Tác dụng của các chế phẩm thay thế kháng sinh trong chăn nuôi
Số lượng và lượng các chế phẩm thay thế kháng sinh ngày càng tăng cùng với nhu cầu sử dụng khi các chính phủ kiểm soát kháng sinh chặt chẽ hơn (Thacker, 2013; Rahman và cs., 2022). Tác dụng của mỗi loại chế phẩm được tóm tắt như sau (bảng 1).
Bảng 1. Một số loại chế phẩm thay thế kháng sinh tromg chăn nuôi
Chế phẩm |
Thành phần |
Tác dụng chính |
Tham khảo (chính) |
Probiotic |
Các loài thuộc chi Lactobacillus, Lactococcus, Bacillus ở dạng bào tử chịu nhiệt; Enterococcus faecalis, các loài Bifidobacterium… |
(1) Kìm hãm vi khuẩn gây bệnh trong đường ruột (2) Cải thiện miễn dịch (3) Tăng tính toàn vẹn của biểu mô ruột (4) Giảm thải khí CH4 (trên động vật nhai lại) |
Nguyễn Đình Trình & cs., 2017 Phạm Vũ Lực & cs., 2019 Callaway & cs., 2021 |
Prebiotic |
Các carbohydrate không tiêu hóa được: oligosaccharide, fructan… |
(1) Hỗ trợ sự phát triển của các vi khuẩn có lợi trong ruột và trong dạ cỏ. (2) Ức chế E. coli, Salmonella (3) Cải thiện chức năng hệ miễn dịch |
Faniyi & cs., 2020 Tutida & cs., 2021 Shehata & cs., 2022 |
Axit hữu cơ (organic acids) |
Các axit carboxylic (R-COOH), axit citric, kết hợp caproic, caprylic, fumaric, citric và malic acid… |
(1) Xâm nhập qua màng vi khuẩn dẫn đến giảm pH của môi trường kiềm bên trong vi khuẩn (2) Cải thiện dinh dưỡng |
Lavrinenko & cs., 2021 Dai & cs., 2021
|
Các sản phẩm chiết xuất từ thực vật; tinh dầu, thảo dược |
Các hợp chất thứ cấp từ thực vật như tannin, saponin, các flavonoid, curcumin, tinh dầu… |
(1) Ức chế một số loại vi khuẩn đường ruột, phá hủy vách tế bào vi khuẩn (2) Giảm nội ký sinh trùng (3) Tác động đến quá trình lên men vi sinh vật đường ruột (4) Cải thiện miễn dịch (5) Bảo vệ niêm mạc ruột (6) Giảm khí thải từ vật nuôi (NH3, CH4, H2S…) |
Nguyễn Tấn Đạt & Nguyễn Bá Tiếp, 2016 Granstad & cs., 2020 Nawab & cs., 2020 Orlandi & cs., 2020 Faniyi & cs., 2021 Nguyễn Bá Tiếp & cs., 2023 |
Các peptide kháng khuẩn |
Các peptide từ thú, chim, lưỡng cư, côn trùng: β-defensin và θ-defensin; các cathelicidin từ động vật có vú; nisin, gramicidin từ vi khuẩn…
|
(1) Tác dụng lên màng tế bào vi khuẩn (2) Kháng khuẩn (gồm cả vi khuẩn kháng thuốc), nấm, virus (3) Đa số cơ chế tác dụng vẫn chưa được làm rõ
|
Huan & cs., 2020 Zhang & cs., 2012 Parachin & cs., 2012
|
Enzyme |
Các enzyme: xylanase và β-glucanase, phytase… |
(1) Tăng cường sức khỏe ruột (2) Cải thiện giá trị dinh dưỡng của thức ăn, giảm FCR (3) Enzyme phytate tăng khả năng sử dụng photpho ở gia cầm (4) Giảm độ ẩm của phân |
Abd El-Hack & cs., 2022 Cowieson & cs., 2010 |
Phage |
Các virus nhiễm trên vi khuẩn có tính đặc hiệu (bacteriophage) |
(1) Có khả năng nhân lên trong các trường hợp nhiễm trùng (2) Kích thích sinh trường (3) Ngừa bệnh cầu trùng |
Low & cs., 2022 |
Bột hóa thạch (Fossil Shell Flour) |
Bột từ hóa thạch tảo cát (tảo silic) trong thế (địa chất) Miocen; chứa Ca, P, K, Mg, Cu, Zn, Ca, P, K, Mg, Cu, Zn, FeSi |
(1) Tác dụng chống đông vón làm tăng diện tích tiếp xúc của các thành phần trong thức ăn với enzyme và vi khuẩn (2) Phá màng vi khuẩn và tạo tác động cơ học bất lợi đến nội ký sinh trùng |
Ikusika & cs., 2019 Isabirye & cs., 2021 |
Xu & cs. (2021) đã sử dụng phương pháp phân tích hệ thống, tổng hợp từ 16 309 nghiên cứu về 11 loại chế phẩm thay thế kháng sinh trên lợn với 11 chỉ tiêu đầu ra. Nếu so sánh tác động kìm khuẩn, thứ tự tác dụng giảm dần: Peptide kháng khuẩn tương đường kháng sinh (tương đương nhau) > axit hữu cơ > chiết xuất từ thực vật. Tác dụng đến tăng trọng giảm dần theo thứ tự: Chiêt xuất từ thực vật > peptide kháng khuẩn > probiotic > vi lượng > axit hữu cơ > bacteriophage > lysozyme > zymin > oligosaccharide. Các axit hữu cơ, probiotic, vi lượng, lysozyme, và peptide tác dụng rõ hơn đến kích thước lông nhung biểu mô. Các chế phẩm chiết xuất từ thực vật, zymin, vi lượng, probiotic và axit hữu cơ cải thiện tốt hơn các chỉ số miễn dịch. Liều lượng bổ sung tối ưu của các chế phẩm peptide, bacteriophage, lysozyme, vi lượng, oligosaccharide, axit hữu cơ, thực vật, chế phẩm thực vật, probiotic và zymin lần lượt là 0,1%, 0,15%, 0,012%, 0,01%, 0,05%, 0,75%, 0,2%, 0,04%, 0,18%, và 0,1%.
Hạn chế và triển vọng của các phương pháp đánh giá chế phẩm thay thế kháng sinh trên vật nuôi
Chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu tác dụng của một số chế phẩm thay thế kháng sinh trên lợn, trên gà khỏe thông qua đánh giá các chỉ số sản xuất (tăng trọng, thức ăn thu nhận, FCR); đánh giá cấu trúc niêm mạc ruột (tính toàn vẹn của niêm mạc, kích thước lông nhung và tuyến ruột); số lượng một số vi khuẩn đường ruột (Phạm Kim Đăng & cs., 2016; Nguyễn Đình Trình & cs., 2017; Nguyễn Thị Thơm & cs., 2017; Nguyễn Đình Trình & cs., 2018; Nguyễn Bá Tiếp & cs., 2023). Một số thí nghiệm được thực hiện trên gà mắc bệnh cầu trùng (Phạm Vũ Lực & cs., 2019) hoặc trên động vật thí nghiệm (Hoàng Trung Hưng và cs., 2023). Ảnh hưởng của probiotic đến một số chỉ số tiêu chảy trên lợn con cũng được đánh giá (Nguyễn Đình Trình & cs., 2018). Ngoài ra, tác dụng của chế phẩm chiết toàn phần từ Tô mộc trên gà mắc bệnh thực nghiệm do E. coli cũng được đánh giá (Nguyễn Tấn Đạt và Nguyễn Bá Tiếp, 2016). Từ những nghiên cứu thực nghiệm trên kết hợp với tham khảo nhiều công bố khác trên thế giới, những hạn chế về phương pháp đánh giá tác dụng của những sản phẩm thay thế kháng sinh cũng như triển vọng phát triển phương pháp hỗ trợ hoặc thay thế được tổng hợp và tóm tắt trong bảng 2.
Bảng 2. Hạn chế và triển vọng của các phương pháp đánh giá chế phẩm thay thế kháng sinh trên vật nuôi
Chỉ số |
Phương pháp |
Hạn chế (chính) |
Triển vọng |
Sinh trưởng, thu nhận thức ăn, FCR
|
Bố trí thí nghiệm: gồm nhóm đối chứng, các nhóm bổ sung chế phẩm (các liều lượng khác nhau) Nhóm đối chứng dương (nếu có) được bổ sung kháng sinh/chế phẩm đã được làm rõ tác dụng Các phương pháp định lượng |
(1) Ảnh hưởng của các điều kiện thời tiết, khí hậu (với chuồng hở), đặc biệt đối với các trang trại chăn nuôi sinh thái (không nuôi nhốt) (2) Khó khăn trong đánh giá định kỳ trên lợn trong các trang trại thực hiện nghiêm ngặt an ninh sinh học từ khi bùng phát dịch tả lợn châu Phi |
Ứng dụng công nghệ giao tiếp thông tin (ICT) theo dõi cá thể vật nuôi
|
Các chỉ số sức khỏe: tỷ lệ tiêu chảy, số ngày tiêu chảy, bệnh tích gan chân (trên gà)… |
Các phương pháp định lượng Các phương pháp chẩn đoán lâm sàng |
Nhiều tình trạng bệnh liên quan đến dinh dưỡng và stress chưa được đề cập đến |
Sử dụng các thiết bị theo dõi chỉ số sức khỏe và stress tích hợp trong ICT |
Tác động đến vi sinh vật đường ruột |
Các phương pháp phân lập, định danh, đếm số lượng vi khuẩn… trong mẫu chất chứa từ ruột hoặc trong phân |
Chỉ xác định một số ít chỉ tiêu về vi khuẩn đường ruột như vi khuẩn E. coli, Salmonella, Cl. perfringens, một số Lactobacillus trong khi hệ vi khuẩn đường ruột gồm nhiều ngành với hàng trăm chi khác nhau |
Áp dụng nhiều hơn phương pháp sử dụng 16S rRNA; Fluorescence In Situ Hybridization (FISH); Microarray; các phương pháp tin sinh học |
(1) Tính toàn vẹn của thành ruột (2) Số lượng tế bào goblet, paneth, tế bào viêm, các nang lympho ruột (3) Kích thước niêm mạc ruột |
(1) Quan sát tiêu bản nhuộm H&E và các phương pháp nhuộm khác; (2) Xác định và/đếm số lượng tế bào goblet, paneth, tế bào viêm, các nang lympho ruột (3) Đo các kích thước bằng các phần mềm |
(1) Cần kiến thức sâu và kỹ năng tốt về mô học và bệnh lý học (2) Dễ bị ảnh hưởng bởi yếu tố chủ quan (lựa chọn lông nhung để đo kích thước, lựa chọn các vi trường để mô tả so sánh)
|
(1) Phát triển các phần mềm xác định tế bào dựa trên phân tích hình ảnh (2) Sử dụng phần mềm xác định kích thước qua phân tích màu sắc hình ảnh… |
Các chỉ số sinh hóa máu, dịch cơ thể |
Chỉ một số ít nghiên cứu thực hiện và cần được kết hợp trong đánh giá sức khỏe |
||
Đánh giá ảnh hưởng đến phúc lợi động vật |
Gần như chưa có và cần được thực hiện |
||
Các chỉ số môi trường chuồng nuôi |
Chỉ một số ít nghiên cứu thực hiện Phải được đánh giá nhiều hơn trong tương lai. |
Hầu hết các nghiên được thực hiện trên vật nuôi khỏe mạnh, rất ít nghiên cứu trên các đối tượng đang đang mắc bệnh hoặc có nguy cơ mắc bệnh (Phạm Vũ Lực & cs., 2019). Trong khi đó, kháng sinh có thể được dùng trong những trường hợp nguy cơ mắc bệnh cao. Hơn nữa, cùng một sản phẩm, tác dụng khác nhau theo lứa tuổi vật nuôi (Nguyễn Đình Trình & cs., 2017). Chính vì vậy, kiểm soát các yếu tố phi thí nghiệm sẽ gặp nhiều khó khăn hơn. Về liều lượng thử nghiệm, một số nhà phát triển sản phẩm lựa chọn liều tương đương liều khuyến cáo/liều hướng dẫn sử dụng nhưng quy mô của thí nghiệm có thể không làm rõ được lợi ích của chế phẩm (Nguyễn Bá Tiếp & cs., 2023).
Từ khi lợn châu Phi bùng phát, việc đánh giá tăng trọng theo tuần, theo từng cá thể rất khó thực hiện. Trọng lượng vật nuôi thí nghiệm thường chỉ được kiểm tra tại thời điểm bắt đầu và chung cho từng ô chuồng. Quá trình theo dõi chủ yếu phụ thuộc vào người chăm sóc của trang trại.
Đánh giá tác động đến hệ vi sinh vật đường ruột còn rất hạn chế. Chỉ vài loài vi khuẩn được xem là “có lợi” hoặc “có hại” được xác định trong khi số loài vi khuẩn trong đường ruột vô cùng phong phú với hàng trăm chi (Wei & cs., 2013). Chính vì vậy, mối tương tác giữa các vi khuẩn có thể coi như điều “bí ẩn”. Do đó, tăng hay giảm số lượng một loài vi khuẩn tại một thời điểm nào đó chưa chắc đã có ý nghĩa.
Đánh giá tính toàn vẹn của ruột và kích thước biểu mô ruột
Tính toàn vẹn của ruột và kích thước biểu mô ruột là chỉ tiêu được đánh giá trong rất nhiều nghiên cứu. Những khó khăn thường gặp trong quá trình thực hiện bao gồm: thời gian thực hiện, yêu cầu sự chắc chắn về kiến thức mô học và bệnh lý vi thể. Nói cách khác, các kết quả đánh giá chỉ tiêu này phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố chủ quan. Trong tương lai, các ứng dụng phân tích hình ảnh hứa hẹn sẽ hạn chế được những điểm bất lợi này.
Kết luận
Mỗi phương pháp đánh giá chế phẩm bổ sung không kháng sinh đều có những hạn chế. Đặc biệt, đánh giá trạng thái niêm mạc và kích thước biểu mô ruột chịu ảnh hưởng của các yếu tố chủ quan. Đa số thử nghiệm được thực hiện trên vật nuôi khỏe mạnh, rất ít số liệu về tác dụng trong trạng thái nhiễm mầm bệnh hoặc có nguy cơ mắc bệnh. Do vậy, kết luận về khả năng thay thế kháng sinh trong phòng bệnh hay kích thích tăng trưởng của các chế phẩm có thể chưa chắc chắn. Có rất ít đánh giá ảnh hưởng của các chế phẩm đến môi trường và phúc lợi động vật. Các công nghệ ICT và trí tuệ nhân tạo có thể sẽ trợ giúp và làm giảm những hạn chế trên, tạo cơ sở cho sự phát triển các chế phẩm tốt hơn thay thế kháng sinh vì mục đích tăng trọng và phòng bệnh.
TS. Nguyễn Bá Tiếp
Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Tài liệu tham khảo (một số nghiên cứu của tác giả)
Hoàng Trung Hưng, Vũ Văn Cường, Đỗ Văn Hiếu, Nguyễn Thị Minh Phương, Phương Thiện Thương, Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Bá Tiếp (2023). Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 21(8): 998-100.
Nguyễn Bá Tiếp và cs. (2013). Tạp chí y học thực hành, 820-830. 238-245.
Nguyễn Bá Tiếp, Đỗ Văn Hiếu, Nguyễn Thị Minh Phương, Phương Thiện Thương và Nguyễn Đức Hùng (2023). Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Chăn nuôi 290 (7): 48-54
Nguyễn Đình Trình, Nguyễn Thị Dung, Trần Minh Hải, Vũ Đức Hạnh, Phạm Kim Đăng, Nguyễn Bá Tiếp (2018). Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thú y, 25 (1): 64-69
Nguyễn Đình Trình, Nguyễn Thị Dung, Nguyễn Bá Tiếp, Phạm Kim Đăng (2017). Tạp chí KHKT Chăn nuôi, 219: 48-53
Nguyễn Thị Thơm, Nguyễn Đình Trình, Trần Minh Hải Nguyễn Bá Tiếp, Phạm Kim Đăng (2017). Tạp chí Khoa học kỹ thuật chăn nuôi, 220: 27-33.
Nguyễn Tuấn Đạt, Nguyễn Bá Tiếp (2016). Tạp chi khoa học Nông nghiệp Việt Nam 14(9): 1368-1376
Phạm Kim Đăng, Đặng Đình Trình, Nguyễn Hoàng Thịnh, Nguyễn Thị Phương Giang, Nguyễn Bá Tiếp (2016). Tạp chí Khoa học kỹ thuật chăn nuôi, 213: 40-46.
Phạm Vũ Lực, Trần Đức Hoàn, Trần Minh Hải, Nguyễn Bá Tiếp (2019). Tạp chí Khoa học kỹ thuật thú y 2019, 26(5): 71-78
- Hiệu quả từ các hầm biogas trong chăn nuôi trong hành trình giảm 30% phát thải khí mê – tan
- Sản lượng thịt lợn của Trung Quốc giảm trong bối cảnh nhu cầu yếu
- Nhập khẩu đậu tương 10 tháng đầu năm 2024 trị giá gần 935,84 triệu USD
- Tập đoàn Mavin: 02 trang trại heo đạt tiêu chuẩn toàn cầu Global GAP (phiên bản S.L.P)
- Tham vấn kỹ thuật phân tích chuỗi giá trị và đánh giá rủi ro trong chăn nuôi heo
- Từ 16/12, thuế suất hàng khô dầu đậu tương dùng làm thức ăn chăn nuôi được giảm xuống còn 1%
- Nghiên cứu axit amin chỉ ra tiềm năng cho chế độ ăn ít protein hơn
- Chuyển hướng nuôi bò nhốt chuồng vì hiệu quả cao
- Thị trường nhập khẩu ngô 10 tháng đầu năm 2024
- Giá sản phẩm chăn nuôi (giá tại trại) cả nước ngày 19/11/2024
Tin mới nhất
T6,22/11/2024
- Hiệu quả từ các hầm biogas trong chăn nuôi trong hành trình giảm 30% phát thải khí mê – tan
- Sản lượng thịt lợn của Trung Quốc giảm trong bối cảnh nhu cầu yếu
- Nhập khẩu đậu tương 10 tháng đầu năm 2024 trị giá gần 935,84 triệu USD
- Tập đoàn Mavin: 02 trang trại heo đạt tiêu chuẩn toàn cầu Global GAP (phiên bản S.L.P)
- Tham vấn kỹ thuật phân tích chuỗi giá trị và đánh giá rủi ro trong chăn nuôi heo
- Từ 16/12, thuế suất hàng khô dầu đậu tương dùng làm thức ăn chăn nuôi được giảm xuống còn 1%
- Nghiên cứu axit amin chỉ ra tiềm năng cho chế độ ăn ít protein hơn
- Chuyển hướng nuôi bò nhốt chuồng vì hiệu quả cao
- Thị trường nhập khẩu ngô 10 tháng đầu năm 2024
- Giá sản phẩm chăn nuôi (giá tại trại) cả nước ngày 19/11/2024
- Hiệu quả từ nuôi vịt xiêm trên sàn lưới
- 147 nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi hàng đầu thế giới năm 2023: New Hope chiếm giữ vị trí số 1
- Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong chăn nuôi
- Nghiên cứu mới giúp gà thả vườn tăng cân, giảm nhiễm bệnh
- Hiệu quả liên kết chăn nuôi gia cầm theo hình thức gia công
- Quy trình nuôi dưỡng và chăm sóc heo thịt
- Các quy trình ngoại khoa trên heo con và những vấn đề cần lưu ý
- Bệnh Dịch tả heo châu Phi: Làm tốt An toàn sinh học đến đâu, rủi ro bệnh càng thấp tới đó!
- Quy trình xử lí chuồng trại sau khi bị nhiễm dịch tả heo châu Phi
- Bệnh gạo lợn: Những điều cần biết
Bình luận mới nhất