Tổng quan về colostrum sữa non từ bò dê cừu vai trò ứng dụng và sản xuất colostrum từ bò, dê, cừu

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

1 Tổng quan về Colostrum 1.1 Colostrum 1a gi?

Colostrum, hay con gọi là sữa non hoặc sữa đầu, là sữa do thê mẹ của tất cả các loài động vật có vú tiết ra ngay sau khi sinh con Colostrum là thức ăn ban đầu cho thể con vừa mới sinh ra Không chỉ bao gồm một số lượng lớn các thành phần dưỡng chất quan trọng, Colostrum còn chứa các thành phần giúp cho sự hình thành và củng cỗ hệ miễn dịch cho thể con mới sinh Điều đó cho phép thể con có thê tự bảo vệ trước các tác động xấu của môi trường xung quanh Colostrum còn giúp thúc đây nhanh quá trình phát triển của các té bao va co quan chức năng trong cơ thé

Nếu thể con của các loài động vật như bò, dê, cừu trong vòng 12-24 gio sau khi sinh ra không được nhận Colostrum từ thể mẹ thì tỷ lệ tử vong sẽ rất cao khoảng 25%

1.2 Thanh phan Colostrum

Đối với các loài động vật khác nhau thì thành phần hoá học của Colostrum sẽ khác nhau, ngay cả ở những động vật cùng loài cũng không giống nhau Thành phần và chất lượng của Colostrum ở các loài hay ở những động vật cùng loài luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần thức ăn, điều kiện chăn nuôi, sức khoẻ, trọng lượng của con vật, loài giống và nhiều yếu tố khác

Bảng 1.1: Thành phần Colostrum và sữa thường của bò

Dé tai: Colostrum tit bo, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man

Immunoglobulin là thành phần phong phú nhất trong những yếu tố miễn dịch tìm thấy trong sữa non Hàm lượng Immunoglobulin trong sữa non Colostrum là cao nhất so với trong các thành phần khác của cơ thể như sữa thường, serum máu, nước mắt

Chức năng của các chuỗi phân tử đó là trói buộc và xâm chiếm các tô chức lạ giúp cơ

thé thoát khỏi sự lây nhiễm và bệnh tật

Bảng 1.2: Các thành phân chính và tỉ lệ của chúng trong Colostrum so với sữa thông bình thường (đữ liệu từ Holmes và các cộng sự năm 2002)

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Bang 1.3: Ham luong Immunoglobulin trong cdc thanh phan cia co thé

Mean Values mg/dl

IgG IgG, IgG, ig IgA

Adult Serum 1690 1100 Teo 260 50

Post Colostral Call Serum 755 M/A MA 175 N/A

(24 Hours)

Pre Golostal Calf Serum 16 M/A M/A 11 NYA

Fetal Call Serum (5 Months 4-16 My M/A 1-12 M/¿A lo Binh)

Colesirum 5050 4760 zpụ 420 300

Milk B1 B8 2 5 14

Tears 42-64 30-52 12 6 26-38 Saliva 5 4 1 1 22-56

Nazal Secretion B 4 z TRACE 185 Ayrehire Adull (Ages 2-9) 208/7 1b 1097 #71 3z

ICM BIOMEDICAL INE

COSA MESA, CA

Colosttum chứa khoảng 60 enzyme, trong đó có glucose-6-phosphate isomerase, phosphodiesterase, a-manosidase, galactosyltransferase Enzyme lactoperoxidase c6 mirc tăng nhanh chóng sau khi sinh và đạt tối sau 4 ngày (0.03mg/mL) và sau đó nó giảm xuống từ từ Hoạt tính của enzyme phosphatase và N-acetyl-B glucosaminidase trong Colostrum cao hơn từ 5 đến 10 lần so với trong sữa Nhóm proteinase có nồng độ 0.49ug/mL Đại điện là cathepsin D phá vỡ cấu trúc casein (o-S1, ø-S2, ), œ-lactalbulin nhưng không cắt được B-lactoglobulin có trong Colostrum

Colostrum cũng chứa những enzyme tính ức chế để bảo vệ các mô vú của con mẹ chống lại sự ảnh hưởng của protein phân giải bạch cầu Nồng độ của những enzyme này là cao nhất trong lần cho sữa đầu tiên và sau đó giảm nhanh chống Điển hình là ơ¡- antitripsin (250-800 g/mL) Nhóm có phân tử lượng thấp có hoạt tính enzyme ức chế khác (12-16 kDal) cũng tồn tai trong Colostrum nhưng không hoàn toàn có vai trò sinh lý như: serine protease và cysteine protease, œ;-antiplasmin Nồng độ các enzyme nay trong Colostrum cao hơn nhiều lần trong sữa (Theo Levieux,1999)

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Bảng 1.4: Các oligosaccharide có tính acid được dò bằng MALDI-TOF-MS ion âm (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry) trong

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Bảng 1.5: Các oligosaccharide trung tính được dò bằng MALDI-TOF-MS ion dương (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry) trong

Colostrum

HexiGlcNAcL Gal(B1-4)[Gal(B1-3)]GicNAc(B1-3)Gal(g1-4)GIc° 802 Hex;L Gal(B1-3)Gal(E1-3)Gal(51-3)Gal(g1—1;Glc” 851 Hex,L Gal(B1-3)Gal(E1-3)Gal(51-3)Gal(B1-3)Gal(E1- 1013

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

- Chất béo phức tạp: các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu

Bang 1.6: Thanh phan acid béo tie Colostrum của bò (Theo A Richard Baldwin và Herbert E Longeneker, giao su khoa hoa truong dai hoc Pittsburgh)

weight per cent molar per cent

- Nhóm tan trong nước: BI, B2, B3, B5, Bó, C

Nhìn chung hàm lượng các vitamin nhóm B trong Colostrum thường ôn định, là do chúng được tông hợp chủ yếu bởi các vi khuẩn trong ngăn thứ nhất đạ dày của nhóm động vật nhai lại và không phụ thuộc vào ngoại cảnh Tuy nhiên, hàm lượng vitamin tan trong chất béo bị ánh hưởng sâu sắc thành phần thức ăn và điều kiện thời tiết Đặc biệt hàm lượng vitamin A trong Colostrum nhiều hơn trong sữa thường

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Các nguyên tố khoáng khác như K, Na, CI đóng vai trò chất điện ly Cùng với lactose, chúng góp phần cân băng áp lực thâm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực máu

Ngoài ra sữa còn có một SỐ nguyên tố khoáng khác như : Zn, Fe, I, Cu, Mo 1.2.6 Các thành phần khác

%% Các chất miễn dịch

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau như antioxin, opsonin, bacteriolysin, precipitin, aglutimin Cac chat mién dich này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với co thé Chat mién dich rat dé bi phá hủy ở nhiệt độ 65 — 70 °C Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu

$% Các chất khí

Trong sữa tồn tại các chất khí như CO; (chiếm 50 — 70%), O; (chiếm 5 — 10%), NO;

(chiếm 20 - 30%) Ngoài ra trong sữa còn phát hiện có NH: Trong quá trình bảo quản và chế biến sữa, hàm lượng các chất khí này thay đổi Sự có mặt của các khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng

1.3 Sw hinh thanh Colostrum trong cơ thể động vật

Sự tiết sữa là một quá trình sinh lý được đặc trưng bởi sự tong hop, su bai tiết sữa Chức năng sinh lý này được thực hiện nhờ quả trình lọc chủ động và thụ động của các chất vô cơ, hữu cơ từ máu thông qua tuyến bài tiết của tuyến vú Tế bào của tuyến bài tiết tuyến vú, được gọi là phế nang, có dạng hình khối cầu, cấu trúc phân cực, có lỗ lumen sâu; đây là nơi sữa được tiết ra Tế bào của tuyến vú được nối với nhau bởi hàng loạt những phân tử có bản chất protein có cấu trúc phức tạp Những phân tử này bao gồm:

- Desmosome (D): chức năng kết nối chặt chẽ Các té bao năm sát cạnh nhau

- _ Gap Junction (G]): tạo khe hở nhỏ giữa các tê bào gân nhau, cho phép các phân tử có khôi lượng nhỏ đi qua

- Tight junction (TJ): bao quanh mang té bao, hinh thanh rao chan giữa dòng ngoại bào cân băng với huyết thanh máu và sữa bên trong của cấu trúc tuyến vú

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Fig 1.1 Mammary alveolus (Naitana et al.,

1992)

Hinh 1.1: Cau truc phế nang tuyến vú

Hình dạng và câu trúc phân cực của tê bào tuyên vú cho thây sự tôn tại của hệ thông cầu trúc hỗ trợ của khung tế bào Đây là một cấu trúc mạng lưới vi sợi vô cùng phức tạp được gắn chặt không gian bên trong của màng tế bào

Sự sinh trưởng và biệt hóa của tuyến vú được điều khiển bởi hormone Có 3 giai đoạn trong chu trình phát triển của tuyến vú: giai đoạn phát triển chính trong thời kì mang thai được đặc trưng bởi việc hình thành phế nang tiểu thùy don (lobulo-alveolar), giai đoạn tổng hợp và tiết sữa, giai đoạn co hồi được đặc trưng bởi sự thoái hóa của phế nang tiểu thùy đơn Trước thời kì dậy thì, các tuyến có tốc độ sinh trưởng giống như các bộ phận khác của cơ thể Tuy nhiên, sau khi buồng trứng phát triển thì tốc độ sinh trưởng của chúng lại lớn hơn Trước thời kì dậy thì khoảng 0-5 tháng, xảy ra sự kéo dài của hệ thống các Ống Đầu thời kì dậy thì xuất hiện các oestrogen, hoormone nữ Ban đầu các hoormone này xuất hiện riêng rẽ, sau đó khi buông trứng đã phát triển hoàn thiện, các hoormone này sẽ được sản sinh cùng với progresterone, một loại hoormone sinh trưởng Điều này làm cho tuyến vú có sự thay đôi lớn: sự phát triển của hệ thống các ống và hệ thống phế nang tiêu thùy đơn Tốc độ phát triển của phế nang tiểu thùy đơn bị ảnh hưởng bởi chế độ dinh dưỡng nếu con vật sử đụng nguồn thức ăn có quá nhiều năng lượng trước thời kì dậy thì sẽ làm bộ phận đệm mỡ vú phát triển quá mức và làm kìm hãm sự phát triển của các ống nhỏ Bất cứ yếu tỗ nào làm kìm hãm sự phát triển của các ống nhỏ sẽ làm giảm khả năng hình thành và vận chuyên sữa của tuyến vú

Tuy nhiên tuyến vú thực sự phát triển mạnh trong giai đoạn mang thai, khi đó thể tích sẽ tăng mạnh, các tiểu thùy phát triển trong mô đệm và sự hoạt động của hoormone sinh trưởng Sự phát triển của phế nang tiêu thùy đơn bắt đầu vào khoảng tháng thứ ba của quá trình mang thai, phát triển chậm trong tháng thứ 4 và tăng nhanh từ tháng thứ 5

Các thành phần của sữa chủ yếu là được tổng hợp bởi các tế bào bài tiết của tuyến vú từ các tiền chất được hấp thu từ quá trình tuần hoàn Các tiền chất này được lấy trực tiếp 13

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

hoặc gián tiếp từ các chất dinh dưỡng trong chế độ ăn uống Các biểu mô vú còn đóng vai trò như TJ có lỗ nhỏ và các paracellular trở thành hoạt động, do đó cho phép qua các chất giữa các tế bào biểu mô, hơn là qua chúng Trong trường hợp như vậy, lactose, K, P và di chuyên từ lumen ra dòng ngoại bào Kết quả là trong sữa nồng độ Na và Cl sẽ tăng trong khi nồng độ K và lactose sẽ giảm

Fig 1.3 A generalized scheme of milk synthesis and secretion (Mepham, 1987, modified)

1) Passage of precursor molecules from blood to extracellular fluid (ECF); 2) Absorption of precursor mole- cules from ECF into the secretory cells; 3) Intracellular synthesis of milk components and translocation of ‘se substances through the cell to the apical membrane; 4) Secretion of substances across the apical mem-

: into the alveolar lumen

Hình 1.2: Sơ đồ chưng thể hiện sự tổng hợp và tiết sữa

Nông độ serum albumin ciing như hoạt tính enzyme serum (g-l-antritrypsin, glutamic oxalacetic transaminase, y-glutamil transferase, N-acetyl-8-D-glucosaminidase) trong stra tăng lên cùng với sự cho qua các chất của mô bài tiết sự rò rĩ của TJ ảnh hưởng đến hoạt động của bộ khung tế bòa Điều này làm giảm các tính chất động học của nó trong quá trình vận chuyền các thành phần được tông hợp mới đến màng ở đỉnh của tế bào bài tiết Sự hạn chế cuả sự tiết ra các thành phan của sữa kìm chế sự tổng hợp và làm ảnh hưởng đến sự co hồi của các tế bào biểu mô Quá trình co hồi liên quan đến nhiều yếu tố, trong do plasminogen hay plasmin, enzyme tiéu hoa fibrin dong vai trò trung tâm Plasmin là một protease có nhiều trong sữa và có nguồn gốc từ máu Nó xuất hiện trong sữa cùng với các tiền chất Plasminogen thường kết hợp với các casein micelle và hình thành nên cơ chất cho hoạt tính của enzyme phân hủy protein Sự chuyển đổi giữa plasminogen và plasmin được điều khiển trực tiếp bởi chất kích hoạt plasminogen, gián tiếp bởi chất ức chết plasminogen Insulin trong huyết tương giống như yếu tố sinh trưởng sẽ đóng vai trò như chất kết nối của hoormone sinh trưởng, tình trạng dinh dưỡng của vật nuôi cũng đóng vai trò đáng kể trong hoạt động của chất kích hoạt plasminogen Plasmin ảnh hưởng đến các đặc tính của sữa và gây nên sự giảm sút của o và B-casein

Quá trình tiết sữa là sự tách bỏ sữa từ nang thông qua quá trình co lại của các tế bào của cơ biểu mô và các ống nhỏ khi xuất hiện phản xạ tiết sữa của thần kinh nội Hệ thống thàn kinh nội tiết sẽ hoạt động nhờ vào thụ thể cảm giác trong vú khi hút hoặc vắt sữa, nhờ vào kích thích có điều kiện xảy ra khi hút hoặc vắt sữa tín hiệu thần kinh sẽ đi qua tủy sống tới thùy sau của tuyến yên, tuyến yên tiết vào máu oxytocin, hooc môn làm tăng

14

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

co thắt tử cung trong khi sanh và kích thích tiết sữa từ tuyến sữa Trên đường đến tuyến vú, oxytocin làm các tế bào cơ biểu mô co thắt lại, sữa tích trữ được ép đây xuống ống dẫn sữa và đi thoát ra ngoài

1.4 Sự biến đối thành phần Colostrum theo thời gian

Lúc sinh nhau thai bị lọai bỏ, protein phát triển trong các tế bào lót bên ngoài của tuyến sữa, về bản chất là có sự chuyên cơ chất từ trong máu vào tuyến sữa Thành phần của dịch trong tuyến sữa lúc sinh đó là Colostrum thật sự được trình bày trong ở đồ thị bên dưới: colostrum lúc 0h (lúc sinh) Tại thời điểm đó Colostrum có hàm lượng protein tổng cao nhất, các nhân tô phát triển có nồng độ cao nhất, cũng như là các hormone và các chất trao đôi, chứa ít lactose, có hoạt tính sinh học tối đa

Trong suốt 6h sau sinh, sự cân bằng của các chất này bắt đầu thay đôi theo đồ thị bên dưới

0 &6 Hour Colo strum

750 650 550 450 350 250 150 S0

-50 Casein Albumin Total Protein Fat Lactose

—| Huur = Hour

Hinh 1.3: Gid tri cdc thanh phan trong colostrum & 0 va 6h

Các giá trị này có thê thu được trong Colostrum bò khi cho sữa từ 0 đến 6h sau sinh Và bắt cứ sự thu sữa nào sau 6h sẽ tạo ra sữa không thật sự là Colostrum và tạo thành sữa chỉ đạt 20% giá trị colostrum trước đó Điều này được thê hiện ở bảng số liệu sau đây

Bang 1.7: Sự (hay đổi thành phân của Colostrum theo thời gian sau khi sinh TRAMSITIDN FR0M C0L0STRUM T0 N0RMAL MILK"°

Time after Total

40 3.74 2.62 0.99 2.80 3.97 0.83 11.46

T2 3.86 2.70 0.97 3.10 4.37 0.84 11.86

6 3.76 2.68 0.82 2.80 4.72 0.83 11.85 120 3.66 2.66 0.87 3.75 4.76 0.85 12.67 168 3.31 2.42 0.69 3.45 4.96 0.384 12.13

26.37 x nitrngen

& Thit is uadoubledly almost entirely globulims

15

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

1.5 Ảnh hưởng của Colostrum đến hệ thống miễn dịch của động vật non

Vai trò của sữa non trong việc phát triển tốt của con non của động vật nhai lại được nghiên cứu trên cừu Những loài động vật có vú như cừu phụ thuộc vào việc tiêu hóa sữa non ngay sau khi sinh và việc hấp thụ Immunoglobulin cho sự miễn dịnh bị động tạo cho chúng cơ hội sống sót trong việc chống lại các yếu tố gây hại trong một vài tuần đầu tiên của cuộc sống

Trong việc nghiên cứu miễn dịch học, 3 phương pháp được kết hợp để nghiên cứu việc thay đổi protein huyết thanh của con non trong thời kỳ bú sữa và mở rộng ra hàng loạt con non sau những thời gian trì hoấn nhận sữa khác nhau

Những cừu mẹ cho con chúng sự miễn dịch chống Salmonella typhosa Sau khi sinh, một vài cừu con được cho bú mẹ theo cách bình thường, một vài bú sữa bò bằng bình với các thời gian khác nhau trước khi cho uống Colostrum, còn những con khác không được uống Colostrum

Quan sát các con cừu cái và cừu con 7 cừu con được cho uống Colostrum ngay khi sinh, 6 con sau khi trì hoãn 1 khoảng thời gian 12, 24, 29, 48h và 3, 9 ngày, và 4 con không được uống Colostrum Huyết thanh và Colostrum của cừu mẹ lúc sinh được kiểm

13 3 before — — _— =— 3767 645 2732 390 7500 0 after 1261 590 661 500 2635 813 1347 475 >10000

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu

Lamb na,

#1?

618 678

GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man

Bang 1.9: Su phan bo nito trong serum ctia citu non

Protein Globulin Albumin Titre Albumin 1 2 Globalin giabulim

Kept on the ewe

2 144 558 <25 — — — — 338-8

Theo bang 1.8, thanh phan Colostrum nito protein lac sinh dao déng trong khoang 1

đến 4g/100ml và độ chuẩn từ 1/1000 đến hơn 1/10000 Sự thay đổi nhanh chóng thành

phần ngay sau đó được minh họa bằng dữ liệu của cừu cái 232 và 255

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Xem xét Colostrum trước khi sinh trên cừu cái 13 và 22, Colostrum của cừu 13 thu được 3 ngày trước sinh tương đồng với các mẫu giàu nitơ và agglutinin chuẩn Các cừu khác như cừu cái 22, 12 ngày trước sinh chứa nồng độ chủ yếu 5g/100ml nitơ protein với 77% là nitơ globulin nhưng độ chuẩn của nó thấp hơn 1/25 Tuy nhiên, Colostrum từ cừu cái giống nhau lúc sinh có độ chuẩn 1/1000

s%* Những sự thay đổi protein huyết thanh của cừu con

Bảng 1.9 minh họa những ảnh hưởng sau sinh và khi dừng hấp thu Colostrum

Có sự tăng lên tạm thời của sự hấp thu và liên quan tới các nồng độ sau khi tiêu hóa Colostrum lúc sinh và sau sinh 12h

Không thê kết luận sự thay đôi khi sự trì hoãn là 24,29 và 48h và từ từ tăng hấp thu

nhưng không liên quan tới nồng độ trên khoảng thời gian quan sát khi sự trì hoãn dài hơn hay khi không cho dùng Colostrum

Kết quả điện đi cũng có những xu thế tương tự với thành phần protein, bên cạnh đó là sự tăng tỉ lệ globulin khi trì hoãn 24h Giá trị trung bình của các nồng độ globulin là xấp

xỉ 21% lúc sinh, 55% vài ngày sau hấp thu Colostrum và 33% với 5 hay 6 tuần sau đó

$%* Các kết quả nước tiểu cừu non

Ở bảng 1.10 cung cấp các chỉ số thời gian tiêu hóa Colostrum Huyết thanh protein quá nhiều trong nước tiểu được ghi nhận khi sự tiêu hóa xảy ra lúc sinh và tới 29h sau sinh Việc đó sẽ không có hoặc ở mức thấp khi Colostrum được nhận sau 48h Protein huyết thanh đó là globulin kiềm với chất đính chuẩn Những ảnh hưởng này không đáng kế sau vài ngày

Bảng 1.10: Kết quá thí nghiệm trên nước tiểu của cừu non

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Những thay đổi huyết thanh của cừu non là do sự hấp thu miễn địch globulin từ Colostrum Cùng với những thay đổi trong nước tiểu cho thấy rằng sự tiêu hóa Colostrum của cừu non trong khoảng thời gian từ 29 đến 48h sau sinh dẫn đến sự hấp thu immunoglobulin và sự xuất hiện hay tăng thành phần điện di di chuyên

1.6 Các bệnh lây truyền sang động vật non từ Colostrum

Retrovirus là các virus có chứa transcriptase đảo ngược, một loại enzyme cần thiết để nhân rộng, sao chép cấu trúc di truyền của chúng Retrovirus gây các bệnh như: ung thư ở người, gia súc và mèo; thiếu máu ở ngựa; viêm khớp ở đê (CAE); và hội chứng suy giảm miễn địch ở người (AIDS) và viêm phổi OPP ở gia súc Với một số ngoại lệ, các virus này chỉ tác động đến một hoặc hai loài Thực nghiệm cho thay OPP va CAE chi lay nhiém

mỗi ở cừu, dé

1.6.1 Ovine Progressive Pneumonia (OPP)

OPP được gây ra bởi Lentivirus, một thành viên của nhóm retrovirus Lentivirus phat triên rât phức tạp với chủ thê Nhiêu virus và vi khuân chỉ ảnh hưởng đên hệ thông một cơ thé va gay bénh nhanh chong dan dén cai chét Nguogc lai, lentivirus co thể gây bệnh trong rất nhiều hệ thống cơ thê và gây ra các bệnh nhiễm trùng có thể có hoặc không có thể gay tử vong Chúng làm điều này bằng cách lây nhiễm và can thiệp với các chức năng miễn dịch của các tế bào chuyên biệt, và bằng cách thay đối các protein bề mặt để vô hiệu hóa kháng thể Tất cả các giống cừu sản xuất kháng thể chống virus, nhưng các khang thé

Cừu bị nhiễm virus có thé xuât hiện một loạt các dâu hiệu lâm sàng Trong giai đoạn đầu của nhiễm trùng không có dầu hiệu của bệnh là rõ ràng Theo thời gian (hai hoặc nhiêu năm) nhiêu dâu hiệu tôn thương có thê trở nên rõ ràng và ảnh hưởng đên một hoặc nhiêu hệ thông cơ quan Cừu bị giảm cân rõ rệt mặc dù vân cung câp đây đủ chât dinh

OPP cũng ảnh hưởng đên hệ thân kinh trung ương, gây thoái hóa não ,

OPP mang virus viêm phôi ở trong các mô và chât dịch của cừu Các tê bào này có thê là nguôn lây truyên bệnh: truyện qua đường máu, tình trùng, trứng, phôi thai, hoặc

Hiện nay, các xét nghiệm huyết thanh là những phương pháp thực tế nhất để phát hiện

OPP Tại Iceland, mỗi năm OPP gây chết khoảng 105.000 cừu và giết khoảng 650.000 con khác Không có cách điều trị hiệu quả để loại bỏ OPP, vì vậy khi có các triệu chứng nên báo với bác sĩ thú y để có các khuyến nghị cụ thể Kháng sinh có thể được dùng để điều trị và ngăn ngừa nhiễm trùng thứ cấp để có thể kéo dài sự sống con vật một vài tuần Vắc xin chữa OPP hiện vẫn chưa được nghiên cứu thành công

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

1.6.2 Caprine Arthritic Encephalitis (CAE)

CAE là một căn bệnh viêm khớp, viêm não của đê do virus gây ra CAE lần đầu tiên

được phát hiện ở Anh năm 1982 Nó là nguyên nhân gây thiệt hại đáng kế kinh tế cho

- Thiệt hại cho tiềm năng xuất khẩu hàng hóa

- Nếu không phát hiện kịp thời sẽ lây lan nhanh chóng cho cả đàn gia súc và cho cơ thể non thông qua Colostrum

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu

2 Quy trình công nghệ sản xuất Colostrum dạng bột

Stra Colostrum

Chuan bi nguyén liéu

GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột colostrum

Dé tai: Colostrum tir bo, dé, citu GVHD: PGS.TS Lé Van Viét Man

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu

2.1.1 Mục đích: chuẩn bị Chuẩn bị cho quá trình chuẩn hóa

2.1.2 Các biến đối

- Vật lý: khối lượng giảm

- Sinh học: loại được phần lớn các vi sinh vật

Colostrum được thu từ động vật có vú, có thể là dê, bò cừu Những con này phải được chủng ngừa trước chống các thể gây bệnh Colostrum được thu hoạch sớm ngay sau khi sinh, khi đó Colostrum chứa lượng IgG là tối đa, thường là trong vòng 3 ngày, tốt nhất là 48h sau sinh Colostrum không cần thiết phải lạnh đông rồi sau đó rã đông thận trọng trước khi vào quy trình, mà nên tránh nhiệt độ cao Sau đó được tính khiết bằng cách lọc bề sâu hay lọc membrane để loại bỏ cặn trước rồi vào bước siêu lọc

Quá trình siêu lọc là quá trình phân tách bằng áp suất ding membrane dé phân tách những thành phần trong dung dịch hay những chất lơ lửng dựa vào sự sai khác kích thước cơ bản Mặc dù những mẫu có kích thước lớn hơn không cần thiết lọc sâu hay siêu lọc nhưng ta dùng biện pháp này để chắc chắn giữ được chất lượng Colostrum Phương pháp siêu lọc cho phép dung dich di qua membrane, còn những phần có kích thước lớn hơn kích thước màng lọc bị giữ lại trên bề mặt membrane

Thiết bị membrane cháy theo tiếp tuyến có thể chảy thành đường thăng hay hỗn loan phụ thuộc vào thiết kế kênh chảy tiếp tuyến cho dòng chảy nguyên liệu Kênh mở hay kênh nhập liệu có dạng thắng cho phép chảy dòng trong kênh, ngược lại chảy hỗn loạn khi kênh dẫn hẹp

Membrane được sử dụng trong kênh nhập liệu là membrane hình bang/tam Uu diém của thiết bị này là lắp ráp, vệ sinh đơn giản Kích thước của lỗ sao cho có thể ngăn vi khuẩn hay các vi sinh vật nhưng cho phép các protein như IgG đi qua Kích thước phù hợp là 0.1-0.5uum, tốt nhất là 0.2-0.45um Có thể dùng polysulfone, cellulose đặc biệt là fluorocarbon polymer Polyvinylidene flouride (PVDE) membrane cũng đặc biệt phù hợp cho việc lọc Colostrum

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Đề giữ lượng vi sinh vật ở mức thấp, quá trình nên thực hiện trong điều kiện nhiệt độ

thấp Ví dụ, thông thường ta lọc ở nhiệt độ thấp khoảng 2-10°C Việc bơm Colostrum vào thiết bị lọc cũng ở nhiệt độ thấp và không được vượt quá 40°C Phương pháp này giúp loại bớt vi sinh vật mà không gây hại các thành phần có giá trị đinh đưỡng như hormone, nhân tố phát triển, lactoferrin, đặc biệt là các kháng thê IgG, IgA và IgM

2.2 Chuẩn hóa 2.2.1 Mục đích

Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa

2.2.2 Các biến đối

- Vật lý: khối lượng thay đổi

- Hóa học: nồng độ béo thay đôi

Máy ly tâm siêu tốc loại đĩa dùng để phân li huyện phù có hàm lượng pha rắn nhỏ hoặc phân ly nhũ tương khó phân ly Máy ly tâm siêu tốc loại dia dung dé tach bo trong stra, tinh luyén dau thực vật và lắng trong các chất béo

Bộ phận chủ yếu của máy là rôto gồm các đĩa chồng lên nhau với một khoảng cách thích hợp Nêu phân li nhũ tương trên các dĩa đêu có khoan lô, ở dĩa giữa các lỗ phải nắm

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

trên đường thông thắng đứng, qua đó sản phẩm ban đầu đi vào khe hở giữa các đĩa Khoảng cách giữa các dia 0,4-1,5mm Dia trén được giữ nhờ các gân trên mặt ngoài của dĩa dưới Độ nghiêng của đĩa nón cân đủ đảm bảo đê hạt vật liệu trượt xuông tự do

Chồng đĩa hình

nón Dia phan phôi

Ngăn chứa pha rắn

Hình 2.3: Máy ly tâm kiểu đĩa nhập liệu ở đỉnh

Máy có thê làm việc gián đoạn hoặc liên tục Máy làm việc gián đoạn trong trường hợp tháo bã bằng tay Do dung tích khoảng không gian của lớp bùn phân li không lớn nên

máy ly tâm tháo bã bằng tay sử dụng hiệu quá khi thành phần hạt lơ lửng đến 0,05% thê

Pha nặng ~

_ Ranh dan pha nang Lỗ dẫn huyền phù

(nhũ tương) Día hình nón Réto

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

2.3 Thanh trùng

2.3.1 Mục đích: bảo quản

2.3.2 Các biến đổi

- Vật lý: nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm

- Hóa học: chất đinh dưỡng tốn thất, biến đổi không đáng ké do điều kiện thanh trùng

không quá khắc nghiệt

- Hóa lý: độ hòa tan tăng, có sự bốc hơi nước

- Hóa sinh: vô hoạt enzyme, đặc biệt là nhóm bền nhiệt lipase - Sinh học: vị sinh vật giảm

2.3.3 Thiết bị

Thiết bị thanh trùng bản mỏng 2.3.4 Phương pháp thực biện

Hinh 2.5: Thiét bị truyền nhiệt bản mỏng

25

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bản hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và

được làm bằng thép không rỉ Mỗi tắm bản sẽ có 4 lỗ tại 4 góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng hệ số truyền nhiệt Khi ép các tắm bản mỏng lại với nhau, trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành hệ thống vào và ra cho mẫu

khảo sát và chất tải nhiệt Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, các nhà sản xuất sẽ bố trí đường

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

2.4.4 Phương pháp thực biện

Colostrum cần cô đặc, sau khi được gia nhiệt sơ bộ, đi vào phía trên của thiết bị cô đặc từ phía trên và sẽ chảy xuống tạo một lớp màng mỏng bao lẫy bề mặt truyền nhiệt Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được đặt trong thiết bị bốc hơi Tác nhân gia nhiệt đi phía ngoài các ống truyền nhiệt gia nhiệt cho dung dịch tuần hoàn phía trong ống Sản phẩm đạt nồng độ yêu cầu được lẫy ra ở đáy thiết bị một phần Phần lớn sữa được đi qua buông bốc hơi thứ, hơi nước bốc lên dẫn qua thiết bị ngưng tụ baromet Hệ thống gắn kèm bơm chân không duy trì áp suất chân không trong thiết bị

Thông số công nghệ: Colostrum sau khi cô đạt hàm lượng chất khô 45-55% 2.5 Đồng hóa

2.5.1 Mục đích

Làm giảm kích thước và phân bố đều các hạt béo trong Colostrum

2.5.2 Các biến đối

- Vật lý: sự giảm kích thước của các hạt cầu béo, nhiệt độ tăng

- Hóa học: có thể xảy ra phản ứng Maillard hoặc phản ứng caramel hóa do nhiệt độ tăng

- Hóa lý: các hạt cầu béo phân bố đều hơn trong pha liên tục, bề mặt tiếp xúc pha tăng - Hóa sinh: nhiệt độ tăng có thể làm 1 số enzyme bị vô hoạt

Vòng đập được gán với bộ phận tạo khe hẹp sao cho mặt trong của vòng đập vuông góc với lỗi thoát ra của cream khi rời khe hẹp Như vậy, một số hạt của pha phân tán sẽ va vào vòng đập, vỡ ra, giảm kích thước Phương pháp đồng hóa áp lực cao là phương pháp phố biến nhất Kích thước hạt phân tán giảm nhờ vào ba cơ chế: thuyết xâm thực khí ,thuyêt vi xoáy va tac động cơ học

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

- Hóa học: xảy ra phan tmg Maillard, caramel - Hóa sinh: vô hoạt các enzyme

- Sinh học: tiêu diệt vi sinh vật 2.6.3 Thiệt bị

Máy sấy phun 2 giai đoạn

s* Giai đoạn Ï:

Khoảng 75% lượng không khí nóng với nhiệt độ 270-280°C sẽ được đưa vào buồng sây chính tại các vị trí xung quanh vòi phun sữa, 25% lượng không khí nóng còn lại với

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

nhiệt độ 100-150°C sẽ đi qua lưới phân bố và tỏa đều xuống bên đưới từ trần buồng sấy

Các hạt sữa sẽ được hình thành trong buồng sấy với độ âm dao động từ 6-14% và rơi xuống băng tải đặt bên đưới Độ ẩm của không khí trong buông sẵy ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc và kích thước hạt sữa thành phẩm nếu độ âm không khí trong buông sẫy quá thấp, các hạt sữa có kích thước rất nhỏ và trở nên rời rạt do chúng không thê kết dính lại với nhau Ngược lại nếu độ âm quá cao, hiện tượng kết dính các hạt sữa xảy ra mạnh mẽ làm tăng kích thước của chúng Kết quả là sữa bột không đạt độ mịn, độ đồng nhất về kích thước và cấu trúc của hạt

s* Gai đoạn 2:

Băng tải vận chuyên sữa bột từ buồng sấy chính qua buông sấy phụ Tốc độ chuyển động của băng tải là 1m/ph Khi đó dòng tác nhân sấy trên đường thoát ra khỏi thiết bị ở cửa đáy sẽ đi xuyên qua lớp sữa bột trên băng tải và tách thêm một lượng âm nửa trong các hạt sữa Độ âm sữa bột giảm xuống còn 3-10% Tại buồng sấy phụ người ta đưa

không khí nóng vào với nhiệt độ 110-140°C Dòng tác nhân sấy này sẽ đi xuyên qua lớp

sữa bột trên băng tải rồi thoát ra ngoài dưới đấy buông nhiệt độ khí thoát 74-76°C

Sau cùng băng tải sẽ đưa sữa bột vào buồng làm nguội Người ta dùng tác nhân làm nguội là không khí đã qua tách âm có nhiệt độ từ 15-20°C Dòng tác nhân làm nguội cũng sẽ được thối xuyên qua lớp sữa bột trên băng tải rồi theo cửa thoát bên dưới để ra ngoài Trung bình có khoảng 5%⁄% lượng sữa bột thoát ra theo dòng khí thải, chúng sẽ được thu hồi nhờ hệ thống cyclon Người ta cũng bớ trí bộ phận thu hồi nhiệt từ khí thải để tiết

kiệm năng lượng cho qua trình sấy

Với hệ thống này, độ âm bột sản phẩm từ buồng sây phun được hiểu chỉnh cao hơn 2 — 5% so với giá trị độ âm cuôi cùng Phân âm còn lại cân tách sẽ được bôc hơi tiệp trong thiệt bị sây tâng sôi

Mặc dù giai đoạn say tang sôi cũng tiêu tốn một năng lượng nhất định, tuy nhiên hệ thống say phun hai giai đoạn giúp tiết kiệm được trung bình 10% so với máy sấy phun mot giai đoạn

Để tài: Colostrum từ bò, dê, cừu GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Multi-Stage Dryer

Hình 2.10: Mô hình hệ thống sấy phun 2 giai đoạn Cấu tạo thiết bi say phun 2 giai đoan

> Cơ cấu phun:

Chọn cơ cấu phun bằng khí động, còn được gọi là cơ câu phun hai dòng

Mẫu nguyên liệu được bơm vào đầu phun theo ống trung tâm Tác nhân sẽ theo ỗng ở phần biên đầu phun đi vào buồng sấy Trong trường hợp này góc phun dao động từ 20 — 600 phụ thuộc vào cầu tạo của đầu phun

Ưu điểm của cơ cấu phun bằng khí động là có thể sử đụng cho các mẫu dạng huyền phù hoặc các mẫu có độ nhớt cao (Colostrum đã cô đặc) Năng suất hoạt động của đầu phun bằng khí động có thể lên đến 1000kg nguyên liệu/h Tuy nhiên, đầu phun khí động tiêu tốn nhiều năng lượng

> Buong sấy:

Buông sy là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương mù) và tác nhân sây (không khí nóng) Buông sấy phun có thê có nhiều hình dạng khác nhau nhưng phố biến nhất là buồng sây hình trụ đứng, đáy côn Kích thước buông sấy (chiều cao, đường kính ) được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của chúng tức phụ thuộc vào cơ cầu phun sương sử dụng

Dựa vào hướng chuyển động của dong nguyên liệu và tác nhân sấy trong buông sấy, ta có 3 trường hợp sau đây:

* Dòng nguyên liệu và tác nhân sấy chuyển động cùng chiều * Dòng nguyên liệu và tác nhân sấy chuyển động ngược chiều (*)

Y Dang hon hop

Trong truong hop say Colostrum, sử dụng trường hợp (*) : Đầu phun nguyên liệu được bố trí trên đỉnh buồng sấy và các giọt lỏng sẽ chuyên động theo chiều từ trên xuống Ngược lại, cửa vào của tác nhân sây được bố trí ở phần bên dưới thiết bị và không khí nóng sẽ chuyển động theo chiều từ dưới lên trên Thông thường, cửa thoát chính cho bột