Theo Nguyễn Vĩnh Phước (1977) về cơ bản hệ vi sinh vật đường ruột chia làm hai loại. Hệ vi sinh vật tùy nghi đa số là vi sinh vật có hại, chúng thay đổi theo điều kiện thức ăn, môi trường đường tiêu hóa, sức đề kháng của cơ thể,… như nấm men, nấm mốc, Proteus, Salmonella, Klebsiella, Clostridium, Shigella, Staphylococcus, E. coli… chủ yếu chúng thích nghi với pH trung tính đến kiềm.
Khi gặp điều kiện thích hợp, chúng phát triển sinh sản độc tố, xâm nhập phá vỡ tế bào đường ruột gây tổn thương thành ruột, làm nguy hại cho gia súc và gia cầm. Hệ vi sinh vật bắt buộc là những vi sinh vật thích nghi với pH thấp, chúng phát triển tốt trong đường ruột gia súc, gia cầm và định cư vĩnh viễn, phần lớn chúng giúp cho cơ
11
thể động vật tiêu hóa thức ăn được tốt hơn nhờ vào hệ thống men của chúng và giúp phòng chống một số bệnh do vi sinh vật cơ hội gây ra. Hệ vi sinh vật bắt buộc gồm có vi khuẩn (Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, Streptococus lactis hiện nay gọi là Lactococus lactis, S. faccium, Bacillus subtilis, Leuconstoc mesenteroides, Carnobacterium, Bifidobacterium, Bacteriodes, Ruminococcus, Cillacterium, Cellulomonas, Eubacterium, Butyribrio), nấm men (Saccharomyces cerevisiae, S.
bouladii, Debaryomyces hansenii), nấm mốc (Aspergilus niger, A. oryzae, A.
owamori, Mucor), protozoa (Endodinium, Diplodinium, Isotrichs, Daysytrichs).
Trong ruột của thú dạ dày đơn khỏe mạnh, có rất nhiều loại vi khuẩn yếm khí (109 – 1011 vi khuẩn/g vật chứa trong ruột). Theo Gedek (1989), các loài vi sinh vật trong đường ruột được chia thành 3 nhóm: nhóm hệ sinh vật chính chiếm đến 90
% của tổng vi sinh vật, phần lớn là yếm khí bắt buộc (Bifidobacteria, Lactobacilli và Bacteroidaceae). Nhóm thứ yếu hay nhóm ăn theo (ít hơn 1 %, yếm khí tùy nghi) gồm chủ yếu E. coli và Enterococci. Nhóm còn lại (ít hơn 0,1 %) gồm vi sinh vật của nhóm Clostridium, Proteus, Staphylococcus, Pseudomonas, nấm men của các loài Candida, và vi khuẩn của loài có hại cũng như không hại khác (Trích dẫn bởi Trần Thị Dân, 2000). Theo Dorothee Paeffgen (2001) hệ vi khuẩn cân bằng trong đường ruột của heo gồm các nhóm: Enterococci (21 %), Clostridium (15 %), Coliform (25 %), Lactobacillus (39 %). Tuy nhiên, hệ vi sinh vật bình thường của các loài thú thì không giống nhau và mỗi phần của ruột có một cụm vi sinh vật nhất định (Trích dẫn bởi Phan Nhật Tiến, 2008).
Họ và loài của vi khuẩn hiện diện thì tùy thuộc điều kiện sinh lý của từng phần trong ruột, và được điều khiển bởi yếu tố ngoại cảnh cũng như nội tại. Mặc dù nhiều yếu tố nội tại chưa được biết, người ta cho rằng sự cạnh tranh về khoảng trống và chất dinh dưỡng là yếu tố quan trọng. Nhiều vi sinh vật có ảnh hưởng đến sinh lý bình thường của vật chủ, nhưng khi bị xáo trộn thì có thể đưa đến bệnh hoặc làm thú dễ nhiễm bệnh.
12
Bảng 2.6 Vi sinh vật ở các đoạn ruột khác nhau (Gedek, 1991)
Đường tiêu hóa Thành phần vi sinh vật Thực quản Vi sinh vật trong thức ăn
Dạ dày (101 - 103) Lactobacilli, Streptococci, Enterobacteria, Bacteroides Tá tràng (101 - 104) Lactobacilli, Streptococci, Enterobacteria, Bacteroides
Ruột non (105 - 108) Bacteroides (104 - 107), Streptococci, Lactobacilli, Enterobacteria Ruột già (109 - 1012) Bifidobacteria, Bacteroides, Enterobacteria(105 - 107), Enterococci (102
- 105), Lactobacilli, Clostridia, Fusobacteria, Veillornella, Proteus, Staphylococci, Yeast, Pseudomonas.
(Trích dẫn bởi Phan Nhật Tiến, 2008)
Sự phát triển của hệ vi sinh vật ổn định giúp thú kháng lại sự nhiễm trùng, đặc biệt trong đường ruột. Hiện tượng này gọi là loại trừ cạnh tranh (Trích dẫn bởi Phan Nhật Tiến, 2008).
2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột
Độ pH trong môi trường đường ruột của gia súc, gia cầm có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển và khả năng sinh tổng hợp của vi khuẩn. Ảnh hưởng này có thể xác định bởi hai nhân tố. Sự tác động của ion H+ hoặc ion OH- đến tính chất keo của tế bào, đến hoạt lực của men. Sự tác động gián tiếp của pH môi trường đến tế bào, pH điều chỉnh mức độ phân li các thành phần của môi trường. Có những khoảng pH mà ở đó các vi sinh vật không phát triển được hoặc chết dần. Đa số vi khuẩn gây bệnh chịu pH ở trung tính hoặc hơi kiềm (7 - 7,5), pH tối ưu cho nấm men hoạt động là 4,5 - 5. Đối với vi khuẩn lên men lactic, khi pH < 4, vi khuẩn sẽ ngưng hoạt động.
Thức ăn và độ tuổi cũng có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột. Nếu heo con từ 8 – 10 ngày tuổi ăn thức ăn hạt, thức ăn hỗn hợp thì hệ vi sinh vật vô cùng phong phú, vi khuẩn lactic và Streptococcus chiếm 40 %. Sau khi cai sữa, lượng vi khuẩn G- tăng lên 70 – 80 %, còn vi khuẩn lactic giảm 5 – 10 %. Tuỳ thuộc vào thành phần thức ăn, loại thức ăn mà hệ vi sinh vật đường ruột cũng sẽ thay đổi theo. Khẩu phần có nhiều chất đạm, bột đường thì tỉ lệ các vi sinh vật lên men các chất này tăng cao như: Lactococci, Lactobacillus… Khẩu phần nhiều xơ thì vi khuẩn phân giải cellulose sẽ xuất hiện nhiều. Ngoài hai yếu tố chính ở trên, còn các
13
yếu tố khác như nồng độ chất hòa tan, điện thế oxy hóa khử, sức đề kháng của cơ thể…cũng ảnh hưởng không nhỏ đến hệ vi sinh vật đường ruột.