Nghiên cứu cải tiến bộ chế phẩm vi sinh ELAC GROW và HANPROWAY nhằm ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm

Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh trong chăn nuôi dẫn đến dư thừa lượng kháng sinh trong thịt và trứng của vật nuôi cũng làm giảm giá trị của các sản phẩm chăn nuôi, khó thâm nhập vào

Đinh Thị Tuyết Vân

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

BỘ GIÁO DỤC

VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Đinh Thị Tuyết Vân

NGHIÊN CỨU CẢI TIỀN BỘ CHẾ PHẨM VI SINH ELAC-GROW VÀ HAN-PROWAY NHẰM ỨNG DỤNG TRONG

CHĂN NUÔI GÀ ĐẺ TRỨNG THƯƠNG PHẨM

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 8420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH

SINH HỌC THỰC NGHIỆM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

1 TS Lê Thị Nhi Công

2 TS Nguyễn Thị Quỳ

Hà Nội - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tôi tự tìm hiểu và nghiên cứu Chính vì vậy, các kết quả nghiên cứu đảm bảo trung thực và khách quan nhất Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện trong bất cứ một nghiên cứu nào Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực nếu sai tôi hoàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng năm

Đinh Thị Tuyết Vân

Sau hai năm học tập và nghiên cứu tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nay tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên nghành sinh học thực nghiệm

Để đạt được thành quả như ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn của tôi TS Lê Thị Nhi Công; TS Nguyễn Thị Quỳ những người thầy luôn tận tâm đối với học trò của mình Người đã hết lòng hướng dẫn chỉ bảo và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn ban Lãnh đạo, phòng Đào tạo, các phòng chức năng của Học viện Khoa học và Công nghệ và toàn thể quý thầy, cô đã truyền đạt những kiến thức quý báu và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian tôi theo học tại Học viện và hoàn thành luận văn

Tôi cũng xin được cảm ơn ban Lãnh đạo và các đồng nghiệp công ty TNHH Dược Hanvet đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài một cách tốt nhất

Cuối cùng, tôi xin được cảm ơn gia đình thân yêu đã luôn bên cạnh, ủng

hộ và là nguồn động viên lớn lao nhất, luôn hy sinh nhiều nhất để tôi có được ngày hôm nay

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Đinh Thị Tuyết Vân

LỜI CAM ĐOAN 3

LỜI CẢM ƠN 4

MỤC LỤC 5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC BẢNG 8

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 9

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

1.1 Ngành chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm trên thế giới 4

1.2 Thực trạng chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm ở Việt Nam 5

1.3 Thách thức của ngành chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm tại Việt Nam 5 1.4 Thực trạng môi trường chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam 6

1.4.1 Các phương pháp quản lý chất thải chăn nuôi taị Việt Nam 7

1.4.2 Ô nhiễm gây ra bởi chất thải chăn nuôi 8

1.4.3 Tác động của ô nhiễm chăn nuôi 10

1.4.4 Giải pháp chăn nuôi an toàn sinh học 11

1.5 Vai trò của Probiotic trong chăn nuôi gia cầm 11

1.5.1 Ứng dụng của Probiotic trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm 11 1.5.2 Các sản phẩm probiotic sử dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm 14

1.6 Nhóm vi khuẩn Bacillus spp 17

1.6.1 Bacillus indicus ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm 17

1.6.2 Bacillus subtilis ứng dụng trong xử lý chất thải chăn nuôi 19

1.7 Saccharomyces cerevisiae ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm 20

1.8 Sản phẩm Elac-Grow và Han-Proway 21

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.1 Các nguyên liệu vi sinh vật 27

2.1.2 Các sản phẩm thương mại hóa 27

2.2.1 Môi trường, hóa chất 28

2.2.2 Dụng cụ, thiết bị 28

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.1 Đánh giá tính đối kháng của các thành phần vi sinh trong công thức sản phẩm 29

2.3.2 Nghiên cứu một số điều kiện sản xuất tối ưu cho nguyên liệu vi sinh B indicus 30

2.3.3 Xây dựng công thức sản phẩm 31

2.3.4 Phương pháp đánh giá độ ổn định của sản phẩm 33

2.3.5 Đánh giá hiệu quả sử dụng bộ chế phẩm cải tiến trên quy mô trang trại 33

2.3.6 Phương pháp phân tích thống kê 36

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Nghiên cứu cải tiến công thức sản phẩm 37

3.1.1 Đánh giá tính đối kháng của các thành phần vi sinh trong công thức sản phẩm 37

3.1.2 Nghiên cứu một số điều kiện sản xuất tối ưu cho nguyên liệu vi sinh B indicus 38

3.2 Đánh giá hiệu quả sử dụng bộ chế phẩm cải tiến trên quy mô trang trại 46

3.2.1 Đánh giá và theo dõi nhiệt độ chuồng nuôi 46

3.2.2 Đánh giá và theo dõi khí thải trong chuồng nuôi 47

3.2.3 Đánh giá sản lượng trứng gà 49

3.2.4 Đánh giá chất lượng trứng gà 51

3.2.5 Đánh giá biến động vi sinh trong chất thải chuồng nuôi 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

KẾT LUẬN 59

KIẾN NGHỊ 59

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 61

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 68

STT Ký hiệu viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt

1 Bộ NN&PTNT Ministry of Agriculture

and Rural Development

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Food and Agriculture Organization of the Unitied Nations

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp

Coliform

regulation Quy chuẩn Việt Nam

13 TSB Tryptic soy broth Môi trường nuôi TSB

Bảng 1 1 Thống kê chăn nuôi gà ngày 01/01/2021 của tổng cục thống kê

(04/2021) 5

Bảng 2 1.Thông tin thương mại của bộ sản phẩm 27

Bảng 2 2 Các thiết bị dùng trong nghiên cứu 29

Bảng 2.3.Nồng độ pha loãng và giá trị OD dựng đường chuẩn amoni 32

Bảng 2.4.Giá trị OD 660 nm của dung dịch pepton 1% ở các nồng độ pha loãng khác nhau 35

Bảng 3 1 Tỷ lệ thu hồi sinh khối trong quá trình ly tâm của chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 42

Bảng 3 2 Đánh giá hiệu quả công thức Elac-Grow cải tiến khi bổ sung B indicus và S cerevisiae với các nồng độ khác nhau 43

Bảng 3 3 Kết quả đánh giá hiệu quả khử amoni của nguyên liệu B subtilis HV-PR002 44

Bảng 3 4 Thông số theo dõi độ ổn định sản phẩm Elac-Grow cải tiến 45

Bảng 3 5 Thông số theo dõi độ ổn định sản phẩm Han-Proway cải tiến 45

Bảng 3 6 Thông số nhiệt độ và độ ẩm trong chuồng nuôi giai đoạn 2 46

Bảng 3 7 Thông số khí thải trong chuồng nuôi giai đoạn 1 47

Bảng 3 8 Thông số khí thải trong chuồng nuôi giai đoạn 2 48

Bảng 3 9 Đánh giá tỷ lệ đẻ và tốc độ tăng trưởng sản lượng trứng gà giai đoạn 1 49

Bảng 3 10 Đánh giá tỷ lệ đẻ và tốc độ tăng trưởng sản lượng trứng gà giai đoạn 2 50

Bảng 3 11 Thông số chât lượng trứng giai đoạn 1: tỷ lệ trứng loại thải, khối lượng trứng, khối lượng lòng đỏ trứng 52

Bảng 3 12 Thông số chất lượng trứng giai đoạn 2: khối lượng trứng, khối lượng lòng đỏ và tỷ lệ lòng đỏ/ lòng trắng 53

Bảng 3 13 Mật độ vi sinh vật trong mẫu chất thải giai đoạn 1 55

Bảng 3 14 Mật độ vi sinh vật tổng số trong mẫu chất thải giai đoạn 2 56

Bảng 3 15 Mật độ Coliform trong mẫu chất thải giai đoạn 2 57

Hình 1 1 Thống kê số lượng gà toàn cầu năm 1990 đến năm 2019 [1] 4

Hình 1 2 Tiêu thụ trứng bình quân đầu người năm 2015 6

Hình 2 1 Đường chuẩn NH4+ mg/ml 33

Hình 2 2 Đường chuẩn của dung dịch pepton 1% 36

Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc các chủng vi khuẩn trong sản phẩm Elac-Grow cải tiến (A) Hình thái khuẩn lạc B indicus trên môi trường TSA, (B) Hình thái khuẩn lạc E faecium và S cerevisiae trên môi trường MRSA2 37

Hình 3.2 Cấy vạch vuông góc các chủng vi khuẩn trong công thức cải tiến sản phẩm Han-Proway 38

Hình 3.3.Đường cong sinh trưởng của chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 khi sinh trưởng trong các điều kiện dinh dưỡng khác nhau 39

Hình 3 4 Đường cong sinh trưởng của chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 sinh trưởng trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau 40

Hình 3 5 Đường cong sinh trưởng của chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 sinh trưởng trong các điều kiện pH khác nhau 40

Hình 3 6 Đường cong sinh trưởng của chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 khi nuôi cấy bổ sung lưu lượng khí khác nhau 41

Hình 3 7 Thông số màu sắc lòng đỏ trứng giai đoạn 2 51

Hình 3 8 Hàm lượng protein trong lòng đỏ trứng giai đoạn 2 54

MỞ ĐẦU

Chăn nuôi gà đẻ trứng có vai trò rất quan trọng trong ngành sản xuất nông nghiệp, cung cấp thực phẩm, tạo ra việc làm và lợi nhuận cho người nuôi Trong trứng gà có một lượng lớn vitamin A, D, E, B1, B6, B12, … Ngoài ra, còn phải kể đến canxi, mangiê, sắt, kẽm, protein; lòng đỏ trứng gà

có 13,6% đạm, 29,8% béo và 1,6% chất khoáng Theo công bố của Tạp chí chăn nuôi, năm 2018, Việt Nam sản xuất trên 11,6 tỷ quả trứng, trong đó

trứng gà chiếm 60%; trứng gà công nghiệp chiếm 63,8% tổng số trứng gà Thị trường trứng gà trong năm 2019 có nhiều biến động; điều này, đòi hỏi các nhà chăn nuôi cần có nhiều hơn kiến thức về thị trường và khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất chăn nuôi, hạ giá thành, giảm chi phí; giúp vượt qua

giai đoạn khó khăn, hướng tới chăn nuôi an toàn, bền vững và hiệu quả

Trong chăn nuôi truyền thống, việc đảm bảo sức khỏe vật nuôi và phòng chống bệnh phụ thuộc rất nhiều vào liệu pháp kháng sinh Càng phát triển theo hướng chăn nuôi quy mô công nghiệp, thì các nhà chăn nuôi lại càng lệ thuộc vào kháng sinh như một yếu tố kích thích sinh trưởng, phòng bệnh và nâng cao sức khỏe cho vật nuôi Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh trong chăn nuôi dẫn đến dư thừa lượng kháng sinh trong thịt và trứng của vật nuôi cũng làm giảm giá trị của các sản phẩm chăn nuôi, khó thâm nhập vào thị trường xuất khẩu Trước tình hình đó, thế giới đang dần từng bước hạn chế tiến tới cấm hoàn toàn việc sử dụng kháng sinh bổ sung trong thức ăn chăn nuôi Ngày 01/01/2006 EU cấm hoàn toàn việc sử dụng kháng sinh trong thức

ăn chăn nuôi Tại Việt Nam, để phục vụ cho công tác quản lý nhà nước về sản xuất thức ăn chăn nuôi, ngày 04/09/2014 Bộ NN và PTNT đã ban hành quyết định số 28/2014/QĐ/BNN về việc cấm nhập khẩu và sản xuất 24 loại kháng sinh trong nhập khẩu và sản xuất thức ăn chăn nuôi Giải pháp an toàn, hiệu quả thay thế cho kháng sinh đó là sử dụng các sản phẩm vi sinh

Các yếu tố về dinh dưỡng trong khẩu phần ăn và môi trường trong chuồng nuôi như nhiệt độ, độ ẩm, độ thông thoáng là những yếu tố trực tiếp ảnh hưởng lên năng suất sinh sản, sức khỏe của gà và sản lượng trứng Các khí thải tích tụ lại trong chuồng có thể làm ô nhiễm và gây độc cho gà, công nhân và môi trường xung quanh nếu như công tác xử lý chất thải không được chú trọng Chất lượng không khí kém có thể làm giảm sức đề kháng, tăng sự

mẫn cảm của gà với vi sinh vật như Escherichia coli, cầu trùng và các mầm

bệnh khác Trong đó, amonia là loại khí độc phổ biến trong chuồng nuôi, nồng độ NH3 lớn hơn 20 ppm có thể gây bệnh đường hô hấp cho gà Nồng độ NH3 tăng khi mật độ đàn cao, thức ăn nhiều protein, lượng phân tích tụ trong chuồng nhiều và hệ thống thông thoáng kém

Trong những thập kỷ gần đây, xu hướng chuyển đổi sang chăn nuôi gà quy mô công nghiệp đang dần thay thế quy mô nhỏ lẻ nông hộ Với quy mô chuồng nuôi công nghiệp, hệ thống chuồng nuôi lồng bán tự động dần được đưa vào thay thế chuồng nuôi nền truyền thống Việc chuyển đổi sang các hệ thống trang trại chăn nuôi chuyên môn hóa cao, giúp tăng lợi nhuận cũng như giảm chi phí trong chăn nuôi Tuy nhiên, khi lượng vật nuôi tăng cao vấn nạn

về chất thải chăn nuôi và chất lượng của sản phẩm chăn nuôi lại là một thách thức lớn đặt ra đối với các nhà chăn nuôi Sự ô nhiễm môi trường do các chất thải chăn nuôi đã làm ảnh hưởng trực tiếp tới hệ sinh thái, chuỗi thức ăn và sức khỏe con người cũng như sức khỏe vật nuôi dẫn đến các sản phẩm chăn nuôi có chất lượng kém Vì vậy, ứng dụng bộ chế phẩm probiotic trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm là cần thiết và đáp ứng được xu thế chung

Nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường chăn nuôi, công ty TNHH Dược Hanvet đã cho ra đời sản phẩm Elac-Grow bổ sung thức ăn (synbiotic) bổ sung thức ăn và Han-Proway (probiotic) dùng để xử lý mùi hôi chuồng trại giúp cải thiện thể trạng và môi trường sống của vật nuôi Nhận thấy, trên thị trường các sản phẩm sinh học dành riêng cho đối tượng gà đẻ trứng không nhiều mặc dù đây là đối tượng có tiềm năng thị trường lớn Sau một thời gian nghiên cứu và lưu hành trên thị trường, với mong muốn định hướng kết hợp hai sản phẩm để xây dựng bộ sản phẩm dành riêng cho đối tượng gà đẻ trứng thương phẩm chúng tôi dự kiến cải tiến hai sản phẩm đã thương mại hóa này

đề phù hợp hơn với đối tượng sử dụng là gà đẻ trứng thương phẩm Nhiều

nghiên cứu chỉ ra rằng, chủng vi khuẩn Bacillus indicus là nhóm vi khuẩn có

khả năng sản sinh sắc tố carotenoid, giúp tăng khả năng tổng hợp carotenoid

tự nhiên trong đường ruột gà, từ đó tăng cường màu sắc lòng đỏ trứng (tăng cường chất lượng trứng), cũng như cải thiện chất lượng thịt gà Ngoài ra,

nhóm nấm men Saccharomyces cerevisiae cũng được nhiều nghiên cứu đề

cập đến khả năng giúp cải thiện sức khỏe đường ruột và đặc biệt tế bào nấm men có hàm lượng dinh dưỡng cao, là nhân tố phù hợp để bổ sung vào các

sản phẩm cho ăn Nhóm vi khuẩn Bacillus subtilis là nhóm vi khuẩn được biết

đến với khả năng sinh trưởng mạnh ở nhiều điều kiện môi trường khác nhau

và có khả năng sản sinh ra các enzyme ngoại bào giúp phân hủy các chất hữu

cơ dư thừa trong môi trường chăn nuôi Để phù hợp với mục đích này, tôi xây

dựng đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu cải tiến bộ chế phẩm vi sinh GROW và HAN-PROWAY nhằm ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm.’’

ELAC-MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu cải tiến công thức sản phẩm Elac-Grow giúp tăng sản lượng và chất lượng trứng

- Nghiên cứu cải tiến công thức Han-Proway giúp xử lý chất thải chuồng nuôi

- Đánh giá hiệu quả sử dụng bộ sản phẩm cải tiến Elac-Grow và Proway trên quy mô trang trại

Han-NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu một số điều kiện tối ưu để sản xuất nguyên liệu B indicus

- Xây dựng công thức cải tiến Elac-Grow và Han-Proway

- Đánh giá và theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, khí thải trong chuồng nuôi sử dụng chế phẩm

- Theo dõi, đánh giá sản lượng và chất lượng trứng gà

- Phân tích biến động của vi sinh vật trong mẫu phân tươi và lớp phân chuồng

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Ngành chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm trên thế giới

Theo thống kê của Shahbandeh trên trang statista.com ngày 5 tháng 2 năm

2021 về số lượng gà toàn cầu 1990-2019, số lượng gà trên toàn thế giới năm

2019 đã tăng hơn gấp đôi kể từ năm 1990 (Hình 1.1) [1] Năm 2019, có khoảng 25,9 tỷ con gà trên thế giới tăng 14,38 tỷ con so với thống kê của năm 2000

- Đối với chăn nuôi gà đẻ trứng: thống kê năm 2019 cho thấy Trung Quốc có số lượng sản xuất trứng cao nhất với 661 tỷ quả, đứng thứ hai là Hoa

Kỳ với sản lượng trứng chỉ đạt khoảng 113 tỷ quả

- Đối với chăn nuôi gà thịt: Trong vài năm gần đây, thịt gia cầm đã vượt qua thịt lợn để trở thành loại thịt được sản xuất nhiều nhất trên toàn thế giới Hoa Kỳ là quốc gia có sản lượng chăn nuôi gà thịt cao nhất khoảng 20,5 triệu tấn vào năm 2020 Trung Quốc và Brazil đứng thứ hai và thứ ba về sản lượng chăn nuôi gà thịt, lần lượt là 15 triệu và 13,7 triệu tấn

Hình 1 1Thống kê số lượng gà toàn cầu năm 1990 đến năm 2019 [1]Theo dự báo của FAO, mức tiêu thụ trứng toàn cầu sẽ tăng từ 6,5 kg/người/năm trong năm 2000 lên 8,9 kg (khoảng 148 quả) /người/năm vào năm 2030 tại các nước đang phát triển Ở các nước công nghiệp, tiêu thụ trứng được dự báo sẽ tăng từ 13,5 kg (khoảng 225 quả)/người/năm vào năm

2020 lên 14,8 kg (khoảng 247 quả)/người/năm vào năm 2030 Hơn 67% mức tiêu thụ trứng toàn cầu thuộc về các nước châu Á Ở Trung Quốc, nơi tiêu thụ trứng cao hơn gấp đôi mức trung bình của các nước đang phát triển, mức tăng

tiêu thụ từ 15 kg/người/năm (250 quả) trong năm 2000 lên 20 kg (333 quả)/người/năm vào năm 2030 [2]

1.2 Thực trạng chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm ở Việt Nam

Việt Nam là nước nông nghiệp với 70% dân số sống ở nông thôn Chín mươi phần trăm trong số hộ gia đình (khoảng 8 triệu hộ gia đình) chăn nuôi gia cầm Như vậy, chăn nuôi gia cầm đóng một vai trò quan trọng trong kinh

tế hộ gia đình bằng cách đóng góp 19% thu nhập cho hộ gia đình, xếp thứ hai sau chăn nuôi lợn Theo số liệu từ điều tra chăn nuôi của Tổng cục Thống kê ngày 1/1/2021, tổng đàn gà của Việt Nam năm 2021 có hơn 409 triệu con, tăng 7,03% so với năm 2020 Trong đó, đàn gà thịt có mức tăng tốt hơn so với

gà lấy trứng (mức tăng của gà lấy thịt là 7,29%, còn lại là gà lấy trứng

5,99%) Năm 2021, số lượng gà đẻ trứng là 81,688 triệu con, tăng 4,618 so

với thống kê cùng kỳ năm 2020 Số lượng trứng gà năm 2021 đạt trên 11 tỷ quả trứng, tăng hơn 9,4% so với thống kê tháng 1 năm 2020

Bảng 1 1 Thống kê chăn nuôi gà ngày 01/01/2021 của tổng cục thống kê

(04/2021)

Đơn

vị tính 1/1/2020 1/1/2021

Tăng, giảm 1.1.2021 với 1.1.2020

So sánh (%) 1.1.2021 với 1.1.2020

Số lượng gà 1000 con 382,597 409,500 26,903 107.03

Gà thịt 1000 con 305,527 327,812 22,285 107.29 Trong đó gà

Gà đẻ trứng 1000 con 77,070 81,688 4,618 105.99 Trong đó gà

Số trứng gà 1000 quả 10,118,872 11,070,205 951,333 109.40 Trong đó gà

1.3 Thách thức của ngành chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm tại Việt

Nam

Trứng gà là sản phẩm phổ biến và tiện lợi trong cách nấu nướng, cũng như có giá trị dinh dưỡng cao, do đó nhu cầu sử dụng trứng gà ngày càng tăng Đặc biệt, trứng gà dễ chế biến, được bảo quản tốt hơn các sản phẩm làm

từ động vật khác như sữa bò, dễ vận chuyển và đa dạng về ứng dụng sản phẩm, do đó có nhu cầu tiêu thụ cao Theo thống kê của Bộ NN&PTNT năm

2016, tính bình quân đầu người tiêu thụ trứng ở Việt Nam là 89 quả trứng/

người, tăng 21 quả trứng so với năm 2013 Tuy nhiên, mức tiêu thụ trứng của người Việt Nam khá thấp so với các nước khác trong khu vực Theo thống kê của Euromonitor International năm 2015, lượng trứng tiêu thụ trung bình ở Việt Nam là 2,8 kg trên đầu người vào năm 2015 - trong khi ví dụ ở Indonesia, mức trung bình tiêu thụ là 3,5 kg trứng trên đầu người một năm, ở Nhật Bản là 12,6 kg và ở Singapore là 15,5 kg (hình 1.2)

Hình 1 2 Tiêu thụ trứng bình quân đầu người năm 2015

(Nguồn: Euromonitor International, 2015)Theo Cục Chăn nuôi và Hiệp hội Gia cầm Việt Nam, đàn gia cầm ở Việt Nam có tốc độ tăng trưởng trung bình là 4,9% / năm trong giai đoạn 2008-2013 Tại Đồng bằng sông Cửu Long tổng đàn năm 2013 là 58,7 triệu con, bằng 18,7% tổng đàn Về mặt sản lượng trứng, cả nước sản xuất 9,2 triệu quả trứng trong năm 2016 theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Từ năm 2016 đến năm 2020, lượng trứng tăng trung bình hàng năm sản lượng ước tính là 10% Khu vực Đồng bằng sông Cửu Long sản xuất khoảng 22,7% tổng lượng trứng sản xuất Với nhu cầu sử dụng trứng trong nước và xuất khẩu trứng gia tăng, vấn đề chất lượng trứng được đặt lên hàng đầu Đặc biệt, trong xu thế chung việc dư thừa kháng sinh trong các sản phẩm chăn nuôi được kiểm soát chặt chẽ, khó khăn và thách thức đặt ra cho ngành chăn nuôi

gà đẻ là cần tìm giải pháp tối ưu để sản phẩm trứng đầu ra đạt tiêu chuẩn

1.4 Thực trạng môi trường chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam

Cùng với xu hướng chăn nuôi quy mô lớn hơn và chăn nuôi thâm canh,

ô nhiễm môi trường đang trở nên nghiêm trọng hơn do xử lý chưa tốt chất thải động vật và sử dụng thức ăn công nghiệp chưa hợp lý Phần lớn các cơ sở chăn nuôi lợn và gia cầm hiện sử dụng thức ăn công nghiệp mặc dù những cơ

sở chăn nuôi nhỏ vẫn sử dụng thức ăn truyền thống (đó là gạo và cám gạo) Ngoài hàm lượng dinh dưỡng cao, (đó là đạm), thức ăn công nghiệp cũng chứa hooc-môn tăng trưởng, kháng sinh và kim loại nặng (từ năm 2014, hóc môn tăng trưởng đã bị Cục Thú y cấm sử dụng trong chăn nuôi) Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng 60% mẫu thức ăn cho lợn được báo cáo là cho thấy ít nhất một loại kháng sinh thuộc nhóm tetracylin và tylosin Dinh dưỡng và kháng sinh cùng những dư lượng khác trong phân động vật chưa qua xử lý, khi xả ra đất và nước xung quanh chính là những nguyên nhân chủ yếu gây ra

ô nhiễm cục bộ Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội, thành phố đã có 1,223 trang trại chăn nuôi vào năm 2010 Phần lớn trong số

đó có quy mô nhỏ và 80% nằm tại những khu vực dân cư Ô nhiễm môi trường do sản xuất chăn nuôi gây ra là rủi ro lớn nhất cho vật nuôi và sức khỏe công cộng [3]

Mặt khác, sự chuyển đổi từ chăn nuôi quảng canh truyền thống sang sản xuất chăn nuôi thâm canh đang tạo ra khối lượng ngày càng lớn chất thải chăn nuôi Tới năm 2015, chăn nuôi lợn đã tạo ra tỷ lệ phân cao nhất (30,3%), sau đó là gia cầm (27,4%), và bò (23,7%), trâu (17,1%), và những loại khác như dê, ngựa (1,3%) Theo thống kê của Bộ NN&PTNT (2015) Việt nam có khoảng 80 triệu tấn chất thải động vật mỗi năm Khoảng 80% số phân được tạo ra bởi các cơ sở chăn nuôi các nông hộ nhỏ và số còn lại là từ những cơ sở trang trại chăn nuôi Số lượng vật nuôi được phân bố không đều giữa các vùng của Việt Nam Những vùng có số lượng vật nuôi lớn nhất là Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng Nam Bộ Khối lượng chất thải động vật trên mỗi km2 vào khoảng 239,8 tấn Theo ước tính có khoảng 36% tổng khối lượng phân động vật được thải trực tiếp vào môi trường; với tỷ lệ từ 16% đối với chăn nuôi thâm canh tới 40% đối với chăn nuôi nhỏ hộ gia đình Theo báo cáo, tại vùng đồng bằng sông Hồng - vùng có

số lượng lợn nhiều nhất Việt Nam có khoảng 82% lượng phân từ hệ thống chăn nuôi thâm canh được xử lý trong khi chỉ có 39% lượng phân từ các hệ thống chăn nuôi quảng canh được xử lý [3]

1.4.1 Các phương pháp quản lý chất thải chăn nuôi taị Việt Nam

Hiện tại, chất thải chăn nuôi được xử lý bằng nhiều cách, bao gồm ủ phân compost, sử dụng cho hầm khí đốt sinh học và sử dụng trực tiếp dưới dạng phân tươi làm phân bón Trong ủ phân compost, chất thải rắn được thu

lại và trộn để sản xuất phân bón hữu cơ trong khi phần chất lỏng được rửa trôi khỏi sàn chuồng và xả vào môi trường xung quanh hoặc ao cá Trong khí đốt sinh học, chất thải được thu lại và xử lý trong hầm khí sinh học, khí ga tạo ra

sẽ được sử dụng cho việc nấu và chất thải sau biogas được sử dụng làm phân bón hoặc xả vào các ao chăn nuôi cá Tại một số nơi, phân chuồng tươi (phân gà) đươc bán và bón thẳng cho cây cối như một loại phân hữu cơ [3]

Phân gia cầm có xu hướng trở thành loại phân hữu cơ được người dân ưa chuộng vì nó chứa hàm lượng chất đạm cao và những chất dinh dưỡng cần thiết khác cho cây Ngoài ra, nó có hàm lượng chất khô cao và dễ thu gom, xử lý và

ít tốn kém hơn trong vận chuyển hơn so với những loại chất thải động vật khác Người dân thường bón trực tiếp cho cây trồng (hoặc cất trữ tạm thời cho mục đích này) sau khi dọn phân ra khỏi chuồng gia cầm Tại các cơ sở chăn nuôi thương phẩm, phân gà thường được bán trực tiếp cho những người thu gom không qua xử lý Nông dân và người sản xuất phân bón có thể tới và mua phân khô trực tiếp tại trại gà hoặc thông qua trung gian Phân gà là một nguồn phân hữu cơ được ưa chuộng cho cà phê, hồ tiêu và cây ăn quả [4] Năm 2014, theo báo cáo có khoảng 23,4 triệu tấn phân gia cầm được thải ra từ các cơ sở chăn nuôi gia cầm, trong đó 75% được sử dụng trực tiếp làm phân bón [3]

1.4.2 Ô nhiễm gây ra bởi chất thải chăn nuôi

1.4.2.1 Ô nhiễm nước

Chất thải chăn nuôi và các chất hóa học được sử dụng vào những hoạt động nông nghiệp là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm nước tại các khu vực nông thôn Ô nhiễm các vùng nước thường xảy ra thông qua nhiều con đường như xả thải trực tiếp chất thải rắn và nước thải chưa qua xử lý một cách thích hợp vào môi trường, những chất gây ô nhiễm gián tiếp ngấm vào tầng nước ngầm từ những hồ ao, tràn từ những nơi lưu trữ chất thải rắn, phân bón cho đất bị cuốn trôi, nước rỉ từ phân bón không được trải đều trên đất và sự lắng đọng các chất gây ô nhiễm bề mặt nước [5] Hiệp hội Quốc gia về Ban lãnh đạo y tế địa phương Một khối lượng lớn chất thải từ động vật bị xả thẳng vào môi trường gây ra tình trạng ô nhiễm nguồn nước nặng nề Các chất hữu cơ, mầm bệnh và dư lượng hóa chất từ phân thải đi theo các dòng nước và đi vào kênh rạch, sông ngòi tại các địa phương; một phần ngấm sâu vào nước ngầm Tại cơ sở chăn nuôi, khoảng 70 đến 90% chất ni-tơ, các loại khoáng chất

(phốt-pho, kali, magiê, và những chất khác) và các kim loại nặng có trong thức ăn được cho là đang thải ra môi trường [3]

Ngoài ra, vấn đề ô nhiễm liên quan đến vi khuẩn cũng là vấn đề đáng lo ngại, mức độ ô nhiễm của nước thải (do coliform) gây ra bởi chăn nuôi nông

hộ nhỏ được thấy là cao hơn 278 lần so với mức cho phép trong khi ở các cơ

sở chăn nuôi trang trại là 630 lần cao hơn mức cho phép [6] Lượng vi khuẩn

E coli gây ra bởi chăn nuôi nông hộ nhỏ cao hơn mức độ cho phép 8,9 lần và

bởi các cơ sở chăn nuôi trang trại cao gấp 22,1 lần Tổng hàm lượng coliform trong nước thải từ hầm khí sinh học và nước rửa chuồng trại vượt quá ngưỡng cho phép từ 4–2.200 lần Mức BOD5 và COD trong nước thải sinh học từ các

cơ sở chăn nuôi ở miền bắc vượt quá ngưỡng cho phép từ 3 đến 5 lần [7] 1.4.2.2 Ô nhiễm đất

Nhiều nghiên cứu cho thấy chất thải động vật từ các cơ sở chăn nuôi thải trực tiếp trên đất nông nghiệp mà không có một kế hoạch xử lý thích hợp

đã gây ra vấn đề ô nhiễm đất nặng nề Việc chất thải không được xử lý trước khi đưa đến các bãi tập kết cũng là một nguyên nhân gây nên ô nhiễm đất, các chất thải rắn tại các khu tập kết lâu ngày sẽ tạo ra những dòng chảy có độc và mầm bệnh từ các chất ô nhiễm Điều này mang đến rủi ro cho môi trường nước gần cạnh đó và có thể ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt [5]

1.4.2.3 Ô nhiễm không khí

Sự phân hủy chất thải chăn nuôi tạo ra CO2, NH3, CH4, H2S, vi khuẩn, nội độc tốt, các hợp chất hữu cơ bay hơi, các chất có mùi hôi và những phân tử hạt mịn [8] Sản xuất chăn nuôi được cho là một trong những nhân tố góp phần chính vào việc tạo ra khí nhà kính Phân vật nuôi cũng là một nguồn ô nhiễm mùi và có rủi ro phát tán bệnh dịch Ô nhiễm không khí gồm mùi hôi phát ra từ quá trình phân hủy và mục rữa của các chất hữu cơ trong phân, nước tiểu động vật và thức ăn thừa Độ mạnh của mùi hôi phụ thuộc vào lượng phân được thải

ra, điều kiện thông gió, nhiệt độ và độ ẩm Tỷ lệ NH3, H2S, và CH4 từ chất thải động vật thay đổi khác nhau tùy vào giai đoạn phân hủy, những chất hữu cơ, thành phần cấu tạo, vi sinh vật và điều kiện sức khỏe của động vật [3] Một nghiên cứu về ô nhiễm môi trường do chăn nuôi năm 2009 cho biết rằng ô nhiễm không khí (hàm lượng NH3) cao hơn 18 lần so với mức độ cho phép đối với cơ sở chăn nuôi hộ gia đình và 21 lần đối với các cơ sở chăn nuôi thương phẩm quy mô lớn [6]

1.4.3 Tác động của ô nhiễm chăn nuôi

1.4.3.1 Ảnh hưởng của ô nhiễm chăn nuôi đến sức khỏe con người

Chăn nuôi có ảnh hưởng đến sức khỏe con người thông qua ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, đất và không khí Phân động vật và nước thải từ

cơ sở chăn nuôi khác (bao gồm cả động vật đã chết) có chứa các loại virus (ví

dụ như H5N1, H1N1), vi khuẩn và ký sinh trùng mà có thể được truyền sang người và gây ra các bệnh nghiêm trọng hoặc dịch bệnh Chúng có thể sống sót trong môi trường nước và đất trong vài ngày hoặc vài tháng Bệnh theo đường nước như dịch tả đều do ăn các loại thực phẩm hoặc nước bị ô nhiễm bởi chất thải của động vật Một trong những bệnh lây truyền trong không khí nghiêm trọng là cúm gia cầm gây ra bởi virus H5N1 Năm 2003, gia cầm đã bị ảnh hưởng bởi dịch cúm (H5N1) dẫn đến việc tiêu huỷ 44 triệu con Sau đó virus H5N1 truyền sang người và gây ra hơn 100 trường hợp tử vong từ năm 2003 đến năm 2008 Ngoài các bệnh do virus, vi khuẩn và ký sinh trùng, chất thải động vật và nước thải từ cơ sở chăn nuôi cũng có chứa dư lượng thức ăn chăn nuôi và hóa chất có thể gây ô nhiễm nước nếu không được xử lý đúng cách Tác động đối với sức khỏe cộng đồng phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm thực phẩm hoặc nước uống, giới tính, điều kiện vệ sinh, và các phương pháp xử lý chất thải [9]

1.4.3.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm chăn nuôi đến sức khỏe vật nuôi

Quản lý chất thải động vật cũng rất quan trọng cho chính sức khỏe động vật nuôi Vệ sinh kém có thể tạo ra một nguồn lây mà từ đó các bệnh truyền nhiễm có thể lây lan, ví dụ như cúm gia cầm, và hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn Có rất ít nghiên cứu về tác động của hoạt động quản

lý chất thải chăn nuôi tới sức khỏe động vật mặc dù từ quan điểm kỹ thuật thì làm vệ sinh và điều kiện vệ sinh môi trường tốt góp phần giúp động vật có sức khỏe tốt và tăng năng suất Được biết Dự án Cạnh tranh Chăn nuôi và An toàn Thực phẩm đã tiến hành lồng ghép các biện pháp quản lý, ví dụ như trong đó có biện pháp quản lý chất thải tốt Sau năm năm thực hiện, Dự án đã báo cáo về kết quả giảm tỷ lệ tử vong của lợn và gia cầm từ 15% xuống còn 11,8% và rút ngắn thời gian vỗ béo cho lợn từ 136 ngày xuống còn 118 ngày

và gia cầm từ 66 ngày xuống 58 ngày [3] Nhiều nghiên cứu cho thấy sự lạm dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi đã làm tăng vấn đề kháng thuốc trong những năm vừa qua Hơn 45 loại kháng sinh được báo cáo là được sử

dụng rộng rãi trong sản xuất chăn nuôi ở Việt Nam, trong đó có hơn 17 loại kháng sinh được sử dụng trong chăn nuôi thương phẩm và 15 loại kháng sinh được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi lợn và gia cầm [10] Một báo cáo dự án gần đây cho thấy 42% người dân Việt Nam có các vi khuẩn kháng thuốc, một

tỷ lệ cao so với các nước khác [11] Ngoài ra một số nghiên cứu cho thấy cho

thấy E coli phân lập từ Colibacillosis ở lợn đã kháng lại nhiều loại kháng

sinh như Enrofloxacin (47,2%), Ciprofloxacin (33,3%), Norfloxacin (40%),

và Erythromycin (86,6%) [3] Khoảng 80,1% E coli phân lập và 77,5% của

Salmonella spp được thấy là kháng ít nhất một loại kháng sinh; 61,5% E coli

và 60% Salmonell spp đã kháng 2 loại kháng sinh (hoặc nhiều hơn) [10]

1.4.4 Giải pháp chăn nuôi an toàn sinh học

Trước thực trạng hạn chế sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và cần có giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi, các sản phẩm probiotic đang được hướng đến là một giải pháp hiệu quả trong chăn nuôi an toàn sinh học

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, bổ sung các sản phẩm probiotic trong khẩu phần ăn giúp vật nuôi cân bằng hệ vi sinh đường ruột, tăng cường hệ tiêu hóa, tăng khả năng hấp thu thức ăn, nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn, giúp giảm chi phí chăn nuôi Ngoài ra, bổ sung các sản phẩm probiotic trong khẩu phần ăn giúp vật nuôi phòng và trị bệnh đường tiêu hóa, hạn chế sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi [12]

Mặt khác sử dụng chế phẩm sinh học làm đệm lót sinh học giúp xử lý chất thải chăn nuôi ngay tại chỗ và giảm bớt ô nhiễm môi trường Đây là một công nghệ tiên tiến sử dụng vật liệu hữu cơ để hấp thụ chất thải lỏng và dùng sinh vật để lên men phân nhằm giảm bớt mùi hôi và ô nhiễm Vật liệu thường được sử dụng làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn và gia cầm bao gồm

vỏ trấu, mùn cưa, xơ dừa, và vi khuẩn lên men Ưu điểm của công nghệ này là nông dân không phải làm sạch chuồng trại ngày Điều này giúp giảm sức lao động và chi phí Theo khảo sát của Bộ NN & PTNN (2015), trong năm 2013

có khoảng 752 trang trại chăn nuôi gia súc và 61.449 hộ chăn nuôi đã sử dụng công nghệ này, chủ yếu trong chăn nuôi gà

1.5 Vai trò của Probiotic trong chăn nuôi gia cầm

1.5.1 Ứng dụng của Probiotic trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm

1.5.1.1 Ứng dụng của Probiotic trong khẩu phần ăn

Trong ngành chăn nuôi, thuốc kháng sinh được sử dụng phổ biến để ngăn chặn các mầm bệnh và cải thiện sản lượng thịt và trứng Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc kháng sinh trong chế độ ăn uống dẫn đến nguy cơ xuất hiện các chủng vi khuẩn kháng thuốc, tồn dư thuốc trong cơ thể các vật nuôi và sự mất cân bằng của hệ vi sinh trong cơ thể [13] Do đó, việc sử dụng các chủng

vi khuẩn probiotic được xem là giải pháp để hỗ trợ vật nuôi trong thời gian bị căng thẳng sinh lý và chống các hội chứng tiêu chảy [14] Các cơ chế ức chế

vi sinh vật gây bệnh của các chủng vi khuẩn probiotic bao gồm cạnh tranh về chất dinh dưỡng, tạo ra các điều kiện bất lợi và hợp chất kháng khuẩn, cạnh tranh ở các vị trí liên kết trên biểu mô ruột và kích thích hệ thống miễn dịch [14] Một chế phẩm sinh học tốt phải đáp ứng một số tiêu chí lựa chọn như là nhóm vi khuẩn đường ruột có lợi, có khả năng dung nạp axit và muối mật, có khả năng sản sinh ra các chất kháng khuẩn như acid lactic, bacteriocin… Một

số nhóm vi khuẩn probiotic phổ biến như: nhóm trực khuẩn: Lactobacillus,

Streptococcus, Bacillus, Bifidobacterium, cầu khuẩn: Enterococcus, nấm: Aspergillus, Candida và Saccharomyces [15] Nhóm nghiên cứu của Hong và

cộng sự (2007) đưa ra kết luận rằng vi khuẩn B subtilis và B indicus an toàn

khi bổ sung vào thức ăn trong các sản phẩm probiotic [16] Theo nghiên cứu

của La Ragione và cộng sự cho thấy: việc bổ sung bào tử Bacillus subtilis trong khẩu phần ăn có thể làm giảm hàm lượng vi khuẩn E coli O78: K80 ở

gà Những kết quả này chỉ được quan sát khi thử nghiệm xảy ra sau 24 giờ

sau khi bổ sung B subtilis [17]

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chế phẩm sinh học là một giải pháp thay thế tối ưu cho các loại thuốc kháng sinh, ngoài ra các sản phẩm này đã được chứng minh là cải thiện sức khỏe đường ruột, tăng sự ổn định của hệ vi khuẩn đường ruột và ngăn chặn sự xâm chiếm của mầm bệnh [13] Các báo cáo trước đây đã chỉ ra rằng chế độ ăn uống bổ sung với chế phẩm sinh học không chỉ có khả năng tăng sản lượng trứng mà còn cải thiện quá trình chuyển hóa thức ăn hiệu quả, thúc đẩy năng suất của gà mái và tăng chất lượng vỏ trứng [18] Hơn nữa, nhiều báo cáo cho rằng chế phẩm sinh học cũng có thể điều chỉnh sự xâm nhập của vi khuẩn cộng sinh, tăng số lượng tế bào godlet trong đường ruột, và kích thích sản sinh tế bào miễn dịch T [19] Những phát hiện này cung cấp bằng chứng cho thấy chế phẩm sinh học có thể có nhiều tác dụng hữu ích đối với gà đẻ Một số ví dụ các nghiên cứu về hiệu quả sử dụng

các chủng probiotic trong chăn nuôi gà đẻ như: Clostridium butyricum là một

trực khuẩn kỵ khí, đã được chấp thuận làm phụ gia thức ăn cho gà thịt và lợn

con cai sữa ở Liên minh Châu Âu từ năm 2003 Ngoài ra, C butyricum cũng

được chấp thuận làm phụ gia thức ăn chăn nuôi cho gà đẻ Trong các nghiên

cứu trên chuột, việc bổ sung C butyricum làm tăng số lượng tế bào T trong

lớp đệm ruột, thúc đẩy sự bài tiết cytokine IL-10 chống viêm quan trọng, và cải thiện sự phát triển khả năng dung nạp miễn dịch đường ruột [20] Là một

loại nấm vi hiếu khí dễ sinh sản, Saccharomyces boulardii có thể cung cấp

chất dinh dưỡng cho vật chủ, cải thiện hoạt động của vi khuẩn có lợi trong đường ruột, ức chế sự phát triển của mầm bệnh, và cải thiện chức năng miễn

dịch của niêm mạc ruột [9] Pediococcus acidilactici đã được báo cáo để tạo

ra các sản phẩm axit lactic, được sử dụng rộng rãi trong việc tăng năng suất của gà đẻ [19]

Các sản phẩm probiotic giúp làm tăng sản lượng trứng, cải thiện chất lượng trứng và giảm tỷ lệ trứng loại thải [13] Hơn nữa, nhiều nghiên cứu còn chỉ ra rằng chính khẩu phần ăn bổ sung sản phẩm probiotic giúp tăng trọng lượng vỏ trứng và độ dày vỏ trứng [21] Balevi và cộng sự (2001) phát hiện ra rằng lợi trong khẩu phần ăn có bổ sung sản phẩm thương mại Protexin ™ giúp làm giảm tỷ lệ trứng bị vỡ [21] Yoruk và cộng sự (2004) nhận thấy rằng sản lượng trứng tăng tuyến tính khi tăng hàm lượng men vi sinh

(Lactobacillus spp + Enterococcus faecium + Bifidobacterium bifidum +

Aspergillus oryzae) trong thời kỳ đẻ muộn của gà [22] Panda và cộng sự

(2003) báo cáo về việc đánh giá khi bổ sung Lactobacillus vào khẩu phần ăn

theo tỷ lệ 100 mg / kg và 200 mg / kg thức ăn không nhận thấy cải thiện giá trị FCR giữa hai tỷ lệ bổ sung, nhưng ghi nhận về tăng sản lượng trứng, trọng lượng trứng và độ dày vỏ trứng đã được cải thiện đáng kể khi bổ sung

Lactobacillus với tỷ lệ 200 mg/kg thức ăn [23] Panda và cộng sự (2008) chỉ

ra rằng chế độ ăn bổ sung Lactobacillus sporogenes ở mức 100 mg (6 × 108bào tử) cho một kg thức ăn cho thấy hiệu quả đáng kể về tăng sản lượng trứng, độ bền của vỏ trứng, trọng lượng vỏ và độ dày của vỏ ở gà đẻ [24] 1.5.1.2 Ứng dụng của probiotic trong xử lý chất thải dư thừa trong chăn

nuôi

Trong những thập kỷ qua, việc sử dụng các sản phẩm probiotic trong

xử lý chất thải chăn nuôi đang được ứng dụng rộng rãi đặc biệt ở các địa

phương có diện tích chăn nuôi lớn Trong ngành chăn nuôi gia cầm, Bacillus

spp là nhóm vi khuẩn được sử dụng rộng rãi, chúng được cho là có khả năng giảm sự phát thải khí NH3 từ phân thải ra đối với nhóm gia cầm được bổ sung các lợi khuẩn này trong khẩu phần ăn Theo một số nghiên cứu chỉ ra rằng gà

thịt được bổ sung B subtilis vào khẩu phần ăn cho thấy hiệu quả làm giảm

NH3 và giảm hàm lượng vi khuẩn gây bệnh trong chất thải [3] Ahmed và

cộng sự (2013) cũng có báo cáo chỉ ra rằng việc bổ sung Bacillus

amyloliquefaciens vào khẩu phần ăn cũng cho thấy tác dụng giảm NH3 trong chất thải trong quá trình nuôi [13] Tang và cộng sự (2018) đưa ra hiệu quả

của B amyloliquefaciens trong khẩu phần ăn của gà đẻ giúp giảm hàm lượng

E coli, Samonella và khí thải amoni trong chất thải [19] Nhóm Bacillus spp

có khả năng sản sinh các enzyme ngoại bào như amylase, xylanase, cellulase, protease, lipase … giúp phân hủy các chất hữu cơ dư thừa trong chất thải vật nuôi – đây chính là nguồn dinh dưỡng để các vi sinh vật có hại phân hủy tạo

ra ammoni, H2S gây mùi hôi thối, ô nhiễm Nhiều nghiên cứu chứng minh khả năng khử amoni và chuyển hóa H2S của nhóm vi khuẩn Bacillus spp

1.5.2 Các sản phẩm probiotic sử dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương

• Ngăn ngừa sự phát triển

vi khuẩn có hại, giúp phòng ngừa viêm ruột, tiêu chảy, phù đầu do E.coli gây ra

• Kích thích tăng tỉ lệ tiêu hóa thức ăn, tăng

indicus

Chất mang vừa đủ 1kg

Độ ẩm <10%

Không có hoocmon và kháng sinh

năng suất trứng, tăng phẩm chất và chất lượng trứng

• Cải thiện màu sắc lòng

• Ức chế vi khuẩn lên men thối, làm giảm mùi hôi, nồng độ ammonia trong chuồng trại, giảm thiệt hại do bệnh hô hấp

2

Siêu men vi sinh

Biolin cho gia súc,

gia cầm

B subtilis + B

licheniformis ≥ 108CFU/g

Một số enzyme, nấm men

Phòng bệnh cho vật nuôi thay thế kháng sinh

Phù hợp chăn nuôi với cám công nghiệp

Tiết kiệm chi phí chăn nuôi, giảm mùi hôi chuồng trại

Chịu kháng sinh

3 Bio-Probiotic

Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces cerevisiae, Dextrose

• Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các chất dinh dưỡng

• Tiêu hoá triệt để dinh dưỡng trong thức ăn, giảm hệ số thức ăn

• Nâng cao hệ miễn dịch, phòng ngừa rối loạn tiêu hoá

• Cân bằng ổn định hệ vi sinh đường ruột

• Tăng tốc độ sinh trưởng

• Tăng năng xuất vật nuôi

• Giảm mùi hôi của phân thải ra, giảm khí độc chuồng trại

Dòng sản phẩm xử lý chất thải chăn nuôi

1 BALASA-N01

Bacillus subtilis, Lactobacillus,

Saccharomyces cerevisiae và bột sắn,

cám gạo

Hấp thu triệt để các chất dinh dưỡng, ức chế các VSV gây mùi, giảm phát thải khí NH3, H2S, CH4… - Bổ sung vi khuẩn có lợi vào nền chuồng của gia súc, gia cầm làm tăng khả năng phân hủy, xử lý nước thải hữu cơ - Hạn chế các mầm bệnh có hại, làm sạch môi trường bằng giải pháp vi sinh an toàn

2 Bio-Asia 03

-Phân hủy nhanh chất thải hữu cơ trong chăn nuôi;

- Dùng làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi, giảm mùi hôi thối, khí độc trong chuồng nuôi;

-Bổ sung vi sinh vật

có lợi vào chất thải, làm tăng khả năng phân hủy, xử lý nước thải chăn nuôi

- Hạn chế các mầm bệnh có hại, làm sạch môi trường bằng giải pháp vi sinh an toàn

vi sinh vật có hại trong không khí

Vi khuẩn Bacillus

Lactobacillus

chuồng nuôi

-Giảm lượng BOD, COD trong nước thải chuồng nuôi gia súc, gia cầm

-Phân hủy các chất thải hữu cơ trong chăn nuôi

-Làm đệm lót sinh học: Bổ sung vi khuẩn

có lợi vào nền chuồng của gia súc, gia cầm làm tăng khả năng phân hủy, hạn chế các mầm bệnh

-Dùng để ủ phân chuồng và các rác thải hữu cơ tạo nguyên liệu đầu vào để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, rút ngắn thời gian ủ

-Hoàn toàn không độc hại với môi trường, vật nuôi và sức khỏe con người

acidophilus, nấm men Saccharomyces

cerevisiae, vi khuẩn quang hợp tía

Bacillus indicus là nhóm vi khuẩn Gram dương, sinh nội bào tử, có khả

năng sinh sắc tố carotenoid được công bố lần đầu tiên bởi nhóm nghiên cứu của Le và cộng sự (2006) [25] Chính đặc tính này, làm cho nhóm vi khuẩn

sinh sắc tố carotenoid như B indicus phù hợp với ứng dụng bổ sung vào thức

ăn cho gà đẻ trứng

Màu của lòng đỏ là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của trứng mà chỉ tiêu này lại bị ảnh hưởng bởi lượng carotenoid trong khẩu phần

ăn Nghiên cứu chỉ ra rằng, caroteniod được sinh tổng hợp bởi nhóm B indicus

sẽ được sản sinh trực tiếp và bám dính trong màng ruột của vật nuôi giúp cải thiện màu sắc lòng đỏ trứng, cũng như tăng chất lượng thịt gà

B indicus hình thành bào tử tạo ra các sắc tố, chủ yếu là carotenoid, với

giả định là vai trò bảo vệ chống lại sự chiếu xạ của tia cực tím và các dạng phản ứng oxy Một nghiên cứu toàn diện của Đại học Hoàng gia Holloway

Luân Đôn (RHUL) của Bacillus sắc tố đã xác định sắc tố và cấu trúc carotenoid do những vi khuẩn này tạo ra Một loạt các nhóm Bacillus spp có

chứa sắc tố carotenoid đã được phân lập [26] Những vi khuẩn này có khả năng hoạt động như men vi sinh, có lợi cho sức khỏe và thuộc tính màu sắc của carotenoid Các sắc tố phổ biến nhất được tìm thấy là vàng, cam và hồng Các carotenoid bao gồm các dẫn xuất keto hydroxyl-caroten, astaxanthin, 4- ketozeaxanthin, echinenone, một dẫn xuất hydroxyl-echinenone, phenicoaxanthin, canthaxanthin, zeaxanthin và hoặc α-caroten

Từ năm 2009 đến 2012, một chương trình khảo sát của Liên minh Châu

Âu đã tài trợ 3,5 triệu € cho chương trình có tên COLOSPORE Dự án do Giáo sư Simon điều phối, đã thực hiện một cuộc tìm hiểu chuyên sâu về các nguồn carotenoid có lợi mới và xác định được một tập hợp các vi khuẩn có khả năng sinh sắc tố carotenoid, mỗi vi khuẩn trong số đó là một nguồn mới của carotenoid [27]

Nghiên cứu toàn diện về Colourpore (Bacilli sắc tố) được thực hiện tại RHUL cho thấy ưu thế của ba loại carotenoid với cực đại hấp thụ ở 455nm, 467nm và 492nm, tương ứng với các màu có thể nhìn thấy lần lượt là vàng, cam và hồng Chức năng của carotenoid là bảo vệ quang, và các bào tử chứa carotenoid thể hiện mức độ chống lại bức xạ UV cao hơn đáng kể so với

Bacillus không chứa carotenoid trong cùng một loài Phân tích sinh hóa của

các carotenoid tạo ra màu vàng hoặc sắc tố cam sản sinh từ nhóm vi khuẩn B

indicus đã được thực hiện và chứng minh trong nghiên cứu này

Dữ liệu sắc ký, UV / Vis và khối phổ (MS) đã cho thấy con đường sinh

tổng hợp carotenoid C30 ở các loài Bacillus [28] Apophytoene là một trong

số các sản phẩm trung gian thuộc nhóm carotenoid được sinh tổng hợp bằng

con đường này Có rất nhiều nhóm carotenoid có trong các loài Bacillus là các

dẫn xuất oxy hóa của apolycopene, được tạo thành nhờ sự glycosyl hóa và hoặc este hóa Các gốc axit béo (C9 đến C15) gắn với các gốc đường qua liên

kết este được phát hiện bằng cách xà phòng hóa và phân tích kỹ thuật khối phổ/khối phổ (MS / MS) Các apocarotenoid phong phú nhất được xác định là các este glycosyl-apolycopene và glycosyl-4’-metyl-apolycopenoate Phân

tích những carotenoid này trong quá trình hình thành phát triển của bào tử B

indicus đã cho thấy 5-glycosyl-4’-methyl-apolycopenoate được sinh tổng hợp

sự hình thành bào tử của loài này Các con đường sinh tổng hợp tiềm năng để

hình thành các apocarotenoid này trong quá trình sinh trưởng của B indicus

và của bào tử đã được thực hiện nhờ các chất trung gian và các sản phẩm cuối cùng đã được tạo ra Bằng các kỹ thuật sinh hóa người ta đã chứng minh có

mặt của carotenoid và các dẫn xuất của chúng trong B indicus Sắc tố vàng

chiếm ưu thế trong tế bào sinh dưỡng, trong khi sắc tố da cam hình thành được tăng cường trong quá trình bào tử Chính khả năng sinh sắc tố này ở

nhóm vi khuẩn B indicus là một nền tảng để giúp xác định tầm quan trọng

của chúng trong lĩnh vực công nghệ sinh học đối với sức khỏe, thực phẩm và lĩnh vực thức ăn chăn nuôi [28]

1.6.2 Bacillus subtilis ứng dụng trong xử lý chất thải chăn nuôi

Bacillus subtilis là một loài vi khuẩn có hình que (trực khuẩn), gram

dương, ưa khí không bắt buộc B subtilis còn được gọi là trực khuẩn cỏ hoặc

trực khuẩn rơm vì hay được tìm thấy trong cỏ, rơm và cả đất; tuy nhiên chúng phát triển nhiều trong ống tiêu hóa của người và nhiều loài gia súc, nhất là động vật nhai lại, có lợi cho người nên cũng gọi là lợi khuẩn Loài này được chú ý nhiều vì có lợi và là sinh vật mô hình trong nhiều nghiên cứu khoa học, nhất là trong di truyền học, đồng thời cũng là đối tượng thuận lợi để sản xuất một số loại protein cho con người trong công nghệ sinh học

Trong điều kiện không thuận lợi, B subtilis thường tồn tại ở trạng

thái bào tử, có lớp vỏ khá dày và cứng chịu đựng được điều kiện môi trường

khắc nghiệt Chính đặc tính này đã được ứng dụng để tạo nên các chủng B

subtilis có lợi được bảo quản lâu dài và chế tạo thành sản phẩm như một loại

thuốc điều trị bệnh cho con người và động vật

B subtilis có rất nhiều ứng dụng do có khả năng sinh trưởng tốt trong

các điều kiện, là nhóm vi khuẩn sinh nội bào tử nên B subtilis rất ổn định

trong các điều kiện khắc nghiệt, do đó, chúng có khả năng cạnh tranh để loại

bỏ các vi sinh vật có hại trong môi trường Ngoài ra, B subtilis còn có khả

năng sản sinh các enzyme ngoại bào như: cellulase, protease, xylanase,

amylase, … rất phù hợp ứng dụng trong việc xử lý các chất hữu cơ dư thừa trong chất thải chăn nuôi, lipit và cellulose Đặc biệt, chúng còn tham gia vào

quá trình amoni hóa, phản nitrit và nitrat, B subtilis có khả năng sinh các chất

kháng khuẩn ức chế các vi sinh vật gây thối, gây hại, ngoài ra nhóm vi khuẩn

B subtilis còn có khả năng sản sinh ra các chất giúp làm giảm H2S và các độc

tố sinh ra trong chất thải môi trường

1.7 Saccharomyces cerevisiae ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng

thương phẩm

Saccharomyces cerevisiae là một loài nấm men được biết đến nhiều

nhất có trong bánh mì nên thường gọi là men bánh mì là một loại vi sinh vật

thuộc chi Saccharomyces lớp Ascomycetes ngành nấm Loài này có thể xem là

loài nấm hữu dụng nhất trong đời sống con người từ hàng ngàn năm trước đến nay Nó được dùng rộng rãi trong quá trình lên men làm bánh mì, rượu và bia.

Nấm men S cerevisiae được tìm thấy trong số các chế phẩm sinh học

và prebiotics, đã được Liên minh Châu Âu và FDA phê duyệt là vi sinh vật an toàn cho được phép bổ sung vào thức ăn cho động vật [29] Tế bào nấm men

S cerevisiae thường có thể chiếm từ 10-25% tổng lượng khô chất của tế bào

tùy thuộc vào điều kiện sinh trưởng Phần trăm oligosaccharide trong là 90% và phần còn lại 10 hoặc 15% là protein [30] Người ta đã ước tính rằng phần trăm polysaccharide mà thành tế bào nấm men có thể chứa có thể là khoảng 85-90% và 10-15% của các protein Ở quy mô cấu trúc, thành tế bào nấm men là được tạo thành bởi ba nhóm polysaccharid: 1) mannose và polyme mannoprotein, 2) glucose polyme hoặc α-glucanes và 3) N-acetylglucosamine polyme hoặc kitin Điều này cho thấy việc bổ sung thành phần nấm men vào khẩu phần ăn của vật nuôi sẽ giúp tăng thêm nguồn dinh dưỡng tự nhiên trong tế bào nấm men, cũng như bổ sung thành phần vi sinh vật có lợi cho hệ tiêu hóa [29]

85-Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng nấm men có khả năng điều chỉnh hệ thống miễn dịch của vật chủ thông qua tương tác cụ thể với một số tế bào có khả năng miễn dịch [31] Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc bổ sung nấm men trong khẩu phần ăn làm giảm số lượng các mầm bệnh đường ruột bằng cách làm giảm

sự phát triển của vi khuẩn có hại thông qua khả năng sản sinh enzyme và tạo acid lactic, giúp cho đường tiêu hóa có tính axit ức chế sinh trưởng của các vi khuẩn gây bệnh Ngoài ra, nấm men là nguồn protein tốt (40–45%) và các chất

dinh dưỡng thiết yếu khác, giúp tăng khả năng tiêu hóa và chất dinh dưỡng [32] Nấm men chứa oligosaccharides mannanase, một chất phụ gia thức ăn có trong thành tế bào nấm men kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong ruột

[33] Santin và công sự (2001) đã báo cáo tác dụng khi bổ sung S cerevisiae (0,1

và 0,2%) đến tăng trưởng của ở gà thịt [34]

Nấm men có tiềm năng làm phụ gia thức ăn chăn nuôi cho gia cầm có thể là do tác dụng lợi khuẩn [35], khả năng kích thích miễn dịch và giá trị dinh dưỡng cao Bổ sung nấm men với liều lượng 0,02–0,04% trong khẩu phần ăn giúp cải thiện việc hấp thu chất dinh dưỡng trên chim đẻ [36] Nghiên cứu này cũng tương tự với kết quả nghiên cứu của nhóm nghiên cứu Yousefi

và Karkoodi (2007) và nhóm nghiên cứu Yalcın và cộng sự (2010) cũng chỉ

ra rằng khi bổ sung nấm men trong khẩu phần ăn giúp nâng cao hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR) ở gà đẻ [37], [38] Nghiên cứu của Yalcin và cộng sự (2008) ghi nhận việc gà đẻ tăng cân tốt hơn khi ăn thức ăn có chứa 0.2% nấm men so với nhóm đối chứng sử dụng thức ăn không bổ sung nấm men [38]

1.8 Sản phẩm Elac-Grow và Han-Proway

Sản phẩm Elac-Grow và Han-Proway được công ty TNHH Dược Hanvet nghiên cứu, sản xuất và cho ra mắt thị trường năm 2019 Với định hướng ban đầu, sản phẩm Elac-Grow bổ sung thức ăn, nước uống cho gia cầm

đẻ, sản phẩm Han-Proway xử lý chất thải chăn nuôi là hai sản phẩm với mục đích riêng rẽ có thông tin sản phẩm như sau:

Bảng 1 3: Thông tin sản phẩm Elac-Grow và Han-Proway

Tên sản phẩm Thành phần Công dụng Hướng dẫn sử

dụng Elac-Grow E faecium

Vitamin B2 4.500.000 UI

 Bổ sung vi khuẩn có lợi, giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột

 Vi khuẩn E

faecium sinh trưởng và phát triển nhanh trong đường ruột vật nuôi, giúp giảm

1000 gam GROW vào 1000 lít nước sạch đã làm mát hoặc trộn đều vào 1000kg thức ăn Dùng định kỳ 3 ngày liên tục / tuần

ELAC- Sử dụng cho

Vitamin B6 2.350 mg

Vitamin B12 11.500 mg

Vitamin K 4.500 mg

Vitamin C 5.000 mg

MgSO 4 12.250 mg

CuSO 4 12.250 mg

ZnSO 4 12.250 mg

Calcium D 5.375 mg

DL-Methionine 12.000 mg

Niacinamide 16.750mg

Citric acid 1.000 mg

Lysine 15.250 mg

Tá dược vừa đủ 1 kg

pH đường ruột, sản sinh nhiều lacticine và bacteriocin là các kháng sinh tự nhiên giúp cạnh tranh và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh: E coli, Salmonella,

Clostridium giúp phòng bệnh cho vật nuôi, giảm mùi hôi của phân

 Hoạt hóa các đại thực bào, kích thích sản xuất kháng thể IgA, giúp tăng cường sức khỏe vật nuôi

và khả năng chống lại các stress

vitamin nâng cao thể trạng vật nuôi, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thức

ăn, tăng trọng ở vật nuôi

 Đối với gia cầm đẻ trứng: giúp quả trứng đồng đều, cứng vỏ, tăng màu sắc lòng đỏ, kéo dài thời gian khai thác trứng

vật nuôi trước và sau khi chuyển đàn

để giảm stress cho vật nuôi Hoặc sử dụng sau khi vật nuôi sử dụng kháng sinh

 Đối với vật nuôi bị mắc các bệnh về đường tiêu hóa có thể tăng liệu trình sử dụng lên đến 5 ngày

Lưu ý:

 Không sử

ELAC-GROW cùng các chất sát khuẩn, kháng sinh

 Sản phẩm

đã pha vào nước cần sử dụng hết trong vòng 6 giờ

 Sản phẩm không chứa hormone, kháng sinh, hóa chất độc hại

 Vệ sinh hệ thống máng uống trước và sau khi sử dụng

Han-Proway Bacillus licheniformi

hôi chuồng trại trong chăn nuôi

 Xử lý rác thải, khử mùi hôi của rác, nước thải

 Bổ sung vi sinh vật có lợi, phân giải các chất thải hữu cơ làm phân bón

 Cải thiện môi trường sinh thái của đất và nước đồng thời ức chế, tiêu diệt tác nhân gây bệnh, gây hại

Chuồng nuôi gia cầm

nền:

+ Nuôi trực tiếp trên nền chuồng: trải một lớp trấu dày 3-5 cm, rắc trực tiếp Han- Proway lên lớp trấu với liều lượng 1kg chế phẩm cho 80-100 m2 nền chuồng Thả gia cầm vào nuôi, định

kỳ 7-10 ngày rắc chế phẩm/lần Không cần phải ra phân trong quá trình nuôi

+ Làm lớp đệm lót sinh học trước khi thả gia cầm: sử dụng 1 kg chế phẩm Han-Proway rải đều cho 40-50 m2 đệm lót (đã có sẵn lớp trấu/mùn cưa dày 10-15 cm), sau đó dùng cào đảo đều lớp đệm lót, tưới nước

để lớp đệm lót đạt

độ ẩm khoảng 50%, dùng bạt phủ kín lớp đệm lót,

40-sau 3-5 ngày bỏ lớp bạt phủ ra có mùi thơm lên men thì thả gia cầm vào Định kỳ 7 -

10 ngày bổ sung chế phẩm 1 lần Duy trì kỹ thuật cho lớp đệm lót trong suốt vụ nuôi

lồng: sử dụng 1 kg chế phẩm Han- Proway cho 80-

100 m 2 nền chuồng (đã được dải 1 lớp trấu 3 - 5 cm), thả gia cầm vào lồng nuôi Sau 3-5 ngày dùng cào đảo đều nền phân Tùy thuộc vào mật

độ và độ tuổi, định

kỳ 7 - 10 ngày bổ sung chế phẩm 1 lần

Lưu ý: Quá trình

bổ sung chế phẩm nên kết hợp với đảo đều phân để sản phẩm được phân tán đều, tăng

độ tơi xốp và khô phân (đặc biệt là trong tháng đầu tiên khi sử dụng

chế phẩm)

nuôi gia súc: sử dụng 2 kg chế phẩm Han-Proway rải đều cho 20-30 m2 đệm lót (lớp đệm lót bằng trấu/mùn cưa có

độ dày 40-50 cm), sau đó dùng cào đảo đều nền chuồng, tưới nước

để lớp đệm lót đạt

độ ẩm khoảng 50%, dùng bạt phủ kín lớp đệm lót, sau 3-5 ngày bỏ lớp bạt phủ ra có mùi thơm lên men thì thả gia súc vào Định kỳ 7 - 10 ngày bổ sung chế phẩm 1 lần Duy trì kỹ thuật cho lớp đệm lót trong suốt

40-vụ nuôi

 Ủ phân, xử

lý chất thải: 1 kg Han-Proway trộn đều với 1000 kg phân, phủ bạt kín tránh nước ngấm vào, sau khoảng 1 tháng khi đã thấy phân hết mùi hôi

và phân khô tơi xốp là có thể sử dụng để bón cây trồng Hoặc bổ sung trực tiếp 1kg Han-Proway cho 10-20 m 3 bể Biogas

Mong muốn được nâng cao chất lượng sản phẩm và kết hợp hai sản phẩm như một giải pháp chăn nuôi an toàn sinh học cho đối tượng cụ thể là gà

đẻ trứng thương phẩm Chúng tôi xây dựng đề tài: “Nghiên cứu cải tiến bộ chế phẩm vi sinh ELAC-GROW và HAN-PROWAY nhằm ứng dụng trong chăn nuôi gà đẻ trứng thương phẩm’’ Tính mới của đề tài chính là

sử dụng các chủng vi khuẩn có đặc tính nổi bật như chủng B indicus có khả năng sản sinh carotenoid, chủng S cerevisiae có lợi cho đường ruột, giúp

chuyển hóa các chất dinh dưỡng bổ sung trong công thức sản phẩm

Elac-Grow và chủng B subtilis có khả năng sinh enzyme giúp phân giải các chất

hữu cơ dư thừa, chuyển hóa khí thải (amoniac) trong chất thải chăn nuôi bổ sung trong công thức sản phẩm Han-Proway

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Chúng tôi tiến hành các thí nghiệm trong quá trình nghiên cứu tại phòng nghiên cứu và sản xuất sinh phẩm thuộc phân xưởng Probiotic – công

ty TNHH Dược Hanvet và Phòng Công nghệ sinh học môi trường – Viện Công nghệ Sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2.1.1 Các nguyên liệu vi sinh vật

- Chủng vi khuẩn B indicus (HV-PR131) trong bộ giống thuộc phân xưởng

Probiotic, công ty TNHH Dược Hanvet

- Nguyên liệu Bacillus HV-PR002 là nguyên liệu được sản xuất tại phân xưởng Probiotic – Công ty TNHH Dược Hanvet, có thành phần B subtlis mật

độ vi sinh vật đạt 8×109 CFU/g

- Nguyên liệu nấm men với tên thương mại Actisaf có thành phần S

cerevisiae mật độ vi sinh vật đạt 5×109 CFU/g được nhập khẩu từ Pháp

2.1.2 Các sản phẩm thương mại hóa

- Sản phẩm Elac-Grow bổ sung thức ăn nước uống và sản phẩm Han-Proway

xử lý chất thải chăn nuôi, được sản xuất tại Công ty TNHH Dược Hanvet, địa chỉ nhà máy sản xuất: Khu Công nghiệp, Phố Nối A, thị trấn Bần Yên Nhân,

Mỹ Hào, Hưng Yên

Bảng 2 1.Thông tin thương mại của bộ sản phẩm Tên sản

ZnSO4 12.250 mg Calcium D 5.375 mg DL-Methionine 12.000 mg Niacinamide 16.750mg Citric acid 1.000 mg Lysine 15.250 mg

Tá dược vừa đủ 1 kg Han-

Proway

(dùng để

xử lý

phân gà)

Bacillus licheniformi 2.7 x 109 CFU

Bacillus megaterium 2.5 x 109 CFU

Lactobacillus acidophilus 3 x 109 CFU

Tá dược vừa đủ 1kg

2.2 Vật liệu nghiên cứu

2.2.1 Môi trường, hóa chất

2.2.1.1 Môi trường

Các môi trường sử dụng trong nghiên cứu: Tryptic soy agar (TSA,

105458, Merck), Tryptic soy broth (TSB, 105459, Merck), Nutrient broth (NB, 105443, Merck), Nutrient agar (NA, 105450, Merck), MacConkey agar (MC, 100205, Merck), MRSA (110660, Merck), MRSA2 là môi trường có thành phần của môi trường MRSA tuy nhiên pH được điều chỉnh xuống 5.5, môi trường HV-MT01 có thành phần chiết xuất từ đỗ tương, dịch chiết khoai tây và dịch trùn quế do công ty TNHH Dược Hanvet sản xuất

2.2.1.2 Hóa chất: Các hóa chất tinh khiết và được mua từ các hãng uy tín

Bảng 2 2 Các thiết bị dùng trong nghiên cứu STT Tên thiết bị Nước SX Mục đích sử dụng

1 Tủ hấp tiệt trùng 1000 lít Việt Nam Tiệt trùng dụng cụ, môi trường

2 Tủ sấy tiệt trùng CTCI Trung Quốc Tiệt trùng dụng cụ

3 Cân kỹ thuật OHAUS Trung Quốc Cân môi trường, hóa chất

4 Cân phân tích Trung Quốc Cân dung môi, nguyên liệu

5 Máy bơm hút khí Trung Quốc Nén và bơm khí lọc dịch

7 Buồng an toàn sinh học Việt Nam Thao tác vô trùng

8 Máy đo quang UV-VIS Trung Quốc Nuôi cấy giống nhỏ

9 Tủ ấm lắc Hàn Quốc Nuôi cấy giống

10 Kính hiển vi Đức Kiểm tra vi khuẩn

11 Máy đo pH Singapore Đo pH môi trường, dung môi

12 Tủ lạnh -80 o C Đan Mạch Bảo quản giống

13 Hệ thống nồi lên men 5

14 Máy đo khí Bosean

H-4S Trung Quốc Đo khí thải trong chuồng nuôi

15 Thước đo màu sắc lòng

đỏ trứng Việt Nam Đánh giá màu sắc lòng đỏ trứng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Đánh giá tính đối kháng của các thành phần vi sinh trong công thức sản phẩm

Tiến hành đánh giá tính đối kháng của các thành phần vi sinh trong công thức cũ và các thành phần vi sinh bổ sung trong công thức cải tiến sử dụng phương pháp cấy ria vạch thẳng vuông góc [39]: Tiến hành ria chủng vi

khuẩn B indicus HV-PR131, chủng E faecium trong sản phẩm Elac-Grow và chủng S cerevisiae trong nguyên liệu Actisaf được cấy vạch trên môi trường

TSA và MRSA2 sau đó ủ ở điều kiện 37oC, kiểm tra sau 24 – 48h nuôi cấy

Đối với sản phẩm Han-Proway cải tiến, tiến hành ria chủng vi khuẩn B

subtilis HV-PR002 với các chủng B licheniformis, B megaterium, L

acidophilus trên môi trường NA, MRSA2 sau đó ủ ở điều kiện 37oC, kiểm tra sau 24 – 48h nuôi cấy

2.3.2 Nghiên cứu một số điều kiện sản xuất tối ưu cho nguyên liệu vi sinh

B indicus

2.3.2.1 Nghiên cứu môi trường tối ưu cho nuôi cấy chủng B indicus

Chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131 được khảo sát nuôi cấy trên quy

mô bình tam giác 1 lít Giống vi khuẩn HV-PR131 được giữ ở lạnh sâu -80oC, ria hoạt hóa trên môi trường TSA, ủ ấm 37oC, sau 24h tiến hành cấy trên các môi trường dinh dưỡng khác nhau để chọn lựa nguồn dinh dưỡng phù hợp cho sinh trưởng của chủng này

Môi trường dinh dưỡng khảo sát trong nghiên cứu là NB, TSB, HV-MT01,

YE 1 % ở điều kiện pH= 7.5 hấp khử trùng 121o C, 15 phút

Thí nghiệm tiến hành nuôi cấy ở các điều kiện nhiệt độ 37o C, lắc 150 rpm Lấy mẫu xác định mật độ tế bào trong các môi trường nuôi cấy ở các giờ khác nhau (4; 8; 12; 16; 20; 24; 28 và 32h)

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần

2.3.2.2 Nghiên cứu một số điều kiện sinh lý sinh hóa tối ưu cho nuôi cấy chủng B indicus

Sau khi chọn được môi trường dinh dưỡng thích hợp, tiến hành thí nghiệm tối ưu điều kiện pH, nhiệt độ nuôi cấy của chủng vi khuẩn HV-PR131 trên quy mô bình tam giác 1 lít Giống vi khuẩn HV-PR131 được giữ ở lạnh sâu -80oC, ria hoạt hóa trên môi trường TSA, ủ ấm 37oC, sau 24h tiến hành cấy trên môi trường HV-MT01 ở điều kiện pH=6,5; 7; 7,5; 8 và điều kiện 30,

37 và 40oC, nuôi cấy lắc 150 rpm

Lấy mẫu xác định mật độ tế bào trong môi trường nuôi cấy ở các giờ khác nhau (4; 8; 12; 16; 20; 24, 28 và 32h)

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần

2.3.2.3 Nghiên cứu tối ưu quy trình lên men chủng B indicus HV-PR131

Sau khi lựa chọn được điều kiện môi trường, pH, nhiệt độ nuôi cấy tối

ưu cho chủng vi khuẩn B indicus HV-PR131, tiến hành khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng khí cấp vào đến sinh trường của chủng vi khuẩn B indicus HV-

PR131 trên hệ thống nồi lên men 5 lít

Giống vi khuẩn B indicus HV-PR131 được giữ ở lạnh sâu -80oC, ria hoạt hóa trên môi trường TSA, ủ ấm 37oC, sau 24h tiến hành cấy trên môi trường HV-MT01 ở điều kiện pH= 8 và điều kiện 40oC, nuôi cấy lắc 150 rpm, sau 18h cấy chuyển sang nồi lên men 5 lít được cấp khí 0,5; 1 và 1,5 lít/phút

Lấy mẫu xác định mật độ tế bào trong môi trường nuôi cấy ở các giờ khác nhau (4; 8; 12; 16; 20; 24, 28 và 32h)

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần

2.3.2.4 Phương pháp tạo nguyên liệu vi sinh B indicus HV-PR131

Sau khi đã lựa chọn được điều kiện lên men tối ưu, tiến hành lên men

và thu sinh khối bằng phương pháp ly tâm 4000 rpm, ở 4oC Sinh khối thu được phối trộn với tá dược là tinh bột sắn, đường maltodextrin và sấy khô ở 45-50oC đến khi độ ẩm đạt dưới 8% Thu nguyên liệu vào túi nilong dày, kín, bảo quản ở phòng thoáng mát, tránh ánh sáng

2.3.3 Xây dựng công thức sản phẩm

2.3.3.1 Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ vi sinh vật bổ sung cho công thức cải tiến Elac-Grow

Thí nghiệm được bố trí tại khu chăn nuôi, Công ty TNHH Dược Hanvet

- Bố trí đàn gà đẻ giống Hy-line: độ tuổi 29 tuần tuổi, chia làm 7 chuồng:

- Chuồng nuôi: chuồng nền hở, diện tích 20 m2

- Số lượng gà mỗi chuồng: 30 con, sử dụng thức ăn cám bột của công ty

+ Chuồng 1: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu B indicus HV-PR131

với hàm lượng 5×107 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 2: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu B indicus HV-PR131

với hàm lượng 5×108 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 3: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu B indicus HV-PR131

với hàm lượng 1×109 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 4: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu S cerevisiae (Actisaf)

với hàm lượng 1×107 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 5: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu S cerevisiae (Actisaf)

với hàm lượng 3×107 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 6: bổ sung vào khẩu phần ăn nguyên liệu S cerevisiae (Actisaf)

với hàm lượng 5×107 CFU/kg thức ăn, cho ăn hàng ngày

+ Chuồng 7: không bổ sung các sản phẩm vi sinh vào khẩu phần ăn

- Sau 1 tháng: tiến hành thu nhặt trứng kiểm tra chất lượng trứng (khối lượng trứng, màu sắc lòng đỏ, khối lượng lòng đỏ và tỷ lệ protein trong lòng đỏ trứng) hàng ngày liên tục trong 4 tuần để xác định tỷ lệ vi sinh vật

bổ sung trong công thức sản phẩm cải tiến

2.3.3.2 Phương pháp xác định khả năng khử amoni của chủng B subtilis PR002

HV-Chuẩn bị các bình tam giác 1 lít có chứa 500 ml môi trường NB bổ sung 0.03 mg/ml NH4Cl