Bài giảng Công nghệ sinh học thực phẩm - Chương 4, Phần 4: Công nghệ sinh học truyền thống - Phạm Hồng Hiếu

THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
 Khái niệm TPCN được đưa ra đầu tiên ở Nhật Bản
vào những năm 80
 Người Nhật nhấn mạnh 03 điều kiện để định nghĩa
TPCN:
 Là thực phẩm (không phải viên nang, viên nén,
bột) có nguồn gốc từ những thành phần tự nhiên
 Có thể và nên được sử dụng như là một phần trong
khẩu phần ăn hàng ngày
 Thể hiện chức năng riêng biệt khi được tiêu thụ
vào cơ thể, có vai trò điều hòa một quá trình đặc
biệt nào đó của cơ thể
 Thể hiện chức năng riêng biệt khi được tiêu
thụ vào cơ thể, có vai trò điều hòa một quá
trình đặc biệt nào đó của cơ thể, chẳng hạn
như:
▪ Tăng cường cơ chế bảo vệ sinh học
▪ Ngăn ngừa một bệnh nhất định
▪ Hồi phục từ một căn bệnh nhất định
▪ Kiểm soát các tình trạng vật chất và tinh thần
▪ Làm chậm lại quá trình lão hóa
 TPCN vẫn chưa được định nghĩa chính thức ở châu Âu
và Mỹ.
 Đối với châu Âu, chúng được xem như là những thực
phẩm được dùng như là một phần của bữa ăn thông
thường, có chứa các hoạt chất sinh học giúp tăng cường
sức khỏe hoặc giảm nguy cơ bệnh tật
 FDA cũng chưa có định nghĩa chính thức cho TPCN, chỉ
trích theo nguồn khác và gọi TPCN là các loại thực
phẩm và thành phần thực phẩm cung cấp lợi ích cho sức
khỏe ngoài giá trị dinh dưỡng cơ bản
 Theo định nghĩa của Bộ Y tế Việt Nam (2004): “Thực
phẩm chức năng (TPCN) là thực phẩm dùng để hỗ trợ
chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác
dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái,
tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh”
 Khác với TP thông thường, TPCN được chế biến theo
công thức bổ sung một số thành phần có lợi hoặc loại
bỏ một số thành phần bất lợi của thực phẩm
 Tên gọi khác: TP dinh dưỡng, TP bổ sung, TP bảo vệ
sức khỏe, sản phẩm dinh dưỡng y học
Nutraceuticals
Functional Foods
Conventional 
foods
Health foods
Drugs 
Prescription 
drugs
Consumer 
demand
Professional 
demand
Food Medicine
No claim Health claim Drug claim
Functional foods
Dietary supplement
Nutraceuticals 
 Đa dạng trong định nghĩa và phân loại TPCN
 Thiếu bằng chứng khoa học, cơ sở quan trọng cho
việc xác nhận, công bố
 Xác nhận, công bố về lợi ích sức khỏe khó tin cậy
(health claim)
 Khó khăn trong xây dựng luật lệ và kiểm soát thực
hiện
 Tính hiệu quả được xác nhận thông qua các bằng
chứng khoa học tin cậy
 Là vấn đề quan trọng nhất của thị trường TPCN
hiện nay
 Việc xác nhận, công bố lợi ích đối với sức khỏe chỉ
được phép khi có cơ sở khoa học đầy đủ
 Kết quả phân tích thành phần hóa học
 Tinh chế và nhận diện thành phần có hoạt tính đối 
với sức khỏe
 Test đánh giá hiệu quả in-vitro
 Test đánh giá hiệu quả trên động vật
 Thử nghiệm lâm sàng
 Xác nhận lợi ích cho sức khỏe
 Bằng chứng đáng tin cậy nhất = nghiên cứu thử
nghiệm lâm sàng = lợi ích rõ ràng nhất
 Bằng chứng đủ độ tin cậy
 Bằng chứng còn bàn cãi nhiều
 Xác nhận tác dụng trên cơ quan chức năng
 Lợi ích tiềm tàng, chắc chắn nhưng chưa đủ mạnh
 Khi đăng ký sản phẩm có đủ tài liệu chứng minh
 Hoạt chất và hàm lượng
 Dạng tự nhiên có hoạt chất với hàm lượng cao dễ
nhận biết
 Dạng tự nhiên có hoạt chất với hàm lượng thấp
phải bổ sung hoặc tinh chế cô đặc để tăng hàm
lượng chất có lợi
 1990 – Nutrition Labelling and Education Act 
(NLEA) in USA
 1991 – Food for Specific Health Use (FOSHU) Act 
in Japan
 1994 – Dietary Supplement Health and Education 
Act (DSHEA) in USA
 1997 – Common Standards for Functional Food in 
China
 2001 – Dietary Health Supplement Act in Korea
 2000 – Thông tư số 17/2000/TT-BYT
“Hướng dẫn đăng ký các sản phẩm dưới dạng 
thuốc-thực phẩm”
 2001 – Thông tư số 20/2001/TT-BYT
“Hướng dẫn quản lý các sản phẩm dưới dạng thuốc-
thực phẩm”
 2004 – Thông tư số 08/2004/TT-BYT
“Hướng dẫn quản lý các sản phẩm dưới dạng thực 
phẩm chức năng”
 Dạng bổ sung
 Vitamins
 Calcium 
 Chất xơ
 Các thành phần 
có hoạt lực xác 
định
 Nghiên cứu dựa 
trên dịch tễ học
 Dạng nguyên vẹn
 Bông cải xanh
 yoghurt
 Trà xanh
 Các sản phẩm
hạt ngũ cốc
 Nghiên cứu dựa
trên đánh giá
tính an toàn và
hiệu lực: tìm ra
tác động tích
cực của thành
phần TP
 Thực phẩm cải
tiến
 Thành phần
mới?
 Sản phẩm mới? 
 ??
 Các thành
phần/TP chức
năng mới được
phát triển dựa
trên hiệu lực
được chứng
thực
Thế hệ 1 Thế hệ 2 Thế hệ 3
 TPCN dành cho người già (antioxydant, chống lão hóa,
phòng nhồi máu cơ tim,)
 TPCN có lợi cho mắt (chống thoái hóa hoàng điểm của
người già >50 tuổi, chống tác động không khí bị ô
nhiễm đối với mắt, bổ mắt, chống bức xạ như bức xạ tia
cực tím
 TPCN có lợi cho đường tiêu hóa (giải độc đường tiêu
hóa), tiêu diệt VK H.pylori nguyên nhân chủ yếu gây
loét dạ dày tá tràng, hỗ trợ phòng chống ung thư dạ
dày và các bộ phận khác của đường tiêu hóa
 Nghiên cứu chiết xuất các hợp chất tự nhiên dùng
trong TP, dược phẩm (curcumin, sulforaphan,
cathechin, antocyanidin, saponintriterpen, alkaloid)
 Tổng lượng vi khuẩn 
đường ruột khoảng 
1013 VK
 Có hơn 400 loài, ước 
tính khoảng 1.0 – 1.5 
kg
 Ruột có 3 phần cơ bản: dạ dày, ruột non, và ruột kết.
 Dạ dày có lượng vi khuẩn rất thấp 
 Các VK yếm khí tùy tiện như Lactobacilli, Streptococci, 
và nấm men hiện diện với lượng 100 CFU/mL do pH môi 
trường thấp
 Ruột non chứa lượng vi khuẩn nhiều hơn bao gồm các VK 
yếm khí tùy tiện như Lactobacilli, Streptococci, và 
Enterobacteria cũng như các VK kỵ khí như 
Bifidobacterium spp., Bacteroides spp., và Clostridia với 
liều lượng khoảng 104–108 CFU/ml.
 Ruột kết có tới 1011–1012 CFU/ml VK
(Fuller, 1992)
Lactobacilli 
Bifidobacteria 
Coliforms 
Bacteroides 
Staphylococci
Clostridia 
 Vi khuẩn có lợi (Lactobacillus, Bifidobacteria)
 Tổng hợp vitamins
 Hỗ trợ tiêu hóa và hấp thu
 Ngăn ngừa nhiễm
 Tăng cường hệ miễn dịch
 Tăng cường sức khỏe
 Vi khuẩn gây hại (E.coli, Staphylococcus, 
Bacteroides, Clostridium)
 Gây các chất hoại tử (NH3, H2S, amines, phenols, 
indole, etc.)
 Kích thích tạo các hợp chất gây ung thư
 Sản xuất độc tố
 Suy giảm sức khỏe
 Chế độ ăn không cân đối
 Dùng kháng sinh
 Ngộ độc thực phẩm
 Sự lão hóa
 Stress, làm việc quá sức
 Phá hủy sự cân bằng của hệ VSV đường ruột
 Hậu quả:
 Đau bao tử, sình hơi
 Hệ miễn dịch yếu, luôn mệt mỏi
 Tiêu chảy, táo bón thường xuyên
 Có nguy cơ mắc bệnh nghiêm trọng, vd ung thư
 Khắc phục bằng cách:
 Có chế độ ăn uống hợp lý
 Bổ sung khuẩn có lợi (probiotics)
 Vận động thể thao
 Giảm stress
 Theo đ/n của FAO/WHO (2001), probiotics là
‘những VSV sống, mà khi tiêu thụ vào cơ thể một
lượng đầy đủ sẽ có tác động có lợi cho sức khỏe của
cơ thể chủ’
 Định nghĩa này bao gồm những đặc điểm sau:
 Probiotics phải mang lại lợi ích vật chất đều đặn, được
chứng minh bởi các nghiên cứu tiến hành ở cơ thể chủ
 Probiotics không giới hạn trong ứng dụng thực phẩm
hoặc phân phối qua đường miệng
 Probiotics không giới hạn cơ chế hoạt động
 Probiotics phải sống
 Theo phiên bản tiếng Ba Tư của kinh Cựu ước
(Sáng thế ký 18:8): “ Abraham có tuổi thọ cao
nhờ vào việc sử dụng sữa chua”
 Năm 76 TCN sử gia La Mã Plinius đề nghị 
chính quyền sử dụng các sản phẩm sữa lên 
men để điều trị viêm dạ dày ruột
 Probiotic (Greek) “ for life” .
 Lần đầu tiên được sử dụng bởi Lilly và Stillwell 
(1965):"các chất tiết ra bởi một vi sinh vật nhằm kích thích 
sự tăng trưởng của sinh vật khác”
 Parker là người đầu tiên sử dụng probiotic với ý nghĩa như 
hiện tại “vi sinh vật và các chất tạo thành đóng góp vào sự 
cân bằng vi khuẩn đường ruột“
 Năm 1989, Fuller đã củng cố định nghĩa của Parker về 
probiotic với sự phân biệt sau: “Bổ sung vi khuẩn sống như 
là thức ăn mà có lợi ảnh hưởng đến động vật chủ bằng cách 
cải thiện sự cân bằng vi khuẩn đường ruột của nó."
Probiotics 
Có khả năng
phát triển
trong ruột
Kháng dịch vị dạ
dày và dịch vị mật, 
tiến đến ruột non 
mà vẫn sống
Đảm bảo an toàn (qua 
thử nghiệm và thực tế
chứng minh)
Chứng minh có lợi
cho sức khỏe
Có khả năng duy trì
lượng khuẩn ổn định
khi ở dưới dạng TP
Giá cả hợp lý
 Cải thiện hệ VSV đường ruột
 Ức chế sự hình thành các chất gây hoại tử ruột, giảm sự
sản xuất độc tố
 Điều hòa hệ miễn dịch
 Cải thiện tình trạng không dung nạp lactose
 Giảm hàm lượng cholesterol và nguy cơ gây các bệnh 
về tim mạch
 Cải thiện những triệu chứng rối loạn và bệnh của ruột
 Giảm dị ứng
 Tổng hợp vitamins
 Cải thiện hấp thu khoáng
 Ức chế VSV gây hại bằng nhiều cách:
 làm giảm pH của hệ đường ruột dưới mức độ mà các
VSV gây bệnh có thể phát triển trong môi trường
chứa các sản phẩm trao đổi chất (acid lactic, acid
acetic,)
 Tạo ra các chất kháng khuẩn (bacteriocin) ức chế
tiêu diệt VSV gây hại
 Cạnh tranh vị trí gắn lên nội mô ruột
 Kích thích hình thành kháng thể IgA chống lại VSV
gây bệnh
 Làm giảm hàm lượng độc tố, kể cả các chất gây
ung thư, giúp ngăn ngừa ung thư bằng cách:
 Ức chế vi khuẩn có vai trò trong việc chuyển các tiền
chất ung thư thành các chất có khả năng gây ung thư
(carcinogens)
 Có thể kết hợp và/hoặc bất hoạt chất gây ung thư
 Sản xuất butyrate để kích thích chu trình chết của các
tế bào bất thường
 Gia tăng đáp ứng miễn dịch của tế bào chủ chống lại
tế bào ung thư
Kháng sinh:
 Xuất hiện các VSV kháng kháng sinh
 Tác dụng phụ không mong muốn
Probiotics:
 Không xâm lấn
 Bảo vệ
 Không gây tác dụng phụ
 Hệ VSV của trẻ phát triển nhanh chóng sau khi sinh
 Ban đầu hệ này phụ thuộc chủ yếu vào:
 Hệ vsv của người mẹ, 
 Phương thức vận chuyển, 
 Môi trường sinh đẻ
 Rất hiếm khi là do yếu tố di truyền. 
 Âm đạo của người mẹ và đường ruột có chứa rất 
nhiều vi khuẩn, sẽ bắt đầu xâm nhập và phát triển 
trên đường ruột của trẻ
 Sau giai đoạn sơ sinh, probiotics được cung cấp cho 
chúng ta thông qua thực phẩm tươi, các thực phẩm 
lên men lactic như yogurt và phomai, và cã những 
chất bổ sung probiotics
 Probiotics an toàn đối với hầu hết người sử dụng
 Rất hiếm các trường hợp tác dụng phụ hoặc phản có
hại gây ra bởi probiotics được ghi nhận
 Các cơ quan quản lý TP đảm bảo probiotics là an
toàn
 Không có bất cứ một trường hợp tác dụng có hại nào
của probiotics được ghi nhận ở trẻ sơ sinh, người lớn
và người cao tuổi
 Thiếu bằng chứng khuyến cáo phụ nữ có thai và cho
con bú sử dụng probiotics
 Sử dụng probiotics có thể gây ra một số nguy cơ cho
bệnh nhân suy giảm miễn dịch
 Do có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, probiotics 
có thể giúp ngăn ngừa và giảm nhẹ một số bệnh 
liên quan đến miễn dịch (suyễn, cảm lạnh thông 
thường, bệnh về răng miệng)
 Ảnh hưởng tích cực đến sức khỏe tinh thần (vài 
chủng có khả năng tổng hợp vitamin B đóng vai trò 
quan trọng trong hoạt động thần kinh và tạo năng 
lượng)
 Có thể mang lại lợi ích trong việc thải độc (thông 
qua việc giảm tải cho gan trong việc lọc và thải độc 
từ máu có chứa vi khuẩn gây bệnh và độc tố)
 An toàn
 Nguồn gốc
 Chức năng
 Khả năng sống
 Khả năng bám dính, làm tổ
 Các sản phẩm kháng sinh
 Kích thích miễn dịch
 Ổn định về di truyền
 Khả năng ngăn ngừa các VSV gây bệnh
(Mullan, 2002)
 Không gây bệnh, không gây độc và dị ứng.
 Có thể sống và trao đổi chất trong môi trường 
dịch tiêu hóa và môi trường ruột (chịu được pH 
thấp, các acid hữu cơ, dịch mật, nước bọt và acid 
hơi)
 Nên bắt nguồn từ con người, có tính di truyền ổn 
định và có khả năng sống sót trong thời gian dài
 Có khả năng điều tiết miễn dịch và giúp cơ thể 
kháng bệnh thông qua việc cải thiện khả năng 
miễn dịch hoặc sản xuất ra các chất kháng sinh 
trong đường ruột
Contd.
 Bám dính tốt vào đường ruột của con người và tác động 
đến tính thấm của thành ruột
 Kháng lại các vsv gây bệnh hoặc gây ung thư
 Sở hữu những tính chất có lợi cho sức khỏe, như bệnh rối 
loạn tiêu hóa, tiêu chảy liên tục, viêm ruột kết, tiêu chảy 
do uống kháng sinh, viêm dạ dày cấp ở trẻ sơ sinh
 Mang những tính chất công nghệ như có tính ổn định về 
các tính trạng mong muốn trong quá trình chế biến, bảo 
quản và vận chuyển
 Sản sinh lactic acid, làm giảm pH đường ruột và 
ức chế các VSV gây hại như Clostridium, 
Salmonella, Shigella, E. coli 
 Giảm sản xuất ra các chất chuyển hóa độc hoặc 
chất gây ung thư
 Hỗ trợ hấp thu khoáng, đặc biệt là canxi nhờ tăng 
tính acid của đường ruột
 Tạo ra các enzyme β- D- galactosidase để phân giải 
lactose
Contd.
 Sản sinh một loạt các loại kháng sinh như acidophilin và 
bacteriocin, giúp kiểm soát VK gây bệnh.
 Sản xuất vitamins (đặc biệt là Vitamin B và vitamin K)
 đóng vai trò như hàng rào ngăn cản các VK gây hại khỏi 
việc bám dính và sinh sôi trong đường ruột
(Roberfroid, 2000)
bệnh điều trị kháng sinh
tiêu chảy mất cân bằng VS 
đường ruột
Clostridium sản sinh mạnh
tạo độc tố
Bệnh điều trị kháng sinh
Probiotics 
mất cân bằng hệ VS
đường ruột
cân bằng VS Clostridium sinh sản mạnh
đường ruột tạo độc tố
 Các enzymes (Glycosidase, B- glucuronidase , 
azoreductase, và nitroreductase) của hệ VS đường ruột 
chuyển hóa các tiền chất ung thư thành các chất gây ưng
 Probiotics làm giảm:
 nồng độ các enzyme này trong phân
Muối mật thứ cấp
Hấp phụ của các tác nhân gây đột biến có hại có thể dẫn đến 
ung thư ruột kết
 Bổ sung L. acidophilus và L. casei giúp làm giảm nồng 
độ các enzyme này
 Nhiều cơ chế đã được đưa ra nhằm giải thích tại 
sao VK lactic lại ngăn ngừa ung thư ruột kết:
 Tăng cường miễn dịch của vật chủ
 biến đổi hoạt động trao đổi chất của hệ VS đường 
ruột
 Bám vào và phân giải các chất gây ung thư 
 Sản xuất ra các hợp chất chống ung thư
 Biến đổi các điều kiện hóa lý trong ruột kết
(Harish and Varghese, 2006)
 Bệnh nhiễm khuẩn mãn tính phổ biến ở người, gây ra:
 Viêm dạ dày mãn tính; Loét đường tiêu hóa; Ung thư biểu mô dạ dày
 Ung thư bạch huyết và hàng loạt các rối loạn không thuộc về tiêu hóa
khác
 Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng VK lactic có khả
năng ức chế hoặc tiêu diệt H. pylori bằng cách đóng vai trò là một tác
nhân diệt khuẩn
 Bifidobacteria và B. subtilis có thể ức chế sinh trưởng hay khả năng
bám dính của H. pylori
 Tất cả các probiotic đều làm việc có hiệu quả nếu được 
dùng sau bữa ăn, khi lượng acid ở dạ dày là thấp nhất
 Acid dạ dày tiêu diệt 99.9% probiotic nếu dùng trước bữa 
ăn, nhưng chỉ khoảng 90% bị tiêu diệt nếu dùng sau bữa ăn
 Do vậy, dùng sau bữa ăn giúp đảm bảo việc phát tán cao 
nhất các probiotic đến ruột non và ruột già
 Probiotic có ích phần lớn cho ruột non và ruột già, nhưng 
cũng giúp miệng và thực quản không bị nhiễm khuẩn
 Có169 chủng lactobachillus từ 12 loài (L. 
acidophilus, L. brevis, L. buchneri, L. casei, L. 
delbrueckii subsp. bulgaricus, L. delbrueckii 
subsp. delbrueckii, L. delbrueckii subsp. lactis, 
L. fermentum, L. helveticus, L. paracasei 
subsp. paracasei, L. plantarum and L. 
rhamnosus) được phân lập từ sữa tươi và các 
nhiều sản phẩm từ sữa
Lactobacillus species
 L. acidophilus
 L. plantarum
 L. casei subspecies rhamnosus
 L. brevis
 L. delbreuckii subspecies bulgaricus 
Bifidobacterium species
 B. adolescentis
 B. bifidum
 B. longum 
 B. infantis
 B. breve
Khác:
 Streptococcus salivarius ssp. thermophilus
 Lactococcus lactis ssp. lactis
 Lactococcus lactis s ssp. cremoris
 Enterococcus faecium
 Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum
 Propionibacterium freudenreichii
 Pediococcus acidilactici
 Saccharomyces boulardii 
Lactobacillus spp. Bifidobacterium Vi khuẩn lactic 
khác
VSV khác
L.Acidophillus
L.Amylovorus
 Một probiotic tốt nên có hầu hết các chủng sau:
 Bifidobacterium bifidum – bảo vệ cơ thể chống lại
VSV gây bệnh, Salmonella và rotavirus. Giúp ức chế
các khối u và giảm thiểu nhiễm trùng. Giúp bảo vệ
chống lại tiêu chảy và nhiễm trùng đường ruột, củng
cố hệ miễn dịch
 Bifidobacterium breve – ngăn ngừa tiêu chảy do cảm ứng 
rotavirus, kích hoạt hệ miễn dịch
 Bifidobacteria infantis – tác động ức chế lên một vài chủng 
E.coli. Bảo vệ chống lại viêm loét đường ruột và có ích 
trong ngăn ngừa và liệu pháp trị các khối u rắn (ung thư vú)
 Bifidobacteria lactis – tăng cường tính kháng đối với 
salmonella typhimurium. Tăng cường chức năng miễn dịch 
tự nhiên. Giúp giảm táo bón, ngăn ngừa tiêu chảy và giảm 
thiểu viêm ruột kết mãn tính
 Bifidobacterium longum – có khả năng loại trừ nitrate 
có hại trong TP. ức chế sư hình thành ung thư ruột kết, 
gan và vú ở động vật thí nghiệm. Giúp ngừa tiêu chảy
do sử dụng kháng sinh, giảm táo bón và mùi phân
 Lactococcus lactis – một loại kháng sinh tự nhiên giúp
giảm thiểu khả năng sinh sôi và gây bệnh của các VSV 
gây bệnh
 Lactobacillus salivarius – tạo ra lượng lớn acid lactic 
giúp ức chế VK Helicobacter pylori. Hiệu quả chống
lại Salmonella typhimurium
 Lactobacillus casei- Bảo vệ chống lại VK Listeria gây
viêm nhiễm não và tủy sống. Ức chế hoạt động của các
tế bào ung thư và kích thích các hoạt động có lợi của tế
bào khỏe mạnh.
 Lactobacillus reuteri – Kiểm soát Cryptosporidium 
parvum (C. Parvum), một loại ký sinh sống sót sau quá
trình Chlorine hóa, được tìm thấy ở suối hay nước giếng, 
gây ra tiêu chảy, nôn mửa, sốt và đau bụng. Có lợi trong
điều trị tiêu chảy do rotavirus, E.coli và Salmonella
 Lactobacillus sporogenes – làm giảm LDL (có hại) 
trong khi giúp tăng hàm lượng HDL (có lợi).
 Streptococcus thermophilus - Tính chống OXH của nó
giúp cơ thể loại bỏ các gốc tự do. Duy trì sức khỏe của
đường ruột và sinh dục
Thank you for your attention