic trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng hiểu rõ hai khái niệm này lại không đơn giản. Bài viết này không chỉ giúp bạn hiểu, phân biệt được hai khái niệm này mà còn nắm được cơ chế hoạt động của Enzyme và Probiotic.

“Định nghĩa trong sách” và “ứng dụng ngoài đời”

Enzyme

Enzyme là các phân tử sinh học có các đặc điểm cơ bản sau:

• có thành phần cơ bản là protein,
• là chất xúc tác sinh học đặc hiệu giúp các phản ứng sinh hóa (bẻ gãy hoặc kết hợp các liên kết hóa học, chuyển hóa, thay thế với tốc độ nhanh hơn rất nhiều (hàng ngàn lần) so với khi không có enzyme) ở điều kiện dễ dàng hơn (nhiệt độ và áp suất thông thường),
• phân bố rộng rãi trong thực vật, động vật và vi sinh vật.

Một vài ví dụ về ứng dụng của enzyme

– trong ngành dược phẩm: để tăng cường hoạt lực của các chất;

– trong công nghiệp chế biến thực phẩm: để cải thiện chất lượng dinh dưỡng/ mùi vị/ hương vị của thực phẩm;

– trong công nghiệp dệt may: để loại bỏ tạp chất và tăng chất lượng của vải;

– trong ngành sản xuất giấy: xử lý mực và tái chế giấy, các sản phẩm từ giấy;

– trong xử lý rác thải: đẩy nhanh tốc độ phân hủy các rác thải, chống nghẹt cống do các rác thải khó phân hủy/ kết tủa của dầu mỡ thải.

– trong công nghiệp chất tẩy rửa: tạo ra các chất tẩy rửa thân thiện với môi trường.

Probiotic

Probiotic bao gồm các vi khuẩn và nấm men có lợi cho sự tồn tại và phát triển của nhiều loài sinh vật khác, do phương thức sống cộng sinh tự nhiên, thường được tìm thấy trong hệ tiêu hoá của nhiều loài động vật (trong đó có con người).

Theo định nghĩa của Tổ chức lương nông thế giới (FAO) hay Tổ chức y tế thế giới (WHO), Probiotic là những vi sinh vật còn sống khi đưa vào cơ thể một lượng đầy đủ sẽ có lợi cho sức khỏe của ký chủ. 

Ứng dụng của Probiotic

Probiotic mặc dù mới được nghiên cứu từ đầu thế kỷ 20, nhưng từ rất lâu rồi, đã được người cổ đại sử dụng để chế biến và bảo quản thực phẩm.

Đến nay, Probiotic được ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm (ví dụ: thuốc hỗ trợ tiêu hóa), trong thực phẩm (ví dụ: sản xuất sữa chua, phomai, bia, kombucha, nước trái cây lên men và các thực phẩm khác như dưa chuột lên men, bánh mì lên men, kim chi …), bổ sung thức ăn chăn nuôi (giúp hệ tiêu hóa của vật nuôi mạnh khỏe), và nhiều ứng dụng khác.

Trong quá trình lên men vi sinh, các vi sinh vật (hay probiotic) sẽ tiết ra enzyme để xúc tác các quá trình chuyển hóa nên khái niệm probiotic – enzyme thường đi chung và dễ bị nhầm lẫn.

Cơ chế hoạt động của Enzyme và Probiotic

Để có thể hiểu sâu hơn về Enzyme và Probiotic, chúng ta cần biết cơ chế hoạt động của chúng.

Cơ chế hoạt động của Enzyme

Enzyme là chất xúc tác đặc biệt giúp các phản ứng sinh hóa (bẻ gãy hoặc kết hợp các liên kết hóa học, chuyển hóa, thay thế, …) xảy ra ở điều kiện dễ dàng hơn.

Nếu không có enzyme, các phản ứng bẻ gãy liên kết này khó có thể xảy ra ở nhiệt độ và áp suất thông thường, do các liên kết của phân tử cơ chất rất bền. Tương tự như vậy, việc tạo ra 1 liên kết bền vững để kết hợp 2 cơ chất, nếu không có enzyme hỗ trợ, sẽ rất khó xảy ra ở điều kiện thông thường.

Đặc biệt, Enzyme cũng giúp các phản ứng nói trên diễn ra với tốc độ nhanh hơn rất nhiều (hàng ngàn lần) so với khi không có enzyme.

Ví dụ 1 cách dễ hiểu, thức ăn sau khi được nghiền nát tại dạ dày (bao tử) vẫn chưa ở dạng “có thể hấp thụ bởi ruột”. Các enzyme quen thuộc với hệ tiêu hóa như protease, lactase, lipase, carbohydrase có tác dụng phá vỡ các liên kết của các chất (theo thứ tự) là protein, lactose, lipid, carbohydrate tạo thành các chất dinh dưỡng dễ hấp thu như amino acid, glucose, galactose, acid béo, đường, nhờ đó, cơ thể hấp thu hiệu quả và nhanh chóng.

Cơ chế hoạt động của Probiotic

Probiotic sản xuất 1 số enzyme tiêu hóa trong đường ruột khiến cho việc tiêu hóa các chất trở nên dễ dàng cho cơ thể dễ hấp thu.

Probiotic có thể tiết ra kháng sinh, acid hữu cơ, acid béo mạch ngắn mạch ngắn nên ức chế sự phát triển của các vi sinh vật có hại trong hệ tiêu hóa, do đó, giúp hệ tiêu hóa khỏe mạnh và giúp cơ thể tăng sức đề kháng và phát triển tốt hơn.

Một số chủng Probiotic ngăn chặn hoặc làm chậm lại sự biến đổi chất lượng của thực phẩm theo thời gian bằng cách ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại, hoặc cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với chúng.

Tóm lại

Probiotic là vi sinh vật có lợi sản xuất ra enzyme trong các quá trình sinh học. Nói một cách khác Probiotic chính là các nhà máy sản xuất enzyme. Các enzyme này sẽ trực tiếp xúc tác các phản ứng sinh hóa như phân hủy, kết hợp, chuyển hóa, thay thế,… nhằm thực hiện các chức năng chuyên biệt. Ngoài sản xuất enzyme, các Probiotic còn sản xuất kháng sinh, acid hữu cơ, acid béo mạch ngắn và một số hợp chất khác có lợi cho người và vật nuôi.

Các enzyme tiêu hóa thường được bổ sung vào thức ăn hoặc sử dụng cùng với Probiotic nhằm gia tăng hiệu quả quá trình tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng.

Ngoài ra, enzyme còn được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như Y dược, Công nghiệp, Nông nghiệp và Môi trường. Việc sử dụng Probiotic như các nhà máy sản xuất enzyme đã thành công trên qui mô công nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.

Các ứng dụng cụ thể của Enzyme và Probiotic trong 2 ngành trồng trọt và chăn nuôi sẽ được chúng tôi mang tới cho các bạn trong các bài viết tiếp theo.

Bài viết của KMVE, vui lòng trích dẫn nguồn khi bạn sử dụng thông tin trong bài viết.

Nguồn hình: www.nccih.nih.gov, www.healthcentral.com/ Internet, được dịch bởi KMVE.