HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
LÊ THỊ NGỌC HƢƠNG
NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA PROBIOTIC CHỨA
VI KHUẨN DẠNG BÀO TỬ ĐẾN KHẢ NĂNG ĐẺ TRỨNG
VÀ HÌNH THÁI BIỂU MƠ RUỘT GÀ AI CẬP
Chuyên ngành:
Thú y
Mã số:
60 64 01 01
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Bá Tiếp
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các nội dung
nghiên cứu, số liệu tính, kết quả đƣợc thể hiện trong luận văn là trung thực và chƣa từng
đƣợc công bố cho việc bảo vệ một học vị nào trong và ngồi nƣớc.
Tơi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ để thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn
và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016
Tác giả luận văn
Lê Thị Ngọc Hƣơng
i
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc hết tôi xin gửi lời cảm ơn tới các Thầy cô giáo công tác tại Học viện
Nông nghiệp Việt Nam nói chung và các Thầy cơ trong Khoa Thú Y nói riêng đã giúp
đỡ tơi trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn này.
Đặc biệt, tôi xin cảm ơn TS.Nguyễn Bá Tiếp - Bộ môn Giải phẫu - Tổ chức Phôi thai, khoa Thú Y ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi trong q trình thực tập
và hồn thành luận văn này.
Tơi xin cảm ơn gia đình cơ chú Thực Loan tại Chƣơng Mỹ - Hà Nội đã tạo điều
kiện và giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình, anh em, bạn bè và đồng
nghiệp đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tơi hồn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016
Tác giả luận văn
Lê Thị Ngọc Hƣơng
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v
Danh mục bảng ................................................................................................................ vi
Danh mục hình ................................................................................................................ vii
Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii
Thesis abstract.................................................................................................................. ix
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
1.2.
Mục đích của đề tài ............................................................................................. 2
Phần 2. Tổng quan .......................................................................................................... 3
2.1.
Định nghĩa Probiotic ........................................................................................... 3
2.2.
Vai trò của Probiotic ........................................................................................... 3
2.3.
Cơ chế tác động của Probiotic ............................................................................ 3
2.3.1.
Tác dụng trên biểu mô ruột................................................................................. 5
2.3.2.
Tác dụng đến hệ vi sinh vật đƣờng ruột ............................................................. 5
2.4.
Chế phẩm Probiotic ............................................................................................ 7
2.4.1.
Thành phần của chế phẩm probiotic ................................................................... 9
2.4.2.
Tác dụng của probiotic ..................................................................................... 10
2.4.3.
Sản phẩm và ứng dụng ..................................................................................... 10
2.5.
Hệ vi sinh vật đƣờng ruột và tác động của hệ vi sinh vật đến sức khỏe của
vật nuôi ............................................................................................................. 11
2.6.
Cấu tạo vi thể của ruột non ............................................................................... 13
2.7.
Tình hình nghiên cứu và sử dụng probiotic ...................................................... 14
2.8.
Hiệu quả sử dụng thức ăn trong chăn nuôi gia cầm ......................................... 16
2.9.
Một số yếu tố ảnh hƣởng đến sức đẻ trứng của gia cầm .................................. 17
Phần 3. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................... 21
3.1.
Đối tƣợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................... 21
3.2.
Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................. 21
iii
3.2.1.
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 21
3.2.2.
Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 21
3.2.3.
Phƣơng pháp theo dõi các chỉ tiêu .................................................................... 22
3.2.4.
Phƣơng pháp làm tiêu bản vi thể biểu mô ruột non ở gà .................................. 24
3.3.
Phƣơng pháp phân tích số liệu .......................................................................... 24
Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 25
4.1.
Ảnh hƣởng của chế phẩm Probiotic neoavi supa eggs đến các chỉ tiêu sản
xuất của gà ........................................................................................................ 25
4.1.1.
Lƣợng thu nhận thức ăn .................................................................................... 25
4.1.2.
Hiệu quả sử dụng thức ăn ................................................................................. 26
4.2.
Ảnh hƣởng của bổ sung chế phẩm đến sản lƣợng trứng .................................. 28
4.2.1.
Ảnh hƣởng đến tỷ lệ đẻ..................................................................................... 28
4.2.2.
Tác động của bổ sung chế phẩm đến năng suất trứng ...................................... 30
4.2.3.
Ảnh hƣởng của chế phẩm đến tỷ lệ nuôi sống .................................................. 32
4.2.4.
Ảnh hƣởng của bổ sung chế phẩm đến một số chỉ tiêu chất lƣợng trứng ............ 33
4.2.5.
Khối lƣợng trứng qua các giai đoạn nuôi ......................................................... 34
4.2.6.
Hiệu quả sử dụng bổ sung NeoAvi supa eggs trong giai đoạn từ 30 - 50
tuần tuổi ............................................................................................................ 35
4.3.
Ảnh hƣởng của bổ sung chế phẩm đến hình thái và kích thƣớc lơng
nhung biểu mơ niêm mạc ruột gà thí nghiệm ................................................... 36
Phần 5. Kết luận và đề nghị ......................................................................................... 39
5.1.
Kết luận............................................................................................................. 39
5.2.
Kiến nghị .......................................................................................................... 39
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 40
Phụ lục .......................................................................................................................... 43
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa tiếng Việt
Cs
Cộng sự
ĐC
Đối chứng
EC
European Commission
EU
European Union
HQSDTA
Hiệu quả sử dụng thức ăn
LTATN
Lƣợng thức ăn thu nhận
NIZO
Trung tâm nghiên cứu Hà lan
NST
Năng suất trứng
PNAS
Theo
Proceedings of the National
Academy of Sciences
TCVN
Tiêu chuẩn Việt nam
TIFN
Top Institute Food and Nutrition
TN
Thí nghiệm
TTTA
Tiêu tốn thức ăn
VSV
Vi sinh vật
WHO
World Health Organization
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Lƣợng thức ăn thu nhận .............................................................................. 25
Bảng 4.2. Hiệu quả sử dụng thức ăn ............................................................................. 27
Bảng 4.3. Tỷ lệ đẻ của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi................................................ 29
Bảng 4.4. Năng suất trứng của gà thí nghiệm ............................................................... 31
Bảng 4.5. Tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm từ 30 – 50 tuần tuổi ............................... 33
Bảng 4.6. Kết quả khảo sát trứng gà thí nghiệm ......................................................... 34
Bảng 4.7. Khối lƣợng trứng qua các tuần tuổi ............................................................ 35
Bảng 4.8. Hiệu quả bổ sung NeoAvi Supaeggs ............................................................ 36
Bảng 4.9. Kích thƣớc lơng nhung biểu mơ niêm mạc ruột non gà thí nghiệm ............. 37
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.
Cơ chế kháng vi sinh vật của Bacteriocin. .................................................... 6
Hình 2.2.
Cơ chế miễn dịch Lactobacillus plantarum .................................................. 7
Hình 2.3.
Cấu tạo ruột non .......................................................................................... 14
Hình 4.1.
Tỷ lệ đẻ của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi .............................................. 30
Hình 4.2a. Lông nhung biểu mô tá tràng gà đối chứng................................................. 37
Hình 4.2b. Lơng nhung biểu mơ tá tràng lơ bổ sung chế phẩm .................................... 37
Hình 4.3a. Lơng nhung biểu mơ khơng tràng gà đối chứng ......................................... 37
Hình 4.3b. Lơng nhung biểu mô không tràng lô bổ sung chế phẩm ............................. 37
vii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Lê Thị Ngọc Hƣơng
Tên luận văn: Nghiên cứu tác dụng của Probiotic chứa vi khuẩn dạng dạng bào tử đến
khả năng đẻ trứng và hình thái biểu mơ ruột gà Ai cập
Chun ngành: Thú y
Mã số: 60 64 01 01
Cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam
1. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá tác dụng probiotic dạng bảo tử đến năng suất đẻ trứng và hình thái biểu mơ
ruột gà Ai cập, làm cơ sở hạn chế sử dụng kháng sinh trong chăn ni gà an tồn sinh học.
2. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm một nhân tố đánh giá tác dụng của chế phẩm
NeoAvi Supaeggs đến các chỉ tiêu dinh dƣỡng và năng suất trứng
- Phƣơng pháp thƣờng quy làm tiêu bản vi thể nhuộm HE
- Kích
thƣớc lơng nhung đƣợc đo bằng phần mềm Infinity Analysis trên kính
hiển vi Kniss MBL-2000T (Olympus, Japan)
3. Kết quả nghiên cứu chính
- Chế phẩm chứa vi khuẩn dạng bào tử làm tăng lƣợng thức ăn thu nhận của gà
Ai Cập đẻ và tỷ lệ chuyển hóa thức ăn từ đó nâng cao hiệu quả chuyển hóa thức ăn.
- Gà đƣợc bổ sung bào tử vi khuẩn tăng các chỉ tiêu năng suất gồm: tỷ lệ đẻ
trứng, số lƣợng trứng và tỷ lệ sống của gà con sau nở.
- Chi phí trung bình cho đẻ trứng giảm khi đƣợc bổ sung chế phẩm vi khuẩn
dạng bào tử.
- Chế phẩm vi khuẩn dạng bào tử có tác dụng bảo vệ niêm mạc ruột non biểu
hiện ở tính tồn vẹn của lơng nhung, tăng chiều cao và chiều dày lơng nhung từ đó ảnh
hƣởng tốt đến khả năng hấp thu của gà đẻ giống Ai Cập.
4. Kết luận
Những kết quả của nghiên cứu này góp phần chứng minh tác dụng tích cực của
vi khuẩn dạng bào tử đến khả năng sản xuất và hình thái vi thể biểu mô ruột của gà đẻ
Ai Cập, Kết quả có thể là cơ sở cho việc sử dụng các chế phẩm chứa bào tử vi khuẩn
trong thành phần bổ sung vào thức ăn trong chăn nuôi gà bền vững.
viii
THESIS ABSTRACT
Author name: Le Thi Ngoc Huong
Thesis title: Investigation of effects on the performance and intestinal epithelial villum
measurements of Fayoumi layers of bacterial spores as a probiotic supplement for
Fayoumi layers
Major: Veterinary Medicine
Code: 60 64 01 01
Institution: Vietnam National University of Agriculture
1. Aims of the research
Assessment of egg production and intestinal epithelial histomorphological
effects of bacterial spores as probiotics in Fayoumi layers as background for antibiotics
elimination in sustainable chicken farming.
2. Methods
- One factor experimental design for assessing the effects of NeoAvi Supaeggs
product containing bacterial spores on nutritional and egg productivity parameters
- Routine methods for microscopic examination with HE staining slides
- Epithelial villum measurement was performed with Infinity Analysis software
o using Kniss MBL-2000T microscope (Olympus, Japan)
3. Main results
- Supplement of NeoAvi Supaeggs containing bacterial spores led to an increase
of feed intake and a decrease of feed conversion ratio leading to higher efficacy of feed
metabolism of Fayoumi layers
- NeoAvi Supaeggs supplemented layers had higher laying rate, higher number
of eggs and survial ratio of chicks.
- Average production cost per 10 eggs decreased in the product supplemented
layer group.
- Bacterial spores protected small intestinal epithelia shown in the epithelial
integrity, higher and wider villa that led to positive effects on nutrition absorbability of
Fayoumi layers.
4. Conclusions
The results proved productive effects of baterial spores as probiotics and
epithelial cells of Fayoumi layers. The study can be considered as additional evidence
for using bacterial spore products as feed supplements in sustainable chicken farming.
ix
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay chất lƣợng và mức độ an toàn của thực phẩm đƣợc cả xã hội
quan tâm. Bổ sung kháng sinh vào thức ăn chăn nuôi, dùng kháng sinh trong điều
trị không đảm bảo nguyên tắc, bổ sung chất tăng trƣởng và nhiều loại chất khác
vào thức ăn, nƣớc uống là nguyên nhân dẫn đến tồn dƣ hóa chất trong thực phẩm,
ảnh hƣởng đến sức khỏe cộng đồng và môi trƣờng sinh thái. Những năm gần đây,
ngành chăn nuôi Việt Nam phải đối mặt với nhiều dịch bệnh nhƣ lở mồm long
móng, cúm gia cầm, tai xanh… gây tổn thất khơng nhỏ về kinh tế. Vì thế, chúng
ta cần có những biện pháp chặt chẽ.
Trong q trình chăm sóc và ni dƣỡng gia cầm, nhằm đẩy mạnh số
lƣợng và chất lƣợng thực phẩm hiện nay, việc tăng cƣờng sức khoẻ hệ thống tiêu
hố của vật ni thơng qua những tác động tới hệ vi sinh vật đƣờng ruột đƣợc coi
là một giải pháp rất hữu hiệu. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột của gia cầm phong phú
cả về chủng loại và số lƣợng. Những biến động về cơ cấu, số lƣợng các loài vi
sinh vật đƣờng ruột là một trong những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến những rối
loạn trong quá trình tiêu hố và hấp thu của gia cầm.
Bởi vậy, việc sử dụng các biện pháp kỹ thuật thông qua thức ăn và nuôi
dƣỡng nhằm tạo nên sự cân bằng tối ƣu giữa các loài vi sinh vật đƣờng ruột theo
hƣớng có lợi cho vật chủ đã và đang là hƣớng nghiên cứu đƣợc các nhà nghiên
cứu trong và ngoài nƣớc quan tâm.
Bằng mọi biện pháp để cải thiện quan hệ cân bằng giữa các nhóm vi
khuẩn có lợi và có hại trong đƣờng tiêu hố của gia súc, gia cầm. Trong đó biện
pháp cổ điển đƣợc ứng dụng rộng rãi từ những năm 1950 của thế kỷ trƣớc là sử
dụng kháng sinh liều thấp. Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh trong thức ăn
chăn nuôi ngày càng bị hạn chế (kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2006, các nƣớc
thuộc EU cấm hoàn toàn việc sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi)
(Hector Cervanter, 2006), nên nhu cầu tìm ra các giải pháp thay thế kháng sinh
đã ngày càng trở thành cấp bách.
Mặt khác, sản phẩm chăn nuôi hiện nay đang có nhiều bất ổn trong việc
đánh giá chất lƣợng: tồn dƣ hóa chất, kháng sinh, hormone đang là mối quan
tâm lớn của xã hội. Chƣa có sự quản lý chặt chẽ đối với việc thực phẩm nhƣ thế
1
nào đƣợc gọi là đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Thêm vào đó ơ nhiễm mơi
trƣờng do chăn nuôi từ việc chăn nuôi mang lại.
Nhằm hạn chế những vấn đề trên đây, đã có rất nhiều các phƣơng pháp
đƣợc thực hiện. Một trong những giải pháp đó là sử dụng chế phẩm sinh học bổ
sung vào thức ăn trong q trình chăn ni. Sản phẩm hay đƣợc sử dụng là các
acid hữu cơ, probiotic, prebiotic… Các vi khuẩn trong chế phẩm có tác dụng làm
cân bằng hệ vi sinh vật đƣờng ruột giúp giảm tác động của vi khuẩn có hại, giảm
tỷ lệ mắc bệnh, từ đó nâng cao sức đề kháng của con vật góp phần hạn chế đƣợc
bổ sung kháng sinh vào thức ăn chăn nuôi nhƣ hiện nay.
Dòng sản phẩm vi sinh vật thế hệ 1 thƣờng sử dụng các vi khuẩn sống.
Một số quan điểm chƣa đƣợc thống nhất về sử dụng vi khuẩn trong chế phẩm bổ
sung bao gồm (i) các vi khuẩn sống có thể bị chết do tác động của pH thấp ở axit
dạ dày, (ii) chƣa có xác định đƣợc vi khuẩn có bị đột biến khi bổ sung vào hệ tiêu
hóa hay khơng và (iii) khả năng chịu nhiệt và các tác động lý hóa của vi khuẩn
kém sẽ giảm số lƣợng vi khuẩn vào tới đƣờng ruột.
Để khắc phục đƣợc những hạn chế trên, thế hệ hai của chế phẩm sinh học
ra đời đó là sử dụng các probiotic chứa các vi sinh vật ở dạng bào tử. Với khả
năng đề kháng cao với nhiệt độ và các tác nhân lý hóa khác, chế phẩm thế hệ mới
đảm bảo bào tử sẽ vƣợt qua môi trƣờng dạ dày, giữ đƣợc tính tồn vẹn và số
lƣợng trong q trình sản xuất thức ăn cho vật nuôi.
Tuy nhiên, tác động của các chế phẩm bổ sung chịu ảnh hƣởng của nhiều
yếu tố trong đó có yếu tố thuộc về bản thân vật ni nhƣ lồi, giống, sức khỏe
của vật ni. Để đánh giá tác dụng của chế phẩm chứa vi khuẩn ở dạng bào tử bổ
sung vào thức ăn trong chăn nuôi gà Ai Cập, đối tƣợng gia cầm đƣợc nuôi phổ
biến tại nhiều địa phƣơng, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tác dụng của
Probiotic chứa vi khuẩn dạng bào tử đến khả năng đẻ trứng và hình thái biểu
mơ ruột gà Ai cập”,
1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá tác dụng probiotic dạng bào tử đến năng suất của gà đẻ Ai cập,
là cơ sở khuyến cáo sử dụng chế phẩm vi sinh vật dạng bào tử trong chăn ni
gà góp phần tạo sản phẩm thƣơng phẩm có chất lƣợng, hạn chế tồn dƣ kháng
sinh và phát triển ngành chăn ni theo hƣớng an tồn sinh học tiến tới chăn
nuôi gà bền vững.
2
PHẦN 2. TỔNG QUAN
2.1. ĐỊNH NGHĨA PROBIOTIC
Probiotic có nghĩa là “vì sự sống”. Thuật ngữ probiotic đƣợc Parker đề
nghị sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974 để chỉ “những vi sinh vật và những chất
làm cân bằng hệ vi sinh vật đƣờng ruột” (Fuller, 1989). Từ đó đến nay thuật ngữ
probiotic đã đƣợc cả thế giới sử dụng để chỉ những chế phẩm vi sinh vật sống
hữu ích khi đƣợc đƣa vào cơ thể động vật thông qua thức ăn hoặc nƣớc uống tạo
nên những ảnh hƣởng có lợi cho động vật.
Tuy nhiên, hiện có hai định nghĩa đƣợc cho là phản ánh khá đầy đủ bản
chất của probiotic: (i) theo Fuller (1989), probiotic là “chất bổ sung vi sinh vật
sống vào thức ăn giúp cải thiện cân bằng của hệ vi sinh vật đƣờng tiêu hóa theo
hƣớng có lợi cho vật chủ”; (ii) theo tổ chức Y tế thế giới (WHO, 2001), probiotic
là “các vi sinh vật sống khi đƣa vào cơ thể theo đƣờng tiêu hoá với một số lƣợng
đủ sẽ đem lại sức khoẻ tốt cho vật chủ”.
2.2. VAI TRÒ CỦA PROBIOTIC
Từ khi kháng sinh bị cấm sử dụng nhƣ chất kích thích sinh trƣởng trong
thức ăn chăn nuôi, ở một số nƣớc thuộc khối liên minh châu Âu, probiotic đƣợc
coi là một trong những nguồn thay thế có triển vọng nhất vì có nhiều đặc tính ƣu
việt. Patterson (2003) đã tổng kết các ảnh hƣởng có lợi của probiotic gồm tác
dụng làm thay đổi cấu trúc quần thể vi sinh vật đƣờng ruột theo chiều hƣớng có
lợi cho vật chủ; tăng cƣờng khả năng miễn dịch, giảm phản ứng viêm, ngăn cản
sự xâm nhập và ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, tăng sản xuất các
axit béo bay hơi, tăng cƣờng quá trình sinh tổng hợp các vitamin nhóm B, tăng
hấp thu chất khoáng, giảm cholesterol trong máu, tăng năng suất vật ni và
giảm hàm lƣợng amoniac và urê trong chất thải.
Ngồi ra probiotic an toàn với động vật và thân thiện với mơi trƣờng. Vì là
chất bổ sung vi sinh vật sống hữu ích, việc sử dụng probiotic sẽ khơng tạo ra các
chất tồn dƣ trong các sản phẩm chăn nuôi có hại cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng.
2.3. CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA PROBIOTIC
Có rất nhiều cách giải thích khác nhau về cơ chế tác động, nhƣng phần lớn
các tài liệu về probiotic đề cập đến ba tác dụng gồm đối kháng vi khuẩn, cạnh
3
tranh loại trừ và điều chỉnh miễn dịch (Steiner, 2006).
Các vi sinh vật probiotic sản sinh các chất kìm hãm vi khuẩn nhƣ
lactoferrin, lysozym, hydrogen peroxide cũng nhƣ một số axit hữu cơ khác. Các
chất này gây tác động bất lợi lên vi khuẩn có hại chủ yếu là do sự giảm thấp pH
trong ruột (Martin Král, 2012).
Cạnh tranh loại trừ là đặc tính đấu tranh sinh tồn điển hình của các vi sinh
vật. Hình thức cạnh tranh loại trừ thƣờng thấy ở các vi sinh vật ruột là cạnh tranh
vị trí bám dính. Các vi sinh vật probiotic cƣ ngụ và nhân lên trong ruột, khóa chặt
các vị trí thụ cảm và ngăn cản sự bám dính của các vi sinh vật khác nhƣ E. coli,
Salmonella... Một số nấm men probiotic nhƣ Saccharomyces cerevisiae;
S. Boulardii không chỉ tranh vị trí bám dính của các vi khuẩn khác mà cịn gắn
kết các vi khuẩn có roi (phần lớn là những vi khuẩn có hại) thơng qua các cơ
quan thụ cảm mannose và đẩy chúng ra khỏi vị trí bám dính ở niêm mạc ruột
(Czerucka and Rampal, 2002).
Tuy nhiên, cạnh tranh dinh dƣỡng là phƣơng thức cạnh tranh khốc liệt
nhất vì sự sinh sơi với số lƣợng lớn của một lồi vi sinh vật nào đó là một đe dọa
nghiêm trọng đối với các loài khác về nguồn cơ chất cho phát triển.
Ruột là cơ quan miễn dịch lớn nhất ở động vật có vú. Giữa hệ vi sinh vật
ruột và hệ thống miễn dịch có mối tƣơng tác đặc thù. Năng lực miễn dịch thể
dịch và miễn dịch tế bào của hệ thống miễn dịch đƣờng ruột bị ảnh hƣởng rất lớn
bởi sự cân bằng của hệ vi sinh vật ruột (Cebra, 1999). Thông qua tƣơng tác với
hệ thống miễn dịch ruột, các probiotic có thể điều chỉnh cả miễn dịch thụ động và
chủ động hoặc cả hai. Tác động điều chỉnh miễn dịch đặc hiệu của probiotic phụ
thuộc vào chủng giống hoặc các loài vi khuẩn probiotic (Dugas et al., 1999). Tuy
nhiên, cơ chế tác động của probiotic đối với việc nâng cao chức năng miễn dịch
vẫn còn chƣa đƣợc hiểu biết đầy đủ.
Từ ba cơ chế chung nói trên sẽ mang lại những lợi ích khơng nhỏ cho vật
nuôi của chúng ta hiện nay nhƣ:
- Bảo vệ niêm mạc đƣờng tiêu hóa giúp tăng khả năng thu nhận thức ăn
cho con vật, giảm thức ăn dƣ thừa từ đó giảm đi mùi hơi tác động tới mơi trƣờng.
- Tác động đối kháng và tác động diệt khuẩn nhờ tiết ra chất bacterin giúp
làm giảm các vi khuẩn có hại trong đƣờng ruột.
- Luôn giữ đƣợc trạng thái cân bằng của hệ vi sinh vật tại đƣờng ruột.
4
- Từ đó làm tăng khả năng chuyển hóa protein và các chất dinh dƣỡng
trong thức ăn, sẽ giúp làm giảm sản sinh các sản phẩm khí trung gian gây mùi
nhƣ H2S, NH3 làm giảm mùi hôi của chuồng nuôi.
2.3.1. Tác dụng trên biểu mô ruột.
Vi sinh vật của probiotic có khả năng bám dính tốt tế bào biểu mơ ruột,
cạnh tranh nơi cƣ trú với các vi sinh vật bệnh và cạnh tranh dinh dƣỡng. Do đó,
chúng có khả năng giảm kích thích bài tiết và những hậu quả do phản ứng viêm
của sự lây nhiễm vi khuẩn, cũng nhƣ đẩy mạnh sự tạo ra các phân tử phòng vệ
thuộc hàng rào niêm mạc ruột.
2.3.2. Tác dụng đến hệ vi sinh vật đƣờng ruột
Probiotic có khả năng điều chỉnh thành phần của vi khuẩn đƣờng ruột. Sự
sống sót của vi khuẩn phụ thuộc vào bản chất của vi khuẩn. Khi tập trung ở ruột,
vi sinh vật trong probiotic tạo nên sự cân bằng tạm thời, sự thay đổi này đƣợc
nhận thấy một vài ngày sau khi bắt đầu tiêu thụ thực phẩm có probiotic. Mức độ
tác dụng phụ thuộc vào liều lƣợng của giống vi khuẩn. Kết quả chỉ ra rằng nếu bổ
sung thƣờng xuyên, vi khuẩn định cƣ một cách tạm thời trong ruột, một khi chấm
dứt sự tiêu thụ thì số lƣợng vi sinh vật probiotic sẽ giảm xuống. Vi khuẩn
probiotic điều hòa hoạt động trao đổi chất của sinh vật đƣờng ruột. Probiotic có
thể làm giảm pH của bộ phận tiêu hóa và có thể theo cách đó sẽ gây cản trở cho
hoạt động tiết ra enzyme của sinh vật đƣờng ruột.
Probiotic cƣ trú ở ruột với những vi khuẩn có lợi và loại trừ các vi khuẩn
có độc lực nhƣ E.coli, Salmonella và Clostridium ở những vị trí lơng nhung của
ruột non, nơi mà vi khuẩn có hại sẽ phá hủy lơng nhung. Probiotic tăng cƣờng
sức đề kháng bằng cách bảo vệ lông nhung biểu mô ruột, làm tăng chiều cao của
lông nhung và tăng độ sâu của các khe nằm giữa lông nhung. Theo cách đó sẽ gia
tăng đƣợc diện tích bề mặt hấp thu chất dinh dƣỡng. Vì vậy, con vật sẽ gia tăng
hiệu quả hấp thụ thức ăn.
Các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu thực phẩm ở Norwich (vƣơng quốc
Anh) cho rằng probiotic có thể tiêu diệt mầm bệnh vi khuẩn sống ở ruột gia cầm,
do đó giúp loại bỏ mối đe dọa sự ngộ độc thực phẩm vi khuẩn từ chuỗi thức ăn.
2.3.2.1. Cơ chế kháng khuẩn của vi sinh vật probiotic:
Vi sinh vật probiotic làm giảm số lƣợng vi khuẩn gây bệnh để ngăn chặn
các mầm bệnh bằng cách tiết ra các chất kháng khuẩn ức chế cả vi khuẩn Gram
5
dƣơng và Gram âm. Các chất kháng khuẩn gồm các acid hữu cơ nhƣ: axit lactic,
axit acetic... Sản phẩm tiết của vi khuẩn trong probiotic là Bacteriocin - nhóm
peptide hay protein đƣợc tổng hợp nhờ ribosome có hoạt tính kháng vi sinh vật
(hình 2.1).
Những hợp chất này có thể làm giảm khơng chỉ những sinh vật mang
mầm bệnh mà cịn ảnh hƣởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn và sự tạo ra các
độc tố. Điều này đƣợc thực hiện bằng cách giảm pH ruột thông qua sự tạo ra
các axit béo chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate,
và đặc biệt là lactic.
Bacteriocin class I (nhƣ nisin của Lactococcus lactis), gắn vào lớp lipid II,
ngăn cản sự vận chuyển các tiểu đơn vị peptidoglycan từ tế bào chất đến vách tế
bào, do đó ngăn cản tổng hợp vách tế bào hoặc bám vào lớp lipid II, các phân tử
nisin tạo lỗ xuyên màng tế bào dẫn đến tiêu bào;
Hình 2.1. Cơ chế kháng vi sinh vật của Bacteriocin.
Nguồn: Cotter et al. (2005).
Bacteriocin class II (đại diện là sakacin của Lactobacillus sake) là các
peptide lƣỡng tính có khả năng xun màng tế bào tạo kênh, lỗ trên màng.
Lớp III (còn gọi là bacteriolysin nhƣ lysostaphin), protein không bền
nhiệt, tác động trực tiếp lên vách tế bào đích.
2.3.2.2. Cơ chế tăng cường miễn dịch và các hoạt tính khác
Probiotic nhƣ là phƣơng tiện để phân phát các phân tử kháng viêm cho
6
đƣờng ruột. Đẩy mạnh sự báo hiệu cho tế bào chủ để làm giảm đáp ứng viêm.
Tạo đáp ứng miễn dịch để làm giảm dị ứng. Vi khuẩn probiotics có khả năng huy
động các tế bào miễn dịch, hoạt hóa các đáp ứng miễn dịch thích hợp nhờ một cơ
chế phức tạp bắt đầu bằng sự tƣơng tác giữa tế bào probiotic và tế bào của hệ
miễn dịch.
Một nhóm các nhà khoa học vừa công bố tác dụng của vi sinh vật
probiotic ảnh hƣởng đến hoạt động của các gene của các tế bào ruột. Đây là kết
quả đầu tiên về cơ chế thay đổi các phản ứng miễn dịch của probiotic. Nghiên
cứu đƣợc thực hiện bởi một nhóm các nhà khoa học của Viện Dinh dƣỡng và
thực phẩm (TIFN) thuộc Đại học Maastricht và Đại học Radboud (Hà Lan) và
trung tâm nghiên cứu Hà Lan NIZO (hình 2.2).
Trong nhóm các tình nguyện viên, một số đƣợc bổ sung probiotic sống
Lactobacillus plantarum, một số khác tiếp thu các tế bào vơ hoạt của chủng
probiotic này. Các phân tích biểu hiện gene các tế bào của tá tràng đã đƣợc tiến
hành và cho thấy hiệu quả của probiotic sống đối với các hoạt động tế bào. Các
hoạt động này kích hoạt hệ miễn dịch của cơ thể.
Hình 2.2. Cơ chế miễn dịch Lactobacillus plantarum
Nguồn: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
2.3.3 Cơ chế tác động riêng của nha bào vi khuẩn Bacillus trong chế phẩm
NeoAvi supaeggs
Các loài của Bacillus thƣờng đƣợc sử dụng làm chế phẩm probiotics, đó
là: Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis. Các lồi này có khả năng hình thành
7
nha bào, lớp vỏ của nha bào chiếm tới 50% thể tích của nha bào, nhờ đó nó
chống chịu đƣợc với những điều kiện bất lợi của môi trƣờng nhƣ nóng, lạnh, khơ
hạn, hóa chất, bức xạ…
Nha bào qua thức ăn đi vào dạ dày rồi xuống ruột non, ở đây chúng nảy
mầm thành những tế bào sinh dƣỡng; tế bào sinh dƣỡng phát triển theo cách nhân
đôi và đi xuống ruột già; ở ruột già tế bào sinh dƣỡng lại tái hình thành nha bào.
Tất cả nha bào và tế bào sinh dƣỡng có mặt ở ruột non đƣợc các tế bào của
mô lympho gắn với ruột (GALT) tiếp nhận, nhờ gắn kết với tế bào M trong mảng
Payer. Trong mảng Payer nha bào lại nẩy mầm thành tế bào sinh dƣỡng, tế bào
sinh dƣỡng đƣợc tế bào M đem đến cho tế bào hình tua (dendritic cells) và đại
thực bào (macrophage cells). Tế bào hình tua và đại thực bào nhận tế bào sinh
dƣỡng từ tế bào M rồi đem trình diện với tƣơng bào (plasma cells), tƣơng bào tiết
kháng thể IgA. IgA đi vào xoang ruột; ở đây, nó tấn cơng vào các vi khuẩn xâm
nhập hay các vi khuẩn bám dính trên biểu mơ ruột.
Phần nha bào không bị tiếp nhận vào GALT sẽ thải ra ngoài theo phân và
sống cộng sinh với thực vật. Động vật ăn thức ăn thực vật có chứa nha bào và khi
vào trong ống tiêu hóa, chu trình trên đƣợc lặp lại. Trong điều kiện bình thƣờng,
ngƣời ta thấy nha bào trong đƣờng tiêu hóa của ngƣời chứa tới 104 CFU/g chất
chứa tiêu hóa (GS. Simon Cutting, 2016; TS. Huỳnh A. Hồng và Cộng sự, 2005).
Trong quá trình nha bào Bacillus nẩy mầm thành các tế bào sinh dƣỡng,
các hoạt chất sinh học nhƣ chất kháng khuẩn và enzyme đƣợc hình thành. Chính
các enzyme (amylase, protease, cellulase và phytase) giúp cho việc phân giải các
chất dinh dƣỡng trong thức ăn tốt hơn và hấp thu đƣợc nhiều hơn, nhờ đó tăng
đƣợc lƣợng thức ăn thu nhận và cải thiện năng suất chăn nuôi. Nhờ sự hoạt động
của các enzyme, các chất dinh dƣỡng nhƣ acid amin hay chất khoáng trong thức
ăn đƣợc giải phóng nhanh hơn cũng giúp cho năng lực miễn dịch của hệ miễn
dịch đƣờng ruột đƣợc cải thiện.
2.4. CHẾ PHẨM PROBIOTIC
Probiotic là chất bổ sung vi sinh vật sống có tác dụng tăng cƣờng sức đề
kháng cho con vật và con ngƣời thông qua cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật
đƣờng ruột. Trong giai đoạn thai, hệ tiêu hóa hầu nhƣ khơng có vi khuẩn, ngay
sau khi sinh ra, vi khuẩn đã bắt đầu xâm nhập vào cơ thể qua thức ăn, nƣớc uống,
môi trƣờng qua đƣờng miệng và hình thành hệ vi khuẩn đƣờng tiêu hóa gồm 3
loại: vi khuẩn có lợi, vi khuẩn có hại và vi khuẩn cơ hội.
8
Các vi khuẩn có lợi và có hại đều cần thiết để bắt đầu quá trình phát triển
hệ miễn dịch. Vi khuẩn có lợi phát triển sẽ khống chế số lƣợng vi khuẩn có hại,
giúp tạo nhóm vitamin B, K, hỗ trợ cho hệ miễn nhiễm của cơ thể một cách thích
hợp. Với sự hỗ trợ của vi khuẩn có lợi, hệ miễn dịch ở động vật non đƣợc kích
hoạt và huấn luyện. Hai vi khuẩn này cùng tồn tại trong đƣờng ruột và có sự đối
kháng, cạnh tranh nhau.
Bổ sung probiotic sẽ tăng khả năng kháng bệnh, tăng khả năng tiêu hóa
hấp thu, giúp con vật khỏe mạnh, ít mắc bệnh. Khi cân bằng nghiêng về vi khuẩn
có lợi, cơ thể đƣợc bảo vệ tránh các bệnh nhiễm khuẩn đƣờng tiêu hóa hay rối
loạn các chức năng làm giảm khả năng sinh trƣởng và sinh sản của con vật.
2.4.1. Thành phần của chế phẩm probiotic
Một đặc trƣng của chế phẩm probiotic dùng trong chăn nuôi đƣợc sản xuất
hiện nay là:
- Thƣờng có từ 2 chủng vi sinh vật: Bào tử họ Bacillus, họ Lactobacillus
và một vài chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae, một số loại vitamin A,
E, B1 và các chất khác nhƣ Folic acid, Niacin, Lactose, Protease, Amylase,
Lipase, β-Glucanase, Xylanase, Dextrose.
- Chế phẩm có mơi trƣờng chứa các chủng VSV ni cấy và các sản
phẩm lên men của chúng.
Vì vậy các chế phẩm có chứa số lƣợng các tế bào VSV sống và các sản
phẩm của quá trình lên men. Quá trình lên men tùy thuộc vào chủng VSV để sản
xuất và điều kiện ni cấy chúng. Nhƣng có thể nằm trong 4 thành phần:
Sinh khối tế bào:
- Chất dinh dƣỡng nội bào: protein, peptid, axit amin, vitamin, axit nucleic
- Chất dinh dƣỡng ngoại bào: polisaccharide, oligosaccharide có tác dụng
làm chất dinh dƣỡng cho VSV có ích trong ruột và tăng phản ứng miễn dịch
Chất chuyển hóa ngoại bào
- Hợp chất có hƣơng thơm tăng vị ngon của thức ăn.
- Hợp chất kích thích tăng trƣởng khơng xác định
- Một số Nucleotid có vai trị quan trọng trong tăng khả năng miễn dịch.
9
Thành phần biến đổi của cơ chất:
Trong trƣờng hợp môi trƣờng lên men có bột ngũ cốc, VSV sẽ lên men
làm biến đổi thành phần polysaccharide peptid trong ngũ cốc thành các chuỗi
oligo – saccharid và peptid nhỏ hơn.
Enzyme
Lên men hình thành các enzyme gồm: Amylaza, catalaza, lactaza, lipaza,
proteaza… tăng khả năng tiêu hóa hấp thu thức ăn.
2.4.2. Tác dụng của probiotic
Việc sử dụng chế phẩm probiotic nhƣ là nguồn thức ăn bổ sung trong chăn
nuôi tạo đƣợc sự bảo hộ tốt đối với hệ sinh thái đƣờng ruột, giúp cho hệ VSV
trong đƣờng tiêu hóa duy trì đƣợc sự cân bằng theo hƣớng có lợi cho vật chủ.
Trên cơ sở này ngăn ngừa sự rối loạn tiêu hóa là một mắt xích quan trọng gây ra
bệnh đƣờng ruột làm ảnh hƣởng đến tăng sức đề kháng và tốc độ sinh trƣởng của
vật nuôi.
2.4.3. Sản phẩm và ứng dụng
Hiện nay, có nhiều loại sản phẩm bổ sung probiotic trong đó probiotic
chịu nhiệt đang đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến. Sản phẩm ở dạng bột rất
thuận tiện cho việc sử dụng: có thể trộn lẫn với thức ăn hoặc hịa với nƣớc sạch
cho gà uống. Khơng chỉ có sản phẩm trên gà mà còn cả ứng dụng sản phẩm trên
lợn, tôm, cá.
Việc sử dụng probiotic ở động vật và nuôi trồng thủy sản đƣợc đánh giá
cao. Probiotic giúp cải thiện sức khỏe của động vật, giúp tăng trọng, giảm tỉ lệ
chết non và ngăn chặn tác nhân gây bệnh. Sự lạm dụng kháng sinh trong ngành
chăn nuôi và khả năng đề kháng kháng sinh đã làm tăng mối quan tâm đến
probiotics.
Việc sử dụng probiotics trong thực phẩm đƣợc để xuất rằng có thể làm
giảm nguy cơ gây bệnh từ thực phẩm sang ngƣời. Năm 2003, Ủy ban khoa học
châu Âu (EC) về dinh dƣỡng động vật đã khuyến cáo rằng: những giống vi khuẩn
trƣớc đây có thể chấp nhận nhƣ một probiotic động vật thì bản chất của gen đề
kháng kháng sinh phải đƣợc xác định và những chủng mang gen đề kháng kháng
sinh đƣợc sử dụng trong y dƣợc thì khơng nên bổ sung vào thức ăn chăn ni trừ
khi vi khuẩn đó có đột biến trên gen đề kháng kháng sinh. Chính sách này sẽ
10
ngăn chặn đƣợc việc sử dụng các vi khuẩn có khả năng truyền gen kháng kháng
sinh sang các vi khuẩn khác làm probiotic bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Điều
này cũng hạn chế ứng dụng của probiotic cho ngƣời.
Thực tế thì probiotic cần thiết đƣợc bổ sung vào thức ăn chăn nuôi trong
nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và an tồn đối với con ngƣời. Sự bám dính lên
niêm mạc đƣờng tiêu hóa của vi khuẩn probiotic đƣợc xem là cơ chế quan trọng
để ngăn các tác nhân gây bệnh.
2.5. HỆ VI SINH VẬT ĐƢỜNG RUỘT VÀ TÁC ĐỘNG CỦA HỆ VI SINH
VẬT ĐẾN SỨC KHỎE CỦA VẬT NUÔI
Trong các cơ chế bảo vệ nói chung, hệ thống miễn dịch, với các phản ứng
đặc hiệu và không đặc hiệu, giúp chống lại các vi sinh vật gây bệnh.
Bên cạnh sự hấp thụ các chất dinh dƣỡng, đƣờng tiêu hóa cịn đóng vai trị
quan trọng nhƣ là cơ quan miễn dịch lớn nhất trong cơ thể. Do đó, nó là hệ thống
bảo vệ và là hàng rào quan trọng chống lại các tác nhân gây bệnh xâm nhiễm.
Khu hệ vi sinh vật đƣờng ruột cũng đƣợc coi là một trong các yếu tố chống lại
các tác nhân gây bệnh.
Tuy nhiên, mật độ vi sinh vật ở các phân đoạn khác nhau của đƣờng tiêu
hóa (dạ dày; tá tràng; ruột non và ruột già) ở loài động vật dạ dày đơn rất khác
nhau (khoảng 101-103; 101-104; 105-108 và 109-1012 cfu/ml chất chứa tƣơng ứng)
(Jans, 2005).
Sức khỏe của vật nuôi phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: trạng thái sinh lý của
vật chủ, khẩu phần thức ăn và hệ vi sinh vật. Các yếu tố này chịu tác động của
môi trƣờng, của các stress và tác động qua lại lẫn nhau. Trong số các nhân tố
trên, hệ vi sinh vật đƣờng tiêu hóa đóng vai trị trung tâm, chỉ một biến động bất
lợi của một trong hai yếu tố còn lại cũng ảnh hƣởng xấu tới hệ vi sinh vật. Sự
cộng sinh của các lồi vi sinh vật trong đƣờng tiêu hố của vật nuôi (chủ yếu là
trong ruột) tạo nên một hệ sinh thái mở và mối cân bằng của quần thể vi sinh vật
đƣợc xác lập chỉ một thời gian rất ngắn sau khi sinh (Jans, 2005).
Có nhiều quan điểm khác nhau về mối tƣơng quan cân bằng của hệ vi sinh
vật ruột. Theo Jans (2005), để đánh giá trạng thái cân bằng, các vi sinh vật ruột
đƣợc chia thành 3 nhóm (1) nhóm chủ yếu (main flora) gồm các lồi vi khuẩn kị
khí (Clostridium; Lactobacillus; Bifidobacteria; Bacteroides, Eubacteria); (2)
11
nhóm vệ tinh (Satellite flora), gồm chủ yếu là Enterococcus và E. coli, và (3)
nhóm cịn lại (Residual flora) gồm các vi sinh vật có hại nhƣ Proteus,
Staphylococcus và Pseudomonas… Một quần thể vi sinh vật đƣợc coi là cân
bằng khi tỷ lệ của các nhóm dao động trong khoảng 90; 1,0 và 0,01% tƣơng ứng.
Trạng thái mà các nhóm này hình thành một tỷ lệ 90:1:0,01 đƣợc gọi là trạng thái
“eubiosis” (tiếng Hy Lạp có nghĩa là sự chung sống có lợi giữa các vi khuẩn với
nhau và với vật chủ). Ở trạng thái “eubiosis”, vật chủ cung cấp các điều kiện
sống lý tƣởng nhƣ nhiệt độ ổn định, pH trung tính, dinh dƣỡng và sự đào thải các
chất chuyển hóa. Đổi lại, hệ vi sinh vật sẽ mang lại lợi ích cho vật chủ thơng qua
tăng cƣờng tiêu hóa các chất dinh dƣỡng, giải độc, tổng hợp các vitamin nhóm B
và vitamin K, loại trừ các vi sinh vật có hại, tăng cƣờng đáp ứng miễn dịch của
vật chủ. Sự cân bằng của hệ vi sinh vật trong đƣờng tiêu hóa bị tác động bởi một
số nhân tố vô sinh và hữu sinh nhƣ: sinh lý vật chủ, khẩu phần thức ăn và cơ cấu
nội tại của bản thân hệ vi sinh vật. Thức ăn là nền dinh dƣỡng cơ bản của vi sinh
vật, bởi vậy sự thay đổi thành phần khẩu phần, thức ăn không đảm bảo vệ sinh,
phƣơng pháp cho ăn không hợp lý... đều làm tổn hại đến trạng thái cân bằng hệ vi
sinh vật ruột. Tƣơng tự nhƣ vậy, các chất bài tiết của hệ tiêu hóa (dịch mật, các
enzym, chất đệm và chất nhầy...) cũng nhƣ kiểu và tần số nhu động ruột cũng tác
động trực tiếp đến hệ vi sinh vật. Kiểu và tần số nhu động ruột bị tác động rất lớn
bởi các stress (sinh đẻ, cai sữa, dồn chuồng, vận chuyển...)
Để cải thiện quan hệ cân bằng của hệ vi sinh vật ruột ở vật nuôi, một
phƣơng pháp thƣờng đƣợc áp dụng là bổ sung vào khẩu phần thức ăn một số loại
kháng sinh liều thấp nhƣ những chất kích thích sinh trƣởng. Tuy nhiên, việc sử
dụng kháng sinh trong thức ăn chăn ni một cách khơng có kiểm sốt đã và
đang gây ra những hậu quả đáng lo ngại về vệ sinh an toàn thực phẩm và đặc biệt
là gây nên tình trạng kháng thuốc ngày càng gia tăng của các vi khuẩn gây bệnh
trên ngƣời và vật nuôi. Hiện nay, khối liên minh châu Âu (EU) đã cấm sử dụng
kháng sinh để bổ sung vào thức ăn nhƣ chất kích thích sinh trƣởng từ ngày 01
tháng 01 năm 2006. Việc cấm sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi cũng
đặt ra những thách thức lớn về kỹ thuật, đặc biệt đối với chăn nuôi gia súc, gia
cầm non hoặc trong điều kiện vệ sinh kém và vật ni chịu nhiều stress. Để vƣợt
qua những thách thức đó, đã có rất nhiều những nghiên cứu nhằm tìm ra tác nhân
để thay thế kháng sinh nhƣng phải an toàn với vật ni. Một trong những tác
nhân tìm ra đó là probiotic.
12
2.6. CẤU TẠO VI THỂ CỦA RUỘT NON
Về mặt đại thể, hệ tiêu hóa của gia cầm gồm ống tiêu hóa và các tuyến
tiêu hóa lớn. Ống tiêu hóa gồm: miệng, hầu, thực quản, dạ dày (dạ dày tuyến và
dạ dày cơ), phần ruột trƣớc (ruột non) , ruột sau (ruột già bao gồm cả hai manh
nang) mở ra ở ổ nhớp. Các tuyến tiêu hóa lớn có gan và tụy. Mỗi đoạn có cấu tạo
phù hợp với chức năng.
Thành ống tiêu hóa đi từ trong ra ngồi có 3 lớp áo: lớp áo trong, lớp áo
giữa, lớp áo ngoài.
Ruột non giữ vai trị quan trọng trong việc tiêu hóa thức ăn. Đồng thời là
nơi hấp thu chủ yếu các chất dinh dƣỡng từ thức ăn đƣa vào. Những chức năng
này phản ánh rõ trên cấu tạo của ruột non. Nó có tuyến tiết dịch tiêu hóa và các
phần hấp thu đặc biệt nhƣ nếp gấp, lông nhung và riềm hút.
Số lƣợng lông nhung ở tá tràng nhiều hơn so với không tràng và hồi tràng.
Lông nhung làm tăng diện tích bề mặt của ruột non lên 10 lần và cách nhau bởi
những rãnh hẹp.Vi nhung là sự biến đổi phần đỉnh của màng nguyên chất của tế
bào biểu mô phủ trên bề mặt lông nhung, chúng giúp gia tăng diện tích hấp thu
của ruột non lên 20 lần.
Lớp niêm mạc
Lớp biểu mô: biểu mô phủ lông nhung ruột thuộc loại biểu mơ phủ đơn
trụ, có riềm hút và đƣợc cấu tạo bởi ba loại tế bào:
Những tế bào mâm khía (tế bào hấp thu): tế bào hình trụ, nhân bầu dục,
đỉnh tế bào có những khía dọc do bào tƣơng tạo thành gọi là những vi nhung. Vi
nhung dài 1-1.5 µm và có đƣờng kính 0.1 µm.
Tế bào đài: nằm xen giữa những tế bào mâm khía. Đây là những tế bào
phần giữa phình to, hai đầu thon lại.
Tế bào ƣa crơm và ƣa bạc: có dạng một cái chai, đáy nằm trên đáy của
biểu mô. Thƣờng gặp tế bào này ở phần đỉnh lông nhung.
Lớp đệm: đƣợc cấu tạo bởi tổ chức liên kết có nhiều lƣới sợi, đại thực
bào, lâm ba cầu. Ngoài ra, trong lớp đệm cịn có nang kín lâm ba chiếm cả chiều
cao niêm mạc và xuống cả phần dƣới niêm mạc. Một vài nơi nang kín lâm ba
tập họp lại thành mảng rộng gọi là mảng Payer.
Lớp cơ niêm: cấu tạo bởi tổ chức cơ trơn gồm lớp cơ vòng bên trong và
13
lớp cơ dọc bên ngoài.
Lớp hạ niêm mạc
Là tổ chức liên kết mềm chứa nhiều mạch quản, thần kinh và nang lâm ba.
Trong lớp đệm và tầng dƣới niêm mạc ruột non có hai loại tuyến: tuyến
Lieberkuhn và tuyến Brunner. Tuyến Lieberkuhn là tuyến ống đơn, thành của
tuyến đƣợc cấu tạo từ tế bào hấp thu, tế bào đài và tế bào nội tiết đƣờng ruột
đƣợc thấy ở tất cả các đoạn ruột và nằm trong niêm mạc. Tuyến Brunner ở tá
tràng , ở tầng niêm mạc và tầng dƣới niêm mạc.
Lớp áo cơ
Cấu tạo lớp áo cơ là tổ chức cơ trơn. Lớp cơ vịng phía trong dày, lớp cơ
dọc phía ngồi mỏng. Giữa hai lớp có tổ chức liên kết thần kinh và mạch quản.
Lớp áo ngoài
Lớp áo ngoài là tổ chức liên kết.
Nhƣ vậy, khi bổ sung sản phẩm probiotic vào thức ăn sẽ làm cấu tạo
long nhung thay đổi. Số lƣợng lông nhung đƣợc tăng lên và đƣợc bảo vệ,
tránh các tác động từ các vi khuẩn có hại. Từ đó làm tăng khả năng chuyển
hóa và hấp thu thức ăn.
Hình 2.3. Cấu tạo ruột non
2.7. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PROBIOTIC
Nghiên cứu của Luc Shiming (1980) cho thấy chế phẩm Lactobacillus
đƣợc phân lập từ gà con khỏe mạnh có tác dụng phịng và trị bệnh pullorum (tiêu
14
chảy cấp tính và ác tính hàng loạt ở gà).
Nghiên cứu của Tortuero (1989) cho thấy bổ sung hỗn hợp L.acidophilus
và S. faecium cho gà thịt giai đọan 5-8 tuần đã cải thiện 2% tăng trọng và hiệu
quả sử dụng thức ăn.
Nghiên cứu của Nguyễn Duy Hoan và Trần Thị Kim Oanh (2001) sử dụng
Sacchromyces ssp, Aspergillus ssp, Lactobacillus ssp trong chăn nuôi gà thả
vƣờn giúp làm tăng tỷ lệ thịt, giảm mùi hôi của chuồng và giảm tiêu tốn thức ăn.
Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh, probiotic bổ sung vào thức ăn chăn
nuôi đang đƣợc phát triển mạnh mẽ trên thế giới do những hiệu quả to lớn của nó
trong việc tăng năng suất vật ni, nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn, hạ giá
thành sản xuất và bảo đảm vệ sinh an toàn sản phẩm. Những loài vi khuẩn, nấm
men nhƣ: Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus platarum, Bacillus subtilis,
Bacillus megaterium, Treptococcus faecium, Saccharomyce boulardii,
Sacchromyces serevisiae. Đã đƣợc phân lập, nuôi cấy và bào chế dƣới dạng chế
phẩm vi sinh, probiotic, prebiotic bổ sung vào thức ăn nhằm cải thiện khả năng
năng tiêu hóa, hấp thu, nâng cao sức đề kháng và thay thế sử dụng kháng sinh,
hóa dƣợc trong thức ăn chăn nuôi (Simon, 2001).
Lema (2001) sử dụng các loài Lactobacillus acidophilus, Streptocccus
faecium; phối hợp giữa Lactobacillus acidophilus với Streptocccus faecium,
Lactobacillus casei, L. fermentum và L. plantarum trộn trong thức ăn cho cừu
trong thời gian 7 tuần với liều 6x106 CFU/kg thức ăn để khảo sát sự bài thải
E.coli O157 :H7.
Martin Král (2012) và nhiều nghiên cứu khác về ứng dụng các chế phẩm
probiotic trong chăn nuôi gia cầm cho thấy hỗn hợp Lactobacillus cidophilus với
Streptocccus
faecium,
Lactobacillus
casei,
L.fermentum
và
L. plantarum đã làm giảm sự bài thải E.coli trong phân.
Chủ yếu các nghiên cứu đã tuyển chọn và phân lập vi sinh vật sản xuất chế
phẩm. Bên cạnh đó có các nghiên cứu ứng dụng các sản phẩm trên lợn, gà, thủy
sản. Nhằm phòng tránh tỷ lệ mắc bệnh đƣờng ruột nhƣ: bệnh phân trắng lợn con,
tiêu chảy, tăng tỷ lệ đẻ, tăng khả năng cho thịt.
Kết quả thử nghiệm một số sản phẩm probiotics gia cầm
Những nghiên cứu trên gia cầm tại các trƣờng đại học của Maryland và
phía Bắc bang Carolina, sử dụng một sản phẩm Primalac cho thấy là probiotic
15