[Chăn nuôi Việt Nam] – Giống như kẽm, đồng có thể rất có lợi nhưng cũng có thể có hại nếu nồng độ trở nên quá cao đối với heo cũng như môi trường. Điều quan trọng là phải chọn đúng nguồn gốc và liều lượng để đảm đồng có tác dụng đúng mục đích và hiệu quả. Do đó, việc hiểu rõ vai trò và yêu cầu cụ thể của đồng là rất cần thiết đối với nhà sản xuất. 

Đồng từ lâu đã được sử dụng ở liều lượng cao trong khẩu phần của động vật như một chất kích thích tăng trưởng. Hai giả thuyết về cơ chế hoạt động của đồng sẽ được thảo luận chi tiết sau đây. Đầu tiên, đồng tác dụng cục bộ trong đường tiêu hóa với các tác dụng kháng khuẩn, có khả năng điều chỉnh hệ vi khuẩn đường ruột để tăng cường sức khỏe đường ruột và hấp thụ dưỡng chất. Thứ hai, sau khi hấp thụ, đồng được cho là ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và điều chỉnh hormone, tác động đến tăng trưởng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn. Dữ liệu nghiên cứu này nói gì về hai cơ chế này? Có phải nguồn đồng nào cũng có tác dụng như nhau?

Tác động cục bộ?

Tác dụng kháng khuẩn của đồng xảy ra sau khi đồng có trong khẩu phần đi qua dạ dày, phân ly thành các ion đồng (Cu⁺  hoặc Cu²⁺) và đến ruột dưới dạng ion. Giả thuyết là, trước khi hấp thụ, nồng độ đồng cao làm giảm quần thể vi khuẩn, dẫn đến điều chỉnh tích cực hệ vi sinh vật đường ruột và giảm tiêu chảy. Các nghiên cứu báo cáo rằng việc bổ sung đồng liều cao (>150 mg/kg) có thể điều chỉnh hệ vi sinh vật (ví dụ, làm tăng số lượng Lachnospiracea), giúp phân hủy carbohydrate. Người ta cũng cho rằng nó làm giảm Escherichia coli, một trong những nguyên nhân chính gây tiêu chảy sau cai sữa, đồng thời cải thiện mức tăng trọng trung bình hằng ngày (ít nhất là 5%, so với đối chứng âm), như được trình bày trong Bảng 1.

Chỉ có một trong ba nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của nguồn đồng, nhưng ảnh hưởng của liều lượng (so với đối chứng âm) lên lượng vi khuẩn và tăng trưởng của con vật thì được quan sát trên cả ba nghiên cứu. Kết quả cho thấy sự thay đổi hệ vi sinh ảnh hưởng tích cực đến sức khỏe đường ruột, tăng cường quá trình trao đổi chất, sử dụng năng lượng và protein, có khả năng cung cấp thêm dinh dưỡng và năng lượng cho động vật.

Tác động toàn thân?

Ngược lại, liều lượng đồng cao trong thức ăn cũng làm tăng lượng tiêu thụ thức ăn của heo, do có khả năng giải phóng các peptide thần kinh như somatostatin, hormone kích thích hormone tăng trưởng. Ngoài ra còn có các đường truyền tín hiệu khác, như được thể hiện trong Bảng 2.

Các nghiên cứu đó nhấn mạnh mối liên hệ giữa đồng, hormone và năng suất tăng trưởng, nhưng bản chất của mối quan hệ này vẫn chưa rõ ràng. Đồng có ảnh hưởng trực tiếp đến não và vùng dưới đồi (hypothalamus) để tạo ra các tác động toàn thân hay chủ yếu điều chỉnh hệ vi khuẩn đường ruột, dẫn đến cải thiện sức khỏe đường ruột và tăng lượng tiêu thụ thức ăn, sau đó gián tiếp kích thích các đường truyền tín hiệu dinh dưỡng (vd: ghrelin)? Giả thuyết về tác động toàn thân liên quan đến sinh khả dụng của đồng, vì nó ngụ ý được hấp thụ ở ruột non thông qua các tế bào ruột và giải phóng đồng vào máu. Tuy nhiên, không có liên hệ rõ ràng giữa sinh khả dụng sinh của đồng và năng suất tăng trưởng. Trước tiên, theo NRC (2012), nhu cầu đồng ở heo con là khoảng 5-6 mg/kg thức ăn. Thứ hai, những lượng đó đã có trong khẩu phần cơ bản, cung cấp khoảng 8-13 mg đồng/kg thức ăn.

Trường Đại học & Nghiên cứu Wageningen ở Hà Lan đã tập trung thực hiện nghiên cứu vào tác động của liều lượng đồng thúc đẩy tăng trưởng lên biểu hiện của gen hormone tăng trưởng trong não của heo con cai sữa, khi so sánh lượng đồng trong khẩu phần là 15 ppm và 160 ppm. Các phát hiện cho thấy không có tác động đáng kể nào đến mức mRNA của somatostatin hoặc somatotropin ở vùng dưới đồi. Các tác giả cho rằng đồng trong khẩu phần không ảnh hưởng trực tiếp đến vùng dưới đồi mà thay vào đó, có thể giúp giảm phản ứng căng thẳng sinh
học của heo.

Tác động cục bộ so với toàn thân

Mặc dù một số nghiên cứu cho rằng đồng có tác dụng giảm viêm và giảm stress, do đó tăng cường năng suất tăng trưởng tổng thể, nhưng hầu hết các bằng chứng đều chỉ ra tác động của nó lên hệ vi sinh vật đường ruột là nguyên nhân chính tạo ra những lợi ích này. Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng các nguồn đồng có đặc tính kháng khuẩn mạnh hơn là đặc tính thúc đẩy tăng trưởng. Tuy nhiên, tác dụng kháng khuẩn của đồng thay đổi đáng kể, tùy thuộc vào trạng thái oxy hóa khử của nó hoặc, nói một cách đơn giản, ion nào của đồng tại thời điểm đó.

Dữ liệu nghiên cứu cho thấy dạng đồng hóa trị một (Cu⁺) thể hiện hiệu quả mạnh hơn trong điều kiện kỵ khí, so với đồng hóa trị hai (Cu²⁺). Mới đây, năm 2024, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Berlin, Đức, đã phát hiện ra rằng đồng hóa trị một có hiệu quả hơn đồng hóa trị hai trong điều kiện pH axit trong việc ức chế cả vi khuẩn gram dương và vi khuẩn gram âm. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với E. coli và Staphylococcus aureus bằng một nửa nồng độ ức chế của đồng hóa trị hai – nghĩa là chỉ cần một nửa nồng độ của dạng đồng hóa trị một, so với dạng đồng hóa trị hai, để ức chế sự phát triển của E. coli và S. aureus. Tương tự như vậy, một nghiên cứu gần đây đã báo cáo rằng MIC của đồng hóa trị một (CoRouge, Animine) đối với Streptococcus suis ở pH trung tính là 64 µg/mL, thấp hơn đáng kể so với MIC 256 µg/mL được quan sát thấy đối với ba nguồn đồng hóa trị hai (CuSO₄, TBCC, Cu-chelate).

Các nghiên cứu trên vật sống (in-vivo) đã chỉ ra rằng heo con sau cai sữa được bổ sung 150 mg/kg đồng hóa trị một biểu hiện tăng 10,7% thể trọng so với những con được cho ăn đồng hóa trị hai (ví dụ: CuSO₄). Ngoài ra, heo choai được cho ăn 250 mg/kg đồng hóa trị một có thể trọng cuối cùng cao hơn khoảng 7,0 kg so với những con được cho ăn đồng hóa trị hai (CuSO₄₎. Đồng hóa trị một cũng có hiệu quả hơn trong việc làm giảm lượng vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như họ Rikenellaceae và chi Holdemanella, cho thấy sức khỏe đường ruột được cải thiện, có khả năng góp phần tăng thể trọng.

Thông điệp cốt lõi

Bổ sung đồng ở liều thúc đẩy tăng trưởng làm tăng đáng kể thể trọng heo con. Tác dụng này chủ yếu là do những thay đổi trong hệ vi sinh đường ruột. Tuy nhiên, cũng có thể kể đến tác động hiệp đồng thông qua các con đường toàn thân và phản ứng với stress. Mặc dù cơ chế cụ thể vẫn chưa rõ ràng, nhưng đã có bằng chứng rằng là nguồn gốc và trạng thái ion của đồng là hai yếu tố mấu chốt trong năng suất và sức khỏe tổng thể của heo con.

Liên hệ tác giả về tài liệu tham khảo*

Tác giả: TS. YRON MANAIG – TS. ALESSANDRA MONTEIRO, ANIMINE