[Chăn nuôi Việt Nam] – Tính bền vững ngày càng đóng vai trò quan trọng trong chăn nuôi heo, đặc biệt là việc giảm sử dụng kháng sinh trong thức ăn. Nhiều phụ gia thức ăn hiện nay cung cấp các giải pháp thay thế để hỗ trợ sức khỏe đường ruột. Este axit béo là một trong những giải pháp hứa hẹn cho động vật dạ dày đơn. Các axit béo mạch ngắn và trung đang được nghiên cứu để tối ưu hóa lợi ích đối với sức khỏe đường ruột và năng suất của vật nuôi.

Este axit béo mạch ngắn và mạch trung: Định nghĩa và đặc tính 

Axit béo được phân loại thành axit béo mạch ngắn (tối đa 4C), mạch trung (6-12C) và mạch dài (hơn 12C). Các nghiên cứu đã khảo sát vai trò của axit béo mạch ngắn (SCFAs) và axit béo mạch trung (MCFAs) trong việc kiểm soát nhiễm trùng do vi khuẩn và duy trì sức khỏe tiêu hóa.

Có nhiều cơ chế tác động được mô tả để giải thích cách các axit béo mạch ngắn và mạch trung, cùng với các dạng este của chúng, có thể cải thiện sức khỏe và hiệu suất của vật nuôi. Điều này bao gồm khả năng của các hợp chất này, nhằm:

• Duy trì sự cân bằng đường ruột

Các este axit béo giúp duy trì sự cân bằng đường ruột khỏe mạnh nhờ vào đặc tính kháng khuẩn, khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân gây bệnh vào tế bào biểu mô ruột và duy trì hệ vi sinh vật với đủ lượng vi khuẩn có lợi.

Tác dụng của các este axit béo đối với các tác nhân gây bệnh, hiệu quả của chúng có thể diệt khuẩn (giết chết vi khuẩn) hoặc ức chế sự phát triển (ngừng sinh trưởng), tùy vào độ dài chuỗi carbon, nồng độ, sự kết hợp giữa các hợp chất và loại vi khuẩn mục tiêu. Các SCFAs và MCFAs có chuỗi carbon từ C6-C10 tác động chủ yếu lên vi khuẩn Gram âm như E. coli, Salmonella và Campylobacter, bằng cách hạn chế sự bám dính và ngăn ngừa sự xâm nhập của những vi khuẩn này vào tế bào ruột. Các MCFAs có chuỗi carbon C12 như axit lauric và các dẫn xuất của nó, đặc biệt hiệu quả đối với vi khuẩn Gram dương như Clostridium perfringens, Staphylococcus spp. và Enterococcus spp., nhờ vào khả năng tiếp cận dễ dàng lớp màng kép phospholipid ưa nước và kỵ nước. Thực tế, vi khuẩn Gram âm có cấu trúc màng phức tạp hơn, khó tiếp cận hơn.

Cơ chế tác động chính có thể là sự phá vỡ màng tế bào vi khuẩn do sự tích hợp của các este axit béo vào thành tế bào và màng tế bào chất, cùng với việc ức chế các lipase vi khuẩn, là yếu tố cần thiết cho sự xâm nhập của vi khuẩn vào da và niêm mạc ruột.

Các virus bao bọc lipid và một số loại ký sinh trùng cũng có thể là mục tiêu của các este axit béo; điều này liên quan đến tác động của các este axit béo trong việc phân hủy màng, làm rối loạn chức năng của vi sinh vật và giảm khả năng gây nhiễm trùng của chúng.

• Thúc đẩy sự phát triển và bảo vệ sự toàn vẹn của đường ruột

Những yếu tố như môi trường, căng thẳng dinh dưỡng hoặc tình trạng sức khỏe của vật nuôi có thể gây ra sự thay đổi trong cấu trúc ruột.

Bảng 1. Giá trị MICs (ppm) của hỗn hợp este axit béo đối với các tác nhân gây bệnh chính trong chăn nuôi gia cầm và heo

Ban đầu, kích thước lớn của các nhung mao là dấu hiệu của sức khỏe tiêu hóa tốt, vì diện tích hấp thụ quan trọng, thức ăn sẽ được hấp thụ hiệu quả. Ngược lại, độ sâu lớn của các hốc là dấu hiệu của tình trạng tiêu hóa kém. Các hốc này là nơi tế bào được tái tạo. Vì vậy, các hốc càng nông, quá trình tái tạo tế bào càng nhanh và dưỡng chất được hấp thụ hiệu quả hơn. SCFAs và MCFAs có thể được hấp thụ trực tiếp và cung cấp năng lượng để thúc đẩy quá trình tái tạo và sửa chữa tế bào biểu mô ruột, giúp duy trì tính toàn vẹn của hàng rào niêm mạc ruột.

Hoạt động kháng vi sinh vật của các Este axit béo: Kết quả trong ống nghiệm

Nồng độ ức chế tối thiểu (MICs) được định nghĩa là nồng độ thấp nhất của một chất kháng khuẩn có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật sau khi ủ qua đêm. Giá trị MICs được xem là tiêu chuẩn để xác định độ nhạy cảm của vi khuẩn với các chất kháng khuẩn và thường được sử dụng để kiểm tra các phương pháp thay thế kháng sinh. Khi đánh giá tác dụng kháng khuẩn của dung dịch hỗn hợp este axit béo, nó cho thấy hiệu quả đặc biệt đối với vi khuẩn Gram dương, với giá trị MICs dao động từ 32 ppm đối với Clostridium perfringens đến 250 ppm đối với Streptococcus suis và Campylobacter jejuni (Bảng 1).

Bằng cách hạn chế sự xâm nhập vào các tế bào biểu mô, sự kết hợp đặc biệt của các este axit béo đã giúp mở rộng phổ tác dụng, đặc biệt là đối với vi khuẩn Gram âm, như Salmonella spp., một vấn đề lớn về mặt vệ sinh. Các thí nghiệm cạnh tranh vi khuẩn đã được thực hiện để đánh giá khả năng của hỗn hợp este axit béo trong việc hạn chế sự bám dính của các chủng S. Typhimurium, E. coli và C. jejuni trên các tế bào ruột HT-29.

Để thực hiện thí nghiệm, hỗn hợp được đưa vào cùng lúc với các chủng vi khuẩn và để chúng tiếp xúc trong 2 giờ. Đối với mỗi chủng vi khuẩn thử nghiệm, tỷ lệ bám dính dao động từ 30-55% so với nhóm đối chứng (không có este axit béo). Kết quả này cho thấy, dung dịch thử nghiệm làm giảm rõ rệt tỷ lệ vi khuẩn bám dính vào tế bào ruột (Hình 1).

Lumigard Most là sự kết hợp độc đáo của các este axit béo mạch ngắn và mạch trung dưới công nghệ VSTAR MiXscience, với hiệu quả đã được chứng minh đối với vi khuẩn Gram- (E.coli) và Gram+ (S.suis.). Công nghệ VSTAR đảm bảo sự ổn định, bảo vệ và tối ưu hóa hiệu quả cũng như việc giải phóng các thành phần trong sản phẩm của MiXscience.

Lumigard Most hạn chế hầu như hoàn toàn việc xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh: Streptococcus Suis (SS9) ở heo con

Streptococcus suis là một loại vi khuẩn gây bệnh phổ biến ở heo, gây nhiễm trùng huyết, viêm màng não và các bệnh nhiễm trùng khác, thường phải sử dụng kháng sinh để kiểm soát. Đường hô hấp trên được cho là con đường lây truyền chính của S. suis, trong khi đường tiêu hóa là con đường lây truyền thứ yếu. Để có thể gây nhiễm trùng lâm sàng, S. suis phải đầu tiên bám dính và xâm nhập vào cơ thể động vật, sau đó vượt qua hàng rào biểu mô, lan rộng qua các mô liên kết, hệ thống bạch huyết và máu để nhiễm vào các cơ quan khác. Sau khi lây nhiễm qua đường mũi hoặc miệng, S. suis có thể xâm chiếm amidan khẩu cái của heo và gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đối với vật nuôi.

Để xác nhận lại dữ liệu CMIs đã thu được trước đây trong điều kiện nuôi cấy về tác nhân gây bệnh này, một thí nghiệm đã được thực hiện để mô tả tác động của Lumigard Most đối với heo con sau cai sữa bị nhiễm Streptococcus serotype 9. Sau khi cai sữa, 30 heo con được chia thành 3 nhóm: nhóm không bị nhiễm và cho ăn chế độ ăn kiểm soát, nhóm bị nhiễm và cho ăn chế độ ăn kiểm soát (nhóm đối chứng dương), nhóm bị nhiễm và cho ăn chế độ ăn Lumigard Most (2 kg/tấn). Tất cả heo con đều nhận chế độ ăn thích nghi trong tuần đầu tiên sau cai sữa, sau đó nhóm đối chứng dương và FA-esters được tiêm SS9 (chủng 2524) qua đường miệng và mũi với 3mL ở liều 1,0 x 109 CFU/mL mỗi đường. Heo con trong nhóm đối chứng âm nhận dung dịch đệm phosphate saline thay thế.

Kết quả cho thấy, nồng độ SS9 giảm ở nhóm đối chứng âm và +FA esters, từ 4,0 xuống 2,2 và từ 4,9 xuống 3,2 Log10 CFU.mL-1, tương ứng. Trong nhóm +C, nồng độ SS9 giữ nguyên (5,4 Log10 CFU.mL-1) (Hình 2). Thí nghiệm này đã chỉ ra tác dụng có lợi của việc bổ sung Lumigard Most trong việc hạn chế sự xâm lấn của S. suis vào hạch nhân heo con.

Lumigard Most giúp giảm tỷ lệ tử vong và xử lý heo con bị tiêu chảy do E.coli (F4)

Colibacillosis, chủ yếu do E. coli, gây khó khăn cho ngành chăn nuôi heo vì ảnh hưởng đến tỷ lệ tử vong và tác động tiêu cực đến hiệu suất kỹ thuật và kinh tế. Tại Pháp, khoảng 37% các trang trại có kết quả dương tính với E. coli F4 (Gérard C et al., 2016). Việc tiêm phòng cho heo nái có thể hữu ích trong việc phòng chống tiêu chảy do E. coli ở heo con mới sinh, nhưng đối với colibacillosis do độc tố ruột, việc tiêm phòng được thực hiện cho heo con sau cai sữa.

MiXscience đã tiến hành một thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của việc bổ sung Lumigard Most trong điều kiện heo con bị nhiễm E. coli F4. 80 heo con sau cai sữa ở 21 ngày tuổi được chia thành các nhóm: nhóm đối chứng với chế độ ăn tiêu chuẩn (pre-starter và starter) và nhóm bổ sung Lumigard Most (1 kg/T).

Heo con được cân vào các ngày 7, 21, 34 và 48, và báo cáo chế độ ăn cũng được thực hiện vào những ngày này. Trong thí nghiệm này, việc theo dõi sức khỏe vật nuôi hàng ngày cũng được thực hiện. Việc xác định Escherichia coli (F4) gây độc tố ruột được thực hiện tại trang trại thông qua mổ khám của bác sĩ thú y và mẫu phân.

Cuối thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy tỷ lệ tử vong ở nhóm bổ sung Lumigard Most giảm (5% tử vong so với 15% ở nhóm đối chứng).

Tất cả heo con đều được cho uống colistin vào ngày J13 và J18; tuy nhiên, chúng tôi vẫn ghi nhận số heo con bị tiêu chảy do thách thức với E. coli ở nhóm điều trị ít hơn, khoảng 14 con (p=0.0076) so với 25 con ở nhóm đối chứng.

Kết luận

Theo tài liệu tham khảo, dung dịch ester axit béo đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ngăn ngừa và giảm nhẹ các nhiễm trùng vi sinh vật ở vật nuôi, mang lại một giải pháp khả thi để cải thiện sức khỏe đường ruột của chúng.

Chuyên môn của MiXscience được thể hiện rõ rệt qua Lumigard Most, sản phẩm kết hợp cả hiệu suất và phúc lợi động vật.

________

Tài liệu tham khảo:

1. Gérard C., 2016. Nhiều loại colibacilles liên quan đến tiêu chảy ở heo con. Santé animale, ngày 25/10/2016.

2. Eric R. Burrough. Colibacillosis ruột ở heo – Hệ tiêu hóa – MSD Veterinary Manual (msdvetmanual.com), tháng 9/2021.

MiXscience Asia