Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn nuôi lợn F1 (Large White x Móng Cái)

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định ảnh hưởng của việc bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần ăn đến khu hệ vi sinh vật đường ruột của lợn. Xác định ảnh hưởng của việc bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần ăn đến khả năng sinh trưởng, chuyển hóa thức ăn và hiệu quả chăn nuôi lợn con giai đoạn sau cai sữa và lợn thịt.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS TS Lê Văn An

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, tôi xin chịu trách nhiệm

về nghiên cứu của mình

Tác giả luận văn

Nguyễn Minh Hương

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới quý thầy cô giáo trong khoa Chăn nuôi - Thý Y trường Đại Học Nông Lâm Huế đã truyền đạt kiến

thức cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy giáo PGS.TS Lê Văn

An và cô giáo PGS.TS Nguyễn Thị Lộc đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tôi

trong suốt thời gian thực tập và có những ý kiến đóng góp quý báu để tôi hoàn thành

luận văn này

Chân thành cảm ơn Phòng thí nghiệm trung tâm và Trại thí nghiệm Thủy An - thuộc Viện nghiên cứu phát triển Trường Đại học Nông Lâm Huế tạo mọi điều kiện

giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập

Cuối cùng tôi xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè, người thân đã động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy/Cô và các anh chị

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu sử dụng chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn nuôi lợn F1 (L x MC) giai đoạn lợn

con sau cai sữa và lợn thịt với mục tiêu thay thế kháng sinh nhưng vẫn tăng năng suất

và nâng cao hiệu quả chăn nuôi Đề tài thực hiện trên hai thí nghiệm, thí nghiệm 1:

Nghiên cứu sự thay đổi một số tính chất của hỗn hợp bã đậu nành sau khi nuôi cấy

B.subtilis và L.plantarum được phối trộn theo tỷ lệ khác nhau Từ đó, xác định được tỷ

lệ phối trộn thích hợp và thời gian ủ thích hợp để bổ sung vào thức ăn cho lợn Thí

nghiệm tiến hành với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại NT1 nuôi cấy hỗn hợp chủng vsv

trong bã đậu nành theo tỷ 1:01 (1 B.sutilis DC5 và 1 L plantarum N5) NT2 tỷ lệ nuôi

cấy 1:02 (1 B sutilis DC5 và 2 L plantarum N5) NT3 tỷ lệ nuôi cấy 2:01 (2 B sutilis

DC5 và 1 L.plantarum N5) NT4 tỷ lệ nuôi cấy hỗn hợp chủng vi sinh vật trong bã đậu

nành 0:01 (1 L.plantarum N5) Kết quả nghiên cứu thấy rằng, ở các nghiệm thức theo

thời gian bảo quản thì NT3 có tỷ lệ phối trộn 2:01 (2 B.sutilis DC5 và 1 L plantarum

N5) có hoạt độ enzyme cao nhất trong ngày đầu tiên và sau 7 ngày xử lí có giảm

nhưng không đáng kể (73,744 U/g) Hoạt độ protease ở các nghiệm thức cũng tăng lên

nhanh chóng và sau đó giảm nhẹ theo thời gian bảo quản NT3 vẫn đạt giá trị cao và

ổn định vì do có sự tương tác qua lại giữa hai chủng B sutilis DC5 và 1 L.plantarum

N5 Giá trị pH của các NT có phối trộn cũng giảm theo thời gian bảo quản Thí

nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis

và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn giai đoạn lợn con sau cai sữa và

lợn thịt Thí nghiệm được triển khai tại Trung tâm nghiên cứu Thủy An, thuộc Viện

Nghiên cứu phát triển, Trường ĐH Nông Lâm Huế Tổng số 24 lợn lai F1 (L x MC),

35 ngày tuổi, khối lượng trung bình 7,5kg ± 0,12 được phân bố ngẫu nhiên với 4

nghiệm thức tương ứng với 4 mức bổ sung chế phẩm khác nhau, mỗi nghiệm thức có 3

lần lặp lai với 3 ô chuồng (2 con lợn/1 ô chuồng) Nghiệm thức CT0: không bổ sung

chế phẩm; CTBL1 bổ sung mức 1x108 CFU/g thức ăn; CTBL2 bổ sung mức 2x108

CFU/g thức ăn và CTBL3 bổ sung mức 3x108 CFU/g thức ăn Lợn được nuôi ở ba giai

đoạn, nhưng chỉ bổ sung chế phẩm ở giai đoạn I (7-20kg) và giai đoạn II (20-50kg),

giai đoạn III (50-80kg) không bổ sung Kết quả cho thấy, sau khi kết thúc thí nghiệm

khối lượng cơ thể cao nhất ở nghiệm thức CTBL3, thấp nhất CT0 (71,58; 61,33kg)

Trong đó, công thức CTBL3 tăng 16,71% so với CT0 Mức bổ sung 3.108

CFU/g thức

ăn có ảnh hưởng tích cực đến lượng ăn vào, tăng trọng bình quân đạt 638,8 g/ngày và

chi phí thức ăn giảm được 16% so với lô đối chứng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2

2.1 Mục tiêu chung 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT DỤC CỦA LỢN 4

1.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ SINH LÝ TIÊU HÓA CỦA LỢN 5

1.2.1 Đặc điểm cấu tạo bộ máy tiêu hóa của lợn 5

1.2.2 Đặc điểm sinh lý tiêu hóa ở dạ dày lợn 5

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý tiêu hóa của ruột 6

1.2.4 Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa của lợn 8

1.2.5 Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột 10

1.2.6 Cấu tạo nhung mao ruột non và pH của đường tiêu hóa 11

1.3 BÃ ĐẬU NÀNH (OKARA) 12

1.3.1 Giới thiệu 12

1.3.2 Thành phần bã đậu nành 13

1.4 TỔNG QUAN VỀ PROBIOTIC 13

1.4.1 Khái niệm về Probiotic 14

1.4.2 Đặc điểm chung của vi sinh vật probiotic 14

1.4.3 Cơ chế tác dụng của Probiotic 16

1.4.4 Vai trò của probiotic 19

1.4.5 Một số chế phẩm có chứa Lactobacillus plantarum và Bacillus subtilis 21

1.4.6 Thành phần hỗn hợp chủng vi sinh vật Lactobacillus plantarum và Bacillus subtilis 21

1.5 TÓM TẮT MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM PROBIOITC BACILLUS SUTILIS VÀ LACTOBACILLUS PLANTARUM TRÊN VẬT NUÔI 25

1.5.1 Một số nghiên cứu ở trong nước 25

1.5.2 Một số nghiên cứu ở nước ngoài 27

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 30

2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.2.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sự thay đổi một số tính chất của hỗn hợp bã đậu nành sau khi nuôi cấy Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum được phối trộn theo tỷ lệ khác nhau Từ đó, xác định được tỷ lệ phối trộn thích hợp và thời gian ủ thích hợp để bổ sung vào thức ăn cho lợn 30

2.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức đến hiệu quả sinh trưởng của lợn con sau cai sữa và lợn thịt 34

2.3 Xử lý số liệu 41

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 SỰ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN Ở NHIỆT ĐỘ THƯỜNG KHI PHỐI TRỘN BÃ ĐẬU NÀNH ĐÃ ĐƯỢC XỬ LÝ BỞI BACILLUS SUBTILIS DC5 VÀ LACTOBACILLUS PLANTARUM N5 VỚI TỶ LỆ KHÁC NHAU 42

3.1.1 Sự biến đổi của hoạt độ amylase 42

3.1.2 Biến đổi của hoạt độ protease 43

3.1.3 Biến đổi giá trị pH theo thời gian bảo quản 44

3.2 KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM 2: ẢNH HƯỞNG BỔ SUNG HỖN HỢP CHẾ

PHẨM PROBIOTIC (BACILLUS SUBTILIS VÀ LACTOBACILLUS PLANTARUM)

TRONG KHẨU PHẦN THỨC ĂN ĐẾN HIỆU QUẢ SINH TRƯỞNG CỦA LỢN

CON SAU CAI SỮA VÀ LỢN THỊT 45

3.2.1 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic trong khẩu phần thức ăn đến tốc độ sinh trưởng, hiệu quả chuyển hóa thức ăn giai đoạn I (7 - 20kg) và giai đoạn II (20 - 50kg) 45

3.2.2 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn cho lợn giai đoạn 7 - 50kg đến tốc độ sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn giai đoạn III từ 50 - 80kg 50

3.2.3 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum đến cơ cấu quần thể vi sinh vật ở hồi tràng và manh tràng của lợn con 52

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56

4.1 KẾT LUẬN 56

4.2 ĐỀ NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH ĐỀ TÀI 64

H2O2 : Hydrogen peroxide

B subtillis : Bacillus subtillis

L plantarum : Lactobacillus plantarum

UI : Đơn vị đo lường cho các giá trị của cùng một chất DNA : Axit deoxyribonucleic

RNA : Axit rebunucleic

ĐC : Đối chứng

TN : Thí nghiệm VCK, DM : Vật chất khô

ME : Năng lượng trao đổi

CP : Protein thô

EE : Mỡ thô

CF : Xơ thô SEM : Sai số trung bình

TT : Tăng trọng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam VKKK : Vi khuẩn kỵ khí VKHK : Vi khuẩn hiếu khí

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 So sánh các hệ vi sinh trong dạ dày, ruột non và ruột già (CFU log10/g) 10

Bảng 1.2 Giá trị pH trong đường tiêu hóa của lợn qua các giai đoạn sinh trưởng 12

Bảng 1.3 Một số Bacteriocin do vi khuẩn Lactic sinh ra 18

Bảng 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm giai đoạn I (7 - 20kg) 35

Bảng 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ở giai đoạn II và giai đoạn III 35

Bảng 2.3 Thành phần hóa học ước tính của các loại thức ăn trong khẩu phần (% VCK) 36

Bảng 2.4 Tỷ lệ các loại thức ăn, thành phần hóa học (kg / 100 kg DM hỗn hợp) và năng lượng trao đổi (ME, Kcal/kg DM) của khẩu phần lô đối chứng ở các giai đoạn nuôi khác nhau 38

Bảng 3.1 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần thức ăn đến tốc độ sinh trưởng của lợn qua giai đoạn I (7 - 20kg) và giai đoạn II (20 - 50kg) 46

Bảng 3.2 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic trong khẩu phần thức ăn đến hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn giai đoạn I (7 - 20kg) và giai đoạn II (20 - 50kg) 49

Bảng 3.3 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic trong khẩu phần thức ăn cho lợn giai đoạn 7 - 50kg đến tốc độ sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn giai đoạn III từ 50 - 80kg 50

Bảng 3.4 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum trong toàn bộ giai đoạn thí nghiệm (7 - 80 kg) đến tăng trọng tiêu tốn thức ăn và hiệu quả kinh tế 51

Bảng 3.5 Ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum đến cơ cấu quần thể vi sinh vật ở hồi tràng và manh tràng của lợn con 53

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sự biến đổi của hoạt độ amylase theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường

khi phối trộn bã đậu nành đã được xử lý bởi B subtilis DC5 và L plantarum N5 43

Hình 3.2 Sự biến đổi của hoạt độ protease theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường

khi phối trộn bã đậu nành đã được xử lý bởi B subtilis DC5 và L plantarum N5 44

Hình 3.3 Sự biến đổi giá trị pH theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ thường khi phối

trộn bã đậu nành đã được xử lý bởi B subtilis DC5 và L plantarum N5 44

Hình 3.4 Tốc độ sinh trưởng của lợn khi bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic

(Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn giai đoạn I (7 -

20kg) và giai đoạn II (20 - 50kg) 48

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ở Việt Nam chăn nuôi chiếm một vị trí quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp cũng như nền kinh tế quốc dân Trong đó chăn nuôi lợn có vị trí hàng đầu trong

ngành chăn nuôi chúng ta Tuy nhiên người chăn nuôi gặp nhiều khó khăn, đặc biệt

nuôi heo ở giai đoạn sau cai sữa Bởi vì trong giai đoạn này, lợn con cùng một lúc chịu

tác động của nhiều stress: Stress dinh dưỡng, tress sinh lý (Fraser và cs, 1998;

Nabuurs, 1998) Hậu quả làm giảm sức tiêu thụ thức ăn, giảm chiều cao của lông

nhung, tăng độ sâu của hốc niêm mạc ruột, giảm hàm lượng và hoạt tính của các

enzyme nội sinh, tăng nhiễm các vi sinh vật có hại dẫn tới làm mất cân bằng hệ vi sinh

vật đường ruột Đồng thời, còn làm giảm tỷ lệ tiêu hóa, tăng tỷ lệ còi cọc và đặc biệt

thường mắc hội chứng tiêu chảy gây thiệt hại đáng kể về năng suất chăn nuôi và hiệu

quả kinh tế

Để khắc phục được tình trạng này, phương pháp thường được sử dụng là bổ sung kháng sinh liều thấp trong thức ăn (Pluske và cs, 2002) Tuy nhiên, kháng sinh sẽ

tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi gây hại sức khỏe cho cả người tiêu dùng có thể xảy

ra như sau: Gây dị ứng với kháng sinh khi tiêu thụ thịt có tồn dư kháng sinh, một số

kháng sinh tổng hợp có nguồn gốc từ Quinolon như Carbadox, norfloxacine tồn dư

trong thực phẩm có thể gây ung thư cho người (Dương Thanh Liêm và cs 2002) Mặt

khác do sức ép ngày càng tăng của việc cấm sử dụng kháng sinh như chất kích thích

sinh trưởng, hoocmon trong thức ăn chăn nuôi ở nhiều nước trên thế giới, việc nghiên

cứu và sử dụng những chất thay thế đang ngày một đòi hỏi cấp bách Những chất bổ

sung thay thế được quan tâm nghiên cứu và sử dụng nhiều là các chế phẩm sinh học

probiotic, prebiotic, các chế phẩm enzyme tiêu hóa, các chất phytogenic

Trong đó probiotic là những vi sinh vật sống mà khi được tiêu thụ với lượng thích hợp sẽ mang lại những tác động có ích cho vật chủ (FAO/WHO, 2001) Đặc biệt

là hỗn hợp chủng vi sinh vật Lactobacillus plantarum và Bacillus subtilis mang lại

nhiều lợi ích cho vật chủ bởi chúng có khả năng: Bám vào tế bào biểu mô ruột, tồn tại

và tăng mật độ số lượng cho vật chủ Đồng thời ngăn chặn hoặc giảm sự bám dính vào

các tác nhân gây bệnh, bên cạnh đó chúng còn cạnh tranh dinh dưỡng với vi khuẩn gây

bệnh, kích thích miễn dịch cho vật chủ và ức chế sự tăng trưởng của các tác nhân gây

bệnh (Reid, 1999; Vazquez et al., 2005)

Như kết quả nghiên cứu của March (1979), thấy rằng vi khuẩn có lợi làm tăng khả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng đặc biệt trong ruột dưới Những enzyme chúng

tiết ra gồm: Amylase, protease và lipas (Jin et al., 1996) Những enzyme này có hoạt

tính phân giải tinh bột, lipid và protein (Kim et al., 1989) khá nhanh

Đồng thời theo nghiên cứu của Trần Quốc Việt và cs (2010) khi bổ sung với chế phẩm probiotic với mật độ 108 CFU/g đã thấy rằng làm tăng tỷ lệ tiêu hóa vật chất

khô, chất hữu cơ, protein thô và xơ thô trong khẩu phần từ đó làm giảm tỷ lệ tiêu chảy

của lợn con sau cai sữa đến 20kg từ 39,0 - 51,3%

Xuất phát từ cơ sở khoa học trên chúng tôi tiến hành đề tài: "Nghiên cứu sử

dụng chế phẩm probiotic (Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu

phần thức ăn nuôi lợn F1 (Large White x Móng Cái) giai đoạn lợn con sau cai sữa

- Xác định ảnh hưởng của việc bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus

subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần ăn đến khu hệ vi sinh vật đường

ruột của lợn

- Xác định ảnh hưởng của việc bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần ăn đến khả năng sinh trưởng,

chuyển hóa thức ăn và hiệu quả chăn nuôi lợn con giai đoạn sau cai sữa và lợn thịt

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

3.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC

- Đề tài đã xác định được sự ảnh hưởng bổ sung chế phẩm probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần thức ăn của lợn con giai đoạn sau

cai sữa và lợn thịt

- Xác định được sự thay đổi khu hệ vi sinh vật đường ruột của lợn con khi bổ sung

hỗn hợp chủng vi sinh vật Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum vào khẩu phần

thức ăn

- Kích thích tiêu hóa, tăng khả năng hấp thụ và chuyển hóa thức ăn

- Kích thích tăng trưởng và hiệu quả chăn nuôi lợn con giai đoạn sau cai sữa

- Là cơ sở khoa học cung cấp dữ liệu cho những nghiên cứu tiếp theo cũng như ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất

3.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN

Từ kết quả nghiên cứu được là cơ sở quan trọng để đưa ra khuyến cáo về sự cần

thiết sử dụng chế phẩm sinh học probiotic Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum

bổ sung vào khẩu phần lợn con giai đoạn sau cai sữa và lợn thịt ở trong chăn nuôi

nông hộ hay trang trại để thay thế kháng sinh, hạn chế các bệnh về đường tiêu hóa,

nâng cao khả năng sinh trưởng, chuyển hóa thức ăn tạo điều kiện nâng cao năng suất

và hiệu quả chăn nuôi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT DỤC CỦA LỢN

Theo Whitemore (1993), sinh trưởng là quá trình tăng khối lượng cơ thể do sự tăng lên về số lượng và lớn lên của các tế bào trong các cơ quan và tổ chức “Thực

chất của sinh trưởng chính là sự tăng trưởng và sự phân chia của các tế bào trong cơ

thể”

Cùng với quá trình sinh trưởng các tổ chức cơ thể luôn hoàn thiện chức năng sinh

lý của mình dẫn đến phát dục Phát dục là một quá trình thay đổi về chất lượng tức là sự

thay đổi, tăng thêm và hoàn chỉnh các tính chất, chức năng của các cơ quan, bộ phận

Trong cơ thể, nhờ vậy vật nuôi hoàn thiện được các chức năng của cơ thể sống

Nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng cho thấy, lợn con giai đoạn sau cai sữa có khả năng sinh trưởng phát triển nhanh, cường độ trao đổi chất mạnh Theo Trần Văn

Phùng và cs (2004) cho biết: Lợn con ở 3 tuần tuổi, mỗi ngày tích luỹ được 9 - 14 g

protein/kg tăng khối lượng Trong khi đó, lợn trưởng thành chỉ tích luỹ được 0,3 - 0,4 g

protein/kg tăng khối lượng Hơn nữa, để tăng 1 kg khối lượng cơ thể, lợn con cần rất ít

năng lượng, nghĩa là tiêu tốn thức ăn thấp, vì giai đoạn này tích luỹ chủ yếu là nạc, mà

để sản xuất ra 1kg thịt nạc cần ít năng lượng hơn để sản xuất ra 1 kg thịt mỡ

Đồng thời, bên cạnh đó cũng thấy rằng lợn con sinh trưởng nhanh, nhưng không đồng đều qua từng giai đoạn tuổi Trong 21 ngày đầu sau khi sinh, lợn sinh

trưởng nhanh, sau đó giảm dần, mà nguyên nhân chủ yếu do lượng sữa mẹ cung cấp

không đủ nhu cầu, thời gian giảm sinh trưởng kéo dài khoảng 2 tuần, thời kỳ này được

gọi là giai đoạn khủng hoảng của lợn con Đó là do ảnh hưởng bất lợi của môi trường

sống và thay đổi về dinh dưỡng Sự thay đổi thức ăn từ sữa của lợn mẹ sang thức ăn do

con người cung cấp là nguyên nhân chính dẫn đến giảm tốc độ sinh trưởng trong tuần

đầu tiên sau cai sữa Chính vì vậy người ta phải tập cho lợn con ăn sớm (Kornegay et al.,

1979; Lecce et al., 1979; Amstrong et al., 1980; Funderburke et al., 1990)

Như vậy cần tìm hiểu và nắm vững đặc điểm sinh trưởng cũng như sinh lý tiêu hóa của lợn để tác động các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng và phương pháp chế biến

thức ăn cho lợn phù hợp, để đẩy nhanh tốc độ sinh trưởng, nâng cao năng suất và hiệu

quả chăn nuôi lợn con sau cai sữa Đồng thời, cần chú ý đến khẩu phần chăm sóc nuôi

dưỡng trong giai đoạn đầu, để giúp cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết để con

vật sinh trưởng và phát triển tốt nhưng không ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa và hấp

thu chất dinh dưỡng, nâng cao hiệu quả kinh tế

1.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ SINH LÝ TIÊU HÓA CỦA LỢN

1.2.1 Đặc điểm cấu tạo bộ máy tiêu hóa của lợn

Hoàng Toàn Thắng và cs (2006), cho biết dạ dày lợn là dạ dày trung gian giữa dạ dày đơn và dạ dày kép, bao gồm 5 phần: dạ dày đơn vùng thực quản (nhỏ), vùng manh

nang, vùng thượng vị, vùng thân vị và vùng hạ vị Vùng thực quản không có tuyến,

vùng manh nang và thượng vị có tuyến tiết ra dịch nhầy không có pepsin và HCL

Hệ tiêu hóa lợn thay đổi khối lượng, kích thước và thể tích tùy theo giống, thức

ăn, phương thức chăn nuôi Do ăn nhiều thức ăn thô xanh nên ruột già tồn tại hệ vi

sinh vật có khả năng tiêu hóa một phần celluloza

Đặc điểm hoạt động thần kinh và thể dịch mà lợn có khả năng tiêu hóa thức ăn cao Để sản xuất ra một khối lượng cơ thể, lợn chỉ sử dụng hết 4 - 6 kg thức ăn, trong

đó bò phải ăn hết 8 - 12 kg thức ăn

Dựa vào đặc điểm sinh học của hệ tiêu hóa nói trên chúng ta có thể nghiên cứu phối hợp khẩu phần ăn cho phù hợp với hệ tiêu hóa của lợn, để tăng cường khả năng

chuyển hóa thức ăn, tăng năng suất và nâng cao hiểu quả kinh tế trong chăn nuôi

1.2.2 Đặc điểm sinh lý tiêu hóa ở dạ dày lợn

Đặc điểm cơ quan tiêu hoá lợn con giai đoạn theo mẹ phát triển nhanh về cấu tạo và hoàn thiện dần về chức năng tiêu hoá Dung tích dạ dày lợn con lúc 10 ngày

tuổi tăng gấp 3 lần lúc sơ sinh, lúc 21 ngày tuổi tăng gấp 8 lần, lúc 60 ngày tuổi tăng

gấp 60 lần (dung tích lúc sơ sinh khoảng 0,03 lít) Đối với lợn con, sự tiết dịch có

những đặc điểm khác biệt so với lợn trưởng thành

Lợn con 20 ngày tuổi có phản xạ tiết dịch cònchưa rõ, ban đêm lợn mẹ tiết nhiều sữa kích thích sự tiết dịch vị ở lợn con Khi cai sữa lượng dịch vị tiết ra ngày

và đêm gần bằng nhau, độ acid của dịch vị lợn con thấp nên hoạt hoá pepsin kém,

khả năng diệt khuẩn kém Hàm lượng acid biến đổi theo lứa tuổi của lợn con, acid

HCl tự do xuất hiện ở 25 - 30 ngày tuổi và diệt khuẩn rõ nhất ở 40 - 50 ngày tuổi Ở

lợn con hàm lượng HCL là 0,05 - 0,15%, lợn 9 ngày tuổi 0,2 - 0,25%, ở lợn trưởng

thành hàm lượng HCL là 0,35 - 0,4% (Nguyễn Thiện và cs, 1998)

Theo Hoàng Toàn Thắng và cs (2006), cho biết chức năng tiêu hoá của lợn con

sơ sinh chưa hoàn thiện Trong giai đoạn theo mẹ, chức năng của bộ máy tiêu hoá lợn

con được hoàn thiện dần thể hiện sự thay đổi hoạt tính các enzyme trong dịch vị

Men pepsin: Lợn con dưới 1 tháng tuổi, men pepsin trong dạ dày lợn con chưa

có khả năng tiêu hoá protein của thức ăn, vì lúc này dịch vị dạ dày lợn con không có

HCl tự do, lượng acid tiết ra rất ít và nhanh chóng liên kết với dịch nhầy, gây ra hiện

tượng thiếu acid hay còn gọi là “Hypoclohydric” Sau 3 tuần tuổi, lượng HCl tự do

trong dịch vị mới tăng dần Vì thiếu HCl tự do nên dịch vị không có tính sát trùng, vi

sinh vật xâm nhập vào dạ dày dễ sinh sôi nảy nở và phát triển gây bệnh về đường tiêu

hoá ở lợn con đặc biệt là bệnh lợn con phân trắng

Men catepsin: Là men tiêu hoá protein trong sữa có tác dụng giống men pepsin, thuỷ phân protein và các mạch peptit thành amino acid, hoạt động thích hợp trong

khoảng pH = 4 - 5 Vì thích hợp với pH cao nên catepsin hoạt động mạnh ở động vật

non bú sữa khi mà HCl tự do hình thành chưa nhiều Ở động vật trưởng thành catepsin

hầu như không hoạt động, khi vật nuôi chết catepsin hoạt động phân giải protein dạ dày

Men chymosin (hay rennin) có hoạt tính mạnh trong 3 tuần đầu và sau giảm dần Men này có tác dụng làm ngưng đặc sữa, hoạt động tốt ở pH = 4 - 5 Dưới tác

dụng của chymosin và Ca++, protein trong sữa là caseinogen ở dạng hoà tan chuyển

thành caseinatcalci (dạng đông vón), có thể lưu lâu trong dạ dày tạo điều kiện cho

pepsin hoạt động, phần nhũ thanh (dịch trong còn lại) của sữa được chuyển xuống ruột

non để tiêu hoá

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý tiêu hóa của ruột

Dung tích ruột non ở lợn con sơ sinh là 100ml, 20 ngày tuổi tăng lên 7 lần, tháng thứ 3 đạt 6 lít, 12 tháng đạt 20 lít Ruột già ở lợn sơ sinh dung tích 40 - 50ml, 20

ngày 100ml, tháng thứ 3 khoảng 2,1 lít, tháng thứ 4 là 7 lít, tháng thứ 7 là 11 - 12 lít

Tiêu hoá ở ruột nhờ tuyến tụy, tuyến tụy tiết ra dịch tụy theo ống dẫn tụy Wirsung đổ vào tá tràng (chức năng ngoại tiết) Dịch tụy có ý nghĩa rất quan trọng đối

với sự tiêu hoá: Dịch tụy có tác dụng phân giải từ 60 - 80% protein, gluxit và lipit của

thức ăn Trong dịch tụy có chứa các enzyme phân giải protein, phân giải bột đường và

enzyme phân giải mỡ Hoạt tính của các enzyme thay đổi từ sơ sinh đến trưởng thành

* Nhóm enzyme phân giải protein

- Men trypsine: là men tiêu hóa do dịch tụy tiết ra dưới dạng tripsinogen không hoạt động sau đó được enzyme enterokinase của tá tràng hoạt hoá trở thành dạng

trypsin hoạt động và diễn ra quá trình hoạt hoá trypsinogen Ở lợn con mới đẻ ra thì

hoạt tính của men trypsine dịch tụy rất cao để bù đắp lại khả năng tiêu hoá kém của

men pepsin dạ dày Trypsin có hoạt lực cao nhất ở pH = 8, tác dụng tương tự như

pepsin nhưng hoạt lực mạnh và triệt để hơn

- Chimotripsin cũng được tiết ra dưới dạng không hoạt động là chimotripsinogen sau đó được trypsin hoạt hoá chuyển thành chimotripsin hoạt động,

pH tối ưu = 8, tác dụng tương tự trypsin

- Alastase phân giải alastin (gân, bạc nhạc) thành peptid và amino acid

Carboxipolipeptidase tác dụng phân giải peptid ở đầu có nhóm COO- tự do và tách amino acid ra khỏi phân tử peptid

- Dipeptidase phân giải dipepti thành 2 amino acid

- Protaminase phân giải protamin thành peptid và amino acid

- Nuclease phân giải acid nucleic thành mono nucleotid

* Nhóm men thuỷ phân glucid

- Men Amylase và Mantase: Hai men này có trong nước bọt và trong dịch tụy khi lợn con mới đẻ ra nhưng dưới 3 tuần hoạt tính còn thấp, do đó khả năng tiêu hoá

tinh bột còn kém, chỉ tiêu tiêu hoá được 50% lượng tinh bột ăn vào Đối với tinh bột

sống, lợn con tiêu hoá càng kém Sau 3 tuần tuổi, enzyme amylase và mantase có hoạt

tính mạnh nên khả năng tiêu hoá tinh bột của lợn con tốt hơn Amylase hoạt động tối

ưu trong môi trường pH = 7,1 Nó cắt liên kết 1 - 4α glucozit của cả tinh bột sống và

chín cho ra maltose Maltase phân giải đường maltose thành glucose

- Men Saccarase: Đối với lợn con dưới 2 tuần tuổi, men saccarase hoạt tính còn thấp, nếu cho lợn con ăn đường saccarase thì rất dễ bị tiêu chảy

- Men lipase: Hoạt động tối ưu ở pH = 6,8 Lipase cắt các liên kết este giữa glycerol và acid béo, do đó phân giải glycerid đã được nhũ hoá bằng dịch ruột để tạo

ra mono lycerid, acid béo và glycerol

- Men lactase: Có tác dụng tiêu hoá đường lactose trong sữa Men này có hoạt tính mạnh ngay từ khi lợn con sinh ra và tăng cao nhất ở tuần tuổi thứ 2, sau đó hoạt

tính của men này giảm dần Qua nghiên cứu về quá trình phân tiết của men amylase,

maltase và protease, chúng ta thấy sự phân tiết và hoạt động của các men này tăng dần

theo sự tăng lên của ngày tuổi, men lipase tăng dần đến khi cai sữa sau đó giảm dần

Riêng men lactase tăng cao nhất ở giai đoạn 2 tuần tuổi sau đó giảm dần theo sự tăng

lên của ngày tuổi Đây chính là điểm cần lưu ý khi bổ sung thức ăn cho lợn con

Như vậy, để tăng tỷ lệ tiêu hoá và giảm tỷ lệ tiêu chảy ở lợn con cũng như để phù hợp với khả năng tiêu hoá của lợn thì trong sản xuất thức ăn cho lợn con giai đoạn

tập ăn và sau cai sữa chúng ta nên sử dụng các loại thức ăn dễ tiêu hoá như: bột sữa,

đường lactose Thức ăn cần được rang chín và nghiền nhỏ đồng thời bổ sung thêm một

số acid vô cơ như acid lactic

1.2.4 Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa của lợn

Theo Nguyễn Tài Lương (1982) những vi khuẩn đường ruột giữ vài trò nhất định trong quá trình tiêu hóa và có vai trò quan trọng đối với cơ thể Đồng thời, hệ vi

sinh vật đường tiêu hoá của lợn con còn có vai trò nâng cao khả năng sử dụng thức ăn,

đồng thời nâng cao sức đề kháng của cơ thể lợn Sự phát triển mạnh của vi khuẩn sinh

acid và vi khuẩn tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học, đồng thời ức chế các vi

khuẩn gây thối là một quá trình có lợi cho cơ thể (Đào Trọng Đạt và cs, 1995)

Thành phần và số lượng của vi sinh vật đường tiêu hóa phụ thuộc vào tuổi tác của gia súc, cách nuôi dưỡng, chăm sóc, ngoài ra còn có các điều kiện vật lí, hóa học

của môi trường tiêu hóa

Hệ vi sinh vật đường ruột bao gồm ba loại:

- Nhóm 1 là nhóm vi khuẩn có ích chiếm tỷ lệ trên 90%, gồm phần lớn là các

loài vi khuẩn kỵ khí (Clostridia, Bifidobacteria, Lactobacillus, Bacteroides,

Eubacteria), sản sinh acid lactic và các acid béo mạch ngắn

- Nhóm 2 chiếm khoảng 1% và gồm chủ yếu là Enterococci và E.coli

- Nhóm 3 chiếm tỷ lệ dưới 0,01% và gồm chủ yếu là những vi khuẩn gây bệnh

như Proteus, Staphylococci và P seudomonas

Ở điều kiện sinh lý bình thường, ba nhóm vi khuẩn trên chung sống theo tỷ lệ

“hoà hoãn” là >90:1:0,01 (thuật ngữ chuyên môn gọi tình trạng này là eubiosis) Nếu

số lượng vi khuẩn có hại tăng lên, tỷ lệ “hoà hoãn” bị phá vỡ (gọi là dysbiosis), dẫn

đến rối loạn tiêu hoá, suy giảm khả năng miễn dịch ruột, suy giảm sức kháng bệnh của

toàn cơ thể

Số lượng vi khuẩn có lợi thường bị suy giảm do kháng sinh, hoá chất và nấm mốc độc hại có trong thức ăn, cũng như do các bất lợi về môi trường như nóng ẩm, khí

thải chuồng nuôi Nếu tìm cách “gieo lại” vi khuẩn có lợi thì duy trì được mối quan hệ

cân bằng giữa vi khuẩn có lợi và có hại, nhờ đó ngăn ngừa được rối loạn tiêu hoá, bảo

vệ được niêm mạc ruột và hệ miễn dịch ruột, giúp lợn khoẻ mạnh, tiêu hoá hấp thu

thức ăn tốt, tăng trưởng nhanh

+ Hệ vi sinh khoang miệng

Vi sinh vật ở khoang miệng có sự cảm nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau Trong tuyến nước bọt và dịch bài tiết của niêm mạc có men kháng khuẩn lisozyme có tác

dụng tiêu diệt một số vi sinh vật gây hại

+ Hệ vi sinh vật ở dạ dày Acid HCL trong dịch vị dạ dày rất lớn, có tác dụng ức chế với nhiều loại vi sinh vật, do vậy phần lớn vi sinh vật từ thức ăn, nước uống đưa vào đều bị tiêu diệt Số

lượng vi sinh vật ở dạ dày rất ít do tác dụng diệt khuẩn của acid dạ dày gồm các vi

khuẩn lên men (Saccharomyces minor, vidiumlactic) trực khuẩn lactic (Lactobacillus

beljerincke ) Ngoài ra còn có trực khuẩn phó thương hàn đi qua dạ dày xuống ruột

+ Hệ vi sinh vật ruột non Mặc dù chiều dài ruột non chiếm 2/3 đến 3/5 chiều dài của ruột nhưng lượng vi khuẩn lại rất ít Chủ yếu là vi khuẩn acid lactic, bao gồm sự tồn tại của hai chủng

Lactobacillus và Streptococcus sp (Fuller et al., 1978) Ngoài ra trong ruột non còn có

mặt một số vi khuẩn như là E.coli, cầu khuẩn, trực khuẩn hiếu khí, yếm khí có nha

bào, Aerobacter aerogenes Ở gia súc non có thêm Steptococcus lactic, trực khuẩn

lactic Lactobacterium bulgaricum, từ hồi tràng số lượng vi khuẩn bắt đầu tăng lên

(Barrow et al., 1980)

+ Hệ vi sinh vật ruột già Trong hệ vi sinh ở ruột già, thì vi khuẩn gram âm chiếm ưu thế trong manh tràng (Robinson et al., 1981) và các loài vi khuẩn Gram dương đại tràng (Salinatro et

al., 1977) Hệ vi sinh vật chủ yếu là E.coli, cầu khuẩn, trực khuẩn có nha bào

entrococcus Gia súc trưởng thành E.coli chiếm 75% trở lên Trong ruột già của động

vật ngoài hệ vi sinh vật hoại sinh còn có hệ vi sinh vật gây bệnh nhưng chưa biểu hiện

bằng triệu chứng lâm sàng cụ thể như vi khuẩn phó thương hàn, vi khuẩn brucella, uốn

ván Bình thường trong ruột của động vật trưởng thành ở tá tràng có từ 103 đến 106 vi

khuẩn/1gram, ở hồi tràng là 108 đến 1010 vi khuẩn/1gram, ở ruột già 1011 vi

khuẩn/1gram

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, vi khuẩn đường ruột đã sản sinh ra những chất kháng sinh ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh đường ruột như: Phó thương

hàn, vi khuẩn thối rửa Theo nghiên cứu của Vũ Văn Ngữ (1979), vi khuẩn trong ruột

giữ vai trò “hàng rào vi khuẩn”, ngăn chặn các vi khuẩn đường ruột gây bệnh xâm

nhập và cư trú ống tiêu hóa bằng tác động đối kháng giữa các vi khuẩn với nhau

Theo YuYu (2005), ở lợn con bú sữa nhóm vi khuẩn Lactobacillus sp

trong dạ dày và đường tiêu hoá phát triển mạnh Vi khuẩn này sử dụng một số

đường lactose của sữa để sản sinh ra acid lactic làm giảm độ pH trong dạ dày,

sự tăng lượng acid này làm cho quá trình tiêu hoá tốt hơn và ngăn cản sự phát

triển của các vi khuẩn khác, một vài loại vi khuẩn trong đó bất lợi cho tiêu

hoá của lợn con

Trong hệ tiêu hoá của động vật, hệ vi sinh vật luôn ổn định đảm bảo cân bằng

cho hệ tiêu hoá, khi đó phần lớn các vi khuẩn có lợi là vi khuẩn Lactic, vi khuẩn này

chiếm 90% và hoạt động hữu ích cho đường ruột Nếu sự cân bằng này bị phá vỡ thì

những vi khuẩn có hại cạnh tranh phát triển gây rối loạn đường tiêu hoá, gây tiêu chảy

(nhất là lợn con theo mẹ), loại vi khuẩn thường gặp là E.coli và Samonella (Đào Trọng

VSV tổng số 5,5-9,5 5,5-8,5 5,5-9,5 8,5-9,5 8,0-10,0

Lactobacillus 5,0-9,0 5,5-8,5 6,0-9,5 8,5-9,5 7,5-9,5

Streptoccus 4,0-7,0 4,0-6,5 5,0-7,5 7,5 6,0-8,0

Bifidobacterium 4,5-6,5 4,0-5,5 5,5-7,5 5,0-8,0 5,5-8,5

Nguồn: (Fuller, 1989; Rojas và Conway, 1996; Stokes et al., 2004)

1.2.5 Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột

Hầu hết hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa thức ăn Giúp cho quá trình tiêu hóa tốt hơn nhờ vào hệ thống enzyme Quá trình

tiêu hóa, phân giải các hợp chất hữu cơ, phân giải tinh bột, đường đạm và chất xơ

thành những sản phẩm dễ tiêu hóa đều nhờ có sự tham gia của vi sinh vật đường ruột

Nhóm vi sinh vật có tiết ra enzyme để tiêu hóa và phân hủy các chất trên:

Amylas, protease, glucanase, cellulase gồm những vi khuẩn: Lactic, Bacillus subtilis,

Aspergillus oryzae

Chế phẩm Saccharomyces boulardli khi bổ sung vào khẩu phần thức ăn nuôi gà

thịt làm giảm được hệ số chuyển hóa thức ăn trên 1 kg tăng trọng, làm tăng sức kháng

bệnh của gà làm giảm tỷ lệ chết, từ đó góp phần làm tăng hiệu quả kinh tế trong chăn

nuôi

Đối với động vật trưởng thành, hệ vi sinh phát triển ổn định hơn, tuy nhiên khi

có mặt các chế phẩm chứa vi sinh vật có lợi thì nó cũng giúp cho con vật tiêu hóa thức

ăn tốt hơn So với các enzyme tổng hợp thì nguồn enzyme của các vi sinh vật tương

đối lí tưởng, do có nhiều ưu điểm hơn so với các nguồn từ động vật như:

- Tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật rất nhanh

- Nguồn nguyên liệu dễ nuôi cấy, dễ kiếm và rẻ tiền

- Các enzyme của vi sinh vật có hoạt tính cao

1.2.6 Cấu tạo nhung mao ruột non và pH của đường tiêu hóa

Niêm mạc ruột non được bao phủ bằng lớp nhung dày đặc gọi là nhung mao, mỗi mm2 có tới 20 - 40 nhung mao Mỗi một nhung mao là một chỗ lồi lên hình ngón

tay, dài 0,5 - 1mm được bao phủ bằng lớp tế bào biểu mô trụ Trong nhung mao có

mạng lưới mao mạch và mạch huyết Mỗi nhung mao lại được bao phủ bằng các vi nhung

mao làm diện tích hấp thu của ruột non tăng lên hàng trăm lần (Hoàng Toàn Thắng và cs

2006) Trên toàn bộ ruột non có nhiều tuyến ruột hình ống gọi là hõm Lieberkin tiết ra

dịch ruột chứa men Riêng ở tá tràng có tuyến brunner là dạng trung gian của tuyến ở

vùng hạ vị và tuyến ruột, chất tiết là dịch nhầy (Noakes et al, 1971)

Trong giai đoạn sinh trưởng, hệ thống nhung mao ruột non phát triển rất mạnh

Tuy nhiên, lợn con sau cai sữa thường rất hay bị tổn thương nhung mao ở thành ruột

non do ảnh hưởng của thức ăn, khi đó sẽ làm giảm khả năng sản xuất men tiêu hoá ở

ruột non của lợn con, giảm khả năng tiêu hoá và hấp thu thức ăn Thức ăn không được

hấp thu sẽ chuyển xuống ruột già, làm tăng sự phát triển của vi sinh vật có hại và làm

tăng khả năng bùng phát vi khuẩn E.coli, làm lợn con bị tiêu chảy

Trong dạ dày, có chứa chất nhầy HCL, enzyme phân hũy protein và pH là những yếu tố thay đổi theo tuổi của động vật Độ pH dạ dày có thể thấp dưới 2 ở gia

súc trưởng thành, nhưng có thể đạt giá trị 5,0 ở lợn con cai sữa (Strompfova, 2004)

Giá trị pH ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.2 Giá trị pH trong đường tiêu hóa của lợn qua các giai đoạn sinh trưởng

Trước Sau Manh tràng Kết tràng

Trước khi cai sữa 3,0-4,4 6,0-6,9 6,0-6,8 6,8-7,5 6,5-7,4

Sau cai sữa 2,6-4,9 4,7-7,3 6,3-7,9 6,1-7,7 6,6-7,7

trong dịch tụy và muối mật của dịch ruột sẽ trung hoà acid trong thức ăn vì thế nguyên

tắc pH chất chứa trong tá tràng phải giảm đi

Còn ở kết tràng pH có độ kiềm cao (pH = 5,8 - 7,2) Trị số pH kiềm tính của đoạn ruột là môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn có hại hoạt động Vì thế đứng

trên quan điểm dinh dưỡng người ta tìm cách đưa vào đường ruột những chất hay các

vi khuẩn lên men acid như Lactobacillus để làm giảm bớt đi trị số pH nếu có độ kiềm

cao ở đường ruột non nhằm kìm hãm hoạt động của vi khuẩn có hại (Nguyễn Thị

không tan trong nước còn lại sau khi đã tách khỏi dịch các chất tan hoặc huyền phù trong

nước, của công nghiệp sản xuất sữa đậu nành hay đậu hũ (Lại Mai Hương, 2008)

Bã đậu nành có màu trắng hay trắng ngà, thường nằm trên mặt lưới lọc sữa đậu nành, sau khi sấy khô có màu vàng, chứa một lượng lớn protein (chiếm khoảng 50%

protein tinh chất), carbohydrate, lipid, có cả calci, sắt, riboflavin (Lại Mai Hương, 2008)

lượng protein là 24%, lipit 15,2%, xơ thô 14,5%

Ở Việt nam, theo các thông tin của công ty sữa Vinamilk cung cấp cho Viện Sinh học Nhiệt đới, nơi có công nghệ sản xuất sữa đậu nành tận thu bã đậu nành hiện

đại của nước ngoài thì bã đậu nành có thành phần như sau:

Bã đậu nành dạng ướt có độ ẩm: 17,76%, xơ: 1,75%

Bã đậu nành dạng bột có hàm ẩm: 6,7%; đạm: 36,43%; xơ: 1,99% và chất béo: 10,59%

Tại công ty Tribeco theo quy trình sản xuất sữa đậu nành lọc sữa 1 lần chỉ thu được khoảng 50% protein của hạt đậu nành Từ 1kg đậu nành thu được 1,5kg bã đậu

nành ướt (sau ly tâm), chứa khoảng 20% chất khô Bã ướt là dạng phế liệu cuối cùng

của công nghệ sản xuất sữa đậu nành và mới chỉ được sử dụng cho chăn nuôi (Nguyễn

Lại Mai Hương và cs (2008), có dự định dùng ezyme kết hợp với phương pháp

xử lí cơ học xử lí cellulose trong okara để sản xuất chế phẩm giàu xơ bổ sung vào một

số thực phẩm Chưa có sản phẩm nào trong số các sản phẩm nêu trên được triển khai

sản xuất ở quy mô công nghiệp

Thành phần dinh dưỡng của bã đậu nành (tính theo 100g):

Năng lượng: 77 kcal, protein: 3,22g, béo tổng số: 1,73g, béo no 0,193g, cabohydrate: 14,54 g, Ca: 80mg, Mg: 26mg, Cu: 0,2g P: 60mg, K: 213mg,

Riboflavin: 0,02mg, Na: 9mg, Zn: 0,56mg, Mn: 0,4mg

Điều này cho thấy ở Việt Nam ngay cả nơi có sản xuất bã đậu nành ở quy mô công nghiệp, hiện đại như công ty sữa Việt Nam, loại phụ phế liệu đậu nành này vẫn

chưa được tận dụng có hiểu quả vào các đích khác nhau ngoài thức ăn chăn nuôi

Đồng thời bã đậu nành hàm lượng dinh dưỡng khá cao cũng là môi trường tốt để vi

sinh vật có ích phát triển và thu sinh khối

1.4 TỔNG QUAN VỀ PROBIOTIC

1.4.1 Khái niệm về Probiotic

Theo ngôn ngữ Hi Lạp, probiotic có nghĩa là “vì sự sống” Thuật ngữ probiotic

được Parker đề nghị sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974 để chỉ “Những vi sinh vật và

những chất làm cân bằng hệ vi sinh vật ruột” (Fuller, 1989) Từ đó đến nay thuật ngữ

probiotic đã được cả thế giới sử dụng để chỉ những chế phẩm vi sinh vật sống hữu ích

khi được đưa vào cơ thể động vật thông qua thức ăn hoặc nước uống tạo nên những ảnh

hưởng có lợi cho vật chủ Kể từ khi xuất hiện, khái niệm probiotic vẫn chưa có một định

nghĩa thống nhất Tuy nhiên, hiện có hai định nghĩa được cho là phản ánh khá đầy đủ

bản chất của probiotic và được sử dụng nhiều trong các ấn phẩm khoa học: (i) theo

Fuller (1989), probiotic là “Chất bổ sung vi sinh vật sống vào thức ăn giúp cải thiện cân

bằng của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa theo hướng có lợi cho vật chủ”; (ii) theo tổ

chức Y tế thế giới (WHO, 2001), probiotic là “Các vi sinh vật sống khi đưa vào cơ thể

theo đường tiêu hoá với một số lượng đủ sẽ đem lại sức khoẻ tốt cho vật chủ”

1.4.2 Đặc điểm chung của vi sinh vật probiotic

Về lý thuyết, bất cứ loài vi khuẩn, nấm sợi, nấm men hay sinh vật đơn bào không gây độc nào cũng đều có khả năng sử dụng làm probiotic (Hồ Trung Thông và cs 2009)

Tuy nhiên, để có thể tác động có lợi lên hệ tiêu hóa vật chủ thì trước hết chúng phải có

khả năng sống sót ở điều kiện khắc nghiệt trong đường tiêu hóa, cụ thể như sau:

- Chịu muối mật

Muối mật được coi là chất kháng khuẩn trong đường tiêu hóa, bảo vệ ruột khỏi

sự xâm nhập của các vi sinh vật gây bệnh Do vậy, khi thức ăn cùng với vi sinh vật

probiotic từ dạ dày chuyển xuống vùng ruột, tại đây, chúng sẽ chịu tác động của muối

mật Khả năng sống sót của các chủng vi sinh vật sau tác dụng của muối mật là một

trong những đặc tính quan trọng của vi sinh vật được sử dụng làm probiotic (Trần Thị

Ái Liên, 2011; Hồ Trung Thông và cs, 2009; Văn Thị Thủy, 2011)

- Chịu pH thấp

Các nhà khoa học đã chứng minh, các probiotic phải trải qua các quá trình tiêu hóa khắc nghiệt hơn 90 phút trước khi được giải phóng từ dạ dày vào ruột Tuy nhiên,

các quá trình tiêu hóa có thời gian xảy ra lâu hơn nên VSV probiotic phải chịu được áp

lực của dạ dày với pH thấp đến khoảng 1,5 Do đó, các chủng được sử dụng làm

probiotic phải chịu được pH thấp ít nhất 90 phút, tiếp đến chúng phải gắn vào biểu mô

ruột và phát triển được trong ruột trước khi phát huy vai trò đối với vật chủ Vì vậy,

đây là yếu tố cần thiết để tạo sự thích nghi ban đầu, là một trong những tiêu chí quan

trọng khi sàng lọc, tuyển chọn các chủng probiotic (Trần Thị Ái Liên, 2011)

- Chịu kháng sinh

Kháng sinh được sử dụng phổ biến trong điều trị bệnh đường ruột cho người cũng như vật nuôi Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích do kháng sinh mang lại thì

phương pháp trị liệu bằng kháng sinh có một số hạn chế nhất định như: Tác động loại bỏ

không chọn lọc, không phân biệt được mầm bệnh thật sự và hệ vi sinh vật có lợi trong

đường ruột Vì thế, phương pháp này đã dẫn đến sự mất cân bằng hệ VSV đường ruột và

có thể gây ra một số ảnh hưởng xấu cho vật chủ như tiêu chảy, rối loạn tiêu hóa

Chính vì vậy, việc sử dụng probiotic thường được bổ sung cho vật chủ trong thời gian điều trị bằng kháng sinh để hạn chế sự mất cân bằng hệ VSV đường ruột Do

đó, các chủng dùng làm probiotic cần phải có khả năng chịu được kháng sinh và phải

đảm bảo không chuyển gen đề kháng kháng sinh sang những vi khuẩn khác có mặt

trong đường tiêu hóa, đặc biệt là những vi khuẩn gây bệnh (Hội chăn nuôi VN, 2008;

Hồ Trung Thông và cs, 2009)

- Khả năng bám dính vào tế bào biểu mô ruột

Các chủng VSV probiotic chỉ có thể tác động tốt khi chúng có thể sinh trưởng

và phát triển được trong đường tiêu hóa Bên cạnh khả năng sống sót được trong

đường tiêu hóa thì chúng phải có khả năng bám dính vào thành biểu mô ruột để không

bị rửa trôi ra ngoài cùng với phân (Trần Thị Ái Liên, 2011) Nhờ khả năng bám dính

đó mà các chủng probiotic có thể ngăn cản được sự khu trú của các vi khuẩn gây bệnh

bằng cách giành vị trí bám trên thành ruột hay trên các bề mặt biểu mô khác Người ta

đã chứng minh được khả năng bám dính và phát triển trên bề mặt ruột của

Carnobacterium K1 làm cho chủng này cạnh tranh vượt trội và ngăn cản được sự lan

rộng của các vi khuẩn gây bệnh ở cá như V anguillarum và A hydrophila Do đó, sự

kết bám với tế bào biểu mô ruột của các chủng probiotic là một yêu cầu quan trọng

cho việc định cư lâu dài và tạo ưu thế cạnh tranh trong hệ VSV đường ruột

Bên cạnh khả năng sống sót và phát triển được trong điều kiện khắc nghiệt của đường tiêu hóa, vi sinh vật probiotic còn có khả năng sản sinh những chất có hoạt tính

kháng khuẩn như các axit hữu cơ, bacterioxin, H2O2,…Những chất này được sản sinh

cùng với quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng trong đường tiêu hóa, tác động

ức chế và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh, tạo nên sự cân bằng hệ VSV đường ruột

Ngoài ra, một số chủng vi sinh vật probiotic còn có khả năng sinh nhiều loại enzyme có lợi cho việc tiêu hóa thức ăn, kích thích tăng trọng, điều hòa hệ miễn dịch

vật chủ và tăng khả năng đề kháng cho vật chủ (Hong et al., 2005; Sander et al., 2003)

Tóm lại, để sản xuất ra một chế phẩm thì những yêu cầu của probiotic cần đạt được là (FAO, 2002; Hong et al., 2005):

- An toàn cho người và động vật, không gây bệnh và không tạo độc tố

- Có khả năng sống sót trong đường ruột của vật chủ, chịu được pH thấp ở dạ dày và muối mật trong đường ruột

- Có khả năng bám dính vào tế bào biểu mô ruột để làm giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh

- Có khả năng ức chế các VSV gây bệnh nhờ khả năng sinh chất có hoạt tính kháng khuẩn giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột

- Có lợi cho quá trình tiêu hóa của vật chủ nhờ khả năng sinh một số loại enzyme ngoại bào

- Có khả năng tăng cường đáp ứng miễn dịch và sức đề kháng của vật chủ

- Có khả năng sống sót cao và giữ được đặc tính ổn định trong thời gian dài ở điều kiện thường (Hội chăn nuôi Việt Nam, 2008)

- Chế phẩm có chất lượng cảm quan tốt

- Đủ số lượng yêu cầu, đạt 108 - 109 CFU/g chế phẩm (Lương Đức Phẩm, 2007)

- Phù hợp với yêu cầu sản xuất công nghiệp, quy trình nuôi cấy và sản xuất

đơn giản, chi phí thấp, cách sử dụng đơn giản (Trần Trường Nhân, 2009)

1.4.3 Cơ chế tác dụng của Probiotic

Trong đường ruột của heo có hàng trăm hàng ngàn tỷ vi khuẩn, số lượng vi khuẩn lớn hơn 10 lần số lượng tế bào Số lượng vi khuẩn có lợi đường ruột thường

được duy trì ở một tỷ lệ cân bằng so với vi khuẩn có hại, tỷ lệ này vào khoảng 85/15

(85% vi khuẩn có lợi và 15% vi khuẩn có hại) Cơ chế tác động của probiotic gồm các

cơ chế sau

- Duy trì hệ vi sinh vật có lợi trong đường ruột Động vật khỏe mạnh có hệ thống tiêu hóa hoạt động tốt Đó là cơ sở cho sự chuyển hóa thức ăn cho duy trì và sản xuất Để có sự tiêu hóa tốt chất dinh dưỡng điều

quan trọng nhất là sự ổn định và cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột Vi khuẩn

lactic có mặt khắp đường ruột và trong một số điều kiện thì nó chiếm ưu thế (Fuller,

1989) Khi con vật bị stress do nhiệt độ cao, độ ẩm không khí thay đổi, vận chuyển,

thay đổi thức ăn, môi trường sống, vv , thì sự cân bằng hệ vi sinh bị phá vỡ Việc bổ

sung thường xuyên probiotic giúp duy trì và cân bằng hệ sinh vật bằng hai con đường:

Chống lại vi sinh vật và bằng hoạt động đối kháng

- Cạnh tranh và đối kháng với các vi khuẩn gây bệnh Khi cung cấp thường xuyên các vi sinh vật có lợi dưới dạng sữa lên men hoặc dạng đông khô cho người và động vật với liều lượng thích hợp (1,2 tỉ CFU/ kg thức ăn/

ngày), chúng sẽ phát triển, chiếm ưu thế và cạnh tranh với các vi sinh vật có hại về vị trí

bám, về hấp thu chất dinh dưỡng và về khối lượng các chất sinh ra bởi sinh vật (Lã Văn

Kính, 1998; Tạ Thị Vịnh và cs, 2002; Yu Yu, 2005; Corring et al., 1978)

Cạnh tranh về vị trí bám dính trên nhung mao ruột, cạnh tranh chất dinh dưỡng, cạnh tranh về khối lượng các chất sinh ra bởi vi sinh vật Nhiều nghiên cứu chứng

minh probiotic ức chế bám dính trên nhung mao của vi sinh vật gây bệnh như: E.coli,

sallmonella, tryphimurium (Barnes et al., 1997) Việc ức chế khả năng bám dính của vi

sinh vật gây bệnh sẽ ngăn ngừa sự phát triển của chúng, từ đó probiotic được coi là

giải pháp phòng ngừa bệnh đường ruột

Theo nghiên cứu của Young et al., (2001), khi cho heo Large White sử dụng L

fermentum 14 kết hợp với S salivarius 312, sẽ làm giảm số lượng lớn E coli trong dạ

dày và tá tràng Khi chỉ dùng L fermentum 14, cũng có tác dụng làm giảm số lượng E

coli trong dạ dày

Các nghiên cứu in vitro chỉ ra rằng vi khuẩn acid lacitic có khả năng ức chế sự

phát triển của vi sinh vật truyền nhiễm ở gia cầm Khi phân lập được 103 chủng

Lactobacillus sp từ hai sản phẩm A, B Sau đó cho ăn trực tiếp và kiểm tra khả năng ức

chế của vi khuẩn gây bệnh Salmonella Thì có khoảng 47% Lactobacillus sp của sản

phẩm A và 70% sản phẩm B có thể ức chế cho 6 serotype E.coli

Theo Fuller (1977) báo cáo rằng các chủng Lactobacillus 59 và 74/1 có khả năng giảm E.coli trong điều và ruột non nhưng không làm giảm trong ruột già của gà

Tuy nhiên có nhiều yếu tố cần phải lưu ý, nếu muốn nhận được kết quả tốt khi

sử dụng probiotic Những vi sinh vật muốn sống sót và phát triển trong đường ruột cần

phải có khả năng sống trong điều kiện pH thấp và có khả năng chống lại tác dụng của

muối mật Để sống được trong đường ruột, các vi sinh vật cần có khả năng dính vào và

sinh sôi nảy nở ở trên bề mặt ruột Đã có nhiều tác giả giải thích về cơ chế sự loại trừ

cạnh tranh của vi sinh vật gây bệnh bằng probiotic Trong đó có cơ chế cạnh tranh về

vị trí, cạnh tranh về chất dinh dưỡng

- Sản xuất ra các chất kháng khuẩn Tiêu chuẩn quan trọng để chọn vi khuẩn lactic sử dụng trong chế phẩm probiotic

là khả năng tạo ra điều kiện bất lợi cho sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh Tác nhân ức

chế VK gây bệnh không chỉ là axit lactic mà còn bởi những chất ức chế đặc hiệu khác

như axit hữu cơ, ethanol, H2O2, diacetyl (Young et al., 2001)

Kháng khuẩn do sinh axid hữu cơ và ethanol chủ yếu là các vi khuẩn lactic lên men dị hình tạo ra những acid hữu cơ Những sản phẩm này làm giảm pH của môi

trường và khi pH đạt đến một mức nào đó sẽ đủ để loại trừ những vi sinh vật gây hại

trong đường ruột Chẳng hạn như các vi sinh vật gây thối hỏng thực phẩm (B subtilis,

P vulgaris, B mensenterium, Clostridium), các VSV gây bệnh như E coli (gây viêm

ruột ở động vật non và trẻ em), Salmonella typhimurium, Salmonella cholerasuis (gây

sốt thương hàn), ngoài ra vi khuẩn lên men dị hình còn tạo ra ethanol, có vai trò ức chế

một số loài vi khuẩn cạnh tranh (Đào Trọng Đạt, 1995; Nguyễn Thị Chính, 2005; Kiều

Hữu Ảnh, 1999)

Kháng khuẩn sinh do sinh H2O2, một số chủng Lactobacillus như Lactococcus

iactis, Leuconostoc cremoris có thể sản sinh H2O2 (hydrogen peroxide) khi chuyển từ

môi trường kỵ khí sang hiếu khí Vì vi khuẩn lactic không có catalase nên trong điều

kiện có oxygen, chúng sẽ sinh ra H2O2 Năm 1951, Whater và đồng nghiệp đã chứng

minh khả năng ức chế Staphylococus aureus của Lactobacillus lactis nhờ khả năng

sinh ra H2O2 (Kiều Hữu Ảnh, 1999), (Nguyễn Lân Dũng, 1997)

Một số vi khuẩn lactic sản sinh ra kháng khuẩn Bacteriocin gây ra hiện tượng

suy yếu hoặc phá vỡ lực đẩy proton (PMF: proton motive force) trong các bào quan

sinh năng lượng như liposome và trong toàn bộ tế bào của vi sinh vật nhạy cảm với

Bacteriocin đó

Bảng 1.3 Một số Bacteriocin do vi khuẩn Lactic sinh ra

L.acidophilus (NCK 88) Lactacin F (2500 Daltons) Lactobacillus

L.acidophilus

Lactocidin, Acidolin, Lactobacilin, Acidophilin (200 Daltons)

Streptococcus, Lactococcus, Bacillus, Lactobacillus, E.coli, Salmonella

L.plantarum C11 Plantaricilin (<8000

Daltons)

Lactobacillus, Pendiococcus, Leuconostos

L.plantarum Lactolin (100000 Daltons)

Staphylococcus, Leuconostos, Clotridium, Lactobacillus

- Tăng lượng thức ăn ăn vào và khả năng tiêu hóa thức ăn:

Hệ vi khuẩn đường ruột có vai trò quan trọng tới sự tiêu hóa và hấp thu thức ăn

Chúng tham gia vào quá trình trao đổi chất của các chất dinh dưỡng như là

carbonhydrat, protein, lipit và khoáng Kích thích tính thèm ăn, làm tăng tích lũy mỡ,

nitrogen, Ca, P, Cu, Mn (Lã Văn Kính, 1998)

- Trung hòa và khử độc tố đường ruột: đó là chế phẩm probiotic trong thức ăn

có tác dụng sản xuất ra các chất kháng khuẩn có tác dụng trung hòa độc tố tiêu chảy vi

khuẩn E.coli

- Điều hòa phản ứng miễn dịch

Vi sinh vật probiotic có thể có khả năng điều hòa phản ứng miễn dịch thông qua

ảnh hưởng lên lympho bào B Thí nghiệm trên chuột, khi cho chuột sử dụng L

plantarum ATCC 14917 và L fermentum YIT 0159, chúng sẽ kích thích sự đồng hóa

P3PH - thymidine trong tế bào lách ở chuột Ngoài ra, L plantarum ATCC 14917 và L

fermentum YIT 0159 cũng có thể tăng cường bổ thể và kháng huyết thanh ở thỏ Điều

này chứng tỏ chúng kích thích hoạt động trên lympho bào B của tế bào lách

- Hoạt tính enzyme tiêu hóa: Lactobacillus sp và Bacillus sp có khả năng sản

xuất enzyme tiêu hóa các chất dinh dưỡng đặc biệt ở ruột già (March, 1979) Những

enzyme chúng tiết ra bao gồm: amylase, protease và lipase Đó là những enzyme này có

hoạt tính phân giải tinh bột, lipit và protein

- Ngăn chặn sản sinh amoniac và các hoạt động của urease có thể có lợi để cải thiện sức khỏe gia súc và làm tăng cường sinh trưởng của gia súc bởi vì amoniac được

sản sinh do phân giải urê trong màng nhầy ruột non, có thể gây nên một sự thiệt hại

đáng kể đến bề mặt của tế bào

1.4.4 Vai trò của probiotic

Probiotic tác dụng rất có lợi đối với cơ thể con người và động vật như:

- Probiotic giúp phát triển hệ vi sinh vật đường ruột bình thường, tăng cường khả năng tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng từ các loại thức ăn Đối với gia súc nhai lại,

probiotic còn giúp hệ vi sinh vật dạ cỏ phát triển và hoạt động tốt hơn

- Trung hòa độc tố ruột

- Kích thích hệ thống miễn dịch, đặc biệt quan trọng trong sự phát triển khả năng miễn dịch ở gia súc non chống lại những kháng nguyên có thể gây ra những phản

ứng viêm Ức chế hoặc có thể tiêu diệt được các vi sinh vật có hại Làm tăng sức đề

kháng và khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi đối với vật nuôi, phòng chống

các dịch bệnh thường gặp, nhất là bệnh phân trắng ở heo con do vi khuẩn E coli gây

ra

Nghiên cứu của Phạm Khắc Hiếu và cộng sự (2002), về tác dụng kháng khuẩn của chế phẩm EM1 (do Nhật Bản sản xuất) cho thấy: chế phẩm này có tác dụng ức

chế E.coli, Salmonella, Klebsiella, Shigella, Proteus, Staphylococcus, Streptococcus,

Clostridium perfringens, Sarcina lutea Sau khi dùng chế phẩm EM1 trộn với thức ăn

cho heo (khoảng 109 CFU/kg thức ăn), kết quả kiểm tra số lượng E.coli trong 1g phân

heo đã giảm 7% ở heo từ 1 - 21 ngày tuổi, giảm 5,3% ở heo từ 22 - 60 ngày tuổi

- Khả năng gắn vào tế bào ruột nhằm loại bỏ hay hạn chế sự gắn của các tác nhân gây hại

- Tồn tại lâu dài và sinh sản nhanh

- Tạo ra các acid, H2O2 và các Bacterion chống lại sự phát triển của các tác nhân gây bệnh

- An toàn, không lan truyền rộng, không gây ưng thu và không gây bệnh

- Giúp ích cho tiêu hóa thức ăn đặc biệt một số loại vi khuẩn có khả năng tổng hợp vitamin nhóm B, vitamin K Có thể làm giảm cholestrol trong máu nếu sử dụng

liều cao và thường xuyên Giúp cải thiện được tình trạng không sử dụng được đường

Lactose Gần đây rất có nhiều nghiên cứu cho thấy người mẹ mang thai dùng thuốc có

chứa Lactobacillus, sau khi sinh tiếp tục dùng thời gian cho con bú có thể giúp trẻ

ngừa được một số bệnh dị ứng như eczema

- Làm cho gia súc, gia cầm mái mắn đẻ hơn, tăng chất lượng thịt và tăng năng suất chăn nuôi (Lương Đức Phẩm, 2007)

Lã Văn Kính (1998) đã tổng hợp các công trình nghiên cứu của các tác giả nước ngoài khi sử dụng các chế phẩm probiotic trên gà đẻ và gà thịt với kết quả như

sau: Đối với gà đẻ, sản lượng trứng tăng 5% ở mức bổ sung 100mg probiotic/kg

thức ăn

Đối với gà thịt, tăng trọng cao và tiêu tốn thức ăn thấp hơn đối chứng Đặc biệt

là hiệu quả sử dụng thức ăn đã cải thiện 2% khi bổ sung hỗn hợp L acidophilus và

S.faecium 2x109 CFU/kg thức ăn cho gà thịt

Đặc biệt, dùng chế phẩm probiotic hòa vào thức ăn hay nước uống cho vật nuôi sẽ làm giảm hoặc làm mất mùi hôi thối gây ô nhiễm chuồng trại chăn nuôi

Có thể dùng dạng dịch pha loãng phun trực tiếp lên cơ thể vật nuôi như chó,

lợn,…sẽ mất mùi thối, phun trực tiếp vào bầu vú con cái khi cho con bú sẽ tránh bị

nhiễm khuẩn có hại (Lương Đức Phẩm, 2007)

Tóm lại, probiotic đã trở thành sản phẩm hữu hiệu, là bạn đồng hành của người chăn nuôi, giúp người chăn nuôi tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi

(Hội chăn nuôi Việt Nam, 2008)

1.4.5 Một số chế phẩm có chứa Lactobacillus plantarum và Bacillus subtilis

Hiện nay, trên thị trường có bán rất nhiều chế phẩm sinh học dưới dạng khác nhau

Những chế phẩm thường được sử dụng trong chăn nuôi như:

Chế phẩm men vi sinh Sotizyme với thành phần trong 1 kg sản phẩm: Bacillus subtilis (108 CFU), Lactobacillus acidophilus (108 CFU), Amylase (104 IU), Lipase

(104 IU), Protease (104 IU) và Phytase (103 IU) Công Ty TNHH sản xuất kinh doanh

Mỹ Phú được dùng để phòng trị bệnh tiêu chảy cho heo con, làm tăng khả năng tiêu

hóa thức ăn và hấp thu dưỡng chất, góp phần làm heo nái tăng năng suất sữa và heo

con sinh trưởng nhanh (Lê Thị Mến và cs, 2014)

Chế phẩm Bacillus probiotic chứa 1x1012 CFU/kg tổ hợp các chủng Bacillus (Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans, Bacillus indicus) dạng

bào tử, chịu nhiệt được Công ty Biospring cung cấp được dùng để cải thiện lượng ăn

vào, tốc độ sinh trưởng và giảm chi phí thức ăn ở lợn

Hai chế phẩm dạng bột EV và PEV (do Viện Chăn nuôi phối hợp với Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội nghiên cứu, sản xuất) Trong

đó EV là chế phẩm đa enzyme tiêu hóa và PEV (chế phẩm probiotic-enzyme); và hai chế

phẩm dạng bột KEZ và PEA (KEZ là chế phẩm đa enzyme do hãng Kemin Singapore sản

xuất và PEA là chế phẩm probiotic-enzyme do hãng Alltech của Mỹ sản suất) đều có tác

dụng đến tiêu hóa hiệu quả sử dụng thức ăn lợn thịt sinh trưởng

Enzymebiosub của công ty Vaccin và Sinh Phẩm số 2 được dùng để phòng và trị bệnh tiêu chảy cấp, mãn tính, rối loạn đường tiêu hóa của gia súc, gia cầm và cá

giúp tăng cường tiêu hóa và kích thích sinh trưởng

1.4.6 Thành phần hỗn hợp chủng vi sinh vật Lactobacillus plantarum và

Bacillus subtilis

1.4.6.1 Đặc điểm và vai trò của Lactobacillus plantarum

+ Đặc điểm

Lactobacillus plantarum (L plantarum)

là một vi khuẩn axit lactic có hình que, gram

dương Nó thường thấy trong các đường tiêu

hoá, nước bọt và các sản phẩm thực phẩm

khác của người và các động vật có vú khác Nó

có thể phát triển ở nhiệt độ từ 15 - 45°C và ở

mức độ pH thấp 3,2 (Kleerebezem et al.,

2003) L plantarum là một chất tạo bón hữu

cơ (Quatravaux, 2006; Siezen et al., 2010) làm lên men đường để sản xuất axit lactic,

ethanol hoặc axit axetic và carbon dioxide trong điều kiện nhất định và các chất nền

chọn lọc Tùy thuộc vào nguồn carbon, những vi khuẩn này có thể chuyển đổi từ việc

sử dụng các phương pháp chuyển hóa đa hình và đồng hợp hóa Vi khuẩn này là acid

và mật muối, cho phép nó để tồn tại qua đường thông qua các đường tiêu hóa của con

người Lactobacillus plantarum hiện đang quan tâm đến các nhà nghiên cứu và ngành

công nghiệp thực phẩm vì nó được coi là một probiotic an toàn Nó có thể giúp hạn

chế số lượng các vi khuẩn gây bệnh hoặc các bệnh có thể gây tác động tiêu cực đến

con người Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây cho thấy L plantarum có thể được sử

dụng như một loại vắc xin

+ Vai trò

Một trong những nhóm vi khuẩn có lợi được quan tâm nhiều nhất là nhóm vi khuẩn lactic, đây là nhóm vi khuẩn lên men chua đã được con người sử dụng từ rất lâu

Vi khuẩn lactic có hoạt tính kháng khuẩn diện rộng do có khả năng sản xuất ra các

chất ức chế: như một số acid hữu cơ, hydrogen peroxide, diacetyl, các chất có khối

lượng phân tử thấp và bacteriocin là chất có khả năng ức chế cả vi khuẩn gram (+) và

vi khuẩn gram (-) Các chủng vi khuẩn lactic có khả năng sản sinh acid hữu cơ, đặc

biệt là acid lactic trong quá trình sinh trưởng và phát triển Đối với hydroxy peroxide

thì khả năng kháng khuẩn là do việc tạo ra các chất oxy hóa mạnh như oxygen nguyên

tử, các gốc tự do superoxide và các gốc tự do hydroxyl Đối với bacteriocin, cơ chế

kháng khuẩn do vi khuẩn lactic tổng hợp đã được nghiên cứu đầu tiên ở nisin,

bacteriocin gram (+) (Thomas et al., 2002) Dựa trên bản chất cation và tính kỵ nước,

hầu hết các peptide hoạt động như màng tế bào thấm Bacteriocin có khả năng tiêu diệt

các vi khuẩn khác do sự tạo thành các kênh làm thay đổi tính thấm của màng tế bào,

nhiều loại bacteriocin còn có khả năng phân giải DNA, RNA và tấn công vào lớp

peptidoglycan để làm suy yếu thành tế bào Trong đó Lactobacillus plantarum đóng

vai trò quan trọng

L plantarum được coi là một loại probiotic vì nó tiết ra các hợp chất chống vi

trùng như bacteriocin, ức chế sự hình thành các khuẩn lạc gram dương và gram

âm Bacteriocin, là yếu tố vô sinh và độc tố Lactobacillus, ức chế sự phát triển của các

vi khuẩn tương tự và các chất tương tự như kháng sinh khác L plantarum cũng có tính

bám dính đặc hiệu với mannoza, cho phép nó dính vào lớp biểu mô trong ruột người và

cạnh tranh với vi khuẩn gây bệnh Gram dương và Gram âm đối với các chất dinh dưỡng

(Adlerberth et al., 1996) Các tính trạng này, ngoài độ pH và khả năng chịu nhiệt, làm

cho L plantarum trở thành một probiotic tiềm năng được sử dụng để điều trị cho những

người bị các bệnh về đường tiêu hóa như bệnh Crohn, viêm ruột

Một nghiên cứu năm 2007 đã chỉ ra rằng L plantarum có thể ngăn chặn đáp

ứng viêm của các tế bào biểu mô đường ruột bằng cách ức chế sự hoạt hóa ERK của

TNF-α, có thể làm giảm tín hiệu của chemokines (IL-8) (Ko et al., 2007) Các kết quả

này chỉ ra rằng L plantarum, như một probiotic, có thể giúp duy trì rào cản biểu mô và

ức chế phản ứng viêm

Một số kết quả nghiên cứu sử dụng chế phẩm có chứa Lactobacillus và Bacillus

vào trong khẩu phần đã kích thích các thành phần có lợi vi sinh vật đường ruột Một

loạt các chủng hoặc tái tổ hợp của L plantarum có thể hỗ trợ phục hồi nội cân bằng

của hệ thực vật trong ruột, hạn chế lượng vi khuẩn gây bệnh và có thể được sử dụng

làm phương tiện cho vắc-xin

Ngoài ra Lactobacillus plantarum còn có vai trò bằng cách ngăn chặn sự bám dính của E.coli vào màng nhầy, Lactobacillus plantarum làm giảm bớt nội độc tố do

E.coli tiết ra Lactobacillus plantarum 299 và 299V làm giảm đáng kể vi sinh vật kỵ

khí gram âm, Enterobacteriaceae, Clostridia Nghiên cứu gần đây cho thấy

Lactobacillus plantarum có khả năng phân hủy acid mật làm giảm cholesterol

1.4.6.2 Đặc điểm và vai trò của Bacillus subtilis

+ Đặc điểm Bacillus subtilis là trực khuẩn nhỏ, hai

đầu tròn, G + , kích thước 0,5 - 0,8 m x 1,5 - 3

m, đứng đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn Vi

khuẩn có khả năng di động, có 8 - 12 lông, sinh

bào tử hình bầu dục nhỏ hơn tế bào vi khuẩn và

nằm giữa tế bào, kích thước từ 0,8 - 1,8 m Bào

tử phát triển bằng cách nảy mầm do sự nứt của

bào tử, không kháng acid, có khả năng chịu

nhiệt, chịu ẩm, tia tử ngoại, tia phóng xạ

Đặc điểm nuôi cấy:

Điều kiện phát triển: hiếu khí, nhiệt độ tối ưu là 370

C

Nhu cầu O2: Bacillus subtilis là vi khuẩn hiếu khí nhưng lại có khả năng phát triển yếu trong môi trường thiếu oxy

Độ pH: Bacillus subtilis thích hợp nhất với pH = 7,0 - 7,4

Môi trường: Môi trường thạch đĩa TSA: khuẩn lạc dạng tròn, rìa răng cưa không đều, có tâm sẫm màu, màu vàng xám, đường kính 3 - 5 mm Sau 1 - 4 ngày bề

mặt nhăn nheo, màu hơi nâu

Môi trường thạch nghiêng TSA: dễ mọc, tạo thành màu xám, rìa nhăn gợn sóng

Môi trường gelatin: phát triển và làm tan chảy gelatin

Thạch khoai tây: phát triển đều, màu vàng lấm tấm hạt

Môi trường canh TSB: Bacillus subtilis phát triển làm đục môi trường, tạo

màng nhăn, lắng cặn kết lại như vẩn mây ở đáy, lắc lên khó tan đều

+ Vai trò của Bacillus subtilis Bacillus subtilis là một trong số vi sinh vật quan trọng nhất trong việc kích thích

hệ thống miễn dịch, là vi sinh vật chỉ có tính cư trú tạm thời trong hệ thống ruột và có

vai trò trong chăn nuôi như sau:

+ Bacillus subtilis có tính chất đối kháng với một số vi sinh vật gây bệnh: do Bacillus subtilis là vi khuẩn bắt buộc trong đường ruột nên ngoài khả năng chịu đựng

được acid dạ dày, các chất dịch tiêu hóa trong đường ruột Chúng còn có khả năng đấu

tranh lại với các vi sinh vật gây bệnh ở đường ruột Nếu đối với vi sinh vật gây bệnh,

trong môi trường nuôi cấy nấm bệnh có sự hiện diện của Bacillus subtilis với một số

lượng lớn sẽ gây ra sự canh tranh dinh dưỡng, canh tranh không gian sống giữa vi

khuẩn và nấm Do vi khuẩn phát triển nhanh hơn trong 24h nên phần lớn sẽ sử dụng

các chất dinh dưỡng trong môi trường, đồng thời tạo ra kháng sinh Subtilin nên sự sinh

trưởng của nấm bị ức chế Nếu trong môi trường dinh dưỡng cạn kiệt, vi khuẩn sẽ tiêu

diệt những kẻ xung quanh để hút chất dinh dưỡng để kéo dài thời kỳ, sau đó chuyển

sang dạng sống tiềm sinh

+ Sản xuất men tiêu hóa bao gồm nhiều enzyme khác nhau

- Nguyên liệu để sản xuất enzyme từ vi sinh vật là những nguyên liệu rẻ tiền và

dễ kiếm Vi sinh vật không đòi hỏi quá khắt khe những yếu tố dinh dưỡng của môi

trường nhất là vi sinh vật tổng hợp enzyme

- Enzyme amylase: Bào tử Bacillus subtilis có thể tổng hợp nên α-Amylase

Đây là loại enzyme tiêu hóa các loại tinh bột Các thức ăn tinh bột được tiêu hóa và

chuyển hóa thành đường glucose Nếu môi trường dinh dưỡng của vi sinh vật enzyme

cần có mặt của các nguyên tố khoáng trong các dạng muối magie, phospho, kali và các

inon mangan và các yếu tố vi lượng khác, thì enzyme amylase được tổng hợp cao hơn

Dưới tác động của bào tử nguyên liệu, enzyme amylase thúc đẩy quá trình tiêu hóa

nhanh hơn 2,5 lần

- Enzyme protease: Vi khuẩn Bacillus subtilis tổng hợp protease có hoạt độ cao

ở môi trường có tinh bột, nếu giảm nồng độ tinh bột từ 8 - 2% thì hoạt độ protease

giảm vài lần Hệ tiêu hóa của vật nuôi ngoài tinh bột còn phải tiêu hóa một thành phần

quan trọng là protein Enzyme protease xúc tác và thúc đẩy quá trình thủy phân, phân

hũy protein thành các chuỗi acid amin dễ hấp thu

- Enzyme lipase: Đây chính là enzyme xúc tác quá trình thủy phân chất béo

Lượng chất béo đưa vào cơ thể vật nuôi được tiêu hóa có hiệu quả nhờ loại enzyme

này Nguyên liệu bào tử vi khuẩn Bacillus subtilis trong chăn nuôi được sử dụng nhằm

kích thích sự hình thành của enzyme lipase

+ Bào tử Bacillus subtilis sản xuất chế phẩm phòng bệnh

- Dựa vào đặc thù sinh trưởng và nguyên lí phân bào tự nhiên, bào tử Bacillus subtilis có khả năng chống lại và tiêu diệt vi khuẩn có hại, vi khuẩn gây bệnh cùng

nhiều loại nấm

- Trong quá trình sinh trưởng, bào tử Bacillus subtilis sản sinh ra kháng sinh tự

nhiên, bảo vệ hệ tiêu hóa vật nuôi, phục hồi chức năng tiêu hóa

+ Chế phẩm cho ăn từ bào tử Bacillus subtilis nguyên liệu

- Từ những ứng dụng của bào tử Bacillus subtilis trong chăn nuôi, các chế phẩm

chủ yếu là sản phẩm cho ăn Chế phẩm vi sinh trong giai đoạn chưa hoạt động được trộn

với thức ăn đi vào hệ tiêu hóa vật nuôi Trong đường ruột, dạng bào tử sẽ bắt đầu hoạt

động, sinh trưởng và thực hiện chức năng hỗ trợ tiêu hóa, tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh

Theo một số tài liệu nghiên cứu của Adami và Cavazzoni (1999), thì khi sử

dụng các nhóm Bacillus.sp vào trong khẩu phần thức ăn chăn nuôi đã hỗ trợ tự nhiên

vi sinh đường ruột trong đường tiêu hóa, đồng tiêu diệt với các vi sinh vật không mong

muốn, và giảm số lượng Enterococci, Bacteroides và cộng tác iforms Và đồng thời

Bacillus subtilis trong chế phẩm sinh học khi sử dụng cùng với thức ăn chăn nuôi đã

làm tăng sức đề kháng và tốc độ sinh trưởng của lợn con sau cai sữa (Roth et al., 1992;

Mathew et al., 1998)

1.5 TÓM TẮT MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM

PROBIOITC BACILLUS SUTILIS VÀ LACTOBACILLUS PLANTARUM TRÊN

VẬT NUÔI

1.5.1 Một số nghiên cứu ở trong nước

Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Kim Đăng và cs (2016), khi bổ sung 0,1%

probiotic Bacillus vào khẩu phần ăn của lợn đã cải thiện được khả năng ăn vào, sinh

trưởng, hệ số chuyển hóa thức ăn và chi phí thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng Việc bổ

sung Bacillus probiotic vào khẩu phần đã cải thiện được lượng thức ăn ăn vào và sự tăng

khối lượng bình quân hàng ngày tương ứng là 8,86% và 17,03% Việc sử dụng thức ăn

được bổ sung Bacillus probiotic đã mang lại lợi ích kinh tế cao hơn, giảm tiêu tốn thức

ăn và chi phí thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng lần lượt tương ứng là 6,4% và 4,35%

Lê Thị Mến và cs (2014), nghiên cứu sử dụng chế phẩm men vi sinh lên năng suất của heo nái nuôi con và heo con theo mẹ ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, chế phẩm

men vi sinh Sotizyme với thành phần trong 1 kg sản phẩm: Bacillus subtilis (108

CFU), Lcatobacillus acidophillus (108 CFU), Amylase (104 IU), Lipase (104 IU),

Protease (104 IU) và Phytase (103 IU) Với liều bổ sung đối với heo con 5g/1kg thức

ăn, và 3g/kg thức ăn heo nái đã mang lại kết quả khả quan Khi mức ăn của heo con

(kg/ổ) cũng được cải thiện ở tuần thứ 4 Tỉ lệ tiêu chảy của heo con ở nhóm Sotizyme

(2,9%) cũng thấp hơn so với đối chứng (5,3%) Hiệu quả kinh tế về mặt thức ăn và thú

y đối với heo con ở nhóm Sotizyme (135%) cao hơn đối chứng (100%)

Kết quả nghiên cứu của Trần Quốc Việt và cs (2010), nghiên cứu sử dụng bổ sung chế phẩm đa enzyme (EV) (gồm: α-Amylase (2209 IU/g); Protease (108 IU/g);

Cellulase (1116 IU/g); β-Glucanase (200 BGX/g); Xylanase (1000 IU/g) và chế phẩm

probiotic-enzyme (PEV) (gồm: Bacillus subtilis (H4); Saccharomyces boulardi (SB);

Enterococcus faecium (6H2); Pediococcus pentosaceus (D7); Lactobacillus fermentum

(NC1) với mật độ 108

cfu/g và các enzyme tiêu hóa với chủng loại và hoạt tính enzyme như trên vào thức ăn đã cải thiện được tốc độ sinh trưởng của lợn từ 5,2 đến

8,8% (đặc biệt ở giai đoạn sau cai sữa đến 20 kg, mức độ cải thiện đạt 13,6%), giảm

tiêu tốn thức ăn từ 7,1% đến 9,3%; giảm chi phí thức ăn từ 6,1% đến 7,4%

Nguyễn Thị Minh Thuận (2011) nghiên cứu một số hỗn hợp probiotic đến tiêu hóa, sinh trưởng, phòng chống tiêu chảy ở lợn con giai đoạn sau cai sữa (21 - 56 ngày

tuổi), đã có tác dụng cải thiện tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô nitơ và lợn con giai đoạn sau

cai sữa Đồng thời đã làm tăng sinh trưởng tích lũy tương ứng tăng 8,49; 6,48 và

7,95% so với lô ĐC) Tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy giảm rõ rệt và chi phí thức ăn cũng

giảm ở các lô sử dụng chế phẩm probiotic

Nguyễn Quang Tuyên và cs (2000), khi nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh

vật probiotic Lactobacillus acidophilus trong việc phòng và điều trị bệnh tiêu chảy ở

lợn con từ 21 - 60 ngày tuổi kết quả cho thấy rằng: Lợn ở 45 ngày tuổi lô thí nghiệm

(TN) đạt 9,96kg, lô ĐC chỉ đạt 9,49kg Sang đến giai đoạn 60 ngày tuổi lô TN đạt

17,19kg, lô ĐC chỉ đạt 14,89kg Tỷ lệ lợn mắc bệnh tiêu chảy ở lô TN chỉ có 13,3%

trong khi lô ĐC lên đến 41,1%

Trần Quốc Việt và cs (2007), khi bổ sung chế phẩm Probiotic được sản xuất từ

2 chủng vi khuẩn lactic (Enterococcus faecium - 6H2; Lactobacillus acidophilus- C3)

và một chủng Bacillus (Bacillus subtilis - H4) có hiệu quả rõ rệt với lợn con giai đoạn

từ sau cai sữa 21 đến 60 ngày tuổi cả về khả năng tiêu hoá thức ăn (tỷ lệ tiêu hoá tăng

từ 3,4- 6%) tốc độ sinh trưởng tăng (11,9%), hiệu quả chuyển hoá thức ăn (giảm tiêu

tốn thức ăn 5,3%)

Đậu Ngọc Hào và cs (2000), đã tiến hành bổ sung chế phẩm Saccharomyces cerevisiae cho lợn con sau cai sữa Kết quả cho thấy, sau 14 ngày thí nghiệm, lô thí

nghiệm tăng trọng so với lô đối chứng là 103%, sau 21 ngày là 102%, sau 35 ngày là

102% Như vậy khi bổ sung 1% chế phẩm nấm men Saccharomyces cerevisiae thì

khối lượng trung bình của lợn con sau cai sữa ở lô thí nghiệm cao hơn so với lô đối

chứng Ngoài việc giúp cho tăng trọng của lợn con thì việc sử dụng chế phẩm

Saccharomyces cerevisiae còn giảm được phần nào lượng thức ăn tiêu tốn Ở lô có bổ

sung 1% chế phẩm vào thức ăn thì lượng thức ăn tiêu tốn cho một con lợn trong 17

ngày ít hơn so với lô đối chứng 1,5 kg thức ăn và trong 25 ngày ít hơn 1,1 kg

Phạm Tất Thắng (2010), bổ sung probiotic với các chủng Lactobacillus acidophilus và Streptococcus faecium vào thức ăn có tác dụng tốt trong việc kích thích

tăng trưởng cho lợn thịt Mức bổ sung từ 0,03% đến 0,04% probiotic có tác dụng làm

giảm lượng E.coli trong phân từ 1,95 - 2,63 triệu CFU/gam, cải thiện tăng trọng

1,82%, tiêu tốn thức ăn giảm 2,13%, chi phí thức ăn giảm từ 0,88% đến 1,91% và

giảm 41,5% tỷ lệ số lợn con tiêu chảy của lợn so với đối chứng Không có sự khác biệt

thống kê giữa bổ sung probiotic với bổ sung kháng sinh chlortetracycline

Trần Thị Mỹ Trang (2006), khi nghiên cứu sử dụng chế phẩm PSP01 với liều

109 cfu/g thức ăn kết hợp với enzym α-amylase và protease vào thức ăn làm tỷ lệ tiêu

chảy cho heo con trong giai đoạn cai sữa đã có tác dụng làm giảm 42,87% - 62,89% tỷ

lệ tiêu chảy ở heo con so với lô đối chứng Đồng thời tốc độ tăng trọng và hiệu quả

chuyển hóa thức ăn cao hơn so với khẩu phần lô đối chứng không bổ sung chế phẩm

sinh học

Tạ Thị Vịnh và ctv (2002), đã nghiên cứu sử dụng chế phẩm Vitom 3 (Bacillus subtilis chủng VKPMV - 7092) để phòng trị bệnh phân trắng cho heo con, ghi nhận

rằng Vitom 3 đã có tác dụng kích thích tăng trọng, phòng bệnh heo con phân trắng, tỷ

lệ mắc bệnh giảm 11%, tỷ lệ khỏi bệnh 100% và không có heo bị tái phát

Kết quả nghiên cứu của Bạch Quốc Thắng và cs (2010), nghiên cứu sử dụng

probiotic hỗn hợp Lactobacillus acidophillus, L sporogenes và L kefix với liều bổ

sung 2kg/1 tấn đến tăng trưởng và tiêu chảy từ sơ sinh đến cai sữa thì việc bổ sung chế

phẩm đã làm giảm tỷ lệ heo con tiêu chảy xuống 27% (187 - 343 con) Đồng thời, vi

khuẩn E coli có mật độ 104

CFU/g chất chứa hậu môn ở 21 ngày tuổi giảm xuống 33% so với lô đối chứng

1.5.2 Một số nghiên cứu ở nước ngoài

Barrera el al., (2004), khi nghiên cứu sử dụng các chế phẩm đa ezyme và probiotic-enzyme trên lợn khi bổ sung xylanase với liều 11000 IU/kg đã nâng cao tỷ lệ

tiêu hóa thức ăn ở lợn, đặc biệt là tỷ lệ tiêu hóa xơ thô và đã làm tăng tỷ lệ tiêu hóa

protein và axit amin hồi tràng

Ji el al., (2008), khi khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung hỗn hợp enzyme glucanase và protease đã cho thấy có sự cải thiện rõ rệt về tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô,

β-chất hữu cơ và xơ thô khẩu phần

Liu et al., (2014), nghiên cứu thấy rằng khi cho heo con đang theo mẹ uống L

fermentum I5007 với liều lượng hàng ngày với 6×109 CFU/ml, L fermentum I5007 hòa

tan trong 3 ml 0,1% peptone mỗi ngày một lần trong 14 ngày so với chỉ 0,1% peptone

trong nhóm, đã có tác dụng tích cực đến đường ruột và giảm số lượng khả năng gây

bệnh đường ruột Escherichia sp và Clostridium sp ở lợn con sơ sinh

Kyrikis và cs (1999), đã nghiên cứu ảnh hưởng của probitic LSP 122 đến phòng ngừa bệnh tiêu chảy ở lợn con giai đoạn 28 ngày tuổi Thí nghiệm được tiến hành trên

4 lô: Lô 1 không dùng probiotic, lô 2 sử dụng vi khuẩn Bacillus toyoi với liều 106 bào

tử/g TA, lô 3 và lô 4 sử dụng Bacillus licheniformis với liều 106 và 107 bào tử/g TA

Kết quả cho thấy các thí nghiệm ở lô 2, 3 và 4 đều có tỷ lệ tiêu chảy và tình trạng tiêu

chảy ít nghiêm trọng hơn so với lô đối chứng (P<0,05) Ngoài ra tăng trọng/ ngày, tiêu

tốn thức ăn cũng cải thiện hơn lô đối chứng

Theo Lema và cộng sự (2001), dùng probiotic cho heo với L acidophilus (lô 1), Streptococcus faecium (lô 2), hoặc phối hợp giữa L acidophilus với Streptococcus

faecium (lô 3), hoặc giữa L.acidophilus với S faecium, Lactobacillus casei,

Lactobacillus fermentum và L plantarum (lô 4) Để kiểm tra sự đào thải của VK E.coli

Q157, tiến hành trộn các vi khuẩn trên với liều 6 x l06 CFU/ kg thức ăn liên tục trong 7

tuần Kết quả cho thấy lô 4 có sự bài thải vi khuẩn E coli trong phân thấp hơn các lô

khác Khác biệt này hoàn toàn có ý nghĩa so với lô đối chứng không dùng probiotic

Theo kết quả nghiên cứu của Suo el al., (2012), khi sử dụng chế phẩm

Lactobacillus plantarum ZJ316 vào khẩu phần thức ăn của lợn thịt sinh trưởng với liều

lượng bổ sung 1x109

CFU/ngày thì đã cải thiện tăng trưởng của lợn và chất lượng thịt

So với nhóm thí nghiệm đối chứng có bổ sung các mequindox kháng sinh thì nhóm lợn

thí nghiệm đã có kết quả tích cực

Nhóm nghiên cứu của Alexopoulos (2009), đã nghiên cứu hiệu quả của chế

phẩm Bioplus 2B (chứa Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis) lên trình trạng sức

khỏe, tính năng sinh đẻ của heo nái và lên chất lượng thịt của heo thịt Kết quả ghi

nhận được khi bổ sung chế phẩm Bioplus 2B cho heo con và heo mẹ làm hạn chế sự

giảm trọng lượng của heo mẹ trong thời kỳ tiết sữa (15,3 ± 3,6 đối với chế phẩm

Bioplus 2B so với đối chứng là 18,8 ± 3,1) Làm cải thiện các thông số của máu và sữa

(ngoại trừ lactose và chất rắn)

Đồng thời kết quả nghiên cứu của nhóm sử dụng chế phẩm Bioplus 2B (chứa

Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis) lên khả năng tiêu hóa vật chất hữu cơ thì

nhận thấy rằng lượng ăn vào của lợn tăng theo mức độ bổ sung chế phẩm Bioplus 2B

(1,56kg/ngày đối với mức bổ sung 0,2% BioPlus 2B so với đối chứng là 1,49kg/ngày)

đồng thời lượng khí thải NH3 ra ngoài ở lô đối chứng cao hơn nhiều so với lô được bổ

sung chế phẩm BioPlus 2B Như vậy, bổ sung chế phẩm BioPlus 2B vào khẩu phẩn

thức ăn của lợn sinh trưởng không những tăng lượng ăn vào hàng ngày mà nó giảm

được lượng khí thải độc ra môi trường, giảm thiểu ôi nhiễm môi trường

Tóm lại, các công trình nghiên cứu được tóm lược ở trên đã sử dụng các chế phẩm probiotic trên gia súc, gia cầm Mỗi công trình nghiên cứu về những khía

cạnh khác nhau nhưng đều kết luận là probiotic có ảnh hưởng tốt cho vật nuôi như

ức chế vi sinh vật gây bệnh, phòng ngừa và điều trị tiêu chảy, cải thiện tăng trọng và

hệ số tiêu tốn thức ăn

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

- Đối tượng: Lợn F1 (Large White x Móng Cái) đồng đều về độ tuổi và khối lượng

- Chủng vi sinh vật Bacillus subtilis DC5 và Lactobacillus plantarum N5 được

phân lập và định danh bởi Đỗ Thị Bích Thủy (2011, 2013, 2014)

- Thời gian: Từ tháng 6/2016 - 12/2016

- Địa điểm: Thí nghiệm được triển khai tại Phòng thí nghiệm trung tâm và Trại thí nghiệm Thủy An - thuộc Viện nghiên cứu phát triển Trường Đại học Nông Lâm Huế

2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Được tiến hành trên hai thí nghiệm:

Thí nghiệm1: Nghiên cứu sự thay đổi một số tính chất của hỗn hợp bã đậu

nành sau khi nuôi cấy Bacillus subtilis DC5 và Lactobacillus plantarum N5 được phối

trộn theo tỷ lệ khác nhau Từ đó, xác định được tỷ lệ phối trộn thích hợp và thời gian ủ

thích hợp để bổ sung vào thức ăn cho lợn

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng bổ sung hỗn hợp chế phẩm probiotic

(Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum) trong khẩu phần thức ăn giai đoạn lợn

con sau cai sữa và lợn thịt

2.2.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sự thay đổi một số tính chất của hỗn hợp bã đậu

nành sau khi nuôi cấy Bacillus subtilis và Lactobacillus plantarum được phối trộn

theo tỷ lệ khác nhau Từ đó, xác định được tỷ lệ phối trộn thích hợp và thời gian

ủ thích hợp để bổ sung vào thức ăn cho lợn

2.2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Chủng vi khuẩn Bacillus subtilis DC5 có khả năng phát triển, sinh tổng hợp

enzyme ngoại bào và thủy phân các hợp chất cao phân tử trong bã đậu nành

- Chủng Lactobacillus plantarum N5 có khả năng lên men bã đậu nành

- Bã đậu nành (okara), phế phụ phẩm của cơ sở cô Chi sản xuất sữa đậu nành ở Phường Tây Lộc, Thành phố Huế, với hàm lượng protein và chất xơ như sau:

+ Hàm lượng protein tổng số tính theo bã ướt: 4,8%

+ Hàm lượng protein tổng số tính theo chất khô: 29,7%

+ Hàm lượng xơ không tan trong môi trường trung tính tính theo bã ướt: 3,37%

+ Hàm lượng xơ không tan trong môi trường trung tính tính theo chất khô: 20,82%

2.2.1.2 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) Với 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại

Nghiệm thức 1: Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi sinh vật được nuôi cấy trong bã đậu

nành theo tỷ lệ 1:01 (1 B subtilis DC5 + 1 L plantarum N5)

Nghiệm thức 2: Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi sinh vật được nuôi cấy trong bã đậu

nành theo tỷ lệ 1:02 (1 B subtilis DC5 + 2 L plantarum N5)

Nghiệm thức 3: Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi sinh vật được nuôi cấy trong bã đậu

nành theo tỷ lệ 2:01 (2 B subtilis DC5 + 1 L plantarum N5)

Nghiệm thức 4: Nuôi cấy hỗn hợp chủng vi sinh vật được nuôi cấy trong bã đậu

nành theo tỷ lệ 0:01 (1 L plantarum N5)

2.2.1.3 Chuẩn bị mẫu và giống quy trình lên men

Bã đậu nành được nhập tại một cơ sở sản xuất trong suốt quá trình thí nghiệm, sau đó lấy được cân vào mỗi túi ni lông đựng 200g rồi tiến hành hấp tiệt trùng trong

vòng 60 phút ở nhiệt độ 1210C Làm nguội mẫu thí nghiệm tiến hành phối trộn hỗn

hợp chủng vi sinh vật theo tỷ lệ trên Đánh kí hiệu các nghiệm thức ngoài bao ni lông

Sau đó lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu tại các thời điểm 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13,

15 ngày ủ

Phương pháp chuẩn bị chủng vi khuẩn thương mại: dùng chủng bột thương mại

bao gồm Bacillus subtilis DC5 và Lactobacillus plantarum N5

Phương pháp ủ tăng sinh vi khuẩn Lactobacillus plantarum N5: Chuẩn bị 50 ml

dung dịch MRS broth (đã tiệt trùng) là môi trường tăng sinh của giống vi khuẩn

probiotic Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ 37oC Vi khuẩn Lactobacillus plantarum

(N5) từ ống eppendorf (bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -80oC được rã đông và cho

vào dung dịch MRS broth Sau các khoảng thời gian ủ tăng sinh 1 ngày ở nhiệt độ

37oC, thực hiện đếm số khuẩn lạc và tính mật số vi khuẩn lactic để tiến hành cấy vào

mẫu bã đậu nành theo các tỷ lệ của thí nghiệm

Phương pháp ủ tăng sinh vi khuẩn Bacillus subtilis DC5: Chuẩn bị 50 ml dung

dịch môi trường cơ bản bao gồm: 10g pepton, 3g NaCl, 5g cao thịt và nước cất sau đó

thì được tiệt trùng trong vòng 60 phút ở nhiệt độ 1210

C rồi làm nguội dung dịch đến nhiệt độ 37oC Vi khuẩn Bacillus subtilis DC5 từ ống eppendorf bảo quản trong tủ đông

ở nhiệt độ -80oC được rã đông và cho vào dung dịch môi trường cơ bản Tất cả các thao

tác đều tiến hành trong điều kiện vô trùng Sau các khoảng thời gian ủ tăng sinh 1 ngày

ở nhiệt độ 37o

C thực hiện đếm số khuẩn lạc và tính mật số vi khuẩn lactic để tiến hành cấy vào mẫu bã đậu nành theo các tỷ lệ của thí nghiệm