Vi-rút ASF: Mối đe dọa cho ngành công nghiệp chăn nuôi heo

Bệnh dịch tả heo châu Phi (ASF) vẫn là mối đe dọa chính đối với ngành chăn nuôi heo ở châu Á kể từ khi báo cáo xuất hiện bệnh đầu tiên ở Trung Quốc năm 2018. Khả năng lây truyền và đặc tính tử vong cao của vi-rút ASF (ASFV)  tiếp tục gây áp lực và cản trở nỗ lực của người chăn nuôi heo để tái đàn thành công. Việc tiêu thụ tự nhiên thức ăn vấy nhiễm qua đường miệng đã được xác định là yếu tố nguy cơ cao cho việc xâm nhập ASFV, ngay cả đối với các trang trại có an toàn sinh học cao. Do ASFV có thể tồn tại bền bỉ, lây nhiễm trong cám và nguyên liệu sản xuất cám trong thời gian dài, nên điều quan trọng là phải giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm ASFV qua cám (Dee et al., 2018; Neiderwerder et al., 2020; Niederwerder et al., 2021).

Nguy cơ tái nhiễm vi rút trong cám

Cám có thể vấy nhiễm và tái nhiễm với ASFV trong lúc sản xuất, bảo quản và trên đường vận chuyển đến trại. ASFV rất khó bị loại trừ một khi nó đã được đưa vào nhà máy cám (Penrod, 2022). Một nghiên cứu trước đây của trường Đại học Kansas State cho thấy rằng một khi một lô cám bị nhiễm ASFV được đưa vào dây chuyền sản xuất của nhà máy, tất cả bốn lô cám sạch không nhiễm ASFV được sản xuất tiếp theo có thể bị vấy nhiễm vi-rút này (Elijah et al., 2020). ASFV không chỉ phát hiện trên bề mặt có tiếp xúc với cám (bồn trộn, gàu múc, cửa xả), mà còn có ở bề mặt không tiếp xúc cám như nền nhà, trần nhà, vách tường sau khi cám vấy nhiễm đưa vào nhà máy cám. Bụi cám vấy nhiễm được xác nhận là nguy cơ đáng kể đưa đến sự lây nhiễm ASFV trên diện rộng trong nhà máy sản xuất cám.

Trong một nghiên cứu giám sát khác được thực hiện tại Việt Nam năm 2019, mẫu lấy từ các bề mặt khu vực sản xuất cám được phát hiện dương tính với ASFV (Gebhardt et al., 2021). Các mẫu dương tính với ASFV cũng được phát hiện ở các xe tải vận chuyển cám. Trong tổng số 633 mẫu thu thập, có bảy mẫu (1.1%) đã được phát hiện, hai mẫu thu thập từ bề mặt ngoài xe tải và năm mẫu lấy từ cabin xe tải dương tính với ASFV. Điều này cho thấy nguy cơ tiềm ẩn của việc tái nhiễm thức ăn gia súc trong quá trình vận chuyển bằng xe tải đi lại.

Các chất làm giảm thiểu vấy nhiễm cám

Các chất làm giảm thiểu vấy nhiễm cám khác nhau bao gồm formaldehyde, acid hữu cơ và các acid béo mạch trung bình đã được nghiên cứu về hiệu quả của chúng về việc vô hiệu hóa trong các ma trận thức ăn khác nhau (Tran et al., 2020; Neiderwerder et al., 2020). Sal CURB, một chất làm giảm thiểu vấy nhiễm dựa vào formaldehyde đã đựơc chứng minh là có hiệu quả cao chống lại ASFV và an toàn để sử dụng trong thức ăn chăn nuôi (Tran et al., 2020; Neiderwerder et al., 2020; Cochrane et. al, 2015; Stein, 2015; Kemin Internal Reference TL-21-19223). Có sử dụng chất làm giảm vấy nhiễm trong thức ăn chăn nuôi không chỉ giúp làm giảm nguy cơ lây truyền bệnh từ thức ăn, mà còn hỗ trợ chương trình tiêm phòng vắc xin bằng cách giảm thiểu vi-rút xâm nhập và cải thiện sức khỏe vật nuôi.

Bảo vệ thức ăn gia súc không tái nhiễm

Do thức ăn chăn nuôi vẫn dễ bị nhiễm ASFV và tái nhiễm sau khi sản xuất, đặc biệt khi bảo quản và vận chuyển, nên điều quan trọng là chất làm giảm vấy nhiễm trong thức ăn sẽ cung cấp sự bảo hộ mở rộng kéo dài chống lại bất cứ sự phơi nhiễm ASFV của cám trước khi gia súc ăn vào. Một nghiên cứu gần đây được thực hiện với sự phối hợp của Viện Thú Y Quốc Gia Việt Nam (NIVR) để đánh giá hiệu quả của sản phẩm Sal CURB™ F2 Dry (SCF2) và Sal CURB™ RM E Liquid (SCRME) về việc bảo hộ thức ăn gia súc chống vấy nhiễm và tái nhiễm ASFV (Kemin Internal Reference SPRE-21-19737).

Nghiên cứu này gồm 4 nhóm: đối chứng (NC; cám heo không nhiễm ASFV và không xử lý), đối chứng dương (PC; cám heo gây nhiễm ASFV và không xử lý ), Thí nghiệm 1 (T1; cám đối chứng dương  + 3kg/T SCF2) và thí nghiệm 2 (T2; cám đối chứng dương + 3kg/T SCRME). Cám heo được gây nhiễm chủ động ASFV chủng VN/Pig/HN/19 với liều 1 x 10⁵ HAD₅₀ (50% haemadsorption) vào ngày 0 và gây tái nhiễm chủ động ngày thứ 10 với cùng liều ASFV. Tất cả nhóm được lấy mẫu vào ngày 0, 3, 7, 10 và 14 sau gây nhiễm vi-rút (dpc) để kiểm tra bằng real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) và hấp phụ hồng cầu (HAD) (Hình1). Tất cả các phân tích thống kê được thực hiện sử dụng Statsgraphic (Centurion X VI). Kiểm tra One-way ANOVA và sự khác biệt có ý nghĩa nhất của Fisher (LSD) được thực hiện để kiểm tra sự khác biệt giữa các nhóm. Các giá trị P được điều chỉnh <0.05 được báo cáo .

Hình 1.Sơ đồ minh họa bố trí thí nghiệm việc gây nhiễm và tái nhiễm ASFV.

Cả hai chất SCF2 và SCRME đã cho thấy tác dụng ức chế hoạt động của ASFV, ngay cả sau khi gây tái nhiễm. SCRME đã chứng minh hoạt tính chống vi-rút cao hơn SCF2. Những phát hiện này phù hợp với các nghiên cứu trước đây (Tran et al., 2020), theo đó cả SCF2 và SCRME cho thấy việc tăng đáng kể (P<0.05) giá trị Cq trong xét nghiệm PCR sau khi xử lý cám (Hình 2a). Trong nghiên cứu tái nhiễm, cả hai chất trên đều vẫn hiệu quả trong việc giảm tải lượng ASFV như đã chỉ ra với sự tăng đáng kể giá trị Cq  (P<0.05) 4 ngày sau khi gây tái nhiễm (Hình 2b).

Trong phân tích HAD, một xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy, SCF2 và SCRME cho thấy sự giảm đáng kể (P<0.05) về giá trị HAD ở ngày 7 và 3 sau khi gây nhiễm, tương ứng (Hình 3a). Ở nghiên cứu gây tái nhiễm cám, SCRME cho thấy giảm đáng kể về giá trị HAD vào ngày thứ 4 sau khi tái gây nhiễm (Hình 3b).

Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng rằng SCF2 và SCRME có thể là chất có tác dụng diệt mạnh trong việc làm giảm nguy cơ lây nhiễm vào cám, với thời gian bảo hộ chống vi-rút cho cám kéo dài hơn. SCF2 và SCRME vẫn duy trì hoạt tính kéo dài chống  ASFV sau khi cám được xử lý và tiếp tục bảo hộ cám khỏi tái nhiễm mà có thể xảy ra  trong lúc vận chuyển và bảo quản.

Hình 2.Phát hiện ASFV bằng RT-PCR trong cám chưa xử lý (Positive Control hoặc PC – đối chứng dương), cám xử lý trước bằng Sal CURB F2 Dry (T1; SCF2, 3kg/T) hay Sal CURB RM E Liquid (T2; SCRME, 3kg/T) vào ngày (a) 3, 7, 10, và 14 sau gây nhiễm (dpc) cũng như (b) cám gây tái nhiễm ASFV vào ngày 10-dpc và được đánh giá lại vào ngày 10- và 14 sau tái nhiễm (dpc). Không phát hiện giá trị Cq trong tất cả nhóm đối chứng âm. Chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm. (P < 0.05).

Hình 3. Phân tích HAD về ASFV ở cám không xử lý (Positive Control hoặc PC – đối chứng dương), cám xử lý trước với Sal CURB F2 Dry (T1; SCF2, 3kg/T) hay Sal CURB RM E Liquid (T2; SCRME, 3kg/T) vào ngày (a) 3, 7, 10, và 14 sau khi gây nhiễm (dpc) cũng như (b) cám gây tái nhiễm ASFV vào ngày 10 sau gây nhiễm lần 1 (dpc) và đánh giá lại vào ngày 10 và14 sau gây nhiễm (dpc). Không có hoạt động vi-rút nào được phát hiện ở tất cả các nhóm đối chứng âm (negative controls -NC). Chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm (P < 0.05).

Tóm lại

Việc tăng cường an toàn sinh học thức ăn gia súc đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu nguy cơ lây truyền và nhiễm bệnh ASF trên heo. Sự tái nhiễm ASFV trong cám có thể  xảy ra trong lúc sản xuất, bảo quản và vận chuyển cám đến trại. Do đó, điều quan trọng là bổ sung vào khẩu phần cám bằng chất làm gỉam thiểu có hiệu quả trong việc khử hoạt tính vi-rút gây bệnh trong thức ăn và còn có tác dụng kéo dài bảo vệ thức ăn khỏi bị nhiễm ASFV. Có thức ăn an toàn không có mầm bệnh cũng hỗ trợ chương trình vắc-xin bằng cách giảm vi-rút tấn công và cải thiện sức khỏe động vật.

Tinh Nguyen, Kin Ken Chew, Alex De Leon, Tobey Song & Grant Tan

Tham khảo

1. Elijah CG, Trujillo JD, Jones CK, Gaudreault NN, Stark CR, Cool KR, Paulk CB, Kwon T, Woodworth JC, Morozov I, Gebhardt JT and Richt JA, 2020. Evaluating the Distribution of African Swine Fever Virus Within a Feed Mill Environment Following Manufacture of Inoculated Feed, Kansas Agricultural Experiment Station Research Reports: Vol. 6: Iss. 10. https://doi.org/10.4148/2378-5977.8012

2. Penrod E, 2022. Beyond biosecurity: new ways to keep viruses out of feed. Feed Strategy. https://www.feedstrategy.com/feed-mill-of-the-future/beyond-biosecurity-new-ways-to-keep-viruses-out-of-feed/

3. Gebhardt JT, Dritz SS, Jones CK, Woodworth JC and Paulk CB, 2021. Lessons learned from preliminary monitoring for African swine fever virus in a region of ongoing transmission. J. Am. Vet. Med. Assoc. 258 (1): 35 – 38. DOI: 10.2460/javma.258.1.35

4. Tran HTT, Truong AD, Ly DV, Vu TH, Hoang VT, Nguyen TC, Chu TN, Nguyen TH, Pham NT, Nguyen T. Yersin AG, Dang HV (2020). Genetic Characterization of African Swine Fever Virus in Outbreaks in Ha Nam Province, Red River Delta Region of Vietnam, and Activity of Antimicrobial Products Against Virus Infection in Contaminated Feed. Journal of Vet. Res. 64(2): 2017-213.

5. Dee SA, Bauermann FV, Niederwerder MC, Singrey A, Clement T, de Lima M, et al. (2018) Survival of viral pathogens in animal feed ingredients under transboundary shipping models. PLoS ONE 13(3): e0194509.

6. Niederwerder MC, Dee S, Diel DG, Stoian AMM, Constance LA, Olcha M, Petrovan V, Patterson G, Cino-Ozuna AG, Rowland R.R.R (2020) Mitigating the risk of African swine fever virus in feed with anti‐viral chemical additives. Transboundary and Emerging Dis. 2020;00:1–10.

7. Niederwerder MC, Alfson KJ, Clemmons EA, and Dutton JW, 2021. Risk and Mitigation of African Swine Fever Virus in Feed. Animals (Basel). 11(3): 792.

8. Cochrane, R. A.; Sica, L. G.; Woodworth, J. C.; Dritz, S. S.; Stark, C. R.; and Jones, C. K. (2015) “Effects of Commercial Formaldehyde Inclusion and Lysine Level on Pig Performance of 35- to 50-lb Nursery Pigs,” Kansas Agricultural Experiment Station. Research Reports: Vol. 1: Iss. 7. https://doi.org/10.4148/2378-5977.1111

9. KID TL-21-19223.

10. Stein HH (2015). Effect of Sal CURB® on digestibility of energy, amino acids, calcium, and phosphorus in growing pigs. Research Report from University of Illinois.