Chương 3 Thức ăn bổ sung mang tính chất chăn nuôi (phụ gia chăn nuôi)

1. Chương 3Thức ăn bổ sung mang tính chất chăn nuôi (phụ gia chăn nuôi) • Axit hữu cơ • Enzymes • Probiotic, prebiotic, synbiotic • Các chất hỗ trợ chức năng miễn dịch • Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc • Hormone và các chất thuộc nhóm β - Agonist

2. Axit hữu cơ • Mục đích sử dụng - Sử dụng cách đây khoảng 10 năm, ngăn cản sự PT của nấm mốc trong TĂ - Tác động đến tỉ lệ của VSV trong đường tiêu hoá - Chống 1 số VK và nấm mốc (axit propionic). Axit hữu cơ chủ yếu tác động lên các vi khuẩn gây bệnh như E. coli và Samonella, làm vi khuẩn không gây bệnh được

3. Axit hữu cơ - Thường sử dụng dưới dạng dung dịch nên đôi khi gây khó khăn, có thể sử dụng dưới dạng muối tinh thể khô, nhưng hiệu quả kém hơn dạng dung dịch - Rất hiệu quả chống lại 1 số bệnh đường tiêu hoá, có hiệu quả đối với lợn con, lợn sinh trưởng, gia cầm, đặc biệt chống lại Salmonella

4. Axit hữu cơ • Độ mạnh của axit hữu cơ Khối lượng phân tử càng nhỏ càng tốt (axit formic) Nhóm 1: A. fumaric, A. citric, A. malic, A. lactic. Nhóm 1 chỉ có tác dụng hạ thấp pH, ức chế VK gây bệnh PT Nhóm 2: A. formic, A. axetic, A. propionic, A. butyric và các muối của chúng. Nhóm 2 ngoài tác dụng trên còn có tác dụng tiêu diệt VK gây bệnh

5. Axit hữu cơ

6. Axit hữu cơ • Cơ chế tác động - Ức chế VK có hại VK có lợi: >90% (Bacteroidaceae, Peptostreptococcus, Eubacterium, Propionibacterium, Lactobacillus, Bifidobacterium) VK chung sống không gây bệnh: 1% (Streptococcus, Enterococcus) VK có hại: 1% (Clostridium, Staphylococcus, Pseudomonas, E. coli, Enteropathogen, Proteus, Campylobacter, …) gồm phần lớn VK sinh độc tố và một phần rất nhỏ (<0,01%) VK gây bệnh VK có hại thường sinh trưởng ở pH cao: 4,2-4,5 VK có lợi sinh trưởng ở pH thấp hơn: <3,5

7. Axit hữu cơ - Tiêu diệt VK gây bệnh A. hữu cơ → H+ và anion → Bơm ATPase-H+ → Mất ATP → Ngừng sinh trưởng, chết - Hỗ trợ sự tiêu hoá và hấp thu các chất dd: Lợn con cai sữa sớm (21-28 ng), HCl thường sản sinh chưa đủ để đưa pH dạ dày xuống <3 → hoạt tính pepsin yếu, tiêu hoá protein kém. Protein không tiêu hoá đi xuống ruột non, ruột già là môi trường tốt cho VK gây bệnh PT. A. hữu cơ làm chất khoáng vi lượng hoà tan tốt hơn → hấp thu tốt hơn A. hữu cơ làm pH ruột non thấp hơn → tăng tiết hormone secretin → tuỵ tiết nhiều bicarbonate và axit mật → tiêu hoá lipid tốt hơn A. Butyric có tác dụng tăng sự tái tạo lớp tế bào niêm mạc ruột non, tăng chiều dài lông nhung ruột non, tăng bề mặt hấp thu

9. Axit hữu cơ - Lợn con 1-2 tuần tuổi pH trong đường tiêu hoá còn cao, sử dụng làm giảm pH, hiệu quả cao - Tăng tiêu hoá pr., cung cấp năng lượng tốt hơn. Bản thân axit hữu cơ cũng là nguồn cung cấp năng lượng - Sử dụng axit hữu cơ không làm tăng TĂTN mà tăng hiệu quả sử dụng TĂ, tăng tăng trưởng, giảm đáng kể bệnh ỉa chảy ở lợn - Ảnh hưởng tích cực đến lợn sinh trưởng và vỗ béo

10. Axit hữu cơ - Hiệu quả phụ thuộc vào hệ đệm của TĂ, loại axit, liều lượng, thời gian sử dụng, thời điểm sử dụng - Ở gia cầm phối hợp formic + propionic cho kết quả tốt - Bây giờ xuất hiện một số loại VK kháng axit - Chăn nuôi CN phải phòng trừ tổng hợp

11. Bảng: Sử dụng chế phẩm axit Lactic, formic, phôtphoric

12. Bảng: Sử dụng chế phẩm axit Lactic, formic, phôtphoric (tiếp theo)

13. Enzymes • Mục đích sử dụng - Enzyme ngoại sinh và enzyme nội sinh. Rất tốt cho gia súc non vì hệ tiêu hoá chưa PT hoàn thiện. Thuỷ phân 1 số cơ chất có hại cho cơ thể gia súc - Kết hợp với enzyme nội sinh phân giải các hợp chất thành những chất có kích thước đủ nhỏ để hấp thu, tạo thuận lợi cho VK phát triển (tác động gián tiếp) - Giảm độ nhớt sinh ra trong quá trình tiêu hoá TĂ vì chính độ nhớt cản trở sự hấp thu TĂ. Thường các chất NSP hòa tan khi được giải phóng khỏi vách tế bào sẽ gây ra hiện tượng này. NSP có nhiều trong hạt ngũ cốc và phụ phẩm của nó.

14. Enzymes - NSP không hòa tan, ANFs kết hợp với chất DD, cản trở tiêu hóa Hầu hết động vật dạ dày đơn không có enzyme phân giải các đường có liên kết beta trong các NSP ← bổ sung enzyme ngoại sinh - Protein gốc thực vật kết hợp với các chất DD khác, cản trở tiêu hóa ← bổ sung protease

15. Enzymes • Enzyme phân giải NSP 2 dạng NSP chính: arabinoxylan (pentosan) và beta-glucan. - Phần không hoà tan - Phần hoà tan Sử dụng xylase/hoặc pentosanase và beta-glucanase. Tỉ lệ của 2 loại enzyme sử dụng trong đa enzyme tuỳ thuộc vào nguyên liệu TĂ

16. Bảng: Hàm lượng NSP trong một số nguyên liệu thức ăn

17. Enzymes TĂ gốc thực vật cho ĐVDD đơn: 4 nhóm • Đại mạch và yến mạch chứa tỉ lệ cao beta- glucan • Mạch đen và lúa mì chứa nhiều pentosan • Ngô và cao lương chứa ít beta-glucan và pentosan • Thức ăn giài protein gốc thực vật

18. Enzymes • Enzyme phân giải protein - ANF trong hạt họ đậu và khô dầu - Xử lí nhiệt và độ lợi dụng a.a - Sử dụng enzyme protease

19. Enzymes • Axit phytic và vai trò của phytase - Axit phytic P dự trữ trong thực vật dưới dạng axit phytic (myoinositol 1,2,3,4,5,6-hexadihydrogenphosphate), trong phân tử chứa 6 nhóm phôtphat rất dễ kết hợp với ion kim loại, protein, đường, tinh bột … tạo thành những phức không tiêu hoá hấp thu được. Bản thân P cũng không giải phóng ra được (trừ GSNL).

22. Bảng: Hàm lượng phôtpho trong một số nguyên liệu thức ăn

23. Enzymes - Phytase + Đưa vào sử dụng trong NN những năm 1990 + Phân giải axit phytic → 6 phân tử phôtphat → giảm P vô cơ bổ sung → giảm P bài tiết → giảm ô nhiễm môi trường + Giải phóng các chất dinh dưỡng khác, tăng giá trị ME của TĂ giàu protein + VSV dạ cỏ sản sinh phytase. Lúa mì, cám và tấm lúa mì, lúa mạch, cám và tấm lúa mạch có hoạt tính phytase cao, còn ngô, hạt đậu đã xử lí nhiệt có hoạt tính phytase thấp

24. Enzymes - Một số chú ý + Hoạt tính của enzyme + Tính ổn định, chịu nhiệt: khi ép viên mất 20-30 phút ở GĐ nóng 60-900 C, do đó sau GĐ này mới phun enzyme bổ sung vào + Bản thân enzyme là pr. => chú ý dị ứng + Tính tương thích giữa enzyme ngoại sinh và enzyme nội sinh để tránh “phản hồi âm”; giữa enzyme ngoại sinh và các thành phần của khẩu phần

25. Enzymes • Một số chú ý khi sử dụng enzymes - Hoạt tính của enzyme - Tính ổn định, chịu nhiệt: khi ép viên mất 20-30 phút ở GĐ nóng 60-900 C, do đó sau GĐ này mới phun enzyme bổ sung vào - Bản thân enzyme là pr. => chú ý dị ứng - Tính tương thích giữa enzyme ngoại sinh và enzyme nội sinh để tránh “phản hồi âm”; giữa enzyme ngoại sinh và các thành phần của khẩu phần

26. Enzymes • Giới thiệu một số chế phẩm enzyme - RONOZYME P: Có hoạt tính phytase cao, chiết từ nấm Peniophora lycii, thị trường có 2 dạng: 2500 FTU và 5000 FTU/g (đơn vị enzyme phytase, 1 FTU là lượng enzyme đủ để giải phóng 1 micromol phôtphat vô cơ trong thời gian 1 phút trong đk quy định). Hoạt tính phytase còn 80% và 60% khi ép viên TĂ tương ứng ở 85 và 950C. Khuyến cáo: Lợn, gà thịt: 750 FTU/kg TĂ; Gà mái đẻ: 450 FTU/kg TĂ

27. Enzymes • NATUPHOS: Có 2 dạng: 5000 FTU/g chế phẩm (trộn TĂ HH) và 10000 FTU/g chế phẩm (trộn premix). • Khuyến cáo: Lợn và gia cầm các loại: 500 FTU/kg TĂ. Cứ 500 FTU tương đương 1 g MCP/hay 1,15 g DCP (đối với lợn và gà thịt), còn đối với gà mái đẻ chỉ 300 FTU.

28. Enzymes • ALLZYME SSP: Là Multienzyme (đa enzyme): Phytase, amylase, beta-glucanase, cellulase, pectinase, xylanase và protease. Chiết từ nấm Aspergillus niger trên môi trường cám mì, bền với nhiệt (900C). • FINASE, NUTRIZIM, NATURGRAIN BLEND

29. Probiotic, prebiotic và synbiotic • Probiotic Khái niệm: Hỗn hợp hoặc VK hoặc nấm men sống. Nòng độ 106 CFU(Cell Fertilization Unit - đơn vị khuẩn lạc/g chế phẩm), thương mại bán ở dạng khô, khi đưa vào đường tiêu hoá phải sống được - Sau khi sinh trong đường ruột lợn con không có VK, chỉ vài giờ sau đã có E. coli (không tốt). Phải vàì ngày sau mới có Lactobacilus (tốt) và một số loài VK khác. - Ý tưởng NC: ban đầu không có VK nên đưa ngay Lactobacilus để VK này PT => hạn chế các loài có hại PT

30. Probiotic, prebiotic và synbiotic - Gia cầm vừa mới nở phun dung dịch Lactobacilus, gia cầm mổ nhau đưa Lactobacilus vào ngay đường ruột - Sản xuất: lấy VK trong đường tiêu hoá gia súc khoẻ mạnh, nhận dạng, phân lập, nuôi cấy, nhân lên - Tác động của probiotic theo 3 cơ chế: (1) Cạnh tranh loại trừ, (2) Đối kháng vi khuẩn và (3) Điều chỉnh miễn dịch + Sản sinh các chất ức chế: sản sinh 1 số hoá chất có tác dụng diệt/hoặc ức chế khuẩn như bactericins, siderophores, proteaza, hydrogen peroxit, axit hữu cơ

31. Probiotic, prebiotic và synbiotic + Tranh giành TĂ với các VK gây bệnh + Tranh giành vị trí bám dính với VK gây bệnh + Nâng cao đáp ứng miễn dịch của ruột + SX axit hữu cơ → giảm pH đường tiêu hoá

32. Probiotic, prebiotic và synbiotic + SX enzyme nên tăng tiêu hoá → Tác động tốt đến sức khoẻ GS, giảm ỉa chảy, giảm tỉ lệ chết - Những đặc tính probiotic của VSV + Phải là các VSV hữu ích, vô hại với VN và con người + Có khả năng ức chế VSV có hại bằng nhiều cách (cạnh tranh loại trừ, sản sinh chất ức chế, tăng cường đáp ứng miễn dịch) + Chịu đựng được trong đường tiêu hoá, pH thấp = 3, chịu được sự phân huỷ của enzyme tiêu hoá + Có tốc độ sinh trưởng, PT nhanh trong đường tiêu hoá (gia cầm 24 h loại ra ngoài)

33. Probiotic, prebiotic và synbiotic + Chiếm chỗ nhanh trong đường tiêu hoá, giành chỗ của các loài khác + Bám được vào đường tiêu hoá + PT được bằng các chất có sẵn trong đường tiêu hoá. Càng tốt nếu chúng sử dụng được các chất mà vật chủ không sử dụng được để tránh cạnh tranh dd với vật chủ + Vấn đề mẫn cảm với kháng sinh, độc tố: phải chịu được kháng sinh khi chữa bệnh, độc tố do VK khác tiết ra + Tương thích cao với các thành phần có hoạt tính trong thức ăn (muối kim loại, chất axit hóa …)

34. Probiotic, prebiotic và synbiotic + Đảm bảo chỉ tiêu chăn nuôi: năng suất vật nuôi, hiệu quả kinh tế + Đảm bảo chỉ tiêu công nghệ: khả năng nhân lên, đ/k nuôi cấy, đ/k bảo quản, giá thành phải rẻ hơn kháng sinh, khả năng chịu nhiệt khi chế biến thức ăn (ép viên), bảo quản TĂ + Đảm bảo an toàn sinh học

35. Probiotic, prebiotic và synbiotic • Các VSV probiotic: 3 nhóm chính + Vi khuẩn lactic + Vi khuẩn Bacillus + Nấm men (Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii) Các VK và nấm men: Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis, B. bifidum, B. adolescetis, Lactococcus cremoris, L. lactis, Streptococcus thermophilus, Enterococcus feacium, Lactobacilus rhamnosus, L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii

36. Probiotic, prebiotic và synbiotic • Prebiotic: là những hợp chất không được tiêu hoá ở ruột non mà phân giải ở ruột già để tăng cường sức khoẻ cho gia súc, tạo điều kiện cho sự phát triển 1 số loại VK có lợi. Thường dùng là 1 số đường oligosaccharide như -galactooligosaccharide (GOS), fructooligosaccharide (FOS), mananoligosaccharide (MOS). - Tác động theo 2 cách: - Cung cấp năng lượng cho VK có lợi như Bifidobacteria và Lactobacilli, tạo ưu thế cạnh tranh cho những vi khuẩn này - Can thiệp vào sự dính kết của vi khuẩn gây bệnh vào vách ruột

37. Probiotic, prebiotic và synbiotic VK Salmonella và E. coli có những lectin chứa manose có khả năng dính kết với dẫn chất manose trên bề mặt niêm mạc ruột. Một khi những VK này dính kết vào vách ruột … Khi MOS chứa manose được đưa vào Kp, manose của MOS sẽ dính kết với lectin của VK bệnh, tách chúng ra khỏi vách ruột → ra ngoài

38. Probiotic, prebiotic và synbiotic - Tăng khả năng miễn dịch - Tạo axit hữu cơ, giảm pH ruột già • Synbiotic: prebiotic kết hợp với probiotic Sử dụng synbiotic có hiệu quả tốt hơn so với bổ sung prebiotic hay probiotic một cách riêng rẽ

39. Các chất hỗ trợ chức năng miễn dịch • Kháng thể bột trứng gà • Niêm mạc ruột lợn thủy phân • Plasma (huyết tương) động vật phun khô

40. Các chất hỗ trợ chức năng miễn dịch • Plasma (huyết tương) động vật phun khô (SDAP-Spray Dried Animal Plasma) - SDAP chứa kháng thể đặc hiệu IgG, glycoprotein, peptide có tác dụng ngăn trở và loại bỏ vi khuẩn gây bệnh, kích thích tăng trưởng, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn - Vi khuẩn bệnh có những sợi lông (fibriae) bao quanh tế bào, trên fibriae có những thụ thể (receptor), những thụ thể này sản sinh chất bám dính (adhesine). Nhờ chất bám dính mà vi khuẩn bám vào các thụ thể của màng tế bào niêm mạc ruột, truyền chất độc, gây bệnh

41. Các chất hỗ trợ chức năng miễn dịch - Cơ chế tác động + Kháng thể của plasma có những thụ thể dặc hiệu nắm bắt được thụ thể của vi khuẩn bệnh, vi khuẩn bị tập trung lại, bị thải ra ngoài + glycoprotein của plasma có khả năng phong tỏa thụ thể của vi khuẩn bệnh + Plasma có khả năng ức chế hoạt động của lectin (ANF) + Plasma có tác dụng kích thích enzyme tiêu hóa như lactase, maltase, kích thích hormone sinh trưởng (GH-Growth Hormone), kích thích chiều dài vi lông nhung ruột non

42. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc • Mycotoxin là chất độc không mùi, không vị và không nhìn thấy được. Khoảng 300-400 loại mycotoxin được nhận biết, trong số này 10 nhóm được đặc biệt chú ý vì chúng rất nguy hại: aflatoxin, citrinin, fumonisins, fusaric axit, ochratoxin, patulin, sterigmatocystin, trichothecenes, zearalenone và những mycotoxin khác Aflatoxin do Aspergillus flavus và A. parasiticus sinh ra. 4 aflatoxin chính B1, B2, G1, G2 được đặt tên dựa vào độ huỳnh quang dưới ánh sáng tử ngoại (Blue và Green), trong đó B1 là chất gây ung thư tự nhiên tiềm ẩn nhất. Aflatoxins là nhưng dẫn chất của difuranocoumarin bị enzyme cytochrome P450 chuyển thành dạng epoxit 8,9 hoạt động có khả năng gắn kết với DNA ở vị trí N7 của guanin, gây rối loạn sự phân chia tế bào dẫn đến ung thư

43. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc Ngộ độc aflatoxin cấp tính gây tử vong, mãn tính gây ung thư, suy giảm miễn dịch và những bệnh lý khác. Cơ quan bị tác hại đầu tiên là gan. Aflatoxin còn làm giảm hoạt tính của các enzyme tiêu hoá (amylase, lipase, tripsin) → tiêu hoá kém, RNA và DNAase → giảm sinh tổng hợp protein tế bào EC đưa ra hàm lượng aflatoxin tối đa trong TĂ chăn nuôi (ppb trong TĂ quy về độ ẩm 12%):

44. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc

45. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc - Tóm tắt 10 tác hại của mycotoxin: + Tác nhân gây ung thư, gan là cơ quan bị tổn thương khi bị nhiễm aflatoxin B1, sau đó bị ung thư. Ochratoxin cũng là tác nhân gây ung thư gan + Tác nhân gây nhiễm độc thận (ochratoxin, citrinin), thận sưng, suy giảm chức năng lọc của cầu thận, làm trầm trọng thêm triệu chứng ngộ độc + Gây độc thần kinh (fumonisin B1) + Tác nhân kích tố sinh dục giống estrogen (zearalenone), gây rối loạn động dục, giảm khả năng thụ thai, sẩy thai + Gây viêm da (trichothecenes) + Gây suy giảm miễn dịch, giảm sức đề kháng, dễ nhiễm bệnh, có bệnh thì khó chữa, giảm hiệu lực của vacxin

46. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc + Làm mất tính ham ăn của con vật, TĂ nhiễm mốc bị mất vitamin, khét, đắng, không còn thơm ngon, deoxynivalenol (DON) gây nôn, bỏ ăn + Làm giảm tiêu hoá, hấp thu do tế bào niêm mạc ống tiêu hoá bị hư hại, hoạt tính enzyme bị suy giảm + NS chăn nuôi bị giảm thấp, con vật non tăng trưởng chậm, tỉ lệ chết cao, con vật SS có tỉ lệ thụ thai thấp, sản lượng sữa kém, gia cầm giảm đẻ trứng, giảm chất lượng trứng + Gây độc với liều rất nhỏ và là độc tố tích luỹ, biểu hiện lâm sàng của sự trúng độc chỉ thấy rõ sau 1 thời gian nhất định

47. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc - Các biện pháp phòng chống + Các biện pháp liên quan đến thu hoạch, bảo quản Thu hoạch nhanh, gọn, phơi khô nhanh, tránh mưa. Trong đ/k bảo quản có độ ẩm kk là 70%, t0 270C thì độ ẩm tối đa khi đưa vào bảo quản: ngô 13,5%, lúa 16%, gạo 15%, đậu đỗ 15%, lạc bóc vỏ 7%, cùi dừa 7% … Cần chú ý kiểm soát khử côn trùng, sâu mọt trong kho. Sự trao đổi chất của côn trùng → tăng độ ẩm, côn trùng di chuyển → phát tán nấm mốc. Côn trùng có thể làm tăng nấm mốc trong nguyên liệu lên 10-30% + Các biện pháp vật lí, bao gồm tách chiết mycotoxin trong nguyên liệu TĂ bằng: Dung môi hữu cơ: Ethanol 95%, acetone 90%, isopropanol 80%, methylene chlorit (CH2Cl2) Xử lí nhiệt: Rang làm giảm AF. B1 tới 50-70% Xử lí tia bức xạ: Tia tử ngoại làm giảm AF. B1. Phơi nắng 14 giờ giảm AF. B1 tới 50%

48. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc + Các biện pháp hoá học, bao gồm việc dùng: Hoá chất hấp phụ: Than hoạt tính: liều dùng 200 ppm HSCAS (hydrated sodium calcium aluminosilicate): liều dùng 0,5% Sodium bentonite: liều dùng 0,5% Chất hấp phụ thế hệ mới có năng lực hấp phụ cao là glucomanan chiết từ vách tế bào nấm men. 1 g glucomanan có thể hấp phụ 80 mg zearalenone trong khi các chất khác chỉ hấp phụ được 2 mg Chỉ hấp phụ những độc tố phân cực như aflatoxin, ochratoxin, fumonisin, zearalenone, không hấp phụ những độc tố không phân cực như trichothecenes (deoxynivalenol, T2-toxin …). Chất hấp phụ có thể làm mất tác dụng của thuốc chữa bệnh. Chất hấp phụ phải nhanh chóng thải ra ngoài

49. Độc tố nấm mốc và các chất khử độc tố nấm mốc Amoniac: aflatoxin có thể giảm tới 99%. Hai PP sử dung amoniac: HP/HT (áp dụng ở nhà máy TĂ): bơm khí amoniac 0,2-2% vào khối nguyên liệu trong 20-60 phút, áp suất 35-50 psi (pound per square inch), t0 80-1200C AP/AT (áp dụng ở trại chăn nuôi): ủ nguyên liệu bằng amoniac 1-5% trong 2-3 tuần Chất ôxi hoá khử như H2O2, O3 có thể phá huỷ tới 97% aflatoxin, nhưng hơi tốn kém Axit hữu cơ ngăn ngừa sự PT của A. flavus→ gián tiếp

50. Hormone và các chất thuộc nhóm β– Agonist • Hormone Hormone dùng trong chăn nuôi được trộn vào TĂ/hay dạng viên cấy dưới da, bao gồm somatotropin, hormone vỏ thượng thận tự nhiên và tổng hợp, estrogen tự nhiên và tổng hợp, androgens, progesterone, các hợp chất thyroid … Hiện nay EU, VN và nhiều nước cấm sử dụng hormone để kích thích sinh trưởng, tăng sản lượng sữa, tăng hiệu suất lợi dụng TĂ → ung thư, ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên FDA vẫn cho phép sử dụng: BST, PST, Malengestrol acetate (MGA), trenbolone acetate, estradiol, progesterone, zeranol, testosterone propionate