Chế phẩm Probiotic – phòng và trị bệnh đường ruột cho vật nuôi

Chăn nuôi gia súc, gia cầm với mật độ cao trong quy mô công nghiệp đang trở nên phổ biến do vậy phòng trị bệnh trong trang trại là rất cần thiết. Hiện nay, phương pháp dùng thuốc kháng sinh nhằm kiểm soát bệnh đường ruột do vi khuẩn gây ra trên vật nuôi diễn ra ở nhiều nơi. Tuy nhiên, lạm dụng kháng sinh đã dẫn đến việc kháng thuốc của các chủng vi khuẩn gây bệnh, bên cạnh đó dư lượng thuốc kháng sinh trong thịt vật nuôi đã ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, để phát triển ngành chăn nuôi bền vững, cần thiết phải có phương pháp chăn nuôi sạch và năng suất cao luôn được quan tâm.

Chế phẩm probiotic được ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi vì khả năng điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột và hệ thống miễn dịch ở vật nuôi [1,2], probiotic có vai trò như thuốc phòng và trị bệnh đường ruột của vật nuôi [3–5].

Các chủng vi sinh được dùng phổ biến để sản xuất chế phẩm probiotic là: Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus, Saccharomyces, Enterococcus, Acetobacterium, Propiombacterium, Pediococcus và Bifidobacterium [6].

Phương thức tác động của probiotic

Sản xuất chất ức chế: Vi khuẩn probiotic có thể tạo ra nhiều loại chất có khả năng ức chế cả vi khuẩn gram dương và gram âm. Các chất ức chế này bao gồm axit hữu cơ, hydrogen peroxide. Những hợp chất này có thể làm giảm không chỉ số lượng tế bào sống sót mà còn có thể ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn hoặc sản xuất độc tố.

Cạnh tranh nơi cư trú trên niêm mạc ruột: Sự ức chế cạnh tranh đối với các vị trí bám dính của vi khuẩn trên bề mặt biểu mô ruột là một cơ chế hoạt động khác của probiotics [7]. Vi khuẩn đường ruột ngăn chặn sự xâm nhập trực tiếp của các sinh vật gây bệnh ở ruột bằng cách cạnh tranh thành công hơn để lấy các chất dinh dưỡng thiết yếu hoặc các vị trí gắn kết biểu mô [8].

Cạnh tranh về chất dinh dưỡng: Cạnh tranh về chất dinh dưỡng đã được đề xuất như một cơ chế của chế phẩm sinh học. Probiotics có thể sử dụng các chất dinh dưỡng bị tiêu thụ bởi các vi sinh vật gây bệnh. 

Thủy phân độc tố: Probiotics đã thể hiện khả năng tiết ra các enzyme thủy phân chống lại các độc tố của vi khuẩn và thậm chí để bất hoạt các thụ thể độc tố, do đó hạn chế phát sinh các bệnh do độc tố gây ra trên vật nuôi [9]. Theo nghiên cứu của Castagliuolo I và cộng sự (1999), chủng nấm men Sacchromyces boulardii bảo vệ động vật chống lại vi khuẩn Clostrdium difficile gây bệnh đường ruột thông qua sự suy thoái của thụ thể độc tố trên niêm mạc ruột [10].

Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch: Hệ vi sinh vật đường ruột là một thành phần quan trọng của vật chủ. Việc bổ sung probiotic đối với hệ vi khuẩn đường ruột có thể tăng cường khả năng phòng thủ, chủ yếu bằng cách ngăn chặn sự xâm chiếm của mầm bệnh và bằng cách kích thích gián tiếp, tiết chất bổ trợ đối với các chức năng miễn dịch [11]. 

Kích thích chuyển hóa thức ăn: Các vi sinh vật làm tăng hoạt động enzyme đường tiêu hóa và làm giảm hoạt động enzyme của vi khuẩn có hại.

Cải thiện khả năng tiêu hóa và tăng lượng ăn vào: probiotic làm giảm pH ruột, tiết và kích thích tiết các enzyme tiêu hóa, từ đó giúp tiêu hóa chất dinh dưỡng và tăng lượng ăn vào.

Ứng dụng probiotic trong chăn nuôi là hướng đi đúng, phù hợp với định hướng ngành chăn nuôi hữu cơ. Tuy nhiên, hiệu quả của sản phẩm probiotic phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng loại vi sinh vật, khả năng sống của chủng vi sinh trong hệ tiêu hóa, điều kiện bảo quản sản phẩm.  Qua nhiều kết quả sàn lọc và tuyển chọn các chủng vi sinh vật, Chi nhánh Viện Ứng dụng Công nghệ TP.HCM có lưu giữ bộ chủng vi sinh mang đầy đủ những đặc tính của chủng vi sinh dùng trong sản xuất chế phẩm probiotic sử dụng trong chăn nuôi.

Tài liệu tham khảo

[1]. Celiberto, L. S., Bedani, R., Rossi, E. A., & Cavallini, D. C. U. (2017). Probiotics: the scientific evidence in the context of inflammatory bowel disease. Critical reviews in food science and nutrition, 57(9), 1759-1768.

[2]. Chen, J., Wang, Q., Liu, C. M., & Gong, J. (2017). Issues deserve attention in encapsulating probiotics: Critical review of existing literature. Critical reviews in food science and nutrition, 57(6), 1228-1238.

[3]. De Llano, D. G., Gil-Sánchez, I., Esteban-Fernández, A., Ramos, A. M., Fernández-Díaz, M., Cueva, C., … & Bartolomé, B. (2017). Reciprocal beneficial effects between wine polyphenols and probiotics: an exploratory study. European Food Research and Technology, 243(3), 531-538.

[4]. Abushelaibi, A., Al-Mahadin, S., El-Tarabily, K., Shah, N. P., & Ayyash, M. (2017). Characterization of potential probiotic lactic acid bacteria isolated from camel milk. LWT-Food Science and Technology, 79, 316-325.

[5]. Srinivas, B., Rani, G. S., Kumar, B. K., Chandrasekhar, B., Krishna, K. V., Devi, T. A., & Bhima, B. (2017). Evaluating the probiotic and therapeutic potentials of Saccharomyces cerevisiae strain (OBS2) isolated from fermented nectar of toddy palm. AMB Express, 7(1), 1-14..

[6]. Oliveira, D., Vidal, L., Ares, G., Walter, E. H., Rosenthal, A., & Deliza, R. (2017). Sensory, microbiological and physicochemical screening of probiotic cultures for the development of non-fermented probiotic milk. LWT-Food Science and Technology, 79, 234-241.

[7] Goldin, B. R., Gorbach, S. L., Saxelin, M., Barakat, S., Gualtieri, L., & Salminen, S. (1992). Survival of Lactobacillus species (strain GG) in human gastrointestinal tract. Digestive diseases and sciences, 37(1), 121-128.

[8] Rolfe R (1996) Colonization resistance. In R I Mackie, B A White and R E Isaacson (ed), Gastrointestinal microbiology. Gastrointestinal microbes and host interactions. Chapman and Hall. New York. 2: 501-536

[9] Durst, L., Feldner, M., Gedek, B., & Eckel, B. (1998). Bakterien als Probiotikum in der Sauenfütterung und der Ferkelaufzucht. Kraftfutter, 9, 356-364.

[10] Castagliuolo, I., Riegler, M. F., Valenick, L., LaMont, J. T., & Pothoulakis, C. (1999). Saccharomyces boulardii protease inhibits the effects of Clostridium difficile toxins A and B in human colonic mucosa. Infection and immunity, 67(1), 302-307.

[11] McCraken Vance J, Gaskins H Rex (1999) .Probiotics and the immune system. Probiotics: A critical review. 85-111.

[12] Simon O, Vahjen W, Scharek L (2003) Microorganisms as Feed Additive-Probiotics. Proc. 9 th International Symposium on Digestive Physiology in Pigs, Banff, Canada, 1, 295-318.