2.5.1 Khái niệm Probiotics
Từ chế phẩm sinh học probiotics có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp bao gồm hài từ “pro” có nghĩa là “dành cho” và “biosis” có nghĩa là sự sống. Probiotics là những vi khuẩn hoặc nấm men khi được đưa vào cơ thể sẽ có nhiều tác động tích cực không chỉ với hệ tiêu hóa. Các Vi sinh vật sống được cho vào thức ăn, ảnh hưởng tốt đến ký chủ nhờ cải thiện sự cân bằng vi sinh vật đường ruột (Fuller, 1989). Tác dụng của probiotics trong hệ tiêu hóa ngăn chặn khả năng bám dính của tác nhân gây bệnh và giảm lượng chất độc của chúng trên biểu mô ruột.
Lợi khuẩn Probiotics bao gồm lợi khuẩn thuộc nhóm các vi khuẩn sống và những vi sinh vật sống, chủ yếu đây là vi khuẩn, tương tự các vi sinh vật có lợi tự nhiên được tìm thấy trong ruột. Chúng còn được gọi là "vi khuẩn thân thiện" hay "vi khuẩn có lợi" (vi khuẩn có lợi cho con người), những vi khuẩn này được bổ sung vào chế độ ăn nhằm cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột để cải thiện sức khỏe. Đây là những vi sinh vật còn sống khi đưa vào cơ thể một lượng đầy đủ sẽ có lợi cho sức khỏe của ký chủ. Chúng có thể được thêm vào sản phẩm lên men sữa, góp một phần trong việc hình thành sản phẩm lên men, hoặc được bổ sung dưới dạng bột đông khô.
Năm 1992, Havenaar đã mỡ rộng định nghĩa về probiotics: là sự nuôi cấy riêng lẽ hay hỗn hợp vi sinh vật sống mà có ảnh hưởng có lợi cho sinh vật chủ bằng cách cải thiện những đăc tính của vi sinh vật sản địa. Các tế bào vi sinh vật trong được cho vào thức ăn với mục tiêu cải thiện sức khỏe (Tannock, 1997). Kerkove (1979), Barrows và Deam (1985), Lestradet (1995) cùng cho rằng probiotics được sử dụng như một liệu pháp trong việc chữa trị bệnh tiêu chảy hay như là cách phòng bệnh ở người và động vật để giảm đến mức tổi thiểu sự phát tán của vi sinh vật đường ruột, sự kháng lại liệu pháp sinh học và sự di căn của chứng viêm dạ dày ruột.
2.5.2 Vài trò của probotics
Một loại probiotics có hiệu quả là phải có khả năng tồn tại và hoạt động trong một môi trường đa dạng dưới nhiều hình thức khác nhau. Theo Fuller (1989) thì nó cần phải có những khả năng như sau: (1) là một sản phẩm sống ở qui mô kỹ nghệ; (2) không mang mầm bệnh và độc tố; (3) tạo ra tác dụng có lợi trên vật chủ; (4) có khả năng tồn tại và phát triển trong môi trường ruột của vật chủ; (5) duy trì ổn định và tồn tại lâu dài để được sử dụng sau này trong điều kiện lưu trữ và điều kiện ngoài hiện trường.
Tác động kháng khuẩn
Giảm số lượng vi khuẩn để ngăn chặn các mầm bệnh cụ thể là: Tiết ra các chất kháng khuẩn: Vi khuẩn Probiotic tạo ra các chất đa dạng có thể ức chế cả khuẩn Gram (+) và Gram (-), gồm có các acid hữu cơ, hydrogen peroxide và chất diệt khuẩn. Những hợp chất này có thể làm giảm không chỉ những sinh vật mang mầm bệnh có thể sống được mà còn ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn và sự tạo ra các độc tố. Điều này được thực hiện bằng cách giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid béo chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là acid lactic.
Cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dinh vào đường ruột và cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh. (http://vi.wikipedia.org)
Tác động trên mô biểu bì ruột
Đẩy mạnh sự liên kết chặt giữa những tế bào biểu mô. Giảm việc kích thích bài tiết và những hậu quả do bị viêm của sự lây nhiễm vi khuẩn. Đẩy mạnh sự tạo ra các phân tử phòng vệ như chất nhầy.
Tác động miễn dịch
Probiotic được xem như là phương tiện phân phát các phân tử kháng viêm cho đường ruột, cụ thể: Đẩy mạnh sự báo hiệu cho tế bào chủ để làm giảm đáp ứng viêm, Tạo đáp ứng miễn dịch để làm giảm dị ứng, Cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, ngăn ngừa tiêu chảy và táo bón.
Tác động đến vi khuẩn đường ruột
Điều chỉnh thành phần cấu tạo của vi khuẩn đường ruột. Sự sống sót của probiotics được tiêu hóa ở những phần khác nhau của bộ phận tiêu hóa thì khác nhau giữa các giống. Khi tập trung ở khoang ruột, chúng tạo nên sự cân bằng tạm thời của hệ sinh thái đường ruột, sự thay đổi này được nhận thấy một vài ngày sau khi bắt đầu tiêu thụ thực phẩm có probiotics, phụ thuộc vào công dụng và liều lượng của giống vi khuẩn. Kết quả chỉ ra rằng với sự tiêu thụ thường xuyên, vi khuẩn định cư một cách tạm thời trong ruột, một khi chấm dứt sự tiêu thụ thì số lượng vi sinh vật probiotics sẽ giảm xuống. Điều này thì đúng cho tất cả các loại probiotics.
Vi khuẩn probiotic điều hòa hoạt động trao đổi chất của sinh vật đường ruột. Probiotics có thể làm giảm pH của bộ phận tiêu hóa và có thể theo cách đó sẽ gây cản trở cho hoạt động tiết ra enzyme của sinh vật đường ruột. Đồng thời tăng sự dung nạp đường lactose: giúp tránh khỏi tình trạng đầy hơi, khó tiêu khi hấp thu những loại thức ăn có chứa nhiều lactose và làm tăng vi khuẩn có lợi và giảm vi khuẩn gây hại.
Một số vai trò khác đối với cơ thể
Chống dị ứng: thực phẩm probiotic góp phần chống lại một số dị ứng của cơ thể, cung cấp nhiều chất quan trọng cho cơ thể như (folic acid, niacin, riboflavin, vitamin B6 và B12).
Chống ung thư: nhiều nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn probiotic có thể làm giảm nguy cơ ung thư ruột kết và ung thư bàng quang. Ngoài ra còn có tác
dụng khử chất độc gây ung thư có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của các khối u bướu.
Probiotics có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, làm giảm huyết áp cao. Ngoài ra còn giúp nhanh chóng bình phục sau khi mắc bệnh tiêu chảy và sử dụng nhiều kháng sinh.
2.5.3. Một số vi khuẩn có lợi
Những vi sinh vật probiotics sử dụng trong thức ăn chăn nuôi bao gồm vi khuẩn lactic, bào tử Bacillus và Saccharomyces cerevisiae
2.5.3.1 Bacillus subtilis
(nguồn: http://trade.indiamart.com/details.mp?offer=3472880512)
Hình 2.4 Bacillus subtilis
Bacillus subtilis là thành viên của quần thể vi khuẩn mucosaassociated
trong manh tràng của gà (Gong et al, 2002). Ducet al (2004) và Cartman et al
(2008) cho thấy các bào tử của Bacillus subtilis nảy mầm trong đường tiêu hóa của gà.
Bacillus subtilis là bào tử đã được chứng minh để tăng cường phản ứng của tế bào lympho máu ngoại vi của con người như Phytohaemagglutinin và
concanavalin A (Spreafico et al. 1980). Trên một loạt các nồng độ, Bacillus subtilis bào tử có khả năng gây một biểu hiện gia tăng của kháng nguyên MLR3, MLR4 (Mixed Lymphocyte Response) và HLA- DR (nhân bạch cầu kháng nguyên) của các tế bào đơn nhân ngoại vi (Fais et al. 1987).
Bacillus subtilis trong chăn nuôi gà thịt giúp tiêu thụ oxy để tạo ra một môi trường thuận lợi hơn đối với các loài kỵ khí có lợi, loại trừ một số vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là vi khuẩn E. coli, Salmonella enterica, Clostridium perfringens (Jin et al, 1996; La Ragione và Woodward. 2003), là enzyme sản
xuất (Hosoi et al. 2000) và tăng cường đáp ứng miễn dịch (Yurong et al. 2005; Huang et al. 2008).
2.5.3.2 Saccharomyces cerevisiae
(nguồn: http://www.allposters.com)
Hình 2.5 Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae là một loại vi sinh vật thuộc chi Saccharomyces, lớp Ascomycetes, ngành nấm.
Saccharomyces cerevisiae trong chế độ ăn uống của gà thịt với tỉ lệ 5ppm đã cải thiện được hiệu suất do hấp phụ độc tố aflatoxin của thành tế bào của nấm men và loại bỏ chất độc hại này cho phân trong đường ruột. Ngoài ra các men cũng kích thích miễn dịch đường ruột, tăng bảo vệ chống lại các độc tố vi sinh vật gây bệnh, do thành tế bào của nấm men chứa
mananoligosaccharides được cho là tăng cường sự phát triển của sinh vật có lợi trong ruột như Lactobacillus spp, Bacillus subtilis làm tăng hiệu suất tăng trưởng và khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng của gia cầm (Chiang and Hsiem, 1995).
Riverdin (1996) cho rằng có tác dụng làm nâng cao chất béo trong sữa dê. Cải thiện số ngày đẻ trứng, hệ số chuyển hóa thức ăn, khối lượng trứng và chất lượng lòng đỏ (Tortuero và Fernandez, 1995).
2.5.3.3 Vi khuẩn lactic
Vi khuẩn này chiếm vị trí quan trọng trong nhóm vi khuẩn đường tiêu hoá của người và động vật, chúng có khả năng lên men một số carbohydrate sinh acid lactic. Vi khuẩn lactic quan trọng trong probiotic thuộc giống
Lactobacillus, Pediococcus, Bifidobacterium và Enterococcus. Enterococcus faecium (trước đây gọi là Streptococcus faecium) là loài quan trọng nhất được sử dụng trong dinh dưỡng động vật. Các nhóm vi khuẩn này sản xuất acid
lactic cùng với các chất có tính kháng khuẩn và tạo ra màng
mucopolysaccharide có tác dụng bảo vệ biểu mô niêm mạc ruột.
Một số cơ chế hoạt động của nhóm vi khuẩn lactic đã được nhận biết là (Servin, 2004): Sản sinh acid lactic, các acid béo mạch ngắn, hạ thấp pH môi trường ruột, có tác dụng ức chế các vi khuẩn gây bệnh nhưng lại có lợi cho sự hoạt động và tăng trưởng của vi khuẩn có ích. Sản sinh các chất ức chế vi khuẩn gây bệnh như bacteriocin, nicin, lysozyme, lactoperoxidase. Bacteriocins bao gồm nhiều chất như subtilin, brevicin, colicin…, đó là các protein sản xuất từ ribosom của vi khuẩn có tác dụng kháng khuẩn. Chúng giết các tế bào nhậy cảm bacteriocin bằng cách chọc thủng màng tế bào vi khuẩn, làm rò rỉ nguyên liệu của tế bào và giảm năng lực vận chuyển của màng. Loại bỏ vi khuẩn gây bệnh và ngăn ngừa chúng bám dính vào màng niêm mạc bằng cách phát triển nhanh và hình thành hàng rào chống lại sự xâm lấn của các vi khuẩn gây bệnh thông qua cơ chế hình thành mucoplysaccharide và các chất nhầy niêm mạc khác. Ức chế vi khuẩn gây bệnh sản sinh độc tố. Kích thích khả năng đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu của ruột. Ảnh hưởng đến sự chuyển hoá của acid mật và như vậy có lợi cho sự hấp thu mỡ. Tác động lên biểu mô ruột và tăng khả năng tiêu hoá hấp thu dưỡng chất.
Hỗn hợp Lactobacillus spp và Streptococcus spp tăng sự sinh trưởng và chức năng miễn dịch ở heo con. Lactobacillus spp còn làm tăng khả năng tiêu hóa dinh dưỡng cho gia cầm.
2.5.4 Ứng dụng trong chăn nuôi
2.5.4.1 Ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ
Theo Verschuere et al (2000) định nghĩa probiotics là sinh vật sống có ảnh hưởng tốt đến vật chủ nhờ vào sự biến đổi hệ sinh vật gắn với vật chủ, từ đó cải thiện khả năng sử dụng thức ăn, nâng cao khả năng chống bệnh của vật chủ và cải thiện môi trường xung quanh.
Chế phẩm sinh học vi khuẩn đã được sử dụng trong chăn nuôi gia cầm như một nguồn thay thế kháng sinh chống lại các tác nhân gây bệnh để hỗ trợ và cải thiện tăng trưởng và hiệu suất sản xuất. Chúng có tác dụng cân bằng hệ vi sinh đường tiêu hóa và tăng hoạt động chống oxy hóa (Shen et al, 2011). Ngoài ra, các vi khuẩn còn tăng cường giúp đường tiêu hóa chống sự xâm nhập các mầm bệnh và duy trì hoạt động của vi sinh vật (Gong et al, 2002), từ đó ổn định hệ vi sinh vật và tỷ lệ mắc bệnh cũng giảm (Hooge et al, 2004).
Chế phẩm sinh học cóthể cải thiện năng suất gia cầm thông qua việc cạnh tranh với các tác nhân gâybệnh trong các hệ thống tiêu hóa.
Ngoài ra còn có một bằng chứng cho thấy rằng các chế phẩm sinh học cạnh tranh với tác nhân gây bệnh ởbề mặt đường ruột. Người ta tin rằng bổ sung probiotics cho động vật trưởng thành sẽ đẩy nhanh sự trưởng thành của hệ thống miễn dịch đường ruột và bệnh tật thấphơn
2.5.4.2 Ứng dụng trong chăn nuôi heo
Probiotics bổ sung vào thức ăn cho heo, đặc biệt heo con làm tăng tốc độ tăng trưởng, giảm hệ số chuyển hoá thức ăn và giảm tỷ lệ chết vì tiêu chảy. Ngoài ra, nhờ tăng trưởng đồng nhất mà thể trọng của cả đàn đồng đều hơn; nhờ tăng tỷ lệ tiêu hoá và tích luỹ protein thức ăn, lượng nitơ thải ra môi trường giảm đi. Trong chăn nuôi heo nước ta, probiotic đã được áp dụng phổ biến khoảng 10 năm trở lại đây. Probiotics thường được sử dụng như một phụ gia bổ sung vào thức ăn cho heo con cai sữa để ngăn ngừa tiêu chảy khi heo chuyển từ sữa mẹ sang thức ăn khô. Đã có một số chế phẩm probiotics nhập ngoại hoặc sản xuất ở trong nước được đánh giá là có kết quả tốt đối với tăng trưởng, hiệu quả chuyển hoá thức ăn (FCR), hạn chế vi khuẩn gây bệnh và ngăn ngừa tiêu chảy ở heo con, đặc biệt có khả năng thay thế kháng sinh (Vũ Duy Giảng, 2012).
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Phương tiện thí nghiệm
3.1.1 Thời gian và địa điểm
Thời gian: từ ngày 04/08/2014 đến ngày 12/10/2014
Địa điểm: thí nghiệm được thực hiện tại trại Việt Thịnh ngụ tại Ấp Đồng Tâm, Xã Tam Lập, Huyện Phú Giáo, Tỉnh Bình Dương.
Hình 3.1 Trại Việt Thịnh
3.1.2 Động vật thí nghiệm
Gồm 160 con gà đẻ trứng thương phẩm giống Hisex Brown trong giai đoạn từ 25 đến 34 tuần tuổi. Gà đã được tiêm phòng các bệnh phổ biến như CRD, gumboro, thương hàn, dịch tả đầy đủ và tẩy ký sinh trùng trước khi vào thí nghiệm.
3.1.3 Chuồng trại
Trại được xây dựng theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, cách lộ lớn 1 km, mái trại lợp bằng tole, kích thước mỗi trại 110 x 14 m, riêng trại thực hiện nghiệm thức với kích thước 100 x 14 m, với hệ thống chuồng kín gồm 4 dãy, các dãy chuồng được bố trí song song với nhau, mỗi dãy chuồng gồm 3 tầng lồng xếp chồng lên nhau, tầng lồng thấp nhất cách mặt đất 10 cm, kích thước các ô chuồng là 40 x 40 cm, mỗi ô chuồng nuôi 4 con gà mái đẻ (hình 3.2).
Hình 3.2: Hệ thống chuồng lồng
Mỗi trại được bố trí 4 dẫy đèn trung bình 29 đèn cho một dẫy (hình 3.3).
Hình 3.3 Đèn tại trại
Hệ thống lầm mát đặt ở đầu trại, trại lắp đặt máy đô nhiệt độ tự động với nhiệt độ trung bình là 28,30C, khi nhiệt độ tăng cao hệ thống sẽ tự khởi động phun nước lên tấm bạc làm mát (hình 3.4).
Hình 3.4: Hệ thống làm mát
Hệ thống quạt hút được đặt ở cuối trại gồm 10 quạt, sử dụng 9 cây, 5 cây chạy 24/24, và 4 cây còn lại hoạt động theo nhiệt đô trong trại (hình 3.5).
Máng ăn và máng uống đặt phía trước, máng ăn đặt phía trên máng trứng cách máng trứng khoảng 10 cm, được làm bằng nhựa, gà tự do uống được bằng hệ thống nước tự động có núm uống gắng vòa ống nhựa, có đặc máng hứng nước phía dưới (hình 3.6).
Hình 3.6: Hệ thống máng ăn máng uống
Hệ thống bồn nước gồm 2 bể chứ nước lớn, có bình lọc, và 5 bồn chứa nước nhỏ được bố trí bên hong mỗi trại thuận tiên cho pha thuốc chủ động trong việc cung cấp đầy đủ nước cho gà trong trại (hình 3.7).
3.1.4 Dụng cụ thí nghiệm
Dụng cụ thí nghiệm bao gồm: cân đồng hồ loại 1 kg, cân điện tử, quạt so màu, thước kẹp, ẩm nhiệt kế, máng ăn, máng uống, bút lông, máy chụp hình và một số dụng cụ thí nghiệm khác….
Sổ ghi chép những chỉ tiêu theo dõi nhiệt độ, ẩm độ, số trứng trong một ô trên ngày, lượng cám cho ăn, lượng cám thừa, trứng loại thải…..
3.1.5 Thức ăn thí nghiệm
Thức ăn cơ sở cho gà là thức ăn hỗn hợp dạng bột dùng cho gà đẻ giai đoạn 1 (từ 18 đến 50 tuần tuổi) của Công ty Emivest Feedmill Việt Nam.
Trộn với chất bổ sung là Yucca Schidigera và Probiotics theo các tỷ lệ khác nhau tương ứng với từng nghiệm thức.
Thực liệu của thức ăn cơ sở: bắp, tấm, bột cá, đạm đậu nành, cám gạo, cám lúa mì, các acid amin, các chất bổ sung vitamin và khoáng…..
Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng (thức ăn hỗn hợp dạng bột 7606)
Thành phần hóa học Tỷ lệ (%)
Độ ẩm (max) 13
Độ ẩm (min) 16,5
Năng lượng trao đổi (min) 2700 kcal/kg
Xơ thô (max) 5
Canxi (min – max) 3 – 5,6
P tổng số (min – max) 0,5 – 1,2
Nacl (min – max) 0,2 – 0,5
Lysine tổng số 0,75
Methionine + Cystine tổng số (min) 0,62
Chlotetracycline (max) 50 (mg/kg)
Bacitracin zine (max) 25 (mg/kg)
Hoocmon Không có
(Nguồn: Công ty TNHH Emivest Việt Nam, 2011)
3.2 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm