Bài giảng Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi: Chương 3 - TS. Nguyễn Thị Tuyết Lê

Bài giảng Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi: Chương 3 cung cấp cho người học những kiến thức như: Hệ vi sinh vật đường tiêu hoá động vật; Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột; Vai trò của các vi sinh vật probiotics trong chăn nuôi. Mời các bạn cùng tham khảo!

4/15/2017 Chương III HỆ VI SINH VẬT ĐƯỜNG TIÊU HÓA VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC VI SINH VẬT PROBIOTICS TRONG CHĂN NI 3.1 Hệ vi sinh vật đường tiêu hố vật ni * Mơi trường - đường tiêu hố - Nơi thực chức dinh dưỡng có cường độ cao (nghiền - tiêu hoá - hấp thu - tiết) - Hoạt động sinh lý môi trường diễn đặn có quy luật (Thức ăn  miệng  dày  ruột non  ruột già  ngồi) - Có dịch tiết: niêm mạc dày ruột tuyến phụ (nước bọt, dịch mật, dịch tuỵ) có chứa men giúp cho tiêu hoá: pepsin, chymosin, lipase, trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidase) - Nhiệt độ ổn định - Độ pH: tăng dần từ dày ruột (pH 1,5 – 64-6 6 -7,5) - Tiềm khử ôxy giảm dần từ dày đến manh tràng Nội dung chương 1.Hệ vi sinh vật đường tiêu hố động vật 2.Vai trị hệ vi sinh vật đường ruột 3.Vai trò vi sinh vật probiotics chăn nuôi 3.1.1 Vi sinh vật khoang miệng  Khoang miệng ln có cảm nhiễm số lượng chủng loại lớn vsv do: môi trường giàu chất dinh dưỡng, độ ẩm, To thích hợp, bề mặt sẵn có cho vsv phát triển  Hệ vsv khoang miệng: vk, virus, nấm, ĐVNS VK chiếm số lượng lớn ~ 100 triệu con/ml nước bọt (người), >600 lồi khác nhau, ½ chưa xác định - Một số loại VK thường gặp: streptococci, lactobacilli, staphylococci, corynebacteria, số lượng lớn vk kị khí đặc biệt bacteroides - VSV khoang miệng đưa từ môi trường vào theo thức ăn, nước uống  Ở điều kiện bình thường: - Nước bọt, dịch niêm mạc khoang miệng nên VSV tồn lâu - Do nuốt  VSV xuống dầy  bị tiêu diệt acid dày 3.1.2 Hệ vi sinh vật dày b Hệ vsv dày kép - Dạ dày mơi trường khơng thích hợp cho vsv nồng độ pH thấp (axit) - VSV dày đưa xuống từ khoang miệng theo thức ăn nước uống xuống a Hệ vsv dày đơn - Hydrochloric acid – HClphá vỡ mối liên kết - Pepsin – phân giải protein thành polypeptides Phần lớn VSV bị HCl (khoảng 0,2%) dịch vị tiêu diệt Một số VK đề kháng với axit ưa axit tồn phát triển Lactobacterium,, Streptococcus lactis, trực khuẩn lao, trực khuẩn có nha bào Bacillus subtilis, nhiệt thán … Thỏ ngựa: Hệ vsv manh tràng  tiêu hóa chất xơ - Các vk yếm khí (1011/g) chủ yếu: Eubacterium cellulosolvens, Bacteroides sp., Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus sp… - Nấm men (106/g): Saccharomycopsis sp Cấu tạo: Dạ dày túi (3 túi trước: cỏ, tổ ong, sách túi sau múi khế) - Dạ tổ ong (Reticulum): TA thành khối nhai lại, dị vật (đá, mảnh dây thép nhỏ…) giữ lại: bệnh dị vật - Dạ cỏ (Rumen): tiêu hóa, lên men (VK-yếm khí, hóa học) - Dạ sách (Omasum): nghiền nhỏ TA hấp thu nước, VFA - Dạ múi khế (Abomasum): giống dày dày đơn, tiêu hóa TA = hóa học, enzyme tiêu hóa (pepsin, rennin, dịch mật…), pH giảm 62,5 4/15/2017 *Môi trường cỏ - Dạ cỏ chiếm 85-90% dung tích dày, 75% dung tích đường tiêu hóa - Tác dụng: dự trữ, nhào trộn chuyển hóa thức ăn Dạ có khơng có tuyến tiêu hóa niêm mạc có nhiều núm hình gai, tiêu hóa thức ăn nhờ hệ vsv cộng sinh - Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vsv phát triển do: + Mơi trường yếm khí, nhiệt độ tương đối ổn định khoảng 38-42oC, pH từ 5,5-7,4 + Dinh dưỡng bổ sung đặn từ thức ăn - 50-80% chất dinh dưỡng thức ăn lên men cỏ - Sản phẩm lên men là: axit béo bay hơi, sinh khối vsv, chất khí (CH4, CO2) *Hệ vsv cỏ  Nhóm vi khuẩn: - >200 lồi, 99,5% yếm khí bắt buộc - 1010 -1012 tế bào/ml dịch cỏ - Nhóm vi khuẩn phân giải đường - Nhóm vi khuẩn lên men hemicellulose - Nhóm vi khuẩn phân giải cellulose - Nhóm vk tổng hợp amino acid từ Nitơ phi protein 4/15/2017 Sự phân bố VSV đường tiêu hóa động vật bình thường 3.1.3 Hệ vi sinh vật đường ruột b VSV manh tràng ruột già a VSV ruột non • Ở gia súc trưởng thành, mơi trường manh tràng ruột già thích hợp cho vi khuẩn phát triển lượng chất chứa nhiều, thời gian lưu chất chứa lâu, độ pH trung tính từ 67 Vì vậy, số lượng vi khuẩn lớn nhất, dao động từ 1011-1012CFU/g chất chứa • Hệ vi khuẩn chủ yếu vi khuẩn yếm khí Gram dương streptococci, lactobacilli, eubacteria, clostridia, peptostreptococci Nhóm vi khuẩn Gram âm chiếm 10% tổng số vi khuẩn đường ruột, chủ yếu gồm Bacteroides, Prevotella • Vai trị VSV ruột già:Phân giải chất cặn bã tạo sản phẩm độc hại cho thể CO2, NH3, H2S amin hữu histamine, indol, phenol, scanton - Lactobacilli streptococci VSV có mặt tuần đầu sau sinh  trì giai đoạn bú sữa với số lượng từ 107-109CFU/g chất chứa Các nhóm Clostridium, Bacteroides, Bifidobacteria … xuất sau - Sau cai sữa, hệ VSV gia súc trưởng thành hình thành ổn định, mang đặc điểm đặc trưng cho loài - Số lượng vi khuẩn ruột non dao động từ 107-109 tế bào/g chất chứa Hệ VSV tá tràng, không tràng chủ yếu VK lactic lactobacilli streptococci Ngồi cịn có nhóm Enterobacteria, Clostridium, Eubacterium Bifidobacteria - Hệ vi sinh vật đường ruột gia súc bị ảnh hưởng yếu tố: thức ăn, giá trị pH, thời gian chuyển thức ăn từ dày xuống ruột; thời gian thức ăn lưu lại đường ruột 3.1.5 Vai trò hệ vi sinh vật đường ruột vật nuôi a Vai trò VSV đường ruột đến phát triển tế bào niêm mạc ruột VSV đường ruột có ảnh hưởng tới cấu trúc, chức hoàn thiện đường ruột: - Tăng độ dày, độ dài lớp TB biểu mô niêm mạc ruột, lớp lông nhung khe biểu mơ ruột dài hơn, tăng kích thước manh tràng 4/15/2017 b Hình thành lớp rào cản (barrier) ngăn chăn xâm nhập vi khuẩn gây bệnh • Vi khuẩn có lợi đường ruột có khả bám dính tốt nhanh chóng nên chúng cạnh tranh vị trí bám niêm mạc ruột cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với nhóm gây bệnh Vi khuẩn gây bệnh bị đào thải ngồi theo phân • Chúng có hoạt tính lên men cao thành axít hữu cơ, làm giảm pH môi trường tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vt gõy bnh phỏt trin ã C ch ô phịng vệ » chống lại vi khuẩn có hại nhờ sản phẩm trao đổi chất nhóm vi khuẩn có lợi ví dụ axit hữu cơ, axit béo bay hơi, hoạt chất kháng khuẩn tự nhiên bacteriocins vi khuẩn lactic có tác dụng kháng khuẩn, kháng virus, kháng độc tố nấm mốc c Củng cố hệ miễn dịch đường ruột vật chủ • Ở gia súc non, hệ miễn dịch chưa phát triển hoàn thiện, tồn vi khuẩn có lợi đường ruột có ảnh hưởng tích cực đến phát triển hoàn thiện hệ miễn dịch cục vật chủ: - Tăng số lượng lymphocyte lớp hạ niêm mạc, - Tăng kích thước mảng Peyer hạch lympho - Tăng cường hoạt động đại thực bào hoạt động thực bào, tăng sản xuất IgA 3.2 VAI TRÒ CỦA CÁC VI SINH VẬT PROBIOTICS TRONG CHĂN NI d Tăng khả tiêu hóa hấp thu, anh hưởng tích cực đến sinh trưởng vật chủ Nhiều lồi VSV có khả sản sinh enzyme sacchrolytic cellulase, hemicellulase, pectinase, xylanase tăng tỷ lệ tiêu hóa xơ, tăng hiệu sử dụng thức ăn 4/15/2017 Đặc điểm vi sinh vật probiotics: • Có tác dụng tích cực vật chủ VSV lựa chọn nên thuộc nhóm Gram dương, kháng muối mật, kháng axit Số lượng chế phẩm tối thiểu 108CFU/g • Đề kháng lại với yếu tố chế biến thức ăn: nhiệt độ cao • Phải đạt yêu cầu, quy định an toàn sinh học, an toàn vệ sinh thực phẩm có lợi sức khỏe • Sống mơi trường yếm khí đường ruột: tỷ lệ sống sót cao, khả bám dính tốt nhanh chóng niêm mạc ruột Thích nghi sinh trưởng nhanh chóng đường ruột • Sản sinh sản phẩm trao đổi chất hữu ích: enzyme, chất kháng khuẩn bacteriocins… • Kiểm sốt pH đường ruột theo xu hướng giảm • Khơng gây hại cho tế bào niêm mạc ruột vật chủ • Có tác dụng ức chế vi sinh vật gây hại, gây bệnh • Với đặc điểm trên, vi sinh vật có đặc tính probiotics sử dụng để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm trì cân hệ sinh thái đường ruột vật nuôi  Một số dạng sản phẩm probiotics phổ biến thực tiễn: • Dạng cho uống (dạng bột hịa tan nước dung dịch) • Dạng cho ăn: bổ sung trực tiếp vào phần ăn • Một số cơng ty sử dụng công nghệ siêu bọc (microencapsulation matrix) chất mang composite (alginate beads, xanthan-gellan beads, fermented milk) để bảo vệ probiotics khỏi nhiệt độ cao sấy, ép viên • Sử dụng dạng bào tử chủng Bacillus hữu ích chọn lọc để giúp đề kháng với nhiệt độ cao sấy, ép viên  Liều sử dụng probiotics phải xác định cho chế phẩm riêng biệt cho giai đoạn sử dụng Sử dụng probiotics dinh dưỡng động vật dạng thức ăn bổ sung • Trong dinh dưỡng động vật, probiotics xếp vào nhóm thức ăn bổ sung • Các nhóm vi sinh vật probiotics sư dụng phổ biến chăn nuôi chia thành nhóm: - Nhóm vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus); - Nhóm Bacillus (B subtilis ) - Nhóm nấm men (Saccharomyces cerevisiae) • Các chế phẩm probiotics dạng đơn chủng: sử dụng chủng probiotics (L acidophilus Bacillus subtilis Saccharomyces cerevisiae…); Hoặc dạng đa chủng: phối hợp nhiều chủng vi khuẩn nấm men Chỉ sử dụng hàm lượng lớn probiotic thức ăn trường hợp: • Hệ VSV đường ruột vật ni chưa phát triển hồn thiện gia súc non • Hệ VSV đường ruột vật ni bị tác động với yếu tố stress thay đổi thức ăn, vẩn chuyển, thay đổi thời tiết, sử dụng kháng sinh dài ngày • Khi bổ sung kháng sinh thức ăn nhằm mục đích phịng bệnh, bổ sung thêm probiotics để ổn định hệ VSV đường ruột • Nguy nhiễm bệnh cao: nhập đàn, khí hậu thời tiết thay đổi, xung quanh có dịch • Thay đổi thành phần dinh dưỡng phần: tăng protein, phospho, Canxi, hàm lượng xơ thơ thấp , kích thích tăng sinh nhóm vi khuẩn có hại đường ruột b Cơ chế tác động probiotic 4/15/2017 c Hiệu tác động probiotic chăn ni ƠN TẬP CHƯƠNG Đặc điểm vai trò hệ VSV dày, ruột Probiotics gì? Đặc điểm? Cơ chế tác động? Vai trị chăn nuôi? Sử dụng chế phẩm sinh học có chứa VSV có lợi chăn ni nhằm mục đích gì? Tại sao? Cho biết việc sử dụng chế phẩm probiotics bổ sung vào thức ăn cho gia súc, gia cầm giúp hạn chế sử dụng/lạm dụng kháng sinh chăn nuôi ? ... ăn lên men cỏ - Sản phẩm lên men là: axit béo bay hơi, sinh khối vsv, chất khí (CH4, CO2) *Hệ vsv cỏ  Nhóm vi khuẩn: - >200 lồi, 99,5% yếm khí bắt buộc - 1010 -1 012 tế bào/ml dịch cỏ - Nhóm vi. .. nhóm vi sinh vật probiotics sư dụng phổ biến chăn nuôi chia thành nhóm: - Nhóm vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus); - Nhóm Bacillus (B subtilis ) - Nhóm nấm men (Saccharomyces cerevisiae)... tác dụng ức chế vi sinh vật gây hại, gây bệnh • Với đặc điểm trên, vi sinh vật có đặc tính probiotics sử dụng để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm trì cân hệ sinh thái đường ruột vật nuôi  Một số