Postbiotics là gì?

Bài viết của Tiến sĩ Noelle Patno,Bened Life

Có thể quý vị đã biết về men vi sinh (”các vi sinh vật sống mang lại lợi ích cho sức khỏe của vật chủ khi được bổ sung với liều lượng thích^hợp”¹), nhưng có lẽ quý vị vẫn chưa quen thuộc với nhiều thuật ngữ “bio-tics” khác mới bắt đầu xuất hiện gần đây.Từ thức ăn cho thú cưng đến kem dưỡng da, nhiều sản phẩm khác nhau có thể chứa “prebiotics” (chất carbohydrate làm thức ăn cho probiotics). Một thuật ngữ ít phổ biến hơn là “postbiotics”, hiện đang được sử dụng để chỉ rất nhiều chất khác nhau đến mức gây nhầm lẫn (chúng ta sẽ đề cập đến vấn đề này ở phần sau).

Cùng với sự gia tăng của các sản phẩm postbiotics trong thực phẩm chức năng và thực phẩm, việc hiểu rõ postbiotics là gì và thuật ngữ này được sử dụng đa dạng như thế nào là điều rất quan trọng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu một khóa học ngắn về định nghĩa đã được thống nhất và các kiến thức khoa học liên quan đến postbiotics.

Định nghĩa về postbiotics

Một cách đơn giản để hiểu về postbiotics là coi chúng như những vi khuẩn “tốt” đã chết. Nói chi tiết hơn một chút, postbiotics là những vi sinh vật đã bị bất hoạt có lợi, bất kể chúng còn chứa các thành phần cấu thành hay không. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về định nghĩa và những tranh luận xung quanh vấn đề này, bởi trên thực tế, vấn đề này phức tạp hơn nhiều.

Thuật ngữ “postbiotics” đã trở thành chủ đề tranh luận trong giới chuyên môn trong vài năm gần đây. Cả các nhà nghiên cứu lẫn những người không phải chuyên gia đều sử dụng thuật ngữ “postbiotics” để chỉ các chế phẩm probiotics đã bị bất hoạt (vi khuẩn có lợi đã chết) hoặc các sản phẩm do vi khuẩn hoặc probiotics tạo ra (những chất do vi khuẩn có lợi sản sinh).

Cả hai định nghĩa này đều không đồng nghĩa với khái niệm “vi khuẩn chết có lợi”. Đây là một phần trong cách Hiệp hội Khoa học Quốc tế về Probiotics và Prebiotics (ISAPP) đã định nghĩa về postbiotics vào năm 2021.

Định nghĩa kỹ thuật về postbiotics của họ là “dạng chế phẩm từ vi sinh vật bất hoạt và/hoặc các thành phần của chúng, mang lại lợi ích cho sức khỏe của vật chủ”.^² “Vi sinh vật bất hoạt” về cơ bản là các tế bào đã chết. Trong quá trình bất hoạt, các tế bào đã chết có thể bị phân hủy thành các thành phần cấu thành (như protein và lipopolysaccharide – các thành phần và cấu trúc tế bào).

Tuy nhiên, các sản phẩm phụ của tế bào — tức là các chất chuyển hóa có hoạt tính sinh học do vi sinh vật tạo ra trước khi bị bất hoạt — dù có được đưa vào các sản phẩm postbiotics, thì bản thân chúng cũng không được ISAPP định nghĩa là postbiotics.

Postbiotics là gì? Đó là các tế bào và thành phần tế bào đã bị bất hoạt nhưng vẫn còn nguyên vẹn, và đôi khi cũng bao gồm các sản phẩm chuyển hóa của vi khuẩn.

Dành cho những người yêu thích khoa học như chúng ta, tôi xin nêu thêm hai điểm sau đây.

Trước hết, định nghĩa này không yêu cầu rằng các chất hậu sinh học phải có nguồn gốc từ các chất sinh học có lợi. Ví dụ, các chủng vi khuẩn có thể không phát huy tác dụng như các chất sinh học có lợi (tức là những chủng vi khuẩn chưa được chứng minh là mang lại lợi ích qua các nghiên cứu, hoặc không mang lại lợi ích tại thời điểm nghiên cứu) vẫn có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe con người, nhưng chỉ khi chúng đã được bất hoạt và tồn tại dưới dạng bất hoạt.

Thứ hai, ISAPP không coi các sản phẩm chuyển hóa của men vi sinh là “postbiotics”. Các axit hữu cơ như axit butyric, axit acetic, axit propionic, các vitamin và axit béo chuỗi ngắn có thể được sản sinh bởi một số loại vi khuẩn, nhưng để được gọi là “postbiotics”, sản phẩm đó không chỉ phải chứa các sản phẩm chuyển hóa mà còn phải bao gồm các tế bào không hoạt động hoặc các thành phần tế bào.

Một trong những lý do khiến các phân tử như axit butyric không được coi là postbiotics là vì chúng đôi khi tồn tại độc lập với vi khuẩn. Ví dụ, axit butyric có trong chất béo bơ.^3,4^{Vitamin K5}, được coi là quan trọng đối với quá trình đông máu cũng như sức khỏe của xương và tim, có thể được hấp thu từ cả vi khuẩn lẫn các loại rau củ màu xanh lá và vàng.

Các ví dụ về các chất chuyển hóa hoặc sản phẩm của vi khuẩn (mặc dù có thể là một phần của postbiotics) nhưng bản thân chúng không đáp ứng định nghĩa về postbiotics của ISAPP bao gồm những điều sau đây.²

Các axit béo chuỗi ngắn do vi khuẩn sản sinh (như axit butyric)
Các loại vitamin do vi khuẩn sản sinh (như vitamin K, v.v.)
Axit hữu cơ chứa axit lactic
Peptide kháng khuẩn, bacteriocin và các protein chứa enzyme do vi khuẩn tiết ra

Vì ISAPP mới công bố định nghĩa này gần đây và nó vẫn chưa được chấp nhận rộng rãi, nên chúng ta vẫn có thể thấy axit butyric và các sản phẩm khác do vi khuẩn tạo ra vẫn được mô tả là “postbiotics”. Tương tự, nhiều sản phẩm hiện nay vẫn được gọi là “probiotics” mặc dù không phù hợp với định nghĩa về probiotics do Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) đề xuất vào năm 2001.⁶

Tóm lại, các chất hậu sinh học chứa các tế bào đã chết và có thể còn chứa các thành phần khác cũng như các sản phẩm chuyển hóa của các vi sinh vật sống mà chúng có nguồn gốc từ đó.

Prebiotics, probiotics và postbiotics đều có thể trở thành thực phẩm bổ sung

Cách nhận biết thực phẩm chức năng postbiotics

Do thuật ngữ “postbiotics” vẫn chưa được công chúng biết đến rộng rãi, nên nhiều sản phẩm chứa postbiotics có thể không được ghi rõ trên nhãn chai. Các thuật ngữ dùng để chỉ postbiotics bao gồm tiệt trùng bằng nhiệt (HK), bất hoạt bằng nhiệt (HI) hoặc xử lý nhiệt (HT).Ví dụ,L. paracasei PS23 (xử lý nhiệt) hoặc HT-PS23 là chế phẩm PS23 đã được xử lý ở nhiệt độ cao cho đến khi tất cả các tế bào đều chết.

Khi ghi lượng các chủng postbiotics trên nhãn sản phẩm, đôi khi người ta sử dụng thuật ngữ “tế bào” thay cho “CFU” (đơn vị hình thành khuẩn lạc).

Các chất hậu sinh học và các chất sinh học có mang lại lợi ích gì không?

Các sản phẩm postbiotic có thể hấp dẫn vì một số lý do.

Thứ nhất, do chúng không phải là sinh vật sống nên không thể sinh sôi nảy nở trong cơ thể. Mặc dù nguy cơ các tế bào probiotic sống được đưa vào cơ thể qua đường uống rồi được hấp thu vào máu hoặc sinh sôi quá mức trong ruột là rất thấp, nhưng postbiotic lại hoàn toàn không có những rủi ro như vậy. Do đó, chúng được coi là an toàn hơn đối với những người có chức năng hàng rào ruột bị suy giảm.

Ngoài ra, do các chất postbiotic đã chết, chúng không cần sự bảo vệ đặc biệt để duy trì sự sống khi đi qua môi trường axit trong dạ dày. Hơn nữa, khác với một số chủng probiotic đặc biệt, chúng thường ổn định ở nhiệt độ phòng. Nhờ những ưu điểm về tính ổn định này, các chất postbiotic ít có nguy cơ mất tác dụng và có thể được bổ sung vào thực phẩm thay vì dưới dạng viên nang.

Nhược điểm của postbiotics là nhiều quy trình được sử dụng để định lượng và kiểm tra chất lượng probiotics lại chưa đủ độ tin cậy đối với các sản phẩm postbiotics hiện nay. Phương pháp định lượng tế bào chết chưa được tiêu chuẩn hóa và hiện có nhiều quy trình khác nhau đang được áp dụng.Ngoài ra, có nhiều phương pháp để bất hoạt vi sinh vật, và tính nhất quán của quy trình này không phải lúc nào cũng được đảm bảo trong cùng một nhà máy sản xuất, cũng như giữa quy trình sản xuất và các nghiên cứu lâm sàng được sử dụng để đánh giá liệu các chủng postbiotics có mang lại lợi ích sức khỏe hay không.

Trong điều kiện lý tưởng, chất lượng của các sản phẩm postbiotics nên được kiểm soát thông qua tất cả các phương pháp sau đây.²

Xác định vi sinh vật trước khi bất hoạt: tên chủng, trình tự gen và định lượng theo đơn vị đếm
Sản xuất postbiotics: Sử dụng các phương pháp bất hoạt đã được biết đến rõ ràng và đã chứng minh hiệu quả
Quản lý chất lượng: Đảm bảo các vi sinh vật đã bị bất hoạt và không còn vi sinh vật sống nào tồn tại

Giải thích về postbiotics:

Kiểm tra độ an toàn: Có quan sát thấy phản ứng có hại khi sử dụng không?
Bằng chứng về lợi ích đối với sức khỏe: Hoàn thành các nghiên cứu lâm sàng có thiết kế nghiên cứu được kiểm soát chặt chẽ và chất lượng cao, chẳng hạn như thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (RCT)

So với các chất hậu sinh học, các chế phẩm sinh học – vốn là các sinh vật sống – có một số ưu điểm. Một số chế phẩm sinh học có thể sản sinh axit béo chuỗi ngắn, vitamin hoặc các peptit kháng khuẩn trong ruột, và tất cả những chất này đều có khả năng mang lại lợi ích cho sức khỏe con người.Tuy nhiên, postbiotics không thể tạo ra các hợp chất mới. Tuy nhiên, postbiotics có thể chứa sẵn các chất chuyển hóa này nếu chúng được giữ lại trong quá trình sản xuất làm bất hoạt vi sinh vật ban đầu.

Postbiotics hoạt động như thế nào?

Các chất postbiotic có thể phát huy tác dụng theo nhiều cơ chế tương tự như các chất probiotic.² Chúng có khả năng tương tác với các tế bào ruột, tế bào miễn dịch và vi khuẩn trong đường tiêu hóa. Việc bổ sung các chất postbiotic có thể mang lại một hoặc nhiều tác dụng nêu trên.^1,2

Điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột
Cải thiện chức năng hàng rào đường ruột
Truyền tín hiệu qua hệ thần kinh của vật chủ
Điều chỉnh quá trình trao đổi chất
Điều hòa miễn dịch

Các nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng về các chất hậu sinh học thú vị như HT-PS23 có thể làm sáng tỏ cơ chế hoạt động và/hoặc tác dụng có lợi mà chúng mang lại. Những tác dụng này có thể giống hoặc khác so với chủng vi sinh vật tương ứng ở trạng thái sống. Trên thực tế, ngay cả khi không mang lại lợi ích sức khỏe có thể đo lường được cho tế bào sống, các chất hậu sinh học vẫn có thể mang lại lợi ích.

Lợi ích của các sản phẩm postbiotic

Nhiều sản phẩm postbiotics phù hợp với định nghĩa của ISAPP đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và trong lâm sàng. Tương tự như probiotics “còn sống”, postbiotics “đã chết” dường như cũng mang lại những lợi ích đặc trưng cho từng chủng. Nói cách khác, các chủng khác nhau mang lại những lợi ích khác nhau. Phạm vi lợi ích tiềm năng của postbiotics cũng rất rộng, không chỉ giới hạn ở sức khỏe đường ruột mà còn trải rộng trên nhiều lĩnh vực khác.

Một số nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về các chất hậu sinh học đã chỉ ra tác dụng chống oxy hóa cũng như các cơ chế phân tử khác. Một số nghiên cứu trên động vật và con người đã đánh giá các dấu ấn sinh học trong máu, cho thấy khả năng tác động đến chức năng miễn dịch và hệ vi sinh vật đường ruột, đồng thời gợi ý rằng các chất này có tác dụng có lợi đối với hệ vi sinh vật đường ruột.⁷

Về sức khỏe con người, các nghiên cứu lâm sàng đã gợi ý rằng một số loại postbiotic cụ thể có thể mang lại lợi ích sức khỏe đối với độ cứng của phân, chức năng nhận thức, chất lượng giấc ngủ hoặc quá trình trao đổi chất^.⁷ Cũng giống như mỗi loại probiotic cần có bằng chứng chứng minh rằng nó là probiotic (mang lại lợi ích lâm sàng), postbiotic chỉ được coi là “vi khuẩn chết có lợi” khi thành phần cụ thể của nó được chứng minh bằng bằng chứng lâm sàng là mang lại những lợi ích như đã tuyên bố.

Tìm hiểu về prebiotics, probiotics và postbiotics

Trên thế giới có rất nhiều loại “biotics”, nhưng làm thế nào để phân biệt được chúng? Đối với những ai theo học chuyên ngành tiếng Anh, cách để phân biệt chúng là chú ý đến tiền tố.

“Pre”biotics: “Tiền” của vi sinh vật. Prebiotics là các loại carbohydrate tinh bột chuỗi dài (chẳng hạn như chất xơ không hòa tan có trong nông sản và ngũ cốc nguyên hạt) mà một số vi sinh vật cụ thể sử dụng một cách có chọn lọc làm nguồn thức ăn. Đây là loại “biotics” duy nhất tồn tại dưới dạng phân tử, chứ không phải tế bào hay tế bào chết.⁸
Probiotics: “Hỗ trợ” vi sinh vật. Probiotics là những chủng vi khuẩn “hỗ trợ” sự sống bằng cách mang lại lợi ích cho sức khỏe.¹
“Post”biotics: “Sau” vi sinh vật (ám chỉ giai đoạn sau khi vi sinh vật đã bị bất hoạt).²

Prebiotics và probiotics có thể là sự kết hợp tuyệt vời trong chế độ ăn uống lành mạnh. Để biến đường ruột thành môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật sống có lợi như probiotics, việc cung cấp nguồn thức ăn phù hợp (prebiotics) là một ý tưởng hay. Prebiotics có thể có trong hầu hết các loại thực phẩm chứa chất xơ hòa tan trong nước. Chúng cũng có thể được bổ sung dưới dạng thực phẩm chức năng. Inulin là một loại thực phẩm chức năng prebiotics rất phổ biến, có thể chiết xuất từ rễ cây chicory hoặc củ kiwi.

Các sản phẩm postbiotic mang lại lợi ích mà không cần phụ thuộc vào prebiotic hay probiotic, nhưng tất nhiên vẫn có thể kết hợp chúng với nhau (trừ khi có hướng dẫn khác). Ví dụ, bạn có thể cân nhắc việc sử dụng thực phẩm chức năng probiotic nhằm hỗ trợ sức khỏe đường ruột, thực phẩm chức năng postbiotic giúp cải thiện tâm trạng, cũng như thường xuyên tiêu thụ các thực phẩm prebiotic chứa inulin (xem danh sách các thực phẩm prebiotic tại đây:).

Vậy, nên chọn prebiotic, probiotic hay postbiotic? Việc lựa chọn chủng probiotic hay postbiotic hoàn toàn phụ thuộc vào lợi ích sức khỏe mà bạn mong muốn. Tuy nhiên, thực phẩm chứa prebiotic luôn là lựa chọn khôn ngoan để bổ sung vào chế độ ăn hàng ngày, ngay cả khi bạn không sử dụng các loại thực phẩm chức năng “biotic”.

Tương lai của thực phẩm chức năng postbiotics rất tươi sáng

Tương lai của các sản phẩm postbiotic

Postbiotics là một lĩnh vực mới trong điều trị bằng hệ vi sinh vật. Do là các vi sinh vật không còn hoạt tính, chúng không yêu cầu các điều kiện bảo quản được kiểm soát chặt chẽ như probiotics. Điều này mở ra nhiều cơ hội để đưa postbiotics vào các sản phẩm thực phẩm đã qua tiệt trùng ở nhiệt độ thấp cũng như các loại thực phẩm khác, từ đó mang lại lợi ích cho sức khỏe mà không cần phải uống viên nang.

Tuy nhiên, những lợi ích đối với sức khỏe của men vi sinh đã được hiểu rõ hơn rất nhiều. Các lợi ích của postbiotics (cũng như phương pháp xác định hoạt tính sinh học của chúng) vẫn cần được nghiên cứu thêm. Định nghĩa về postbiotics vẫn đang là chủ đề tranh luận gay gắt, đặc biệt là về việc liệu có nên gọi các sản phẩm chuyển hóa như axit butyric là postbiotics hay không.

Các nghiên cứu về định nghĩa, cơ chế tác dụng và những lợi ích mà postbiotics mang lại hiện đang được tiến hành. Hãy cùng chờ đón nhé!

Sách nên đọc:

Những điều cần biết về Neuralli Mood

Mối liên hệ não-ruột là gì? Hệ vi sinh vật đường ruột của bạn ảnh hưởng đến hạnh phúc như thế nào?

HT-PS23 là gì? (HT L. paracasei PS23)

Tài liệu tham khảo:
1. Hill, C., và cộng sự.Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514. doi:10.1038/nrgastro.2014.66
2. Salminen, S. và cộng sự.Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(9):649-667. doi:10.1038/s41575-021-00440-6
3. Danudol, A., & Judprasong, K.Foods. 2022;11(22):3606. doi:10.3390/foods11223606
4. Månsson, H.Food Nutr Res. 2008;52:10.3402/fnr.v52i0.1821. doi:10.3402/fnr.v52i0.1821
5. Mladěnka, P. et al.Nutr Rev. 2022;80(4):677-698. doi:10.1093/nutrit/nuab061
6. https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf. Truy cập ngày 22 tháng 3 năm 2024.
7. Vera-Santander, V. và cộng sự.Molecules. 2023;28(3):1230. doi:10.3390/molecules28031230
8. Gibson, G., và cộng sự.Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502. doi:10.1038/nrgastro.2017.75