Các phương pháp làm tăng trưởng vật nuôi

Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LỚP CÔNG NGHỆ SINH HỌC K29 SERMINA CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN TĂNG TRƯỞNG VẬT NUÔI Sinh viên thực hiện: Hồ Ngọc Hân Bùi Nguyên Lý Nguyễn Hồng Phong Nguyễn Ngọc Thanh Thảo Trần Thị Anh Thảo Lê Minh Thông Nguyễn Thị Minh Thư Giáo viên hướng dẩn PSG TS Trần Thị Dân 11-2006 -1- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi MỤC LỤC 1/ ĐẶT VẤN ĐỀ 2/ SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẰM CẢI THIỆN TĂNG TRƯỞNG VẬT NUÔI 2.1/ Phương pháp lai tạo giống 2.1.1/ Giới thiệu 2.1.2/ Nội dung 2.1.2.1/ Cơ sở lý luận lai giống – ưu lai 2.1.2.2/ Các phương pháp tiến hành lai giống 2.1.3/ Ưu điểm nhược điểm 2.2/ Phương pháp tối ưu hóa thức ăn 2.2.1/ Giới thiệu 2.2.2/ Một số sản phẩm thương mại thể bổ sung thêm vào phần ăn lợn 2.2.3/ Nhược điểm 2.3/ Các hormone chất có tác động giống hormone …………………… 10 2.3.1/ Giới thiệu 2.3.2/ Những cách đưa hormone vào thể thú 2.3.3/ Nhóm hormone tác động lên đồng hóa 2.3.4/ Các hormone tăng trao đổi chất, tăng dị hóa 2.3.5/ Giới thiệu phương pháp sử dụng kích thích tố tăng trưởng 2.3.5.1/ Cơ chế tác động GH lên sinh trưởng thú 2.3.5.2/ Phương thức sản xuất 2.3.5.3/ Cách sử dụng 2.3.5.4/ Ưu Nhược điểm 2.4/ Phương pháp sử dụng kháng sinh………………………………….……………14 2.4.1/ Giới thiệu 2.4.2/ Cơ chế tác động 2.4.3/ Một số nghiên cứu 2.4.4/ Hậu việc sử dụng kháng sinh 2.5/ Phương pháp sử dụng kháng thể……………………………………………….17 2.5.1/ Miễn dịch trung hòa somatostatin 2.5.2/ Dùng kháng thể để tăng hoạt tính GH 2.5.3/ Kháng thể liên kết thụ thể GH chất tương đồng thụ thể 2.5.4/ Tác động trục IGF 2.6/ Công nghệ di truyền cải thiện sức tăng trưởng………………………….18 2.6.1/ Giới thiệu 2.6.2/ Nội dung 2.6.3/ Kết Luận 3/ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA rbST (RECOMBINANT BOVINE SOMATOTROPIN) LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, ĐẶC TÍNH QUẦY THỊT VÀ HỆ THỐNG NỘI TIẾT CỦA BÒ CÁI TƠ THÀNH THỤC……………………19 3.1/ Giới thiệu 3.2/ Vật liệu phương pháp 3.3/ Kết 4/ KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 25 -2- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi 1/ ĐẶT VẤN ĐỀ Dân số ngày tăng kéo theo nhu cầu protein lên cao đặt ngành chăn nuôi trước nhiều thử thách phải cải thiện sức sản xuất đàn thú không số lượng mà chất lượng Với hình thành phát triển lâu đời cộng với thành tựu nghiên cứu khoa học mang tính đột phá sinh học phân tử, đặc biệt công nghệ di truyền, nhà chăn nuôi ngày tiếp cận nhiều tri thức, phương pháp nhằm cải thiện hiệu sản xuất, nâng cao tỉ lệ nạc/mỡ, lượng sữa, sức tăng trưởng với đặc điểm ưu việt phù hợp với thị hiếu nâng cao thu nhập hoàn toàn Trong chăn nuôi, trước người ta cải thiện tăng trưởng dinh duỡng chọn lọc Những năm đầu kỷ 20, khoa học bắt đầu phát triển phát sinh thêm phương pháp dùng kháng sinh hormon Gần công nghệ gen kháng thể áp dụng đạt kết khả quan Các phương pháp giúp tăng sức tăng trưởng thú đem lại lợi nhuận cho người chăn nuôi Tuy nhiên phương pháp có ưu nhược điểm riêng Chúng ta phân tích phương pháp để lựa chọ phương pháp tốt để phát triển đàn gia súc 2/ SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẰM CẢI THIỆN TĂNG TRƯỞNG VẬT NUÔI 2.1/ Phương pháp lai tạo giống 2.1.1/ Giới thiệu Lai giống phương pháp nhân giống cách cho đực giống giống thuộc quần thể khác phối giống với Hai quần thể hai dòng, hai giống hai loài khác Do vậy, đời không dòng, giống mà lai hai dòng, giống khởi đầu bố mẹ chúng Ví dụ: đực Yorkshire x Móng Cái cho F1: Yorkshire- Móng Cái Hầu hết, giống vật nuôi sử dụng chăn nuôi lai tạo phương pháp lai khác với mục đích tạo tổ hợp gen mới, làm phong phú thêm đặc tính di truyền lai Tùy vào mục đích nhà tạo giống mà có phương pháp thực khác Có thể chia mục đích chủ yếu ứng với phương pháp lai tạo: • Sử dụng ưu lai làm tăng số lượng chất lượng sản phẩm (lai kinh tế) -3- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi • Tạo giống có tiềm di truyền cao suất, chất lượng (lai tạo giống) • Sức làm việc cao, chịu đựng tốt, sống tốt (lai xa) 2.1.2/ Nội dung 2.1.2.1/ Cơ sở lý luận lai giống – ưu lai • Khái niệm ưu lai Ưu lai tượng lai có sức sống, sức chống chịu bệnh tật suất cao mức trung bình hệ bố mẹ chúng • Cơ sở di truyền ưu lai Cơ sở di truyền ưu lai dị hợp tử lai Người ta nêu giả thuyết để giải thích tượng ưu lai sau: Thuyết trội (Dominance) Do quần thể vật nuôi trải qua trình chọn lọc, phần lớn gen có lợi gen trội Con lai tập hợp nhiều gen trội bố mẹ Vídụ: Bố: AabbCCddEEff x Mẹ aaBBccDDeeFF → Con AaBbCcDdEeF Thuyết siêu trội (Overdominance) Do cặp alen dị hợp tử có tác động lớn cặp alen đồng hợp tử, nghĩa là: Aa > AA > aa Thuyết át gen Do lai giống hình thành nên tổ hợp gen tác động tương hỗ alen không locus nguyên nhân tạo ưu lai • Công thức tính ưu lai H (%) =[ ½ (AB + BA) – ½ (A + B) ] / [ ½ (A + B) ] Trong đó: H: ưu lai (tính %) AB: giá trị kiểu hình trung bình lai bố mẹ A, mẹ B BA: giá trị kiểu hình trung bình lai bố mẹ B, mẹ A A: giá trị kiểu hình trung bình giống (hoặc dòng) A B: giá trị kiểu hình trung bình giống (hoặc dòng) B • Các yếu tố ảnh hưởng ưu lai: Nguồn gốc di truyền bố mẹ Tính trạng xem xét -4- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Công thức giao phối Điều kiện nuôi dưỡng 2.1.2.2/ Các phương pháp tiến hành lai giống • Lai kinh tế: cho giao phối đực khác giống khác dòng để tạo lai có sức sản xuất cao dùng vào mục đích thưiơng phẩm Ví dụ: cho lợn đực Đại Bạch phối giống với lợn nái Móng Cái, lai F1 sử dụng để nuôi lấy thịt Lai kinh tế gồm có: Lai kinh tế đơn giản: lai có giống tham gia, F1 dùng để nuôi thương phẩm, không làm giống Ví dụ: lợn Landrace x lợn Móng Cái Lai kinh tế phức tạp: lai có từ giống trở lên, tất lai dùng để nuôi thương phẩm, không làm giống • Lai luân chuyển: bước phát triển lai kinh tế Trong tiến trình lai, hệ lai lựa chọn sử dụng cho giao phối luân phiên với đực giống giống tham gia công thức lai • Lai cải tiến (lai pha máu): dùng đực giống giống (giống cải tiến) lần để bổ khuyết vài đặc tính giống khác (giống cải tiến) Con lai giữ nguyên đặc tính có phẩm giống bổ sung thêm đặc tính cần có giống cải tiến Ví dụ: giống lợn Pietrain (Bỉ) x lợn Á Đông • Lai cải tạo (lai cấp tiến): giống xấu lai với giống cao sản Ở hệ tiếp tục cho lai lai với giống cao sản Khi đạt yêu cầu hệ lai định (F3), cho hệ tự giao phối để cố định đặc điểm tốt Mục đích: làm thay đổi đặc tính bất lợi cuả giống cần cải tạo đặc tính ưu việt giống cải tạo Ví dụ: bò Vàng x bò Holstein cho nhiều sữa • Lai tổ hợp (lai gây thành): sử dụng nhiều giống, giống có đặc tính tốt riêng nhằm gây tạo giống kết hợp đặc điểm tốt giống ban đầu Tiến trình lai: _ cho giống lai kinh tế với _ cho tự giao hệ lai -5- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi _ hoàn chỉnh kết cấu giống • Lai xa (lai khác loài): lai bố mẹ khác loài để tạo lai có ưu lai mạnh mẽ Ví dụ: Ngựa x lừa → la Ngan x vịt → mula 2.1.3/ Ưu điểm nhược điểm • Ưu điểm: Tạo ưu lai Trong lai luân chuyển tạo tổ hợp gen để giữ tăng cường ưu lai Lợi dụng ưu lai giống tham gia kể lai Tăng tác động cộng gộp Tần số kiểu gen đồng hợp tử giảm tần số kiểu gen dị hợp tử tăng lên hệ sau Con lai kết hợp đặc tính di truyền giống, dòng khởi đầu Hạn chế giao phối cận huyết Con lai có sức sống tốt hơn, khả thích ứng chống đõ bệnh tật cao hơn, đồng thời làm tăng khả sinh sản, sinh trưởng cho sản phẩm • Nhươc điểm: Tốn nhiều thời gian Đòi hỏi nhiều thú Trong lai luân chuyển, cần nhiều đực giống chủng khác nhau, điều mà sở chăn nuôi đáp ứng Con lai bất thụ (lai xa) Không sử dụng liên tục dòng đực chuyên hoá (lai luân chuyển) 2.2/ Phương pháp tối ưu hóa thức ăn 2.2.1/ Giới thiệu Trong chăn nuôi, thức ăn có vai trò quan trọng, định thành công mặt kinh tế chất lượng sản phẩm chăn nuôi Vì vậy, sử dụng nguồn thức ăn hợp lí, kinh tế hiệu Do người chăn nuôi cần phải biết lựa chọn thức ăn cho gia súc để đem lại lợi nhuận cao Chúng ta có nhóm thức ăn chính: • Thức ăn có nguồn gốc thực vật: ngô, cám gạo, sắn, khoai lang, thức ăn thực vật chứa hàm lượng protein cao (các loại đậu khô dầu chúng) -6- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi • Thức ăn có nguồn gốc động vật chứa hàm lượng protein có giá trị dinh dưỡng cao: bột cá, bột thịt, bột máu, bột xương thịt • Thức ăn bổ sung: loại vitamin, khoáng đa lượng, khoáng vi lương, axit amin tổng hợp, chất kháng sinh, men vi sinh vật Các loại thức ăn lựa chọn cho phù hợp thể vật nuôi Thức ăn phải đảm bảo đủ chất dinh dưỡng cần thiết Vai trò chất dinh dưỡng thức ăn: • Nước dinh dưỡng động vật Vai trò tiêu hoá chất dinh dưỡng thức ăn Vai trò vận chuyển vật chất Nước tham gia vào phản ứng hoá học Điều hoà áp suấp thẩm thấu, thực trao đổi chất tế bào dịch thể Có tác dụng giữ thể hình vật ổn định Làm giảm tác dụng ma sát Tham gia tích cực trình điều tiềt thân nhiệt Tham gia tạo thành sản phẩm chăn nuôi • Vai trò sinh vật học protein Tham gia cấu trúc tế bào Cấu tạo nên chất xúc tác sinh học, chất điều khiển sinh học: enzym, hormone Cấu tạo nên hệ thống đệm giữ pH ổn định Cấu tạo nên chất kháng thể đặc hiệu không đặc hiệu Cấu tạo nên chất thông tin di truyền Cấu tạo nên hệ thống tế bào sinh dục để thực chức sinh sản • Vai trò chất béo dinh dưỡng động vật Là nguồn cung cấp lượng cao nên bổ sung thêm vào thức ăn nâng cao khả sinh trưởng.Khi đưa chất béo vào thể cần lưu ý bổ sung thêm vitamin E giúp cho thể chống lại oxy hoá chất béo sinh peroxyt có hại Là dung môi để hoà tan vitamin sắc tố Làm tăng vị thức ăn, làm giảm độ bụi thức ăn Có tác dụng bôi trơn thú nuốt thức ăn Cung cấp số acid béo thiết yếu Chất béo thức ăn có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm -7- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Từ chất béo thể chuyển hoá thành chất khác tham gia tạo thành sản phẩm động vật Xây dựng phần thức ăn cho vật nuôi: B1: Xác định khối lượng loại thức ăn bổ sung: khoáng vi lượng, premix vitamin… B2: Ấn định khối lượng thức ăn giàu lượng có tỉ lệ thấp phần cám, gạo, bột sắn… B3: Ấn định khối lượng thức ăn giàu protein có nguồn gốc động vật: ấn định bột cá loại có 53% protein kg B4: Trên sở thức ăn ấn định, ta tính toán khối lương thức ăn giàu protein có nguồn gốc thực vật thức ăn tinh có tỉ lẹ cao phần để đáp ứng nhu cấu lượng protein cho gia súc Theo khối lương ấn định bước 1,2,3 ta thấy 100 kg thức ăn hỗn hợp có: • Cám lụa 10kg, chứa 1,3kg protein • Sắn 20kg, chứa 0,58kg protein • Bột cá loại 2: 5kg chứa 2,65kg proyein • Premix khoáng 1,5kg • Premix vitamin 0,5kg B5:Tính yóan giá trị dinh dưỡng cúa phần dự kiến 2.2.2/ Một số sản phẩm thương mại thể bổ sung thêm vào phần ăn lợn • YEA – SACC1026 Yea – Sacc sản phẩm hãng Bayer – Sài gòn chứa sinh khối tế bào men dòng Sacchacomyces cereviae dạng bột Những tế bào sống (còn gọi sản phẩm men sống) Công dụng Yea – Sacc: Lợn tăng trọng nhanh Tăng khả tiêu hoá sử dụng thức ăn Làm giảm tác dụng độc tố aflatoxin Liều lượng dùng: Trộn 1kg/tấn thức ăn cho lợn • Chế phẩm YCW (Yeast Cell Wall) Được cung cấp công ty ITOCHU Nhật -8- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Kết phân tích chế phẩm YCW: Diễn giải Đơn vị Kết qủa Ghi Ẩm độ % 8,0 Tối đa Tro % 4,0 Tối đa Protein thô % 24,5 Mx6,25 Carbohydrate % 45,0 Tối thiểu Tổng số vi /g 7500 Tối đa sinh vật Coliforms Không có Công dụng YCW: Tăng kích thích miễn dịch Bảo vệ thể chống lại công vi khuẩn, vi rút Hạn chế tress cho thú Cải thiện hệ số chuyển biến thức ăn thú Cách dùng heo: Trước cai sữa : 2kg/tấn thức ăn Sau cai sữa: 2kg/tấn thức ăn Heo thịt: 1kg/tấn thức ăn Heo nái: 1kg/tấn thức ăn Một số thí nghiệm cho thấy sử dụng YCW giảm khoảng 4-9% chi phí thức ăn cho 1kg tăng trọng 2.2.3/ Nhược điểm Tuy nhiên, sử dụng thức ăn để kích thích tăng trọng có điều bất lợi: thức ăn dễ bị nhiễm độc tố aflatoxin Độc tố phát năm 1960 Anh Aspergillus flavus Aspergillus pparasitius sinh loại độc tố có khả gây độc cho thể động vật thể cấp tính lẫn mãn tính Nếu cấp độ mãn tính: giảm sinh trưởng phát tiển, gây hại gan Nếu nhiễm độc kéo dài: gây ung thư, quái thai Khi vào thể độc tố theo máu khắp thể gây chảy máu, đường tiêu hoá, tuyến thận não… -9- Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi 2.3/Các hormone chất có tác động giống hormone 2.3.1/ Giới thiệu Những chất tác động, đìều tiết hoạt động thể với hệ thần kinh Các hormone thải tiết từ tuyến nội tiết có hoạt động khác Khi sử dụng vào chăn nuôi người ta thường ý đến hai hướng tác động sau : Hướng thứ tác động lên trao đổi chất, xúc tiến trình sinh trưởng tăng trọng tăng suất sản phẩm Hướng thứ hai tác động lên hệ thống sinh sản trình động dục, rụng trứng, thúc đẻ 2.3.2/ Những cách đưa hormone vào thể thú Cung cấp qua thức ăn vào ống tiêu hóa hấp thu vào thể Đối với hormone dễ bị phân giải enzime tiêu hóa đưa vào thể cách chích bắp cấy da (tốn công có tác dụng tốt) hormone sinh dục vào thể thú qua đường mũi 2.3.3/ Nhóm hormone tác động lên đồng hóa Hormone sinh dục chất có tác động giống hormone sinh dục Những hormone có tác động thúc đẩy đồng hóa tích luỹ protein chất béo hormone sinh dục: oestrogen, progesteron, testosteron Những hormone có tác động lên đồng hóa, giữ lại nước, carbonhydate chất khoáng hormone tuyến thượng thận thú đực có thể phát triển mạnh nhờ có hormone sinh dục andosteron; đihydroandosteron; testosterone Một số loại hormone tổng hợp (hexoestron; dietyl-stilbestrol) có cấu trúc khác với hormon tự nhiên có tác động nâng cao đồng hóa, tích lũy chất dinh dưỡng thể.( Đối với gà trống bê đực cho ăn thêm cấy da hai loại hormone dẫn tới tăng trọng nhanh có tích lũy mỡ nhiều) Tuy nhiên, thí nghiệm chuột người ta nhận thấy hai chất gây ung thư nên giới cấm sử dụng Những thí nghiệm gần người ta nhận thấy sử dụng hormone tự nhiên gồm ba loại trộn chung oestogen, gestagen, androgen kết thu cao Một số chất có tác dụng giống hormone tuyến thượng thận : natrisalicilat có tác dụng kích thích tăng trọng tích lũy có khả kích thích tuyến thượng thận tiết hormone ACTH Ngoài có dexamethazone đưa vào thức ăn giúp - 10 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi trẻ em vùng qui có diethylstilbestrone thức ăn trẻ chúng nhỏ Tác động gây độc cấp tính beta-agonist đề cập đến nhiều vụ ngộ độc người sau tiêu thụ gan, kể thịt có nhiễm chất clenbuterone, dạng betaagonist Các triệu chứng ngộ độc run cơ, tim nhanh, hồi hộp, thần kinh bị kích thích kéo dài nhiều nhiều ngày 2.3.5/ Giới thiệu phương pháp sử dụng kích thích tố tăng trưởng Trong trình sinh trưởng phát triển thông thường thú GH đóng vai trò quan trọng GH loại hormone tuyến yên tiết Nó ảnh hưởng lên biến dưỡng mô xương thông qua IGF-I Dựa vào đặc tính GH mà người ta sử dụng GH nhằm làm tăng suất thú 2.3.5.1/ Cơ chế tác động GH lên sinh trưởng thú Khi có yếu tố tác động lên hệ thần kinh, phóng thích GHRH GHRH tác động lên tuyến yên giúp phóng thích GH GH sau phóng thích liên kết với thụ thể GH gan Sau GH gắn vào thụ thể gan kích thích gan tạo IGF-I Ngoài GH tác động lên mô nhằm làm tăng tổng hợp IGF-I giúp dự trữ glucose mô GH tác động trực tiếp mô mỡ tăng sử dụng acid béo tác động gián tiếp lên gan - 12 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi IGF-I họat động yếu tố tăng trưởng hệ nội tiết gan tạo phóng thích vào máu, theo máu đến IGF-I có tính chất insulin việc ngăn chặn thoái hoá, thêm vào kích thích tổng hợp protein cơ, tổng hợp DNA, tăng trưởng tế vào vận chuyển glucose Vai trò IGF-I kích thích tiếp nhận axit amine từ máu tổng hợp protein IGF-I đến kích thích phosphatidyl inositol 3(PI3)-kinase hoạt động giúp hấp thu glucose cung cấp lượng cho trình tổng hợp protein Ngoài ra, IGF-I kích thích tiếp nhận sulfur ( cần thiết cho tổng hợp sulfate sụn) Thông qua sản phẩm IGF-I gan, GH gián tiếp điều phối tăng trưởng mô xương, mô quan Để trung hoà lượng GH tuyến yên tiết ra, từ gan xuất thông tin phản hồi ức chế hoạt động tuyến yên phóng thích GHRH Bên cạnh xuất thông tin kích thích hệ thần kinh tíết GHIH (Growth hormone inhibiting hormone) ức chế phân tiết GH từ tuyến yên 2.3.5.2/ Phương thức sản xuất Hiện người ta tạo nhiều hormone chế phẩm hormone nhằm làm tăng khả cho sữa thịt chăn nuôi như: Sản xuất rbGH (recombinant bovine somatotropin) cách chuyển gen cho vi khuẩn.(tế bào cho, tế bào nhận?) Dùng phương pháp chuyển gen thú nhằm làm tăng khả tạo GH thú, nhiên đến việc chuyển gen thú hạn chế - 13 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi 2.3.5.3/ Cách sử dụng Người ta sử dụng hormone chế phẩm hormone cách: tiêm vào bắp, tiêm da 2.3.5.4/ Ưu Nhược điểm • Ưu điểm Làm tăng suất cho thịt sữa Phục hồi đáp ứng miễn dịch tế bào miễn dịch dịch thể thú cắt bỏ tuyến yên • Nhược điểm Làm tăng lượng IGF-I ảnh hưởng đến mô đường tiêu hóa mô khác Liên quan đến phát triển ung thư tuyến vú tuyến tiền liệt Ảnh hưởng đến sức khoẻ đàn bò như:viêm vú, đau chân, toan huyết nhẹ, giảm albumine huyết vô sinh Ảnh hưởng đến sức khoẻ người dùng sản phẩm gia súc có tồn dư hormone sử dụng GH 2.4/ Phương pháp sử dụng kháng sinh 2.4.1/ Giới thiệu Kháng sinh nhắc đến chất cải thiện tăng trưởng vào năm 1946 (Moore et al., 1946) Từ dùng để tăng lợi nhuận chăn nuôi lơi ích sau: Tăng suất sinh trưởng sinh sản gia súc, gia cầm Tăng hiệu sử dụng thức ăn, làm cho vật nuôi thích ứng nhanh chóng với thay đổi bất thường cấu chủng loại nguyên liệu phần ăn Nâng cao chất lượng sản phẩm (giảm tỷ lệ thịt mỡ, tăng tỷ lệ thịt nạc, làm cho thịt trở nên mềm không nhiễm mầm bệnh) Phòng bệnh mãn tính ngăn chặn xảy dịch bệnh vi trùng Tăng hiệu kinh tế chăn nuôi 2.4.2/ Cơ chế tác động Cơ chế tác động kháng sinh lên tăng trưởng chưa làm rõ giải thích sơ lược dựa vào giả thuyết sau: - 14 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Kiểm soát bệnh tật: Kháng sinh có tác dụng ngăn chặn kìm hãm hoạt động vi sinh vật tác động kìm hãm giúp cho chất dinh dưỡng thay cung cấp cho hoạt động hệ miễn dịch dùng vào việc khác làm tăng tốc độ sinh trưởng hiệu sử dụng thức ăn gia súc Tiết kiệm chất dinh dưỡng: Khi gia súc ăn thức ăn có kháng sinh, quần thể vi sinh vật đường tiêu hóa gia súc thay đổi theo chiều hướng giảm loài vi sinh vật cạnh tranh chất dinh dưỡng (chủ yếu vitamin axit amin) với vật chủ tăng số lượng loài vi sinh vật có khả tạo số chất dinh dưỡng mà vật chủ cần Ảnh hưởng đến trao đổi chất: Theo thuyết này, bổ sung kháng sinh liều thấp làm tăng cường trình trao đổi chất số chức thể Nhưng số loại kháng sinh, dược phẩm không hấp thu đường tiêu hoá nên ảnh hưởng không đáng kể Ảnh hưởng đến khả thu nhận thức ăn nước uống: Một số loại kháng sinh dược phẩm bổ sung vào thức ăn có tác dụng làm tăng khả thu nhận thức ăn tăng lượng nước uống vào hàng ngày vật nuôi Tăng khả tiêu hoá, hấp thu chất dinh dưỡng:Thuyết cho rằng, thành ruột non gia súc, gia cầm ăn thức ăn có kháng sinh trở nên mỏng làm tăng khả tiêu hoá, hấp thu số chất dinh dưỡng Do loại kháng sinh có đặc tính riêng nên kiểu tác động chúng đặc thù Nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng kháng sinh thức ăn có tác dụng rõ rệt gia súc nuôi điều kiện vệ sinh kém, ô nhiễm (chất độc hại mầm bệnh) bị nhiều stress 2.4.3/ Một số nghiên cứu Fan(1995) Prickett(1992) chứng minh rằng: heo đáp ứng mạnh (sốt, hôn mê, biếng ăn) tiêm nội độc tố kí sinh trùng làm giảm IGF-1 huyết Khi cho thú ăn phần có kháng sinh nhận thấy có gia tăng lượng IGF-1 huyết Trong thí nghiện Weber ctv (2000), việc sử dụng ASP-250 bổ sung vào phần ăn cho heo nhận thấy có cải thiện tăng trưởng, - 15 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi IGF-1 huyết có khác biệt có ý nghĩa kiểu gen khác Stutz cộng (Stutz et al 1983b; Stutz Lawton 1984) nhận thấy: bacitracin nồng độ 55 ppm làm cải thiện tăng trọng 5.4–6.9 % cải thiện hiệu chuyển hóa thức ăn 3.2–4.5 % gia cầm Bonomi et al (1973), quan sát thấy gà mái cung cấp bambermycin 3.5g/t năm sản xuất trứng nhiều 5.8 %, dùng thức ăn 6.56 %, tăng trọng 5.19 % Moeller (1976) tổng kết 13 thí nghiệm heo lớn ăn 1–8 g/t bambermycin tăng trọng hăng ngày tăng1.5, 2.9, 3.8 4.3 % Flavomycin làm gia tăng protein mỡ sữa (Hamann, 1983; Kraszewski et al, 1991; Behrens et al, 1993), tăng dòng protein từ cỏ cải thiện acid amin hấp thu ruột non (Behrens et al, 1993 ) Các loại kháng sinh sử dụng Úc 2.4.4/ Hậu việc sử dụng kháng sinh Việc sử dụng kháng sinh liều thấp chăn nuôi (sử dụng không cách điều trị, phòng bệnh dùng thức ăn chăn nuôi chất kích thích sinh trưởng) dẫn đến hậu nghiêm trọng làm tăng tượng kháng kháng sinh loài vi khuẩn gây bệnh người vật nuôi Có ý kiến cho rằng, việc sử dụng kháng sinh liều thấp chăn nuôi biến vật nuôi thành nơi để số loài vi khuẩn học cách vô hiệu hoá tác dụng loại kháng sinh - 16 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Một số kết nghiên cứu Mỹ năm 1992 (Robyn, 2002) cho thấy, số loại kháng sinh dùng thức ăn chăn nuôi tác dụng điều trị số bệnh nhiễm trùng vật nuôi Do ngày 23/7/2003, Uỷ ban an toàn thực phẩm EU thức khẳng định việc ban bố lệnh cấm sử dụng tất loại kháng sinh chất kích thich sinh trưởng TA chăn nuôi lệnh cấm có hiệu lực từ ngày 01/01/2006 Và lệnh cấm sử dụng số loại kháng sinh chăn nuôi ban hành nhiều nước 2.5/ Phương pháp sử dụng kháng thể 2.5.1/ Miễn dịch trung hòa somatostatin Somatostatin ức chế phân tiết GH từ tuyến yên Như thế, ức chế somatostatin làm tăng tiết GH Nghiên cứu ban đầu cừu vào năm 1983 cho thấy cải thiện tăng trọng bò (Spencer ctv) Tuy nhiên kết thí nghiệm sau lại không Kể kết tác dụng sản lượng sữa cừu dê không thống Sự khác biệt hàm lượng kháng thể người ta chưa tìm mối quan hệ giữ hàm lượng kháng thể tác dụng sinh học kháng thể ; somatostatin đảm nhận vai trò điều hòa số hormon ảnh hưởng hấp thu chất dinh dưỡng lưu lượng dưỡng chất máy tiêu hóa 2.5.2/ Dùng kháng thể để tăng hoạt tính GH Hoạt tính GH tăng lên mà không bị trung hòa kháng thể Một thí nghiệm cho thấy hoạt tính GH người (hGH) tăng cách đưa GH vào phức hợp kháng thể đơn dòng trước tiêm vào thể thú Tuy nhiên lựa chọn kháng thể thích hợp chi phí cao vấn dề phải giải Ngoài , tăng thời gian bán rã thời gian mà phức hợp kết dính thụ thể hướng phải giải 2.5.3/ Kháng thể liên kết thụ thể GH chất tương đồng thụ thể Prolactin hormon cần thiết cho tạo sữa Khi thụ thể prolactin tuyến vú gắn với kháng thể kháng thụ thể prolactin thụ thể bị ức chế kích thích tùy theo liều kháng thể, từ ẳnh hưởng khả tạo sữa tuyến vú Hiện tượng ứng dụng vào GH Tuy nhiên vấn đề cần giải vị trí gắn kháng thể vào thụ thể 2.5.4/ Tác động trục IGF IGF-1 xem chất trung gian tác dụng GH, hoạt tính IGF-1 lại tùy thuộc protein liên kết IGFBP Như cần tác động lên IGFBP để vận chuyển IGF-1 cách tạo kháng thể gắn lên IGFBP kế bên chổ gắn với IGF - 17 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi 2.6/ Công nghệ di truyền cải thiện sức tăng trưởng 2.6.1/ Giới thiệu Nếu kỷ 20 chứng kiến thành tựu vược bậc sinh học ứng dụng kỷ 21 kỷ công nghệ sinh học với phát triển đột phá ứng dụng sinh học nhiều mặt đời sống mà trọng tâm sinh học phân tử với công nghệ di truyền hạt nhân Sau ứng dụng thực vật vi sinh vật, động vật trở thành tiêu điểm quan trọng mà thành tựu, công bố đối tượng xuất ngày nhiều Việc ứng dụng công nghệ di tryền đã, tạo nhiều tác động to lớn Tuy nhiên, bước khởi đầu Hiện công nghệ di truyền có mục tiêu kỹ thuật cụ thể để cải thiện sức sản xuất đàn thú 2.6.2/ Nội dung ¾ Một ví dụ cụ thể công nghệ di truyền khắc phục thiếu thốn acid amin định Protein tổng hợp dựa 20 loại acid amin khác Trong số đó, có số acid amin thiết yếu cần thiết cho phần thú mà thú tự tổng hợp Trong có cystein methionine – acid amin chứa sulphur nhân tố giới hạn phần tăng trưởng sức sản xuất thú Nguyên nhân trình phân giải thức ăn (có nhiều cystein methionine) vi sinh vật cỏ tổng hợp lại protein chúng dựa acid amin gây tình trạng thiếu acid amin Trong trường hợp công nghệ di truyền can thiệp theo hướng: biến đổi thú nuôi, cải biến thực vật (thức ăn thú) biến đổi vi sinh vật cỏ: • Biến đổi thú nuôi: Động vật hữu nhủ phải một thời gian dài để thực trình sinh tổng hợp biến đổi sulphur vô thành cystein chúng Mặt khác, thú nhai lại có nhiều H2S ruột tiêu hoá protein thực vật vi khuẩn cỏ Vấn đề phải rút ngắn thời gian chuyển hóa thể thú - 18 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Con đường tổng hợp cysteine vi khuẩn: Hướng giải chuyển hai gene mã hóa hai enyme trình vào thể thú cho biểu Sự biểu hai gene xuất ruột non với kiểm soát promoter metallotheonine Chuột chuyển gen phần ăn cysteine, bổ sung thêm Na2S , dấu hiệu việc thiếu cysteine rụng lông giảm cân nặng Đã tiến hành thử nghiệm cừu không hoàn hảo • Biến đổi thực vật (thức ăn thú) Có số protein bảo vệ phương diện hoá học để ngăn chặn tiêu hoá cỏ Do chúng thoát khỏi cỏ vào ruột non Một số thực vật biến đổi di truyền có khả tạo protein bảo vệ cỏ có cân acid amin tốt Ví dụ: Vicilin, protein điển hình hạt, bị thủy giải hoàn toàn sau 8h cỏ chứa acid amin sulphur Ngược lại ovalbumin hoàn toàn kháng với thủy phân cỏ lại có lượng acid amin sulphur thấp so với SFA8 (sunflower albumin) Gene SFA8 chuyển vào đậu Hà Lan, đậu Lupin loại họ đậu khác Protein chuyển gene tạo chiếm 2% protein hạt Acid amin chứa sulphur nâng từ 4% lên 40% thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng thú để cải thiện sức sản xuất Gene SFA8 biểu để đáp ứng cho động vật ăn lá, ăn cỏ • Biến đổi vi sinh vật: Để tạo cân thích hợp acid amin thiết yếu, bao gồm acid amin sulfur threonin, isoleucine, leucine Gene mã hoá protein tự nhiên - SFA8 casein đưa vào bên vi sinh vật cỏ để giải vấn đề MB1 – protein nhân tạo giàu acid amin thiết yếu methionine, threonine, lycine, leucine (chiếm 57% tổng lượng protein) biểu mức độ cao E.coli - 19 - Sermina ¾ Công nghệ sinh học chăn nuôi Những đường khác tác động lên sức sản xuất thú giá trị sản phẩm: Biến đổi thú: Chuyển gen hormone tăng trưởng - việc hiệu cá Thực vật: Biến đổi thực vật tiêu hoá cách giảm bớt chất lignin (chất gỗ) cách phá vỡ đường sinh tổng hợp lignin Vi khuẩn: • Sản xuất hormone tăng trưởng thú ( somatotrophin bò lợn) • Biến đổi vi khuẩn cỏ để tiêu thụ cellulose tốt • Biến đổi vi khuẩn cỏ để giải độc hoá học từ thức ăn đưa vào 2.6.3/ Kết Luận Ứng dụng kỹ thuật di truyền động vật, thực vật vi sinh vật phải có phù hợp, tương thích hệ thống thú sản xuất Tác động gián tiếp lên sức sản xuất thú Vẫn giới hạn, e ngại xã hội việc ứng dụng kĩ thuật di truyền thú để cải thiện sức sản xuất 3/ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA rbST (RECOMBINANT BOVINE SOMATOTROPIN) LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, ĐẶC TÍNH QUẦY THỊT VÀ HỆ THỐNG NỘI TIẾT CỦA BÒ CÁI TƠ THÀNH THỤC 3.1/ Giới thiệu Mục dích thí nghiệm kiểm tra ảnh hưởng somatotropin ngoại bào lên biểu tăng trưởng, tính chất quầy thịt, hàm lượng somatotropin (ST), IGF-I, insulin, glucagon, acid béo tự (FFA), glucose huyết bò tơ Simmental thành thục 3.2/ Vật liệu phương pháp ¾ Thú giai đoạn trước thí nghiệm: 42 bò tơ Simmental Đức, bò đực, mua lúc 54±2 ngày tuổi với trọng lượng 84,6 ± 3,5 kg Chúng nuôi theo phương pháp tiêu chuẩn (Schwarz et al., 1985a) Trong suốt giai đoạn 112 ngày nuôi, bò có trung bình tăng trọng 1048 ± 32 g đạt trọng lượng 202 ± 5.8 kg Sau chúng nuôi thích nghi vòng 71 ngày để dùng thí nghiệm Một chuồng chia làm nhiều ô, ô chia làm ngăn Mỗi ngăn trang bị hệ thống cho ăn tự động cho phép tính toán lượng thức ăn (Schwarz et al.,1985b) Suốt giai đoạn - 20 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi chuẩn bị, bắp ủ xilô dùng ăn để kích thích thèm ăn Thành phần thức ăn bao gồm: 58,3% bột đậu nành, 26,7% lúa mạch, 6,7% bắp, 8,3% khoáng vi lượng Luc ADG khoảng 1183 ± 38 g ¾ Nghiệm thức: nhóm, nhóm 12 chọn từ 42 nuôi thích nghi Tiến hành tiêm rbST với liều sau: 320 mg (nhóm 2), 640 mg (nhóm 3) tiêm liều trấn an cho nhóm để làm đối chứng Liều lượng không đổi suốt trình thí nghiệm liều lượng khoảng 80 pg.kg BW-l.d-1 nhóm khoảng 160 pg.kg BW-l-d-l nhóm lúc bắt đầu thí nghiệm Lúc kết thục thí nghiệm, liều lượng tính cho Kg thú thay đổi, cụ thể sau: 44 88 pg.kg BW-l.d-I nhóm rbSt tiêm vào hốc háng tuần lần Bắt đầu tiêm trọng lượng trung bình thú 286 ± 2,5 kg kết thúc tuần trước giết thịt Bò cân sau lần tiêm ¾ Cấu tạo đặc diểm quầy thịt: việc cho ăn dừng lại trọng lượng bò đạt 520 ± 3,2 kg Bò cân sau thức ăn thải 24 Đo trọng lượng quầy thịt, tỷ lệ quầy thịt ([trọng lượng quầy thịt/trọng lương giết thit] x 100)); trọng lượng cơ, mỡ; trọng lương quan (gan, thận, lách, tuỵến yên) trọng lượng thân sau Thân sau (tính từ xương sườn thứ 9) xác định từ tổng phần cắt sau: chân, thịt phía chân, mông, thịt thăng, xương bành chè PH đo sau chết 24 ¾ Phân tích mẩu hornon: trước cho ăn, mẩu máu lấy từ tỉnh mạch cổ (nhờ vào ống gắn sẳn từ trước) Lấy mẩu tuần lần lúc chưa tiền hành tiêm rbST (16 tuần đầu) Sau tiêm lấy mẩu lúc 14 ngày sau lần tiêm Đem ly tân 40C, huyết trích trử -200C phân tích Mẩu huyết phân tích lượng ST, IGF-I, insulin glucagon dùng kỷ thuật RIA: πg insulin glucagon bò (Novo Comp., Copenhagen, Denmark) đánh dấu với 500 π Ci 125 I ống có phủ iod Kháng thể kháng insulin glucagon bò lấy từ chuột Lang cố định ống với nồng độ: 20 pg/ống phảng ứng với insulin 50 pg/ống phản ứng với glucagon ST (rbST lot 170B, Eli Lilly, Greenfield, IN) đánh đấu với chloramine T 500 πCi 125 I Kháng thể thu nhận từ thỏ kháng ST tuyến yên (USDA-bGH-B-I), cho đường chuẩn khoảng từ 0.1 tới ng/ống Phân tích IGF-1 cần phải loại bỏ protein liên kết (IGFBP) Vì thế, mẩu đối chứng ( IGF-I/87/518 nhân tạo, National Institute for Biological Standards and Control, U.K.) ly trích acid/ethanol (Daughaday et al., 1980) IGF-I ( πg IGF-I tái tổ - 21 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi hợp, Monsanto, St.Louis, MO) gắn với lactoperoxidase 500 πCi 125I Kháng thể đặc biệt kháng IGF-I (cung cấp P.Gluckman, Auckland, New Zealand) cho đường chuẩn khoảng từ 21 tới 2,088 ng/mL Glucose huyết tương xác định đo độ phát quang sử dụng kit phân tích enzyme thương mại (GOD-PAP trinder, Sigma Diagnostics, Deisenhofen, FRG) Acid béo tự phân tích kit thương mại dựa phản ứng enzyme với phân tích phát quang 3.3/ Kết ¾ Biểu tăng trưởng đặc điểm quầy thịt Xử lý rbST có su hướng làm tăng AGD 9% 11% nhóm (nhóm khác biệt với P[...]... dùng các sản phẩm gia súc có tồn dư hormone khi sử dụng GH 2.4/ Phương pháp sử dụng kháng sinh 2.4.1/ Giới thiệu Kháng sinh được nhắc đến như là một trong những chất cải thiện tăng trưởng vào năm 1946 (Moore et al., 1946) Từ đó nó được dùng để tăng lợi nhuận trong chăn nuôi do những lơi ích sau: Tăng năng suất sinh trưởng và sinh sản ở gia súc, gia cầm Tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, làm cho vật nuôi. .. trong chăn nuôi (sử dụng không đúng cách trong điều trị, phòng bệnh và dùng trong thức ăn chăn nuôi như chất kích thích sinh trưởng) đã dẫn đến một hậu quả rất nghiêm trọng là làm tăng hiện tượng kháng kháng sinh của các loài vi khuẩn gây bệnh trên người và vật nuôi Có ý kiến cho rằng, việc sử dụng kháng sinh liều thấp trong chăn nuôi đã biến vật nuôi thành nơi để một số loài vi khuẩn học cách vô hiệu... nhiều hormone và các chế phẩm hormone nhằm làm tăng khả năng cho sữa và thịt trong chăn nuôi như: Sản xuất rbGH (recombinant bovine somatotropin) bằng cách chuyển gen cho vi khuẩn.(tế bào cho, tế bào nhận?) Dùng phương pháp chuyển gen trên thú nhằm làm tăng khả năng tạo GH của thú, tuy nhiên đến nay việc chuyển gen ở thú vẫn còn hạn chế - 13 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi 2.3.5.3/ Cách sử dụng... thì tăng cao hơn đối chứng Nồng độ nhóm 3 cao có ý nghĩa so với đối chứng còn nhóm 2 thì không khác biệt so với đối chứng Nồng độ glucose tăng có ý nghĩa ở nhóm 3 trong giai đoan đầu thí nghiệm nhưng khoảng tăng nhỏ 4/ KẾT LUẬN Tuy có nhiều phương pháp khác nhau giúp cải thiện sức sản xuất và tăng trưởng thú, nhưng tựu trung lại, các phương pháp đều tác động lên cơ chế điều hòa của trục hormon tăng. .. lên cơ chế điều hòa của trục hormon tăng 3sung, người ta còn thêm các chế phẩm như steroid, hormon, kháng sinh, probiotic cũng có liên quan đến các phương pháp khác Phương pháp lai giống được áp dụng từ lâu nhưng tốn thời gian và thú thí nghiệm Phương pháp này chỉ mới phát huy hiệu quả nhờ có các tiến bộ về chọn lọc phân tử (MAS) Phương pháp sử dụng hormon và kháng sinh, tuy cho hiệu quả khá cao nhưng... thịt mỡ, tăng tỷ lệ thịt nạc, làm cho thịt trở nên mềm hơn và không nhiễm mầm bệnh) Phòng các bệnh mãn tính và ngăn chặn xảy ra những dịch bệnh do vi trùng Tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi 2.4.2/ Cơ chế tác động Cơ chế tác động của kháng sinh lên sự tăng trưởng hiện vẫn chưa được làm rõ và mới chỉ được giải thích sơ lược dựa vào các giả thuyết sau: - 14 - Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi Kiểm... uống: Một số loại kháng sinh và dược phẩm khi bổ sung vào thức ăn có tác dụng làm tăng khả năng thu nhận thức ăn và tăng lượng nước uống vào hàng ngày ở vật nuôi Tăng khả năng tiêu hoá, hấp thu các chất dinh dưỡng:Thuyết này cho rằng, thành ruột non của những gia súc, gia cầm ăn thức ăn có kháng sinh trở nên mỏng hơn và do đó làm tăng khả năng tiêu hoá, hấp thu một số chất dinh dưỡng Do mỗi loại kháng sinh...Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi heo tăng trọng nhanh do tăng cường sự tích trữ nước điều này làm ảnh hưởng đến chất lượng thịt Hơn nữa nếu tồn dư chất này trong sản phẩm có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Những steroid đồng hóa được sử dụng nhằm tăng năng suất sinh trưởng, làm cho tăng trọng nhanh lên từ 15-20%, hiệu quả lợi dụng thức ăn tăng từ 10-15% Trong đó tốt nhất là norandrosteron... 3.3/ Kết quả ¾ Biểu hiện tăng trưởng và đặc điểm quầy thịt Xử lý rbST có su hướng làm tăng AGD 9% và 11% ở nhóm 2 và 3 (nhóm 1 và 3 khác biệt với P ... khả quan Các phương pháp giúp tăng sức tăng trưởng thú đem lại lợi nhuận cho người chăn nuôi Tuy nhiên phương pháp có ưu nhược điểm riêng Chúng ta phân tích phương pháp để lựa chọ phương pháp tốt... triển đàn gia súc 2/ SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẰM CẢI THIỆN TĂNG TRƯỞNG VẬT NUÔI 2.1/ Phương pháp lai tạo giống 2.1.1/ Giới thiệu Lai giống phương pháp nhân giống cách cho đực giống giống thuộc...Sermina Công nghệ sinh học chăn nuôi MỤC LỤC 1/ ĐẶT VẤN ĐỀ 2/ SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẰM CẢI THIỆN TĂNG TRƯỞNG VẬT NUÔI 2.1/ Phương pháp lai tạo giống