Sản xuất thịt gà gắn nhãn “không kháng sinh” đang trở thành một vấn đề phổ biến ở Mỹ. Trong khi đó, ngành chăn nuôi gia cầm e ngại rằng điều này sẽ tạo ra một hệ thống kém hiệu quả hơn, khó kiểm soát các bệnh gia cầm nghiêm trọng. May mắn thay, sự hiểu biết về phụ gia mới bổ sung vào thức ăn có thể giữ cho vi khuẩn có hại nằm trong tầm kiểm soát.

Sản xuất thịt gia cầm “không kháng sinh” (NAE), đang lan rộng như một ngọn lửa lớn ở Mỹ và ở một số nơi khác trên thế giới. Mặc dù điều này nghe có vẻ đây là một sự phát triển tốt nhưng nó cũng đi kèm với những thách thức, không chỉ từ quan điểm dinh dưỡng mà còn về quan điểm lợi nhuận. Tại hội nghị chuyên đề quốc tế về gia cầm được tổ chức bởi Amlan Internatioal vào mùa hè hàng năm gần đây, những thách thức và giải pháp cho các nhà sản xuất thịt gia cầm về vấn đề sản xuất thịt với hệ thống miễn dịch không kháng sinh đã được thảo luận một cách chi tiết hơn.

Chuyển sang chăn nuôi không dùng thuốc kháng sinh không chỉ đòi hỏi sự thay đổi về dinh dưỡng mà còn đòi hỏi một cách suy nghĩ khác, sự quản lý sức khỏe đàn khác nhau. Ảnh: Mark Pasveer

Sản phẩm không kháng sinh không phải lúc nào cũng được ưa chuộng

Steve Kernen từ trang trại Amick (OSI Group) cho biết chúng ta phải đối mặt với sự thật là: “Những nhà sản xuất thịt gia cầm khổng lồ như Tyson Foods và Perdue Foods đã chấp nhận tất cả những thứ liên quan đến không kháng sinh, có khoảng 53% số gà Mỹ được nuôi không kháng sinh. Nhưng sự phát triển này cũng đi kèm với thách thức đó là trong năm 2018 chỉ có khoảng 25% những con gà này thực sự được bán và dán nhãn là không kháng sinh ở các siêu thị của Mỹ. Lượng bán ra này thậm chí còn thấp hơn tỷ lệ bán ra trong năm 2016 (33%). Điều này khiến cho chi phí sản xuất gia tăng, các nhà sản xuất thịt gia cầm thường không phản ánh được trên thu nhập và phí đã trả”. Theo như ông Kernen, người tiêu dùng muốn sử dụng thịt gà không kháng sinh được định giá tương tự như các sản phẩm thông thường, nhưng điều này là không thể. Tại thời điểm này, thị trường bán lẻ đang biến động nhanh hơn thị trường bán không kháng sinh.

Tại Mỹ, Global Animal Partnership (GAP) cho rằng vào năm 2024, người tiêu dùng sẽ hướng đến việc sử dụng thực phẩm hữu cơ và thực phẩm không biến đổi gen. Một số chuyên gia về gia cầm của Mỹ sợ rằng điều này làm chậm đi việc cung cấp lương thực cho lượng dân số thế giới ngày càng tăng trong tương lai. Ngoài ra Tiến sĩ Phillip Smith, chuyên gia dinh dưỡng về gia cầm tại Tyson Foods và diễn giả tại sự kiện, đã giải thích rằng chăn nuôi không kháng sinh là một vấn đề phức tạp. “Tyson Foods đã lựa chọn sản xuất hoàn toàn không kháng sinh và chúng tôi thấy rằng phần còn lại của thế giới đang hướng đến sản xuất không kháng sinh với tốc độ nhanh chóng. Vấn đề là chúng ta phải đưa ra các tác động đến tăng trọng trung bình hàng ngày và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn, nó làm tăng chi phí sản xuất khoảng 5-15% và khó khăn trong việc kiểm soát bệnh cầu trùng và clostridia. Một số chuyên gia diễn giả ở sự kiện đã giải thích rằng điều này đòi hỏi cần phải chú trọng hơn về dinh dưỡng và quản lý sức khỏe đàn.

Giải quyết những thách thức về dinh dưỡng

Tại Tyson Foods, việc chăn nuôi không kháng sinh thường được kết hợp với khẩu phần ăn có nguồn gốc thực vật cho gà, được gọi là NAE+ (khẩu phần không sử dụng ionophores, AGPs và bổ sung thức ăn nguồn gốc thực vật). Mặc dù kháng kháng sinh là một bản chất xảy ra trong tự nhiên nhưng ngành chăn nuôi vấn thúc đẩy tránh xa việc sử dụng kháng sinh dự phòng. “Vì vậy, đây là những gì chúng tôi phải làm”, Tiến sĩ Smith giải thích. “Điều này có nghĩa là chúng ta phải làm những việc tốt hơn trong các trại sản xuất giống và trong thức ăn, đặc biệt là khi chúng ta không thể sử dụng protein động vật, phụ phẩm và công cụ như ionophores nữa, giống như chúng ta làm trong hệ thống NAE+. Nhưng từ quan điểm dinh dưỡng và quan điểm môi trường thì nó có nhiều lợi ích. Các phụ phẩm như bột lông cung cấp cho gia cầm những loại amino acid tốt. Khi cho ăn một khẩu phần ăn có nguồn gốc thực vật hoàn chỉnh thì tại các nhà máy thức ăn cần chú ý khi các viên ép được sản xuất ”, Tiến sĩ Smith nói. Ông đề nghị sử dụng các hạt có kích thước lớn hơn (ví dụ như ngũ cốc xay xát có kích thước 800 – 1.000 micron) và để tránh thức ăn ở dạng bột hoặc bột mịn nếu có thể. Courser feed là tốt hơn cho đường ruột, gà thích ăn chúng hơn và courser feed có khả năng giải phóng enzym tốt hơn. Bênh cạnh đó, tổ hợp khẩu phần trên một axit amin tiêu hóa cơ sở là điều quan trọng và một số khuyến cáo cho rằng giảm mức protein thô giúp giảm tải mầm bệnh Clostridium trong ruột giúp giảm viêm ruột hoại tử”, ông nói. Tiến sĩ Smith cũng giải thích rằng việc sử dụng các enzyme ngoại sinh là quan trọng giúp giảm thiểu các thay đổi thức ăn một cách đáng kể (từ bắp sang lúa mì chẳng hạn) và giảm đặc tính natri (để giữ độ ẩm trong phân chuồng thấp) nếu sử dụng phytase ở mức cao.

Khoáng canxi bentonite có thể hấp phụ nhiều loại độc tố khác nhau, thay đổi khối lượng phân tử. Amlan đang sử dụng công nghệ khoáng sét sử dụng cho các ứng dụng khác nhau. Ảnh: Emmy Koeleman

Cần hiểu được những gì đang xảy ra trong đường ruột

Chuyển sang sản xuất không kháng sinh không chỉ đòi hỏi sự thay đổi về dinh dưỡng, mà còn đòi hỏi một cách suy nghĩ, và sự quản lý sức khỏe đàn nuôi khác nhau. Để kiểm soát hiệu quả các bệnh gia cầm và nâng cao hiệu quả của thức ăn và do đó trong toàn bộ hệ thống sản xuất, cần có một hệ vi sinh đường ruột hoạt động tối ưu là điều tất yếu (cũng thường được xem là “sức khỏe đường ruột”). Hãy suy nghĩ về điều này: vi sinh vật đường ruột chứa tế bào nhiều hơn gấp mười lần và gấp 75 lần gen so với vật chủ. Một đường ruột khỏe mạnh có thể hấp thụ các chất dinh dưỡng và có một sự cân bằng hợp lý và một sự pha trộn của các vi khuẩn. Nếu hệ vi sinh vật mất cân bằng thì động vật dễ bị bệnh hơn và cũng có những thay đổi gây ra sự gia tăng ‘hội chứng ruột bị rò rỉ’, gây ra tất cả các loại viêm và bệnh đường ruột. Điều này dẫn đến tổn thất trong tăng trưởng và năng suất của gà. Các bệnh đường ruột ở gia cầm thường do nhiễm vi khuẩn Clostridium perfringens, Salmonella spp và E. coli. Tiến sĩ John Maurer từ Đại học Georgia ở Mỹ đã cập nhật cho chúng ta về tương lai của việc kiểm soát Salmonella và nghiên cứu kỹ hơn về khái niệm cạnh tranh loại trừ giữa các vi khuẩn. Ngày nay, các con gà thường được chủng ngừa Salmonella. Nhưng ông đã đặt câu hỏi liệu đây có phải là cách hiệu quả để giữ vi khuẩn trong tầm kiểm soát hay không. “Chủng ngừa có một số thách thức, bao gồm các trở ngại về quy định và có quá nhiều chủng huyết thanh để chủng ngừa. Ngoài ra, việc tiêm phòng không đảm bảo rằng trang trại không có Salmonella. Vậy liệu các biện pháp khác có thể được thực hiện để giảm sự phổ biến tỷ lệ nhiễm Salmonella nhiều nhất có thể trong thời gian mà Salmonella trở nên kháng nhiều loại kháng sinh hơn và tạo thành mối đe dọa lớn cho con người? ”Tiến sĩ Maurer giải thích rằng “cạnh tranh loại trừ” là giải pháp có tiềm năng. Các thử nghiệm lấy vi sinh vật ở manh tràng cho gà con ăn để thách thứ với Salmonella cho thấy kết quả khả quan. Tạo một hệ vi sinh vật trưởng thành trong đường ruột những con gà con đã có thể ngăn chặn sự xâm nhập của Salmonella. Điều này lần lượt đã mở đường cho một số sản phẩm cạnh tranh loại trừ phát triển kể từ đó. “Chúng tôi đã làm một số nghiên cứu để cố gắng tìm ra những gì đang xảy ra trong đường ruột. Chúng tôi phát hiện ra rằng sự đa dạng hệ vi sinh là chìa khóa. Khi có càng nhiều loài vi khuẩn khác nhau có mặt trong ruột thì có càng ít Salmonella hiện diện hơn. Một nhóm nghiên cứu ở Úc có cùng một kết luận với Clostridium perfringens”. Tiến sĩ Maurer cho biết: “Chúng tôi sau đó đã nghiên cứu về việc phát triển các công cụ để sàng lọc vi khuẩn và tìm hiểu cách chúng hoạt động, giúp phát triển các sản phẩm loại trừ thế hệ tiếp theo”. Ông nói rằng Salmonella phát triển nhờ vào các thức ăn thừa có sẵn trong ruột. Bằng cách thêm vi khuẩn cạnh tranh với Salmonella về các chất dinh dưỡng, về con đường trao đổi chất, thì nó có thể chống lại Salmonella, và do đó cạnh tranh loại trừ được Salmonella. “Các lựa chọn khác để kiểm soát Salmonella bao gồm việc sử dụng các chất phụ gia thức ăn như axit hữu cơ, probiotics và prebiotics và các sản phẩm có thể liên kết vật lý hoặc ngăn chặn sự xâm nhập của Salmonella trong ruột non hoặc trong manh tràng”, Tiến sĩ Maurer giải thích. Ông thấy tiềm năng trong việc sử dụng các sản phẩm này kết hợp với việc chủng ngừa Salmonella để tạo ra hiệu quả tổng hợp nhưng ông cũng giải thích thêm rằng cần nghiên cứu thêm về “cạnh tranh loại trừ” và các sản phẩm cần phải giảm đáng kể sự nhiễm bẩn thịt và trứng và có giá cả phù hợp.

Vào tháng 10 năm 2017, Amlan đã mở Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Vi sinh vật Ứng dụng Richard M. Jaffee tại Trung tâm Đổi mới của công ty ở Vernon Hills, Illinois. Ảnh: Emmy Koeleman

Kiểm soát bằng cách gắn kết vi khuẩn và độc tố sinh học của chúng

Các sản phẩm gắn kết vật lý hoặc ngăn chặn vi khuẩn xâm nhập, như đã đề cập bởi Tiến sĩ Maurer như một cách có thể để giảm tỷ lệ phổ biến và sự nhiễm bẩn của một mầm bệnh nhất định, có mặt trên thị trường và đã được thử nghiệm về hiệu quả của chúng. Trong một bài thuyết trình được thực hiện bởi Amlan International với một sản phẩm được tổ hợp, Varium ™, (gọi là sản phẩm A) đã được giải thích thêm. Sản phẩm A, chứa hỗn hợp các chất phụ gia chức năng, có khả năng kết dính vi khuẩn tự nhiên. Sản phẩm A bao gồm một chủng nấm men được lựa chọn đặc biệt và một khoáng chất hoạt hóa và có thể gắn kết hiệu quả vi khuẩn gram âm E. coli và Salmonella enterica, giúp giảm hoặc ngăn ngừa sự bám dính của vi khuẩn đối với hàng rào ruột. Sản phẩm tương tự cũng có thể kích thích khả năng miễn dịch tự nhiên và thích nghi miễn dịch và trung hòa các độc tố mà Clostridium perfringens (gây viêm ruột hoại tử) và đào thải ra E. coli (còn được gọi là độc tố sinh học). Một số độc tố sinh học mà Clostridium perfringens sản xuất là alphatoxin (độc tố α) và độc tố NetB. Vi khuẩn E. coli sản xuất độc tố sinh học Shiga. Những độc tố sinh học này độc hơn nhiều so với độc tố nấm mốc và có thể dẫn đến giảm thể trọng đáng kể với sự gia tăng tỷ lệ chết liên quan đến đàn gia súc: gánh nặng kinh tế đối với người sản xuất. Một thử nghiệm, được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp (một phần của USDA) ở Mỹ đã thử nghiệm khả năng của sản phẩm A để kiểm soát Clostridium perfringens và độc tố sinh học E. coli trong vitro bằng cách sử dụng xét nghiệm ELISA. Nó cho thấy rằng sự gắn kết của độc tố α và độc tố NetB tăng lên đáng kể khi sử dụng tỷ lệ sản phẩm A với độc tố tăng từ 25:1 lên 100:1. Một hiệu quả đáp ứng liều dùng cũng được nhìn thấy trên sự gắn kết của các độc tố sinh học của E. coli. Sản phẩm này cũng đã được thử nghiệm chống lại một loại kháng sinh có ảnh hưởng đến năng suất của gà thịt. Kết quả cho thấy tỷ lệ chết, tỷ lệ chuyển hóa thức ăn được cải thiện trong khoảng thời gian 0-14 ngày và cải thiện tổng thể khi kháng sinh (bacitracin methylene disalicyclate) hoặc sản phẩm A được thêm vào khẩu phần đối chứng (mặc dù không đáng kể). Một thử nghiệm ở Peru cho thấy tỷ lệ chết giảm và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn cải thiện ở gà thịt khi cho ăn sản phẩm A. Năng suất được cải thiện gắn liền với điều này cho thấy một lợi tức đầu tư đáng kể. Kết quả trong buổi hội thảo cũng là một sản phẩm gắn kết khác được gọi là Calibrin-Z. Đây là sản phẩm đa loài, được thiết kế để cung cấp khả năng kiểm soát rộng rãi các độc tố nấm và vi khuẩn bao gồm: Clostridium perfringens, E. coli, Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, mycotoxin và gossypol (được tìm thấy trong khô dầu hạt bông). Sản phẩm này là một khoáng chất kích hoạt nhiệt hóa học giúp hấp thụ các độc tố, làm giảm tác dụng của chúng trên hàng rào ruột.

Phá vỡ sự giao tiếp giữa các vi khuẩn

Bên cạnh gắn kết, chúng ta cũng có thể can thiệp vào sự giao tiếp giữa các vi khuẩn gây bệnh để làm cho chúng ít độc, một công nghệ mới được biết đến trong y học con người, nhưng không phải đối với vật nuôi. Nó đòi hỏi điều gì? Hầu hết các con vi khuẩn truyền các phân tử tín hiệu cho nhau trong cùng một chủng. Điều này được thực hiện để giúp chúng có thể làm việc cùng nhau và trở nên mạnh hơn khi cần thiết. “Vi khuẩn là những sinh vật phức tạp và có hành vi xã hội với nhau. Chúng sử dụng tín hiệu giao tiếp và các loại phân tử nhỏ này có thể hòa tan, có nghĩa là chúng thường chỉ có thể giao tiếp với cùng một chủng. Chúng liên tục tạo ra những phân tử báo hiệu này ”, tiến sĩ Marvin Whiteley, Giáo sư Khoa học Sinh học, Viện Công nghệ Georgia, Mỹ, giải thích. Khái niệm về việc giao tiếp giữa tế bào với tế bào với các phân tử tín hiệu nhỏ còn được gọi là quorum sensing và đã là một khái niệm đã biết trong y học của con người. Gây hư hại hệ thống giao tiếp này sẽ làm cho vi khuẩn được kiểm soát và ít gây bệnh hơn. Điều này cũng thuận lợi hơn so với giết chết vi khuẩn (những gì kháng sinh làm). Phương thức hành động của kháng sinh (antimicrobials) đang giết chết vi khuẩn và rủi ro này có thể tồn tại, làm cho vi khuẩn trở nên mạnh hơn và ít nhạy cảm hơn. Đổi lại, các gen kháng thuốc có thể lây truyền khi các vi khuẩn này tái tạo lại, do đó làm tăng nguy cơ vi khuẩn kháng kháng sinh. “Vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào đường ruột cũng không phải là một điều xấu, vì những vi khuẩn này có ở khá nhiều nơi xung quanh chúng ta. Một con vật khỏe mạnh có thể đối phó với nó bằng cách giữ cho vi khuẩn được cân bằng, ngăn chặn chúng truyền tín hiệu với nhau, chứ không cần phải giết chúng”, tiến sĩ Whiteley nói. Trong một thời đại mà chúng ta đang tuyệt vọng tìm kiếm một viên đạn bạc để sản xuất động vật khỏe mạnh mà không cần đến các chất kích thích tăng trưởng kháng sinh hoặc kháng sinh bổ sung, tiềm năng phá vỡ quorum sensing của ngành chăn nuôi là rất lớn. Bằng cách sử dụng khái niệm này trong sức khỏe động vật và dinh dưỡng, các nhà dinh dưỡng học và nông dân có một công cụ mới được bổ sung để tăng cường sức khỏe, cải thiện năng suất và lợi nhuận nông nghiệp trong các hệ thống nông nghiệp không có kháng sinh. Amlan International đang sử dụng công nghệ quorum sensing này trong các sản phẩm của họ. Nó mở ra một cách nhìn mới về quản lý sức khỏe ở động vật trang trại để chịu được những thách thức hiện tại và tương lai như hệ thống sản xuất miễn dịch kháng sinh.

Biên dịch: Ecovet Team (Theo AllaboutFeed)

Nguồn: Ecovet