4/15/2017
1
Chương III
HỆ VI SINH VẬT ĐƯỜNG TIÊU
HÓA VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC VI
SINH VẬT PROBIOTICS TRONG
CHĂN NUÔI
Nội dung chương
1.Hệ vi sinh vật đường tiêu hoá động vật
2.Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột
3.Vai trò của các vi sinh vật probiotics
trong chăn nuôi
3.1. Hệ vi sinh vật đường tiêu hoá vật nuôi
* Môi trường -đường tiêu hoá
-Nơi thực hiện chức năng dinh dưỡng có cường độ cao
(nghiền - tiêu hoá - hấp thu - bài tiết).
-Hoạt động sinh lý của môi trường diễn ra đều đặn và có quy luật
(Thức ăn miệng dạ dày ruột non ruột già ra ngoài)
- Có các dịch tiết: do niêm mạc dạ dày ruột và các tuyến phụ (nước
bọt,dịch mật,dịch tuỵ) trong có chứa các men giúp cho tiêu hoá:
pepsin, chymosin, lipase, trypsin, chymotrypsin,
carboxypeptidase).
-Nhiệt độ ổn định
-Độ pH: tăng dần từ dạ dày ruột (pH 1,5 – 64-6 6 -7,5)
-Tiềm năng khử ôxy giảm dần từ dạ dày đến manh tràng.
3.1.1. Vi sinh vật trong khoang miệng
Khoang miệng luôn có sự cảm nhiễm một số lượng và
chủng loại lớn vsv do: môi trường giàu chất dinh dưỡng,
độ ẩm, Tothích hợp, bề mặt sẵn có cho vsv phát triển
Hệ vsv trong khoang miệng: vk, virus, nấm, ĐVNS. VK
chiếm số lượng lớn ~ 100 triệu con/ml nước bọt (người),
>600 loài khác nhau, ½ chưa xác định được
-Một số loại VK thường gặp:streptococci, lactobacilli,
staphylococci, corynebacteria,một số lượng lớn các vk kị
khí đặc biệt là bacteroides.
- VSV trong khoang miệng được đưa từ ngoài môi trường
vào theo thức ăn, nước uống
Ở điều kiện bình thường:
-Nước bọt, dịch niêm mạc khoang miệng nên VSV không
thể tồn tại lâu
- Do sự nuốt VSV xuống dạ dầy bị tiêu diệt bởi acid
dạ dày.
3.1.2. Hệ vi sinh vật trong dạ dày
-Dạ dày là môi trường không thích hợp cho vsv do
nồng độ pH thấp (axit)
-VSV trong dạ dày được đưa xuống từ khoang miệng
theo thức ăn và nước uống xuống
a. Hệ vsv của dạ dày đơn
- Hydrochloric acid – HClphá vỡ các mối liên kết
- Pepsin – phân giải protein thành polypeptides
Phần lớn VSV bị HCl (khoảng 0,2%) trong dịch vị tiêu
diệt.Một số VK đề kháng với axit hoặc ưa axit có thể tồn
tại và phát triển như Lactobacterium,, Streptococcus
lactis,trực khuẩn lao, trực khuẩn có nha bào Bacillus
subtilis,nhiệt thán …
Thỏ và ngựa:Hệ vsv ởmanh tràng tiêu hóa chất xơ
- Các vk yếm khí (1011/g) là chủ yếu:
Eubacterium cellulosolvens, Bacteroides sp., Fibrobacter
succinogenes, Ruminococcus sp….
-Nấm men (106/g): Saccharomycopsis sp.
b. Hệ vsv của dạ dày kép
Cấu tạo: Dạ dày 4 túi (3 túi trước: cỏ, tổ ong, lá sách và 1
túi sau dạ múi khế)
-Dạ tổ ong (Reticulum): TA thành khối nhai lại, dị vật (đá, mảnh
dây thép nhỏ…) giữ lại: bệnh do dị vật
-Dạ cỏ (Rumen): tiêu hóa, lên men (VK-yếm khí, hóa học)
-Dạ lá sách (Omasum): nghiền nhỏ TAhấp thu nước, VFA
-Dạ múi khế (Abomasum): giống dạ dày của dạ dày đơn, tiêu hóa
TA = hóa học, enzyme tiêu hóa (pepsin, rennin, dịch mật…), pH
giảm 62,5
4/15/2017
2
*Môi trường dạ cỏ
-Dạ cỏ chiếm 85-90% dung tích dạ dày, 75% dung tích
đường tiêu hóa.
- Tác dụng:dự trữ, nhào trộn và chuyển hóa thức ăn.Dạ
có không có tuyến tiêu hóa niêm mạc có nhiều núm
hình gai, sự tiêu hóa thức ăn nhờ hệ vsv cộng sinh
-Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vsv phát triển là do:
+ Môi trường yếm khí, nhiệt độ tương đối ổn định
trong khoảng 38-42oC, pH từ 5,5-7,4
+ Dinh dưỡng được bổ sung đều đặn từ thức ăn
- 50-80% chất dinh dưỡng của thức ăn được lên men ở
dạ cỏ
-Sản phẩm lên men chính là: các axit béo bay hơi, sinh
khối vsv, các chất khí (CH4, CO2)
*Hệ vsv dạ cỏ
Nhóm vi khuẩn:
->200 loài, 99,5% là yếm khí bắt buộc
- 1010 -1012 tế bào/ml dịch dạ cỏ
-Nhóm vi khuẩn phân giải đường
-Nhóm vi khuẩn lên men hemicellulose
-Nhóm vi khuẩn phân giải cellulose
-Nhóm vk tổng hợp amino acid từ các Nitơ
phi protein
4/15/2017
3
Sự phân bố VSV trong đường tiêu hóa của động vật
bình thường
3.1.3. Hệ vi sinh vật đường ruột
a. VSV ở ruột non
-Lactobacilli và streptococci là những VSV đầu tiên có mặt trong
tuần đầu sau khi sinh duy trì cho đến giai đoạn bú sữa với số
lượng từ 107-109CFU/g chất chứa. Các nhóm Clostridium,
Bacteroides, Bifidobacteria … xuất hiện sau đó
-Sau khi cai sữa,hệ VSV ởgia súc trưởng thành được hình
thành và ổn định, mang đặc điểm đặc trưng cho từng loài.
-Số lượng vi khuẩn ở ruột non dao động từ 107-109tế bào/g chất
chứa.Hệ VSV ởtá tràng, không tràng chủ yếu là các VK lactic
lactobacilli và streptococci. Ngoài ra còn có nhóm
Enterobacteria, Clostridium, Eubacterium và Bifidobacteria
-Hệ vi sinh vật ở đường ruột của gia súc bị ảnh hưởng bởi yếu
tố:thức ăn, giá trị pH, thời gian chuyển thức ăn từ dạ dày
xuống ruột;thời gian thức ăn lưu lại trong đường ruột
b. VSV ở manh tràng và ruột già
•Ở gia súc trưởng thành, môi trường manh tràng và ruột
già thích hợp cho vi khuẩn phát triển do lượng chất chứa
nhiều, thời gian lưu chất chứa lâu, độ pH trung tính từ 6-
7. Vì vậy, số lượng vi khuẩn ở đây lớn nhất, dao động từ
1011-1012CFU/g chất chứa.
•Hệ vi khuẩn chủ yếu là các vi khuẩn yếm khí Gram
dương như streptococci, lactobacilli, eubacteria,
clostridia, peptostreptococci. Nhóm vi khuẩn Gram âm
chỉ chiếm 10% tổng số vi khuẩn đường ruột, chủ yếu gồm
Bacteroides, Prevotella
• Vai trò của VSV ở ruột già:Phân giải chất cặn bã tạo ra
các sản phẩm độc hại cho cơ thể như CO2, NH3, H2S và
các amin hữu cơ như histamine, indol, phenol, scanton
3.1.5. Vai trò của hệ vi sinh vật đường
ruột đối với vật nuôi
a. Vai trò của VSV đường ruột đến sự
phát triển của tế bào niêm mạc ruột
VSV đường ruột có ảnh hưởng tới cấu trúc, chức
năng và sự hoàn thiện của đường ruột:
- Tăng độ dày, độ dài của lớp TB biểu mô niêm
mạc ruột, lớp lông nhung và khe biểu mô ruột dài
hơn, tăng kích thước của manh tràng
4/15/2017
4
b. Hình thành lớp rào cản (barrier) ngăn chăn sự xâm
nhập của vi khuẩn gây bệnh
•Vi khuẩn có lợi trong đường ruột có khả năng bám dính
tốt và nhanh chóng nên chúng cạnh tranh vị trí bám trên
niêm mạc ruột và cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với nhóm
gây bệnh. Vi khuẩn gây bệnh sẽ bị đào thải ra ngoài theo
phân.
•Chúng có hoạt tính lên men rất cao thành các axít hữu cơ,
làm giảm pH môi trường tạo môi trường không thuận lợi
cho vi sinh vật gây bệnh phát triển
•Cơ chế « phòng vệ » chống lại các vi khuẩn có hại nhờ các
sản phẩm trao đổi chất của nhóm vi khuẩn có lợi ví dụ như
các axit hữu cơ, axit béo bay hơi, hoạt chất kháng khuẩn
tự nhiên bacteriocins của vi khuẩn lactic có tác dụng
kháng khuẩn, kháng virus, kháng độc tố nấm mốc
c. Củng cố hệ miễn dịch đường ruột của vật chủ
•Ở gia súc non, hệ miễn dịch chưa phát triển hoàn thiện, sự
tồn tại của các vi khuẩn có lợi trong đường ruột có ảnh
hưởng tích cực đến sự phát triển và hoàn thiện hệ miễn
dịch cục bộ của vật chủ:
-Tăng số lượng lymphocyte ở lớp hạ niêm mạc,
-Tăng kích thước của mảng Peyer và hạch lympho
-Tăng cường hoạt động của đại thực bào và hoạt động thực
bào, tăng sản xuất IgA.
d. Tăng khả năng tiêu hóa hấp thu, anh hưởng tích cực đến sinh
trưởng của vật chủ
Nhiều loài VSV có khả năng sản sinh enzyme sacchrolytic
như cellulase, hemicellulase, pectinase, xylanasetăng tỷ lệ
tiêu hóa xơ, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn
3.2. VAI TRÒ CỦA CÁC VI SINH VẬT
PROBIOTICS TRONG CHĂN NUÔI
4/15/2017
5
Đặc điểm của các vi sinh vật probiotics:
•Có tác dụng tích cực đối với vật chủ. VSV được lựa chọn nên thuộc
nhóm Gram dương, kháng muối mật, kháng axit. Số lượng trong chế
phẩm tối thiểu 108CFU/g
•Đề kháng lại với các yếu tố chế biến thức ăn: nhiệt độ cao
•Phải đạt yêu cầu, quy định an toàn sinh học, an toàn vệ sinh thực phẩm
và có lợi đối với sức khỏe
•Sống được trong môi trường yếm khí của đường ruột: tỷ lệ sống sót
cao, khả năng bám dính tốt và nhanh chóng trên niêm mạc ruột. Thích
nghi và sinh trưởng nhanh chóng trong đường ruột
•Sản sinh các sản phẩm trao đổi chất hữu ích: enzyme, các chất kháng
khuẩn bacteriocins…
•Kiểm soát pH đường ruột theo xu hướng giảm
•Không gây hại cho tế bào niêm mạc ruột của vật chủ
•Có tác dụng ức chế vi sinh vật gây hại, gây bệnh
•Với các đặc điểm trên, các vi sinh vật có đặc tính probiotics được sử
dụng để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm duy trì sự cân bằng hệ sinh
thái đường ruột của vật nuôi
Sử dụng probiotics trong dinh dưỡng động
vật dưới dạng thức ăn bổ sung
•Trong dinh dưỡng động vật, probiotics được xếp vào nhóm
thức ăn bổ sung.
•Các nhóm vi sinh vật probiotics được sư dụng phổ biến nhất
trong chăn nuôi được chia thành 3 nhóm:
-Nhóm vi khuẩn lactic (Lactobacillus, Streptococcus);
-Nhóm Bacillus (B. subtilis...) và
-Nhóm nấm men (Saccharomyces cerevisiae)
•Các chế phẩm probiotics có thể là dạng đơn chủng: chỉ sử
dụng 1 chủng probiotics (L. acidophilus hoặc Bacillus
subtilis hoặc Saccharomyces cerevisiae…); Hoặc dạng đa
chủng: phối hợp nhiều chủng vi khuẩn và nấm men
Một số dạng sản phẩm probiotics phổ biến trong thực tiễn:
•Dạng cho uống (dạng bột hòa tan trong nước hoặc dung
dịch)
•Dạng cho ăn: bổ sung trực tiếp vào khẩu phần ăn
•Một số công ty sử dụng công nghệ siêu bọc
(microencapsulation matrix) hoặc chất mang composite
(alginate beads, xanthan-gellan beads, fermented milk) để
bảo vệ probiotics khỏi nhiệt độ cao khi sấy, ép viên
•Sử dụng dưới dạng bào tử của các chủng Bacillus hữu ích
được chọn lọc để giúp đề kháng với nhiệt độ cao khi sấy,
ép viên.
Liều sử dụng probiotics phải được xác định cho từng chế
phẩm riêng biệt và cho từng giai đoạn sử dụng.
Chỉ sử dụng hàm lượng lớn các probiotic trong thức ăn trong
các trường hợp:
•Hệ VSV đường ruột của vật nuôi chưa phát triển hoàn thiện
ở gia súc non
•Hệ VSV đường ruột của vật nuôi bị tác động với các yếu tố
stress như thay đổi thức ăn, vẩn chuyển, thay đổi thời tiết, sử
dụng kháng sinh dài ngày
•Khi bổ sung kháng sinh trong thức ăn nhằm mục đích phòng
bệnh, bổ sung thêm probiotics để ổn định hệ VSV đường
ruột
•Nguy cơ nhiễm bệnh cao: mới nhập đàn, khí hậu thời tiết
thay đổi, xung quanh đang có dịch....
•Thay đổi thành phần dinh dưỡng của khẩu phần: tăng
protein, phospho, Canxi, hàm lượng xơ thô thấp ..., kích
thích sự tăng sinh của nhóm vi khuẩn có hại trong đường
ruột
b. Cơ chế tác động của probiotic