VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC




BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm synbiotic từ vi khuẩn sinh
bào tử và cám gạo”

Mã số: KC.04.TN01/11-15, thuộc Chương trình khoa học và công nghệ
trọng điểm cấp Nhà nước KC.04/11-15



Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Mai Phương
Cơ quan chủ trì: Viện Công nghệ sinh học








9720

Hà Nội, tháng 11 năm 2012

1
_________________________________________________________________________

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2012



BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm synbiotic từ vi khuẩn sinh
bào tử và cám gạo
Mã số đề tài, dự án: Mã số: KC.04.TN01/11-15
Thuộc:
- Chương trình: KHCN cấp nhà nước KC 04/11-15
Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ sinh học
2. Chủ nhiệm đề tài/dự án:
Họ và tên: Nguyễn Thị Mai Phương
Ngày, tháng, năm sinh: 1/7/1966. Nam/ Nữ: Nữ
Học hàm, học vị: Tiến sỹ

Chức danh khoa học: Chức vụ
Điện thoại: Tổ chức: 38362599. Nhà riêng: 35636124. Mobile:

0917500965
Fax: 38363144 E-mail:
Tên tổ chức đang công tác: Viện Công nghệ Sinh học
Địa chỉ tổ chức: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu giấy, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: 39/41 ngõ Thịnh Quang, Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội
3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Công nghệ Sinh học
Điệ
n thoại: 04-38362599 Fax: 84-4-38363144
E-mail:

2
Website: http://www. ibt.ac.vn
Địa chỉ: . 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS.TS. Trương Nam Hải
Số tài khoản: 3711
Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Ba Đình, Hà Nội.
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam
.

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ ngày 05 tháng 01 năm 2012 đến 05 tháng 01
năm 2013
- Thực tế thực hiện: từ 05 tháng 01 năm 2012 đến 31 tháng 12 năm 2012

- Được gia hạn (nếu có):
- Lần 1 từ tháng…. năm…. đến tháng…. năm….
- Lần 2 ….
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:

a) Tổng số kinh phí thực hiện: 770 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 770 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.
đ.
+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): 0
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
1 1/2013 250 13/3/2012 250
2 3/2012 289 18/5/2012 289
3 9/ 2012 231 30/10/2012 231

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:



3
Đối với đề tài:

Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
400 400 0 400 400 0
2 Nguyên, vật liệu,
năng lượng
300 300 0 300 300 0
3 Thiết bị, máy móc

4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ

5 Chi khác
70 70 0 70 70 0

Tổng cộng 770 770 0 770 770 0
- Lý do thay đổi (nếu có):


3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê
duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của
tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban hành
văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Quyết định số
3856/QĐ-BKHCN
ngày 15/12/2011
Phê duyệt kinh phí, tổ chức
và cá nhân chủ trì các nhiệm
vụ KH&CN.


2 Hợp đồng số 01 ngày
5/1/2012
Hợp đồng nghiên cứu khoa
học.


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:






4

Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức
đã tham gia
thực hiện
Nội dung
tham gia chủ
yếu
Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1 Phòng thí
nghiệm
Trọng điểm
công nghệ
Enzyme –
Protein.
Phòng thí
nghiệm
Trọng điểm
công nghệ
Enzyme –
Protein.
Nghiên cứu tạo
chế phẩm

probiotic dạng
bào tử từ chủng
vi khuẩn
probiotic sinh
bào tử Bacillus.
Sản phẩm
probiotic B.
subtilis dạng
bào tử có khả
năng tiêu thụ
XOS có mật
độ ≥ 10
9

CFU/g

2 Viện Công
nghiệp Thực
phẩm
Viện Công
nghiệp Thực
phẩm
Nghiên cứu
quy trình công
nghệ sản xuất
XOS và dẫn
xuất.
Sản phẩm
XOS và dẫn
xuất thu được

chiếm > 60%.


3 Học Viện
Quân Y
Học Viện
Quân Y
Đánh giá tác
dụng sinh học
của chế phẩm
synbiotic tạo
thành trên mô
hình in vivo
trên chuột.

- Các số liệu
về độc tính
cấp, về thể
trạng, miễn
dịch.
- Mô hình
gây rối loạn
đại tiện và
các số liệu
hoạt tính sinh
học của chế
phẩm lên mô
hình này.

- Lý do thay đổi (nếu có):


5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người
kể cả chủ nhiệm)
Số
TT
Tên cá nhân
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên cá
nhân đã
tham gia
thực hiện
Nội dung tham
gia chính
Sản phẩm chủ yếu
đạt được
Ghi chú*
1

Nguyễn Thị
Mai Phương
Nguyễn Thị
Mai Phương
- Viết thuyết
minh đề tài, thu
thập tài liệu
tham khảo, viết
-Thuyết minh đề tài
- Báo cáo tổng kết

-Bài báo khoa học
-Sản phẩm XOS và


5
báo, viết báo cáo
tổng kết đề tài
-Nghiên cứu lựa
chọn nguyên
liệu phù hợp và
xác định phương
pháp xử lý.
-Nghiên cứu quy
trình công nghệ
sản xuất XOS và
dẫn xuất.
-Nghiên cứu tạo
chế phẩm
probiotic dạng
bào tử từ chủng
vi khuẩn
probiotic sinh
bào tử Bacillus.
-Sản xuất 30 kg
chế phẩm
synbiotic chứa
XOS và bào tử
vi khuẩn
Bacillus.
-Đánh giá tác

dụ
ng sinh học
của chế phẩm
synbiotic tạo
thành trên mô
hình in vivo trên
chuột.
-Đánh giá hiệu
quả kinh tế của
việc sản xuất
chế phẩm
synbiotic.
dẫn xuất thu được
chiếm > 60%.
-Sản phẩm Probiotic
B. subtilis dạng bào
tử có khả năng tiêu
thụ XOS.
2
Hoàng
Phương Hà
Hoàng
Phương Hà
- Nghiên cứu lựa
chọn nguyên
liệu phù hợp và
xác định phương
pháp xử lý.
-Nghiên cứu tạo
chế phẩm

probiotic dạng
bào tử từ chủng
vi khuẩn
probiotic sinh
bào tử Bacillus.
- Xác định được tiêu
chuẩn nguyên liệu
đầu vào.
- Tuyển chọn được
chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis
HU58 đồng hóa
được XOS.
- Số liệu về giá thành
các sản phẩm XOS,
probiotic và
synbiotic P&P


6
- Đánh giá hiệu
quả kinh tế của
việc sản xuất
chế phẩm
synbiotic.
(đồng/kg).
3
Nguyễn Thị
Vân Anh
Nguyễn Thị

Vân Anh
Nghiên cứu tạo
chế phẩm
probiotic dạng
bào tử từ chủng
vi khuẩn
probiotic sinh
bào tử Bacillus.
- Sản phẩm Probiotic
B. subtilis dạng bào
tử có khả năng tiêu
thụ XOS có mật
độ>10
9
CFU/g.

4
Nguyễn
Thúy Hường
Nguyễn
Thúy
Hường
Nghiên cứu quy
trình công nghệ
sản xuất XOS và
dẫn xuất.
Sản phẩm XOS và
dẫn xuất thu được
chiếm > 75%.



Nguyễn Lĩnh
Toàn
Hồ Anh
Sơn
Đánh giá tác
dụng sinh học
của chế phẩm
synbiotic tạo
thành trên mô
hình in vivo trên
chuột.

-Các số liệu về độc
tính cấp, thể trạng,
miễn dịch của chuột.
-Mô hình gây rối
loạn đại tiện và các
số liệu về hoạt tính
sinh học của chế
phẩm trên mô hình
này.

5
Phạm Thị
Thu Phương
Phạm Thị
Thu Phương
-Nghiên cứu tạo
chế phẩm

probiotic dạng
bào tử từ chủng
vi khuẩn
probiotic sinh
bào tử Bacillus.
-Sản xuất 30 kg
chế phẩm
synbiotic chứa
XOS và bào tử
vi khuẩn
Bacillus.

-Tuyển chon và sản
xuất B. subtilis dạng
bào tử có khả năng
tiêu thụ XOS.
- Sản phẩm
synbiotic
P&P (30kg) chứa
XOS và bào tử vi
khuẩn Bacillus.
- Các số liệu về độc
tính cấp, thể trạng,
miễn dịch của chuột.

6
Hoàng Thị
Yến
Hoàng Thị
Yến

Nghiên cứu quy
trình công nghệ
sản xuất XOS và
dẫn xuất.
- Chế phẩm XOS và
dẫn xuất thu được
chiếm > 60%.
- Đánh giá chất
lượng sản phẩm
XOS.

7
Đỗ Thị Liên Đỗ Thị Liên
Nghiên cứu quy
trình công nghệ
sản xuất XOS và
- Tuyển chọn được
chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis


7
dẫn xuất. HU58 đồng hóa
được XOS.
-Chế phẩm XOS và
dẫn xuất thu được
chiếm > 60%.
- Đánh giá chất
lượng sản phẩm
probiotic.

8
Phạm Thị
Ngọc Lan
Phạm Thị
Ngọc Lan
Sản xuất 30 kg
chế phẩm
synbiotic chứa
XOS và bào tử
vi khuẩn
Bacillus.

- Các số liệu đánh
giá chất lượng sản
phẩm XOS,
probiotic và
synbiotic P&P
-Số liệu về các chỉ số
miễn dịch trong máu
chuột.

9
Đinh Thị
Ngọc Thúy
Đinh Thị
Ngọc Thúy
Nghiên cứu lựa
chọn nguyên
liệu phù hợp và
xác định phương

pháp xử lý.


- Xác định nguyên
liệu đầu vào.
- Quy trình sản xuất
XOS ở quy mô
phòng thí nghiệm.

10
Trần Thị
Nhung
Trần Thị
Nhung
-Nghiên cứu lựa
chọn nguyên
liệu phù hợp và
xác định phương
pháp xử lý
-Nghiên cứu quy
trình công nghệ
sản xuất XOS và
dẫn xuất.
- Xác định tiêu
chuẩn nguyên liệu
đầu vào.
- Quy trìnhsản xuất
XOS ở quy mô
phòng thí nghiệm.
-Tinh sạch XOS.

- Đánh giá chất
lượng XOS.
- Tạo 30kg synbiotic
và đánh giá chất
lượng.


- Lý do thay đổi ( nếu có)

TS. Nguyễn Lĩnh Toàn bận thực hiện các nhiệm vụ khoa học khác nên giao
lại cho TS. Hồ Anh Sơn, cùng nhóm nghiên cứu và cơ quan đảm nhiệm chính
nội dung đã đăng ký tham gia thực hiện. TS. Nguyễn Lĩnh Toàn sẽ tham gia với
vai trò tư vấn.

6. Tình hình hợp tác quốc tế:


8
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi
chú*


1
2
- Lý do thay đổi (nếu có):

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Tổ chức 03 seminar nhóm tại Viện
Công nghệ sinh học
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Ghi
chú*
1 -Tổ chức ngày 24/4/2012 tại
Viện CNSH.
-Nôi dung: Giới thiệu về đề tài
và các vấn đề nghiên cứu liên
quan.
-Kinh phí: 3.590.000 đồng.
-Tổ chức ngày 24/4/2012 tại Viện
CNSH.
- Nôi dung: Giới thiệu về đề tài và
các vấn đề nghiên cứu liên quan
-Kết quả: Đã có 3 báo cáo được
trình bày với sự tham gia của 25
cán bộ, sinh viên , học viên cao

học tại Viện CNSH và cơ quan đối
tác.

2 -Tổ chức ngày 26/7/2012 tại
Viện CNSH.
-Nội dung: Các nghiên cứu và
ứng dụng của bào tử Bacillus,
Seminare bằng tiếng Anh
-Kinh phí: 3.670.000 đồng
-Tổ chức ngày 26/7/2012 tại Viện
CNSH.
-Nội dung: Các nghiên cứu và ứng
dụng của bào tử Bacillus,
Seminar bằng tiếng Anh.
- Kết quả: Đã có 4 báo cáo bằng
tiếng Anh được trình bày với sự
tham gia của 22 cán bộ, sinh viên,
học viên cao học tại Viện CNSH
và cơ quan đố
i tác.

3 -Tổ chức ngày 15/9/2012 tại
Viện CNSH.
- Nội dung: Trình bày các kết
quả nghiên cứu của đề tài đến
thời điểm tháng 9/2012.
- Kinh phí: 3.740.000 đồng
-Tổ chức ngày 15/9/2012 tại Viện
CNSH.
- Nội dung: Trình bày các kết quả

nghiên cứu của đề tài đến thời
điểm tháng 9/2012.
- Kết quả: Đã có 4 báo cáo từ các
cơ quan phối hợp nghiên cứu của
đề tài được trình bày với sự tham
gia của 22 cán b
ộ, sinh viên, học
viên cao học tại Viện CNSH và cơ
quan đối tác.


- Lý do thay đổi (nếu có):

9
8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong
nước và nước ngoài)
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Số
TT
Các nội dung công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Người,

cơ quan
thực hiện
1 Hoàn chỉnh thuyết minh đề
tài.
1/2012 1/2012 NTMP,
Viện CNSH
2 Nghiên cứu lựa chọn nguyên
liệu phù hợp và xác định
phương pháp xử lý.

1-3/2012 2-4/2012 NTMP và nhóm
nghiên cứu,
Viện CNSH
3 Nghiên cứu quy trình công
nghệ sản xuất XOS và dẫn
xuất.
2-8/2012 3-8/2012 -NTMP và
nhóm nghiên
cứu,
Viện CNSH
- NTH và nhóm
nghiên cứu,
Viện CNTP
4 Nghiên cứu tạo chế phẩm
probiotic dạng bào tử từ
chủng vi khuẩn probiotic sinh
bào tử Bacillus.

4-8/2012 4-8/2012 -NTMP và
nhóm nghiên

cứu,
Viện CNSH
- NTVA và
nhóm nghiên
cứu,
Đại học KHTN
5 Nghiên cứu sản xuất thử
nghiệm 30 kg chế phẩm
synbiotic.

9/2012 9/2012 -NTMP và
nhóm nghiên
cứu,
Viện CNSH

6 Đánh giá tác dụng sinh học
của chế phẩm synbiotic tạo
thành trên mô hình in vivo
trên chuột.

10-
11/2012
9-11/2012 -NTMP và
nhóm nghiên
cứu,
Viện CNSH
- HAS và nhóm
nghiên cứu,
Học viện Quân


10
Y 103
7 Đánh giá hiệu quả kinh tế của
việc sản xuất chế phẩm
synbiotic.
12/2012 11/2012 -HPH và
NTMP,
Viện CNSH
8 Viết báo cáo tổng kết đề tài. 12/2012 12/2012 NTMP
Viện CNSH
Ghi chú: i) NTMP:TS. Nguyễn Thị Mai Phương; ii) HPH: TS. Hoàng Phương Hà; iii) NTH: TS.
Nguyễn Thúy Hường; iv) HAS: TS. Hồ Anh Sơn; v)NTVA: TS. Nguyễn Thị Vân Anh.

- Lý do thay đổi (nếu có):

Có sự chậm trễ về tiến độ giai đoạn đầu là do kinh phí nghiên cứu được cấp
muộn so với dự kiến.

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu
Đơn
vị đo
Số lượng
Theo kế

hoạch
Thực tế
đạt được
1
Sản phẩm chất xơ hòa
tan
xylooligosaccharide
(XOS) từ cám gạo.
kg 3,5 3,5 3,5
2 Sản phẩm probiotic
Bacillus dạng bào tử.
kg 3,5 3,5 3,5
3 Sản phẩm synbiotic
P&P có tính năng kết
hợp của
xylooligosaccharide
(XOS) và probiotic
Bacillus dạng bào tử.
kg 30 30 30
- Lý do thay đổi (nếu có):

b) Sản phẩm Dạng II:




11
Yêu cầu khoa học
cần đạt


Số
TT
Tên sản phẩm

Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi chú

1
Qui trình công nghệ sản xuất
chất xơ hòa tan XOS và dẫn
xuất (prebiotic) từ cám gạo
sử dụng công nghệ thủy
phân đa enzyme.
Quy trình ổn
định ở quy mô
phòng thí
nghiệm, cho
phép sản xuất
sản phẩm đáp
ứng yêu cầu
công nghệ và
chất lượng sản
phẩm, đã được
hội đồng khoa
học cấp cơ sở
phê duyệt.
Quy trình ổn

định ở quy mô
phòng thí
nghiệm, cho
phép sản xuất
sản phẩm đáp
ứng yêu cầu
công nghệ và
chất lượng sản
phẩm, đã được
hội đồng khoa
học cấp cơ sở
phê duyệt.

2
Quy trình lên men tạo chế
phẩm probiotic Bacillus
dạng bào tử.
Quy trình ổn
định ở quy mô
phòng thí
nghiệm, cho
phép sản xuất
sản phẩm đáp
ứng yêu cầu
công nghệ và
chất lượng sản
phẩm, đã được
hội đồng khoa
học cấp cơ sở
phê duyệt.

Quy trình ổn
định ở quy mô
phòng thí
nghiệm, cho
phép sản xuất
sản phẩm đáp
ứng yêu cầu
công nghệ và
chất lượng sản
phẩm, đã được
hội đồng khoa
học cấp cơ sở
phê duyệt.

- Lý do thay đổi (nếu có):

c) Sản phẩm Dạng III:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi công bố
(Tạp chí, nhà xuất bản)

1 Bài báo khoa học

01 02 - Tạp chí Khoa học và công
nghệ (Đã nhận đăng)
- Tạp chí Sinh học (Đã nhận
đăng).

12
- Lý do thay đổi (nếu có):

d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1 Thạc sỹ 0 1 12/2012
2 Tiến sỹ 0 0
3 Cử nhân 0 1 6/2012
- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:

Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1

2



- Lý do thay đổi (nếu có):
e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng dụng)
Kết quả
sơ bộ

1
2

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ
so với khu vực và thế giới…)
- Đã đưa ra được quy trình sản xuất XOS từ cám gạo mới sử dụng công nghệ đa
enzyme mới thân thiện với môi trường, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
- Đề tài đã đào tạo được 1 Cử nhân và 1 Thạc sỹ có chất lượng cao. Đây là đóng
góp nổi bật của đề tài cho việc đào tạo đội ngũ cán bộ về lĩnh vực công nghệ
protein enzyme
ở trong nước.

13
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm
cùng loại trên thị trường…)
- Hiện nay, việc sản xuất các TPCN ở Việt Nam đã trở nên khá phổ biến do nhu
cầu sử dụng các thực phẩm hỗ trợ sức khỏe, phòng chống bệnh tật ngày càng
tăng cao. Do đó, quy trình công nghệ sản xuất synbiotic XOS và B. subtilis
HU58 dạng bào tử được nghiên cứu trong đề tài này sẽ được các công ty thực
phẩm và dược phẩm trong nước quan tâm, liên hệ và hợp tác để đưa vào sản
xuất chế phẩ
m thương mại phục vụ cho việc nâng cao sức khỏe cộng đồng.
- Các quy trình nghiên cứu nghiên cứu trong đề tài giúp các doanh nghiệp chủ
động sản xuất trong nguồn thực phẩm chức năng giá rẻ, chất lượng tốt cho cộng
đồng. Như vậy, góp phần vào phát triển kinh tế cho các doanh nghiệp trong
nước nói riêng và đem lại lợi ích kinh tế cho người tiêu dùng, đặc biệt là người
nghèo nói chung.

3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra c
ủa đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính,
người chủ trì…)
I Báo cáo định kỳ 25/6/2012
Lần 1
…
II Kiểm tra định kỳ
Lần 1 15/8/2012 - Chủ trì: GS.TS. Trương Nam
Hải
- Kết luận: Nhóm nghiên cứu
đã bám sát các nội dung
nghiên cứu đã đăng ký để đảm
bảo số lượng và chất lượng
sản phẩm.
- Đề tài đã đảm bảo tốt tiến độ
công việc đã đề ra mặc dù
kinh phí được cấp muộn

III Nghiệm thu cơ sở 27/12/2012 - Chủ tịch hội đồng: GS.TS.

14
Trương Nam Hải.
- Kết luận: Nhóm nghiên cứu

đã hoàn thành và hoàn thành
vượt mức một số chỉ tiêu
trong các nội dung nghiên
cứu đã đăng ký.
- Đề tài đã đảm bảo tốt tiến độ
công việc đã đề ra. Đề nghị
hoàn chỉnh báo cáo theo góp
ý của hội đồng và tiến hành
nghiệm thu cấp nhà nước.
IV Nghiệm thu cấp nhà nước 19/02/2013 - Chủ tịch hội đồng: GS.TS.
Phạm Văn Ty.
- Kết luận: Nhóm nghiên cứu
đã hoàn thành và hoàn
thành vượt mức một số chỉ
tiêu trong các nội dung
nghiên cứu đã đăng ký.
- Đề tài đã đảm bảo tốt tiến độ
công việc đã đề ra. Đề nghị
hoàn chỉnh báo cáo theo
góp ý của hội đồng và tiếp
tục cho phát triển giai đoạ
n
2.




MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT XƠ THỰC PHẨM 3
1.1.1. Khái niệm về chất xơ thực phẩm 3
1.1.2. Chất xơ hòa tan oligosaccharide (OS) 4
1.1.3. Xylooligosaccharide (XOS) và arabinoxylan (AXOS) 6
1.1.4. Tính chất sinh học của XOS 8
1.1.5. Sản xuất XOS 11
1.1.6. Sản xuất XOS từ cám gạo 12
1.1.7.
Phân hủy và sử dụng XOS bởi các vi sinh vật probiotic 14
1.2. PROBIOTIC 16
1.2.1. Giới thiệu về probiotic 16
1.2.2. Vai trò của probiotic 17
1.2.3. Các đặc tính của probiotic 19
1.2.4. Cơ chế tác động 19
1.2.5. Các chủng vi khuẩn probiotic 20
1.2.6. Vi khuẩn sinh bào tử Bacillus 21
1.3. THỰC PHẨM BỔ SUNG PROBIOTIC VÀ PREBIOTIC KẾT HỢP
– SYNBIOTIC 27
1.3.1. Giới thiệu về synbiotic 27
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của synbiotic 29
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 33
2.1. NGUYÊN LIỆU 33
2.1.1. Cám gạo 33
2.1.2. Chủng vi khuẩn 33
2.1.3. Động vật thực nghiệm 33
2.1.4. Các hóa chất 33
2.2. PHƯƠNG PHÁP 34


2.2.1. Tính tỉ lệ tạp chất 34

2.2.2. Xác định độ ẩm 34
2.2.3. Xác định hàm lượng glucid (tinh bột) 34
2.2.4. Xác định hàm lượng tro tổng số 34
2.2.5. Phương pháp xác định chất xơ tổng số 35
2.2.6. Phương pháp xác định aflatoxin 35
2.2.7. Phương pháp xác định lipid 35
2.2.8. Xác định protein 35
2.2.9. Xác định đường khử theo phương pháp Somogyi Nelson 35
2.2.10. Định lượng xylose và xylan và arabinoxylan 36
2.2.11. Xác định hoạt tính xylanase (Endo-1,4-β-xylanase – EC 3.2.1.8) 37
2.2.12. Sắc ký lớp mỏng định tính đường XOS 38
2.2.13. Đánh giá độ sạch đường XOS bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)38
2.2.14. Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật 38
2.2.15. Xác định kim loại nặng 42
2.2.16. Đo mức độ tăng trưởng tế bào 42
2.2.17. Định lượng axit béo bằng sắc ký khí 43
2.2.18. Đánh giá độc tính cấp 43
2.2.19. Đếm vi khuẩn trong phân chuột 44
2.2.20. Đánh giá thể trạng chuột và một số thông số hóa sinh, miễn dịch trong
máu chuột 44
2.2.21. Xác định số lượng tế bào macrophage 45
2.2.22. Xác định IgA bằng kit ELISA chuột 46
2.2.23. Xác định IFN-γ bằng kit ELISA chuột 46
2.2.24. Đánh giá tác dụng của chế phẩm synbiotic lên hội chứng rối loạn đại
tiện 47
2.2.25. Phương pháp xử lý số liệu 49
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 50
.1. XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT XYLOOLIGOSACCHARIDE.50



3.1.1. Lựa chọn nguyên liệu cám gạo cho sản xuất đường XOS 50
3.1.1.1. Xác định các chỉ tiêu dinh dưỡng của cám gạo 50
3.1.1.2. Xác định hàm lượng xylan tổng số 51
3.1.2. Nghiên cứu loại bỏ protein và tinh bột trong cám gạo sử dụng các
enzyme công nghiệp 52
3.1.2.1. Nghiên cứu loại bỏ tinh bột sử dụng Termamyl (α-amylase) 53
3.1.2.2. Nghiên cứu loại bỏ protein sử dụng Alcalase ( protease) 56
3.1.3. Nghiên cứu lựa chọn nguồn xylanase công nghiệp cho sản xu
ất XOS.60
3.1.4. Xây dựng qui trình sản xuất XOS ở qui mô 1 kg cám gạo/mẻ 61
3.1.4.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng thủy phân cám gạo của Ultraflo L.61
3.1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thủy phân cám gạo của
Ultraflo L 62
3.1.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến khả năng thủy phân cám gạo
của Ultraflo L 63
3.1.4.4. Ảnh hưởng của thời gian
đến khả năng thủy phân cám gạo của
Ultraflo L 63
3.1.4.5. Xác định độ sạch của chế phẩm XOS sau khi thủy phân 65
3.1.4.6. Đánh giá hàm lượng AXOS thu được sau thủy phân 66
3.1.4.7. Qui trình thu nhận XOS từ cám gạo qui mô 1 kg cám/mẻ sử dụng
công nghệ đa enzyme 66
3.1.5. Xây dựng qui trình sản xuất XOS ở qui mô 20 kg cám gạo/mẻ 68
3.1.5.1. Đánh giá độ ổn định của quy trình sản xuất XOS 68
3.1.5.2. Xác định thông số công nghệ cho quá trình sấ
y phun tạo sản phẩm
XOS dạng bột 70
3.1.5.3. Qui trình sản xuất XOS qui mô 20 kg cám gạo/mẻ sử dụng công
nghệ đa enzyme 73
3.1.6. Đánh giá chất lượng chế phẩm XOS 75

3.1.6.1. Định tính XOS 75
3.1.6.2. Độ sạch của chế phẩm XOS 75


3.1.6.3. Phân tích chất lượng sản phẩm XOS 76
3.2. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PROBIOTIC BACILLUS DẠNG BÀO
TỬ 78
3.2.1. Tuyển chọn chủng probiotic Bacillus có khả năng đồng hóa XOS 78
3.2.1.1. Khả năng sinh trưởng của Bacillus trong môi trường có chứa XOS.79
3.2.1.2. Khả năng đồng hóa XOS của Bacillus subtilis HU58 80
3.2.1.3. Khả năng hình thành butyrate của Bacillus subtilis HU58 khi đồng
hóa XOS 82
3.2.2. Xây dựng qui trình lên men B. subtilis HU58 ở qui mô 1 lít/mẻ 83
3.2.2.1. Tìm đ
iều kiện thích hợp cho nuôi cấy B. subtilis HU58 83
3.2.2.2. Qui trình lên men B. subtilis HU58 dạng bào tử ở qui mô 1 lít/mẻ88
3.2.3. Xây dựng qui trình lên men B. subtilis HU58 ở qui mô 20 lít/mẻ 88
3.2.3.1. Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy 88
3.2.3.2. Qui trình thu nhận B. subtilis HU58 dạng bào tử ở qui mô 20 lít/mẻ.93
3.2.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm probiotic B. subtilis HU58 94
3.2.4.1. Chỉ tiêu cảm quan 95
3.2.4.2. Độ ẩm 95
3.2.4.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật 95
3.2.4.4. Định tính và định lượng vi khu
ẩn B. subtilis HU58 95
3.3. TẠO SẢN PHẨM SYNBIOTIC 99
3.3.1. Tạo chế phẩm synbiotic P&P 99
3.3.2. Đánh giá chất lượng của chế phẩm P&P 99
3.3.2.1. Chỉ tiêu cảm quan 100
3.3.2.2. Độ ẩm 100

3.3.2.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật 100
3.3.2.4. Định tính và định lượng vi khuẩn của chế phẩm synbiotic P&P.100
3.3.2.5. Định tính XOS của chế phẩm synbiotic P&P 103
3.4. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHẾ PHẨM
SYNBIOTIC …… 103


3.4.1. Đánh giá độc tính cấp của chế phẩm synbiotic 104
3.4.1.1. Tình trạng toàn thân 104
3.4.1.2. Sự biến đổi các chỉ số huyết học 104
3.4.1.3. Theo dõi chức năng gan, thận 105
3.4.1.4. Hình ảnh vi thể gan thận 106
3.4.1.5. Đánh giá thể trạng chuột sau khi uống các chế phẩm 107
3.4.1.6. Đánh giá khả năng tăng số lượng quần thể vi khuẩn trong ruột 108
3.4.2. Tác dụng của chế phẩm synbiotic P&P lên một số thông số hóa sinh,
miễ
n dịch trong máu chuột 110
3.4.2.1. Ảnh hưởng của chế phẩm synbiotic P&P lên số lượng tế bào
macrophage 111
3.4.2.2. Ảnh hưởng của chế phẩm synbiotic P&P lên hàm lượng IgA 112
3.4.2.3. Ảnh hưởng của chế phẩm synbiotic P&P lên hàm lượng INF-γ 112
3.4.3. Tác dụng của chế phẩm synbiotic lên hội chứng rối loạn đại tiện 113
3.4.3.1. Xây dựng mô hình rối loạn đại tiện cho nghiên cứu thử nghiệm tác
dụng của probiotic, prebiotic và synbiotic 114
3.4.3.2. So sánh số lượng phân chu
ột trên mô dình rối loạn đại tiện 114
3.4.3.3. Tỉ lệ nước trong phân 116
3.4.3.4. Trọng lượng ruột 116
3.4.3.5. Thể tích ruột 117
3.5. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA SẢN PHẨM 118

3.5.1. Tính giá thành sản xuất của sản phẩm probiotic B. subtilis HU58 120
3.5.2. Tính giá thành sản xuất của sản phẩm xylooligosaccharide (XOS) từ
cám gạo 121
3.5.3. Tính giá thành sản xuất của sản phẩm synbiotic P&P 122
IV. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 124
V. TÁC ĐỘNG ĐỐI VỚI KINH TẾ
, XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG126
5.1. HIỆU QUẢ KINH TẾ TRỰC TIẾP 126


5.2. MỨC ĐỘ TÁC ĐỘNG ĐỐI VỚI KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔI
TRƯỜNG 127
5.3. MỨC ĐỘ SẴN SÀNG CHUYỂN GIAO, THƯƠNG MẠI HÓA KẾT
QUẢ NGHIÊN CỨU 127
VI. KẾT LUẬN 127
VII. KIẾN NGHỊ 128
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 129
1

MỞ ĐẦU

Thực phẩm bổ sung như probiotic và prebiotic là một dòng sản phẩm của
thực phẩm chức năng (TPCN). Theo định nghĩa của Viện Y học Hoa Kỳ
(National Institute of Health, NIH), TPCN (functional foods) "là những thực
phẩm chứa các chất có khả năng tốt cho sức khỏe. Các thực phẩm này bao
gồm bất cứ thực phẩm chế biến hoặc thành phần nào có thể cung cấp lợi ích
cho sức khỏe ngoài giá trị dinh dưỡng cố
hữu của thực phẩm". Theo định
nghĩa này, các sản phẩm chất xơ (prebiotic) và probiotic là một trong những
sản phẩm TPCN tiêu biểu.

Trên thế giới, phần lớn các sản phẩm thực phẩm bổ sung được sản xuất
ở dạng probiotic hay prebiotic riêng rẽ. Việc kết hợp hai chất này trong cùng
một sản phẩm sẽ có giá trị sử dụng cao hơn nhiều và tiện lợi cho người tiêu
dùng được g
ọi là synbiotic. Sự kết hợp của probiotic và prebiotic làm tăng
khả năng sống sót của các vi khuẩn probiotic đồng thời làm giảm số lượng
quần thể vi khuẩn có hại. Do đó, sự kết hợp của probiotic và prebiotic thành
synbiotic là công thức lý tưởng.
Hiện nay, thị trường trong nước mới chỉ có bán các loại thực phẩm bổ
sung probiotic hay chất xơ ở dạng riêng rẽ như Bio King (Probiotic) và Vi-tan
1 (chất xơ hòa tan). Chưa có công ty hay nhóm nghiên cứu nào sả
n xuất và
thương mại loại sản phẩm kết hợp mới này. Vì thế, chúng tôi đã đề xuất đề tài
nghiên cứu này để tạo ra một sản phẩm synbiotic mới có tác dụng sinh
học trên động vật thực nghiệm có chứa xylooligosaccharide (XOS) và bào tử
probiotic kết hợp trong cùng một sản phẩm với mục đích tăng hiệu quả tác
dụng, độ bền và giá trị sử dụng. Sả
n phẩm synbiotic thu được có tính mới và
độc đáo ở chỗ sử dụng probiotic dạng bào tử nên có có độ bền cao. Ngoài ra,
prebiotic XOS trong sản phẩm mới này là một loại chất xơ hòa tan dạng
oligosaccharide có rất nhiều ưu việt so với các oligosaccharide (OS) khác
đang được sử dụng như galactooligosaccharide (GOS) hay
2

fructooligosaccharide (FOS) ở chỗ nó có tính bền công nghệ cao hơn và được
đồng hóa bởi nhiều loại vi khuẩn probiotic.
Xuất phát từ những thực tế nêu trên, chúng tôi đã đề xuất ý tưởng
“Nghiên cứu sản xuất chế phẩm synbiotic từ vi khuẩn sinh bào tử và cám
gạo”. Đề tài này đã được chương trình Nghiên cứu ứng dụng và phát triển
công nghệ sinh học (KC.04/11-15) xét tuyển chọn thực hiện năm 2011 với mã

số
KC.04 TN-01/11-15 và chính thức được cấp kinh phí thực hiện trong thời
gian 01 năm từ 1/2012-12/2012 với tổng kinh phí là 770 triệu đồng.
- Mục tiêu của đề tài là: Nghiên cứu phát triển thực phẩm chức năng
synbiotic từ vi khuẩn probiotic sinh bào tử và chất xơ hòa tan
xylooligosaccharide (XOS) từ cám gạo.
- Các nội dung thực hiện của đề tài gồm:
• Xây dựng quy trình công nghệ hiệu quả sản xuất chất xơ hòa tan
xylooligosaccharide và dẫn xuất (prebiotic) từ cám g
ạo sử dụng công
nghệ đa enzyme với qui mô 20 kg cám gạo/mẻ.
• Xây dựng quy trình công nghệ tạo chế phẩm probiotic dạng bào tử sử
dụng công nghệ vi sinh với qui mô 20 lít/mẻ.
• Sản xuất được 30 kg chế phẩm thực phẩm bổ sung synbiotic mới có
tính kết hợp của probiotic và prebiotic.
• Đánh giá được tác dụng sinh học của chế phẩm synbiotic trên mô hình
chuột.
• Bước đầu đánh giá
được hiệu quả kinh tế của việc sản xuất synbiotic
dựa trên quy trình công nghệ nghiên cứu và tận dụng nguồn nguyên
liệu, nhân công trong nước.
Đề tài nghiên cứu khoa học KC.04.TN01/11-15 được xây dựng hoàn
toàn mới, không kế thừa từ bất cứ đề tài nghiên cứu và phát triển công nghệ
(R&D) nào trước đây.
3

I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT XƠ THỰC PHẨM (PREBIOTIC)
1.1.1. Khái niệm về chất xơ thực phẩm
Chất xơ thực phẩm (food fiber hay prebiotic) bao gồm lignin và các

polysaccharide không phải là tinh bột (NSP) [114]. Các NSP có thể chia
thành cellulose và các polysaccharide không phải cellulose như:
hemicellulose, pectin, các chất keo và các chất nhày. Chất xơ có nhiều trong
trái cây, ngũ cốc, các loại rau, củ, quả, đậu. Chất xơ được chia thành hai loại
là chất xơ không hòa tan (rất cứng, có dạng sợi) và chất xơ hòa tan (nhầy, có
dạng keo).
- Chất xơ không hòa tan (insoluble fiber): Bao gồm cellulose, hemicellulose
và lignin. Chúng là thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào thực vật.
Nguồn cung cấp chất xơ tốt nhất là cám ngô, vỏ quả, các loại hạt, các quả có
hạch và vỏ trái cây, v.v Chất xơ không hòa tan có đặc tính thẩm thấu nước
trong ruột, trương lên tạo điều kiện cho chất bã thải dễ thoát ra ngoài.
- Chất xơ hòa tan (soluble fiber): Bao gồm pectin, oligosaccharide, các chất
keo, agar và chất nhầ
y. Nguồn cung cấp chất xơ hòa tan tốt nhất là các loại
trái cây, các loại rau xanh, vỏ quả họ cam, chanh, bã táo, cám kiều mạch, đại
mạch, cám gạo, vỏ hạt, các loại đậu sấy khô và các sản phẩm từ đậu nành
v.v Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột sẽ tạo ra thể đông làm chậm quá trình
hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu và cũng làm tăng độ xốp, mềm của
bã thải tiêu hóa.
Chất x
ơ thực phẩm có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người.
Nó được xem là thực phẩm bổ sung (dietary supplement) giống như vitamin,
các nguyên tố vi lượng hay khoáng chất. Nhu cầu tiêu thụ chất xơ hàng ngày
của con người phụ thuộc rất nhiều vào tuổi tác, giới tính và thói quen ăn uống
của từng quốc gia. Năm 1993, Ủy ban Châu Âu đưa ra mức tiêu thụ chất xơ
thực phẩm cho các nước thành viên trong khối cộng đồng chung Châu Âu là
4

khoảng 30 g/ngày. Chất xơ không được cơ thể hấp thụ nhưng nó là nguồn cơ
chất cho hệ vi khuẩn có lợi ở đại trực tràng nên được gọi là prebiotic. Đối với

hệ thống tiêu hóa, các nghiên cứu đã chứng minh các chất prebiotic có khả
năng ức chế sự xâm chiếm của các tác nhân gây bệnh khác, chống lại các
bệnh ác tính và mãn tính của đường ruột như bệnh tiêu chảy, hội ch
ứng kích
thích ruột (IBD) [116], chống ung thư ruột [7], tăng cường sự hấp thu canxi
và chất khoáng, loại bỏ các chất có chứa nitơ [7]. Chất xơ còn có tác dụng
tích cực đối với sức khỏe thông qua việc làm giảm lượng cholesterol máu,
duy trì ổn định đường máu, ngăn ngừa béo phì, cải thiện chức năng tiêu hóa
và tăng cường miễn dịch [69]. Chính vì vậy, thị trường tiêu thụ chất xơ ngày
một phát triển và tỏ
ra rất tiềm năng. Theo số liệu thống kê 2010, hiện có hơn
400 sản phẩm prebiotic thực phẩm đang được thương mại (chủ yếu ở châu Âu
và châu Á) (nguồn trích dẫn: URL1)
Nghiên cứu về chất xơ và ứng dụng đã và đang thu hút sự quan tâm
nghiên cứu một cách mạnh mẽ. Các chất xơ đã được tách ra từ nhiều nguồn
nguyên liệu khác nhau và được sử dụng trong chế biế
n thực phẩm như sản
xuất bánh qui, sữa chua, mì ăn liền, jelly, và trong dược phẩm để làm chế
phẩm prebiotic. Thompson [113] và sau đó Prakongpan & cs [89] đã tiến
hành nghiên cứu sản xuất chất xơ thực phẩm và cellulose từ lõi dứa bằng
phương pháp phân tách với cồn và chiết với dung dịch kiềm. Tổng số chất xơ
thực phẩm và cellulose thu được từ lõi dứa đạt tới > 95,2% (so với lượng chấ
t
khô). Pectin cũng đã được tách ra từ quả táo [87] hay vỏ cam [24]. Nhóm
nghiên cứu của Jacob & cs [56] đã nghiên cứu thành công công nghệ tách
chiết chất xơ thực phẩm từ quả chuối. Hàng loạt công nghệ tách chiết các chất
xơ cũng được công bố với vỏ chanh, đậu tương, ngô, chanh dây [19, 20, 21,
22].
1.1.2. Chất xơ hòa tan oligosaccharide (OS)
Oligosaccharide là carbohydrate, được cấu tạo từ 2 - 10 phân tử đường