Luận văn nghiên cứu đặc tính sinh học của các vi sinh vật phù hợp cho lên men thức ăn thô xanh dạng lỏng phục vụ chăn nuôi lợn

1 MỞ ĐẦU Theo báo cáo Cục Chăn nuôi, nước ta có đàn lợn khoảng 29 triệu con, đứng đầu ASEAN, đứng thứ châu Á nằm nhóm 15 nước có đàn lợn lớn giới Tốc độ tăng trưởng đàn lợn giai đoạn 2007 – 2017 đạt trung bình 0,91%/năm Sản lượng thịt lợn năm 2016 đạt mức kỷ lục 3,36 tấn, tăng 5% so với năm 2015 đứng thứ giới sau Trung Quốc, Mỹ, Đức, Tây Ban Nha, Brazil Nga Lợn thịt xẻ ngạch xuất sang thị trường Hong Kong Malaysia khoảng 15-20 ngàn (tương đương 200.000 con) giai đoạn từ năm 2013 - 2016 Các số liệu thống kê cho thấy, tình hình xuất thịt lợn Việt Nam hồn tồn khơng tương xứng với lực sản xuất nước Nguyên nhân thịt lợn Việt Nam cạnh tranh với thịt lợn xuất nước giá thành sản xuất cao, phụ thuộc vào thức ăn công nghiệp, chất lượng thịt không bảo đảm, dư lượng kháng sinh vượt ngưỡng cho phép Năm 2017 đặc biệt khó khăn với ngành chăn ni Việt Nam việc xuất lợn theo đường tiểu ngạch giảm mạnh nhu cầu thịt lợn Trung Quốc sụt giảm, chi phí chăn ni lợn cao giá bán, nguồn cung cao cầu dẫn tới nhiều chuồng trại chăn nuôi lợn bỏ trống Trong chăn nuôi lợn, thức ăn chiếm tới 70% chi phí yếu tố định chất lượng, giá thành sản phẩm Năm 2017, Việt Nam nhập 1,5 triệu thức ăn chăn ni thành phẩm từ nước ngồi, nhập 16,3 triệu nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi nguồn nguyên liệu nội địa đáp ứng 16,3 triệu Như ngành chăn nuôi nước thực tế mang lợi nhuận chủ yếu cho công ty sản xuất thức ăn Đây lý giá thịt lợn sản xuất nước cao dự kiến hạn chế lợi cạnh tranh với sản phẩm nhập Hiệp định Đối tác xuyên Thái Bình Dương (TPP) thực Ở nước nhiệt đới, việc sử dụng thức ăn thô xanh chăn nuôi lợn ngày phát triển so với hệ thống chăn ni thâm canh giảm chi phí đầu vào Một số nghiên cứu công bố lên men thức ăn thô xanh nâng cao hàm lượng protein thức ăn giàu xơ nhờ tăng sinh khối nấm men Manivanh Preston (2015) công bố lên men thân chuối dọc khoai nước cải thiện lượng protein thu nhận tốc độ tăng trọng lợn Để nâng cao dinh dưỡng loại thức ăn thô xanh đáp ứng nhu cầu phát triển chăn nuôi thâm canh, cần thiết phải áp dụng đồng thời công nghệ chế biến lên men thích hợp Để hạ giá thành thức ăn chăn nuôi, tăng tỷ lệ chất xơ cần sử dụng, số nghiên cứu sử dụng vật liệu thô xanh bã sắn, bã rong riềng, thân/vỏ chuối, bèo tây, cỏ voi… để thay phần ngũ cốc Theo số nghiên cứu, mẻ lên men hỗn hợp thức ăn có thành phần dinh dưỡng cân đối kết hợp với nước tạo hỗn hợp thức ăn lỏng (Liquid Feed, LF) cho lợn không cần sử dụng thêm loại thức ăn bổ sung (Scholten et al., 2002) Ưu điểm trình lên men thức ăn dễ dàng kiểm soát giúp cho thức ăn khơng bị hỏng nhờ q trình lên men lactic, thời gian lên men không dài tạo loại LF có chất lượng tốt Nhóm vi sinh vật (VSV) chủ yếu sử dụng công nghệ gồm nấm men Saccharomyces cerevisiae, Bacillus spp., Lactobacillus spp Chất lượng thức ăn lên men tự nhiên cải thiện cách bổ sung loại vi khuẩn lactic (Lactobacillus plantarum Pediococcus spp.), nấm men vi sinh vật khác vào môi trường lên men đồng thời giúp giảm pH thức ăn, tăng lượng axit lactic giúp bảo quản thức ăn (Scholten et al., 2002) Do tầm quan trọng tiềm sử dụng vi sinh vật cho lên men thức ăn thô xanh cho chăn nuôi lợn, thực đề tài “Nghiên cứu đặc tính sinh học vi sinh vật phù hợp cho lên men thức ăn thô xanh dạng lỏng phục vụ chăn nuôi lợn” với mục tiêu tuyển chọn VSV phù hợp cho việc tạo chế phẩm để lên men chế biến thức ăn thô xanh (TATX) dạng lỏng cho chăn nuôi lợn, với nội dung sau đây: Tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus spp sinh celllase enzym ngoại bào cao; Tuyển chọn chủng vi khuẩn lactic sinh axit lactic cao; Tuyển chọn chủng nấm men tích lũy protein đơn bào cao; Đánh giá đặc tính ức chế vi sinh vật gây bệnh, chịu muối mật, kháng kháng sinh chủng tuyển chọn; Nghiên cứu lên men, thu hồi sinh khối VSV tạo chế phẩm vi sinh; Bước đầu ứng dụng chế phẩm vi sinh cho lên men thức ăn thô xanh dạng lỏng CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 THỨC ĂN THÔ XANH VÀ LÊN MEN THỨC ĂN THÔ XANH DẠNG LỎNG CHO CHĂN NUÔI LỢN 1.1.1 cho lợn Nguồn thức ăn thô xanh phù hợp sử dụng lên men thức ăn Thức ăn thô xanh nước ta đa dạng phong phú, bao gồm thân cây, cỏ trồng mọc tự nhiên, sinh trưởng cạn nước, nguồn cung cấp thức ăn quan trọng cho gia súc nước ta Thức ăn thô xanh chứa hầu hết chất dinh dưỡng cần thiết cho vật nuôi, phần lớn giàu protein, vitamin, khoáng đa lượng, vi lượng cần thiết Cỏ Voi sử dụng làm thức ăn thô xanh suất thu hoạch cỏ cao, suất từ 100-300 tấn/ha/năm lên đến 500 tấn/ha/năm Sau trồng tháng thu lứa đầu, sau 40-45 ngày cắt lần Ở Việt Nam thời điểm cắt tốt 80 ngày (cao 80-100 cm) Giá trị dinh dưỡng cỏ voi bao gồm 20% vật chất khơ, có 9% protein thơ, 28,6% xơ thơ, 14,8% khống, 1,1% NN 46,5% NFE so với vật chất khô (Gohl 1975) Tại vùng nông thôn bèo tây từ lâu tận dụng làm thức ăn để chăn nuôi lợn Bèo tây tồn tự nhiên mặt nước ao, hồ, đầm Bèo tây có hàm lượng chất khơ thấp (6 – 7%) nhiều xơ (trên 200 g/kg chất khơ), giàu khống 180 – 190 g/kg chất khơ giá trị lượng thấp (1800 – 1900 Kcal/kg chất khô; hay 7,6 – 8,0 MJ/kg chất khô) Cây rau muống thực vật có tốc độ sinh trưởng nhanh mùa mưa, chịu lạnh, sử dụng rộng rãi chăn nuôi lợn Hàm lượng chất khô rau muống trung bình 100 g/kg rau tươi Trong kg chất khơ có 2450 – 2500 kcal (10,3 – 10,5 MJ) lượng trao đổi 170 – 250 g protein thô, 130 – 200 g đường, 100 – 115 g khoáng tổng số Rau muống dùng làm thức ăn xanh cho lợn tốt, thích hợp với mơ hình chăn ni nơng hộ Cây khoai lang ngồi mục đích trồng để lấy củ cịn có mục đích trồng để cung cấp thức ăn thơ xanh cho vật ni Khoai lang chăm sóc tốt có khả tái sinh nhanh, thu cắt nhiều lần năm cho suất cao Giá trị dinh dưỡng thân khoai lang thu hoạch non đạt mức Protein thân đạt trung bình khoảng 15 – 16% vật chất khơ, xơ thô khoảng 16 – 17%, nguồn thức ăn tốt cho gia súc dày đơn (Điền Văn Hưng 1975) Với ưu nước nhiệt đới quanh năm trái xanh tốt, ngành chăn nuôi Việt Nam ln sẵn có nguồn ngun liệu phong phú Song song với nguồn thức ăn xanh phong phú đa dạng nguồn phụ phẩm công, nông nghiệp dồi như: bã bia (vật chất khô (92,5-93%), protein thơ (23,5-27%), lipit (6,2-6,5%), xơ thơ (14,0-15,5%), khống (3,7-4%)), bã sắn (hàm lượng tinh bột từ 8%, xơ chiếm khoảng 15 - 20%), phù hợp làm nguyên liệu chế biến thức ăn gia súc lại nghèo chất đạm) bã dong riềng (hàm lượng protein thô bã dong riềng ướt 0,9%, bã dong riềng khô 3,45%, hàm lượng lipid thô 0,1% bã dong riềng ướt, 1% bã dong riềng khô tỉ lệ xơ bã ướt bã khô 2,7% 8,28%) (Điền Văn Hưng 1975) 1.1.2 Yêu cầu chung số nhóm vi sinh vật sử dụng lên men thức ăn thô xanh dạng lỏng Mật độ VSV thức ăn lên men dạng lỏng (Fermented Liquid Feed, FLF) thông thường đạt 106 - 107 CFU/ml (Royer et al., 2003) Lên men thức ăn cho lợn hồn chỉnh thường thơng qua pha: Pha trộn nguyên liệu với nước pH > 6, thời điểm cho phép tăng nhanh trực khuẩn đường ruột; Pha sau lên men thức ăn, pH xuống ~ 4.0 giúp hạn chế phát triển vi khuẩn thuộc chi Enterobacteriaceae vi khuẩn gây bệnh đường ruột khác; Pha quần thể LAB giúp ổn định pH, mật độ nấm men thức ăn tiếp tục tăng nhờ sử dụng nguồn protein nguyên liệu thô xanh giúp thức ăn ổn định tăng cường hàm lượng protein nấm men đơn bào thức ăn (Odunfa, Oyeyiola 1985, Russell et al., 1996) Năm 2010, tìm thấy 146 chủng vi khuẩn có khả kiểm sốt Salmonella có FLF Vi khuẩn LAB thường sử dụng sản xuất FLF Lactobacillus plantarum Pediococcus spp (Missotten et al., 2010) Đa dạng nấm men FLF cao công bố số nghiên cứu Tại Châu Âu, lên men sản xuất FLF từ ngũ cốc, phế phụ phẩm nơng nghiệp lồi nấm men chủ yếu phân lập bổ sung vào mẻ lên men sau chủ yếu gồm loài Pichia galeiformis, P membranifaciens P anomala Trong vài nghiên cứu khác, nấm men chủ yếu sử dụng P fermentans Tuy nhiên, số nghiên cứu Châu Á sản xuất FLF từ nguyên liệu thức ăn thô xanh sử dụng chủ yếu Candida milleri (60%), Kazachstania bulderi (20%), Saccharomyces cerevisiae (20%) Đối với vi sinh vật phân giải chất xơ, vi khuẩn thuộc chi Bacillus, chủ yếu Bacillus subtilis, B licheniformis, B amyloliquefaciens sử dụng Nhóm vi khuẩn vừa có hoạt tính phân giải chất xơ, giàu enzyme thủy phân có hoạt tính probiotic (Gori et al., 2011) Năm 2002 sử dụng hai chế phẩm: chất A có L plantarum Enterococcus faccium chất B L plantarum Bacillus subtilis để ủ chua cao lương Trung Quốc cho thấy tác dung rõ rệt ủ đơn chủng, cụ thể làm giảm nhanh độ pH, tăng hàm lượng axit lactic (Wutai et al., 2002) Dùng probiotic cho lợn với L acidophilus (lô 1), Streptococcus faecium (lô 2), phối hợp L acidophilus với S faecium (lô 3), L acidophilus với S faecium, L casei, LactoBacillus fermentum L plantarum (lô 4) Để kiểm tra tồn hệ tiêu hóa lợn VK E coli Q157, ông trộn VK với liều x l06 CFU/kg thức ăn liên tục tuần Kết cho thấy lơ có tồn hệ tiêu hóa lợn VK E coli phân cao lô khác Khác biệt hồn tồn có ý nghĩa so với lơ đối chứng không dùng probiotic (Lema et al., 2001) Đã sử dụng chủng L plantarum L acidophilus phân lập từ ruột lợn để sử dụng làm chế phẩm probiotic (Balasingham et al., 2017) Nghiên cứu ảnh hưởng VK probiotic L reuteri ZJ625, L reuteri VB4, L salivarius ZJ614 Streptococcus salivarius NBRC13956 chăn nuôi lợn Kết cho thấy sử dụng chủng VK làm giảm hiệu chứng tiêu chảy lợn sau cai sữa (Dlamini et al., 2017) 1.1.3 Một số đặc điểm thức ăn thô xanh lên men dạng lỏng Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn lỏng lên men Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối bao gồm loại VSV ban đầu, số lượng chất lượng chất thông số lên men khác Số lượng vi khuẩn lactic (LAB) có mặt thực tế thức ăn chăn nuôi số lượng LAB thêm vào định đến mức độ sản sinh axit lactic Số lượng LAB nhiều làm sản sinh vi khuẩn lactic diễn nhanh so với trình sản sinh vi khuẩn gây bệnh Salmonella E coli (Missotten et al., 2010, Missotten et al., 2015) Thành phần loài vi khuẩn lên men thức ăn chăn nuôi dạng lỏng thay đổi suốt trình lên men, họ Pediococus pentosaceus có mật độ chủ yếu bắt đầu xảy lên men, sau ngày, LactoBacillus plantarum trở thành lồi có mật độ chủ yếu (Olstorpe et al., 2008) Sự phân bố có mặt nấm men làm ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn lên men tích cực tiêu cực Nấm men có khả gắn kết vi khuẩn có ruột bề mặt chúng, cách gây trở ngại gắn kết vi khuẩn với biểu mơ ruột Do đó, nồng độ nấm men cao thức ăn chăn nuôi lên men dạng lỏng làm giảm bệnh đường tiêu hóa Các thơng số khác nhiệt độ lên men, pH, tỷ lệ nước thức ăn ảnh hưởng đến đặc điểm thức ăn chăn nuôi lên men dạng lỏng Một số nghiên cứu báo cáo nên lên men thức ăn chăn ni nhiệt độ 20°C với pH < 4.5 nguồn bệnh từ ruột E coli Salmonella không chịu giá trị pH < 4.5 (Jensen 1998) Trong nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ lên men đến loại trừ Salmonella, kết cho thấy thời gian yêu cầu để hạn chế vi khuẩn 30oC ngắn nhiều so với 20oC Do đó, dù nhiệt độ tối thiểu lựa chọn tối ưu cho lên men thức ăn chăn nuôi dạng lỏng 20oC nhiệt độ 30oC thích hợp cho phép sản sinh axit lactic nhanh loại trừ nguồn bệnh liên quan đến ruột diễn nhanh (Jensen 1998) Lượng nước trình ủ men ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn lên men Tỷ lệ nước thức ăn thường sử dụng cho sản xuất thức ăn dạng lỏng lên men thức ăn dạng lỏng dao động 1:1,5 1:4,0 (Missotten et al., 2010, Missotten et al., 2015) 1.2 ĐẶC TÍNH SINH HỌC VÀ VAI TRỊ CỦA MỘT SỐ NHĨM VI SINH VẬT SỬ DỤNG LÊN MEN THỨC ĂN THÔ XANH DẠNG LỎNG 1.2.1 Vi sinh vật lên men lactic Trong trình lên men, VK lactic sinh sản phẩm chủ yếu axit lactic ức chế phát triển vi sinh vật gây bệnh hay gây hư hỏng sản phẩm, tác động lên màng tế bào chất vi khuẩn, ảnh hưởng đến chức bảo vệ chức dinh dưỡng màng tế bào, ức chế trình vận chuyển chủ động màng tế bào Axit lactic dễ dàng thấm qua màng tế bào, làm giảm pH nội bào tự oxi hố, làm ngưng q trình trao đổi chất, gây chết tế bào nhạy cảm với axit lactic, loại trừ VSV gây hại đường ruột Chẳng hạn VSV gây bệnh E coli (gây viêm ruột động vật non trẻ em), Salmonella Typhimurium, Salmonella cholerasuis (gây sốt thương hàn),… (Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Duy Thảo 1996, Kiều Hữu Ảnh 1999) 1.2.2 Vi khuẩn sinh enzyme ngoại bào Đối với vi sinh vật phân giải chất xơ, vi khuẩn thuộc chi Bacillus có hoạt tính phân giải chất xơ, giàu enzyme thủy phân có hoạt tính probiotic (Gori et al., 2011) đặc tính bật lồi Bacillus Nhiều lồi VK có khả số lượng thành phần loại enzyme không đầy đủ, chủ yếu sinh endoglucanase Riêng Bacillus chi sinh cellulose cao, chúng chủ yếu phân lập từ đất vườn nơi có nguồn xác bã hữu (rơm, rạ, mụn dừa, ) dồi Ví dụ như, cellulase từ B subtilis (Gori et al., 2011) … Đặc biệt số vật nuôi ăn thực vật hệ vi khuẩn đường ruột Bacillus, PaeniBacillus… có khả phân hủy cellulose tốt (Schwarz et al., 2001) Rút ngắn thời gian phân hủy thức ăn thơ xanh Các chủng Bacillus spp., có vai trò quan trọng nhờ khả tổng hợp nhiều sản phẩm thứ cấp kháng sinh, thuốc trừ sâu sinh học, hóa chất đặc biệt enzyme, (Smith et al., 2000) Bacillus tiết hoạt tính cao nhiều loại enzyme protease, lipase, amylase cellulase Ví dụ, B amyloliquefaciens chủng vi khuẩn có lợi, tiềm quan trọng thấy tiết cellulase áp dụng cho nhiều loại thức ăn động vật có vú để cải thiện mơi trường vi khuẩn đường ruột chúng Trong số VSV sinh αamylase, Bacillus gần có số lồi lớn Hầu lồi thuộc chi tìm thấy chủng sinh α-amylase, ví dụ B subtilis , B stearothermophilus, B licheniformis, B amyloliquefaciens, B circulans, B coagulan, B caldoliticus, B acidocodaricus, B megaterium…, B subtilis, B stearothermophilus, B licheniformis B amyloliquefaciens, biết đến loài sản xuất amylase tốt sử dụng rộng rãi sản xuất thương mại cho ứng dụng khác (Sundarram, Murthy 2014) Ngoài ra, q trình sinh trưởng, chi Bacillus cịn sinh loại enzyme ngoại bào khác alkaline phosphatase, galactosidase, chitinase, isomerase, glucanase, urease đặc tính bật loài Bacillus (Priest 1977) Nhiều nghiên cứu khẳng định rằng, Bacillus có khả kiểm sốt số vi khuẩn gây bệnh đường ruột lợn, điều khả sinh số enzyme ngoại bào chúng Một số chế phẩm vi sinh có Bacillus bổ sung vào phần lợn Toyocerin® làm giảm mức độ nghiêm trọng bệnh tiêu chảy, giảm tỷ lệ mắc bệnh lợn thử nghiệm với vi khuẩn gây bệnh đường ruột E coli (Williams et al., 2009) Rotease cellulase ức chế tăng trưởng số vi sinh vật gây bệnh thành tế bào chủng VSV gây bệnh có thành phần cellulose, protein, điển hình B licheniformis, B subtilis, B amyloliquefaciens, B majovensis (Son, Kim 2002) Nhờ hệ enzyme ngoại bào đa dạng, nhóm vi khuẩn Bacillus chuyển hóa chất cellulose, tinh bột, protein thành axit amin glucose dễ hấp thụ, góp phần cải thiện dinh dưỡng, kích thích tiêu hóa thức ăn giúp vật nuôi tăng trọng nhanh, đặc biệt lợn giai đoạn sau cai sữa Do vậy, nói khả sinh enzyme thủy phân hợp chất hữu đặc tính cần thiết việc nghiên cứu sử dụng Bacillus để tạo chế phẩm probiotic tiềm chăn nuôi 1.2.3 Nấm men tích lũy protein đơn bào Sinh khối nấm men sử dụng rộng rãi nguồn cung cấp protein cho người động vật thức ăn chăn nuôi sản phẩm bổ sung cho người Nhiều nghiên cứu sử dụng chủng nấm men S cerevisiae để sản xuất protein đơn bào, glucan, carotenoid (Mata-Gómez et al., 2014) Nhiều phế phụ phẩm công-nông nghiệp sử dụng làm nguồn chất để sản xuất sinh khối nấm men quy mô công nghiệp, đặc biệt rỉ đường Hiện nay, Saccharomyces cerevisiae chủng nấm men không ứng dụng rộng rãi ngành lên men đồ uống sản xuất protein đơn bào mà cịn bổ sung vào thức ăn chăn ni Thuật ngữ protein đơn bào hình hành giới khoa học từ năm 50 kỷ trước Thực tế loài người biết sử dụng loại protein chất có tế bào VSV từ lâu Protein đơn bào (SPC-Single cell protein) thuật ngữ loại chất dinh dưỡng có tế bào sản xuất từ VSV, sử dụng làm thức ăn cho người động vật Thuật ngữ không đơn giản protein từ tế bào thể đơn bào, nhiều VSV khơng phải thể đơn bào mà người ta khai thác chúng Do đó, thuật ngữ nên hiểu nguồn dinh dưỡng chứa nhiều protein từ VSV khác nhau, đơn bào lẫn đa bào (từ vi khuẩn, nấm men, nấm sợi tảo) (Nasseri, Khaviari 2011) Được sử dụng trước hết nguồn protein dinh dưỡng động vật, chủ yếu chăn nuôi Protein đơn bào tế bào khô vi sinh vật, sử dụng làm chất bổ sung protein thức ăn người thức ăn chăn nuôi Các vi sinh vật tảo, nấm, nấm men vi khuẩn, sử dụng nguyên liệu chất thải không tốn nguồn carbon lượng để tăng trưởng để sản xuất sinh khối, protein cô đặc axit amin Vì protein chiếm phần quan trọng số lượng tế bào vi sinh vật, vi sinh vật này, gọi protein đơn bào tập trung protein tự nhiên Với tiêu tốn thức ăn chăn nuôi công nghiệp, việc sử dụng sinh khối vi sinh vật thức ăn quan tâm (Suarez, Guevara 2018) Một số loài chủ yếu sử dụng trình lên men thức ăn thô xanh Saccharomyces cerevisiae, S boulardii, S unisporus (Bhattacharya et al., 2014) 1.2.4 Yêu cầu an toàn vi sinh vật sử dụng chăn nuôi Theo hướng dẫn số 90/679/EWG Cộng đồng Châu Âu an tồn sinh học, nhóm tác nhân sinh học vi sinh vật phân làm cấp độ an tồn, VSV cấp độ ứng dụng sản xuất Các loài thuộc Bacillus tiết enzyme thủy phân có khả phá vỡ vách tế bào, sinh tổng hợp loạt loại thuốc kháng sinh iturin, surfactin (Tsuge et al., 2001), fengycin (Phister et al., 2004), bacillomycin mycosubtilin (Ramarathnam et al., 2007) Về tính an tồn vi sinh vật sử dụng chăn nôi: Các chủng probiotic sử dụng cho động vật thủy sản sử dụng chủ yếu chủng L acidophilus, B subtilis, S cerevisiae, dùng bổ sung vào thức ăn Vi khuẩn lactic xem vi sinh vật an toàn (Generally Recognized as Safe, GRAS) sử dụng phổ biến ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm y tế, LactoBacillus plantarum loài LAB phổ biến ứng dụng rộng rãi ngành công nghệ thực phẩm, chăn nuôi (Saboda et al., 2014) 1.2.5 Một số đặc tính sinh học nhóm vi sinh vật sử dụng lên men thức ăn chăn ni Đặc tính ức chế vi sinh vật gây bệnh: Bacteriocin, sinh tổng hợp LAB, chất kháng khuẩn có chất peptit protein tổng hợp theo đường ribosome vi khuẩn Gram âm Gram dương Bacteriocin không gây dị ứng không gây hại cho sức khỏe người Do tính an tồn đặc tính đặc biệt nên khơng vi khuẩn LAB mà cịn 10 bacteriocin vi khuẩn sinh tổng hợp nghiên cứu rộng rãi (Bromberg et al., 2004) Sinh enzyme ngoại bào: q trình sống, nhóm vi sinh vật thường sản sinh chất có hoạt tính sinh học cần thiết để thích ứng với nhiều hoàn cảnh điều kiện MT sống Ngoài cellulase chúng cịn có khả sinh loại enzyme ngoại bào protease, amylase, alkaline phosohatase, glucanotransferase, galactosidase, chitinase, glucose, isomerase, glucanase, lipase, urease đặc tính bật lồi Bacillus Trong đó, Bacillus số VSV có khả sinh protease nhiều nhất, đặc biệt protease kiềm tính Đặc biệt, so với amylase lấy từ động vật vi nấm amylase từ Bacillus bền môi trường axit dày (Gupta, Westney 2003) Sự cạnh tranh sinh học Trong mơi trường tự nhiên ln có sẵn hệ vi sinh vật trạng thái cân tạo nên hệ sinh thái đặc trưng địa để trì sống Trong ruột động vật có 500 lồi vi sinh vật cộng sinh có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa, cung cấp chất dinh dưỡng điều biến miễn dịch Sự cân hệ sinh thái đường ruột xảy vi khuẩn gây bệnh có điều kiện phát triển mạnh Khả chịu pH axit muối mật (0,3%) tiêu chí quan trọng cho việc lựa chọn chủng vi khuẩn cho lên men thức ăn yếu tố định khả sống sót vi khuẩn dày (Saarela et al., 2000) Chủng L plantarum ZlP001 phân lập từ ruột lợn cho thấy khả sống sót tới 85,3;61,4 9,4% tiếp xúc với 0,1;0,3 0,5% muối mật môi trường nuôi cấy (Wang et al., 2012) Các chủng L plantarum 03, L plantarum 06, L plantarum 21, L plantarum 28 L plantarum 30 chịu đựng muối mật với hàm lượng lên tới 0,3% (Dowarah et al., 2018) Một số tác giả đưa khả chịu pH thấp hai chủng L reuteri BFE1058 L johnsonii BFE1061 phân lập từ phân lợn phát triển pH thấp 3,0 4,0 37°C (Du Toit et al., 1998) Các chủng L lactis Enterococcus faecium cho thấy khả chịu đựng pH axit tốt L casei P acidilactici (Guerra et al., 2007) Chủng Lacp29 có khả sống sót pH axit khơng thể tồn môi trường chứa 0,3% muối mật (Dowarah et al., 2018) B racemilacticus B coagulans chịu đựng nồng độ muối mật 0,3% (Dowarah et al., 2018); vài chủng khác B pasteurii, B seohaeanensis, B pantothenticus,… ST nồng độ NaCl 10% Đặc biệt, nhờ khả sinh bào tử mà nhiều lồi Bacillus có khả sinh trưởng sống sót MT axit MT kiềm Ví dụ chủng B 45 Cerevisiae MTX14 đạt mật độ 1012 CFU/g Trộn thành phần chế phẩm vi sinh với tỷ lệ sau: chủng B subtilis VTX16 (1%), B licheniformis VTX18 (1%), L plantarum LTX28 (2%), S Cerevisiae MTX14 (2%), sữa tách béo (4%), cám gạo (30%) bột ngô (60%) Chế phẩm dạng bột sấy thường (nhiệt độ 40°C) đến độ ẩm 5-8% Mật độ sau trộn đạt 109 CFU/kg Chế phẩm dạng bột giữ túi nhôm/túi polyethylen, hút chân khơng, hàn đóng gói tránh ánh sáng trực tiếp, khối lượng chế phẩm kg/1túi Bảo quản chế phẩm điều kiện: 4ºC nhiệt độ phịng (kết khơng cơng bố chi tiết) 3.7 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH CHO LÊN MEN THỨC ĂN THÔ XANH DẠNG LỎNG Sau nghiền trộn nguyên liệu theo tỷ lệ Bảng 3.9, mẫu thức ăn thời điểm khác nhau: 0h, 120h Kết cho thấy, so với thời điểm trước ủ sau 120h lên men phần cho lợn tỷ lệ chế phẩm vi sinh khác có thay đổi theo hướng cải thiện giá trị dinh dưỡng có khác biệt có ý nghĩa thống kê mức bổ sung khác tiêu dinh dưỡng khảo sát mức P