Những chủng lợi khuẩn giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột ở trẻ nhỏ

Hệ vi sinh đường ruột có tầm quan trọng đặc biệt đối với cơ thể con người, giúp hỗ trợ tiêu hóa, điều hòa miễn dịch, bảo vệ niêm mạc ruột,… Nhưng không chăm sóc đúng và đủ cách giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột sẽ là nguyên nhân chính gây nên những căn bệnh nguy hiểm như tiêu chảy, ung thư dạ dày,…

Đặc biệt, với trẻ nhỏ, cân bằng hệ vi sinh đường ruột giúp xây dựng “thành trì” vững chắc, bảo vệ cơ thể trước những nguy cơ bệnh tật do tác động từ môi trường bên ngoài.

Tầm quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột

Hệ vi sinh đường ruột trong cơ thể con người được hình thành trong giai đoạn đầu đời, sở hữu ước tính khoảng 1000 – 1150 loài vi khuẩn khác nhau, gồm cả các vi sinh vật có lợi (85%) và vi khuẩn gây bệnh (15%). Các thành phần của hệ vi sinh đường ruột thay đổi theo từng nấc phát triển, chuyển đổi của trẻ sơ sinh (ngày mang thai, cách sinh, phương pháp cho con bú sữa, thời kỳ cai sữa,…) và các yếu tố bên ngoài như sử dụng kháng sinh.

Cho đến nay, chỉ có 8 ngành vi khuẩn (bacterial phyla) được tìm thấy trong hệ đường ruột người, trong đó chiếm ưu thế nhất là ngành vi khuẩn Gram âm Bacteroidetes và ngành vi khuẩn Gram dương Firmicutes, có thể đại diện cho hơn 90% nhóm vi sinh vật trong ruột con người. Tuy nhiên, không có thành phần hệ vi sinh vật đường ruột nào được cho là tối ưu duy nhất, bởi ở mỗi đặc điểm thể trạng của từng cá thể sẽ có chất lượng hoạt động khác nhau.

Hệ vi sinh đường ruột trong cơ thể con người gồm vi sinh vật có lợi và vi khuẩn gây bệnh (Ảnh: Freepik)

Các chức năng sinh lý cơ bản của hệ vi sinh vật đường ruột với sức khỏe con người:

Bảo vệ niêm mạc ruột: ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng niêm mạc bằng cách ức chế các tác nhân gây bệnh xâm nhập, duy trì hàng rào ruột nguyên vẹn.

Trao đổi chất: tiêu hóa và tích lũy sinh học chất dinh dưỡng, nội cân bằng năng lượng, hỗ trợ chuyển hóa chất béo, lên men carbohydrate không tiêu hóa được, sản xuất acid béo chuỗi ngắn (SCFA).

Điều hòa miễn dịch: điều hòa thần kinh ruột, điều hòa miễn dịch niêm mạc, duy trì nội cân bằng biểu mô đường ruột. Hệ vi sinh vật được coi như một nguồn kích thích miễn dịch đóng vai trò vô cùng quan trọng.

Hoạt động của hệ vi sinh đường ruột vẫn tương đối ổn định khi con người bước sang tuổi trưởng thành, nhưng chất lượng khác nhau giữa các cá nhân do mẫu gen, chỉ số khối cơ thể (BMI), tần suất tập thể dục, lối sống cũng như thói quen văn hóa và chế độ ăn uống . 

Tuy nhiên, cần tôn trọng sự cân bằng giữa cá thể và hệ vi sinh vật để có thể tối ưu hóa các chức năng trao đổi chất và miễn dịch, cũng như ngăn ngừa sự phát triển của bệnh tật . Rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột không chỉ liên quan đến đường ruột, mà cũng là nguyên nhân chính gây nên các bệnh ngoài đường ruột như rối loạn chuyển hóa hay thần kinh. 

Đặc biệt, sự phát triển của hệ vi sinh đường ruột giai đoạn 3 năm đầu đời được đánh giá có vai trò quan trọng. Sự cộng sinh của hệ vi sinh đường ruột ở trẻ sơ sinh được thiết lập ngay từ khi sinh ra và dần hình thành trong vài năm đầu tiên. Giai đoạn này, trẻ sơ sinh phát triển nhanh chóng, gia tăng đáng kể về chiều cao, cân nặng, chu vi vòng đầu, hoạt động của các cơ quan trao đổi chất, hệ thống miễn dịch, hệ thống tiêu hóa và thần kinh. Đây là chìa khóa trong giai đoạn thiết lập hệ vi sinh đường ruột, đồng thời là bàn đạp vững chắc để cá thể sở hữu sức khỏe tốt về sau.

Hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng không nhỏ đến sự trưởng thành của hệ thống miễn dịch, sự hấp thụ chất dinh dưỡng và trao đổi chất, ngăn ngừa xâm nhập mầm bệnh ở trẻ, đồng thời có liên quan đến tình trạng bệnh tật ngắn hạn và dài hạn của con người như béo phì, thừa cân, dị ứng, hen suyễn, rối loạn chuyển hóa tổng hợp hay các bệnh viêm mãn tính.

Vì vậy, cần đặc biệt quan tâm đến chất lượng hoạt động hệ vi sinh vật đường ruột ngay từ những giai đoạn đầu đời, nhằm tăng cường sức khỏe lâu dài ở mỗi cá thể.

Vai trò của sữa mẹ tới hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ

Những năm tháng đầu đời, sữa mẹ là nguồn dinh dưỡng thiết yếu trong việc bảo vệ sức khỏe hệ vi sinh đường ruột của trẻ. Sữa mẹ chứa một loạt các yếu tố có khả năng chống nhiễm trùng, chẳng hạn như globulin miễn dịch (đặc biệt là IgA bài tiết), oligosaccarit và glycoprotein có khả năng chống dính cùng các cytokine. Cho con bú bằng sữa mẹ giúp trẻ tránh các bệnh nhiễm trùng hoặc các bệnh liên quan đến nhiễm trùng như nhiễm trùng đường hô hấp trên, viêm dạ dày ruột…. IgA tiết trong sữa mẹ cũng bảo vệ trẻ hiệu quả khỏi sự di chuyển của vi khuẩn đường ruột qua niêm mạc ruột bằng cách bao phủ vi khuẩn đường ruột, đồng thời ngăn chặn sự tương tác của chúng với biểu mô.

Sữa mẹ là nguồn dinh dưỡng thiết yếu trong việc bảo vệ sức khỏe hệ vi sinh đường ruột của trẻ (Ảnh: Freepik)

Đặc biệt, bên cạnh sự kết hợp hài hòa của các dưỡng chất protein, carbohydrate, lipid, khoáng chất và vitamin đảm bảo sự tăng trưởng và phát triển bình thường của trẻ sơ sinh, trong sữa mẹ còn chứa các lợi khuẩn sinh học (Probiotics), với số lượng 10^3–10^5 CFU/ml vi khuẩn sống, tùy thuộc vào tác động của các vi sinh vật trong đường ruột của người mẹ. 

Probiotics được định nghĩa là “các vi sinh vật sống, khi được tiêu thụ với số lượng đủ và hợp lý sẽ mang lại tác động tích cực tới sức khỏe vật chủ”. Probiotics hoạt động với nhiều cơ chế khác nhau, có khả năng tạo ra các chất đa dạng, ức chế cả khuẩn Gram dương và Gram âm, gồm hydrogen peroxide hydroperoxide, ethanol, acid hữu cơ, diacetyl, acetaldehyde,… . Ngoài ra, chúng cũng cạnh tranh vị trí gắn, ngăn ngừa khả năng bám dính của vi khuẩn gây bệnh; giảm lượng chất độc do chúng tiết ra; đồng thời cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với các vi sinh vật có hại (ví dụ như sự phát triển của lợi khuẩn sử dụng đường đơn – glucose và fructose – làm chậm quá trình phát triển của vi khuẩn Clostridium dificile gây tiêu chảy cũng sử dụng đường đơn) . 

Lợi khuẩn này có tác dụng:

Kháng khuẩn: tiết chất kháng khuẩn để giảm lượng vi khuẩn có hại; cạnh tranh với nguồn bệnh nhằm ngăn chặn sự bám dính vào đường ruột và cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm mệnh.

Miễn dịch: cải thiện hệ vi sinh đường ruột, ngăn ngừa tiêu chảy và táo bón; giảm dị ứng nhờ tạo đáp ứng miễn dịch.

Tác động đến vi khuẩn đường ruột: điều hòa hoạt động trao đổi chất của sinh vật đường ruột bằng cách giảm pH của bộ phận tiêu hóa, từ đó cản trở hoạt động tiết ra enzyme của sinh vật đường ruột; điều chỉnh thành phần cấu tạo của vi khuẩn đường ruột, tạo nên sự cân bằng tạm thời của hệ sinh thái đường ruột; tăng sự dung nạp đường lactose tránh tình trạng đầy hơi, khó tiêu khi hấp thụ những thức ăn chứa nhiều lactose; tăng vi khuẩn có lợi, giảm vi khuẩn gây hại.

Tác động trên mô biểu bì ruột: liên kết chặt chẽ giữa những tế bào biểu mô; đẩy mạnh tạo ra phân tử phòng vệ như chất nhầy; giảm kích thích bài tiết và những hậu quả do bị viêm của sự lây nhiễm vi khuẩn.

Probiotic có vai trò quan trọng với hệ tiêu hóa (Ảnh: Nutraingredients-usa)

Bên cạnh đó, Probiotics cũng giúp cơ thể con người chống dị ứng nhờ cung cấp các chất quan trọng như vitamin B6, vitamin B12, folic acid, riboflavin, niacin; giảm nguy cơ ung thư bàng quang và ung thư ruột kết, làm chậm sự phát triển của các khối u bướu. Đồng thời, lợi khuẩn Probiotics cũng đóng vai trò giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, giảm huyết áp cao, rút ngắn thời gian bình phục khi mắc tiêu chảy hoặc sử dụng quá nhiều kháng sinh.

Lactobacillus, Bifidobacterium và Saccharomyces là ba chủng Probiotics được sử dụng và nghiên cứu rộng rãi. Đặc biệt, Lactobacillus và Bifidobacterium là hai chủng lợi khuẩn có tác dụng tăng cường tiêu hóa và miễn dịch cho cơ thể, đồng thời thúc đẩy sự xâm nhập của nhóm vi khuẩn đường ruột và ngăn ngừa tiêu chảy.

Có nhiều nghiên cứu lâm sàng đã chứng minh được công dụng và hiệu quả khi ứng dụng Lactobacillus lên cơ thể con người:

– Lactobacillus LB là phương pháp điều trị hiệu quả và an toàn cho trẻ em bị tiêu chảy kéo dài (>24h), dựa trên chứng minh lâm sàng với 80 trẻ em không bị mất nước trong độ tuổi từ 3 tháng đến 4 tuổi bị tiêu chảy cấp tính. Khi sử dụng phương pháp này, nhóm sử dụng Lactobacillus LB có thời gian tiêu chảy ngắn hơn (30,4 giờ so với 8,2 giờ).

– Sử dụng Lactobacillus LB tạo ra lợi ích đáng kể về mặt lâm sàng trong việc kiểm soát trẻ em bị tiêu chảy kéo dài không do vi rút Rota, dựa trên một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược đối với trẻ em nam hoặc nữ 10 tháng tuổi và mắc bệnh tiêu chảy không do vi rút. Kết quả cho thấy trẻ được bổ sung Lactobacillus được rút ngắn 1 ngày thời gian phục hồi (thời gian cho đến khi đi đại tiện phân bình thường lần đầu tiên) so với những trẻ được uống dung dịch bù nước giả dược).

Ứng dụng lợi khuẩn Probiotics vào các sản phẩm sữa dinh dưỡng cho trẻ nhỏ

Hiện nay, ứng dụng công nghệ cao, các nhà khoa học đã chế tạo thành công nhiều sản phẩm dinh dưỡng từ sữa có khả năng vận chuyển lợi khuẩn Probiotics tốt, đặc biệt là sữa lên men và phô mai. Sữa và các sản phẩm từ sữa có hàm lượng lactose cao, cho phép Probiotics sống sót và phát triển. Các sản phẩm như sữa lên men, phô mai có cấu trúc mạng lưới dày đặc và hàm lượng chất béo cao, giúp tăng cường bảo vệ cho các vi sinh vật trong quá trình di chuyển qua hệ tiêu hóa, chống lại môi trường axit của dạ dày.

Các nhà khoa học đã chế tạo thành công nhiều sản phẩm dinh dưỡng từ sữa có khả năng vận chuyển lợi khuẩn Probiotics tốt (Ảnh: Freepik)

Trong đó, các sản phẩm đồ uống từ sữa được ứng dụng nhiều bởi nhóm Lactobacillus. Chủng L. acidophilus, L. casei, L rhamnosus và L. plantarum có các đặc điểm phù hợp với quy trình chế tạo và điều kiện sản xuất, cho phép tồn tại Probiotics trong sữa lên men. Ngoài ra, các vi khuẩn Lactobacillus và Bifidobacterium cũng thường được thêm vào trong hoặc sau quá trình lên men sản phẩm, đặc biệt với sữa chua. Hầu hết sữa chua phục vụ mục đích thương mại đều có số lượng tế bào thấp, vì vậy Probiotics có tồn tại được hay không phụ thuộc nhiều vào các dưỡng chất sẵn có, lượng giống, nhiệt độ ủ, nhiệt độ bảo quản, thời gian lên men…

Phô mai cũng là sản phẩm giàu Probiotics, cho phép sự sống sót của chúng trong sản phẩm đến khi con người sử dụng. Các chủng Probiotics thường được sử dụng trong phô mai gồm Bifidobacteria, Lactobacilli, Lactococci, Enterobacteria.

Ngoài các sản phẩm và chế phẩm từ sữa, Probiotics cũng đã và đang xuất hiện nhiều trong một số phân khúc sản phẩm khác như nước trái cây, ngũ cốc ăn sáng, sữa công thức cho trẻ sơ sinh, rau quả lên men, socola, một số chế phẩm dạng rắn và lỏng khác…

Xu hướng mới Postbiotics và những ảnh hưởng tích cực đến hệ tiêu hóa, hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ nhỏ

Postbiotics (hay còn gọi là paraprobiotics, non-viable probiotics, heat-killed probiotics) là sản phẩm phụ từ quá trình trao đổi Probiotics. Giữa năm 2021, Hiệp hội Khoa học Quốc tế về Probiotic và Prebiotic (ISAPP) định nghĩa Postbiotics như một “sự chuẩn bị của các vi sinh vật vô tri, vô giác và/hoặc sở hữu các thành phần mang lại tác động tích cực tới sức khỏe con người”. Nói cách khác, nó được tạo ra khi Probiotics ăn một số phân tử xơ để phát triển, hoặc giữ các mảnh cấu trúc của vi khuẩn, chẳng hạn như thành tế bào. 

Dưới đây là một số khác biệt cơ bản của Probiotics và Postbiotics:

Postbiotics có các công dụng sức khỏe tương tự như Probiotics, như: Tăng cường đề kháng; Có tác dụng chống và ngăn ngừa ung thư; Ngăn tình trạng viêm nhiễm; Kháng khuẩn, ngăn ngừa nhiễm trùng; Hạn chế nguy cơ mắc các bệnh tim mạch.

Đặc biệt, do không chứa vi sinh vật nên Postbiotics ngăn ngừa các biến chứng khi đi vào cơ thể con người. Chúng cũng giúp tiết axit dạ dày và cải thiện triệu chứng ở bệnh nhân trào ngược dạ dày thực quản.

Probiotics thường được đưa vào các sản phẩm như thực phẩm lên men (sữa chua, phô mai), hoặc không lên men (ngũ cốc, socola, sinh tố), cũng có thể đến từ sữa hoặc thực vật. Tuy nhiên, một số đặc điểm đặc trưng của thực phẩm như độ axit, hợp chất hóa học, điều kiện bảo quản,… có thể là những thách thức với sự tồn tại của lợi khuẩn trong quá trình sản xuất và bảo quản thực phẩm. Do đó, Postbiotics với các vi khuẩn vô tri, vô giác cũng có nhiều khả năng là thành phần của các sản phẩm thực phẩm.

Hiện nay, các sản phẩm thực phẩm chứa chất bổ sung Postbiotics chưa phổ biến rộng rãi. Chúng thường bao gồm một số loại axit béo chuỗi ngắn, nhiều nhất là butyrate. Ngoài ra, việc tiếp nạp Postbiotics bằng phương pháp tự nhiên cũng là điều hoàn toàn có thể trong bối cảnh chế phẩm Postbiotics còn hạn chế. Một số nguồn thực phẩm bổ sung tăng cường Postbiotics hậu sinh học có thể kể đến:

• Thực phẩm cung cấp lợi khuẩn Lactobacillus: sữa chua có chứa lợi khuẩn sống hoặc men sống
• Enzyme Saccharomyces: chứa nhiều quá trình trao đổi chất, phân hủy chất béo, carbohydrate, protein
• Lô hội lên men: giúp giải độc, hỗ trợ tiêu hóa, sản xuất beta-glucans tăng cường miễn dịch
• Spirulina và chlorella: các loại tảo giúp giải độc cơ thể, nuôi vi khuẩn có lợi, cải thiện sức khỏe đường ruột

Postbiotics có thể góp phần cải thiện sức khỏe nói chung, hệ vi sinh đường ruột nói riêng của con người. Đặc biệt, do không chứa các vi chất sống nên Postbiotics có thể là phương pháp an toàn hơn so với Probiotics về mặt bảo quản và thời hạn sử dụng, cũng như là giải pháp thay thế an toàn cho trẻ em bị suy giảm miễn dịch hoặc bị bệnh nặng. Ngoài ra, Postbiotics cũng là cách hiệu quả để tăng khả năng tác động của Probiotics lên sức khỏe con người.

Postbiotics góp phần cải thiện sức khỏe, hệ vi sinh đường ruột của cơ thể người, đặc biệt là trẻ nhỏ (Ảnh: Freepik)

Nhìn chung, với hệ tiêu hóa và sức khỏe đường ruột còn non yếu của trẻ, cần tận dụng triệt để nguồn sữa mẹ với các lợi khuẩn bổ sung hiệu quả ít nhất đến 6 tháng tuổi, kéo dài càng lâu càng tốt. Ngoài ra, bố mẹ nên để trẻ sử dụng các sản phẩm, nguồn thực phẩm chứa lợi khuẩn Probiotics/Postbiotics nhằm tăng cường hệ miễn dịch và phòng ngừa bệnh tật cho bé.