Giới thiệu
Trong khi có vô số các sản phẩm acid có sẵn trên thị trường phụ gia thức ăn, cách thức hoạt động tốt nhất đối với các acid hữu cơ thực sự ở dạng một chất mang acid.
Bài tóm tắt lược dịch trong tạp chí allaboutfeed.net do Lucy Brimble biên soạn (4/2019) với tiêu đề “Acid based eubiotics’ effect on microbiota” viết về lợi điểm quan trọng của hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa vật nuôi và những bất lợi khi hệ vi sinh này bị mất cân bằng. Người chăn nuôi cần làm gì để giúp cho hệ vi sinh này luôn cân bằng, ổn định sẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến sức khỏe và năng suất vật nuôi? Có thể tham khảo nội dung tóm tắt của bài viết được trình bày ở các phần dưới đây.
Hệ vi khuẩn ruột và vai trò của nó
Có hàng tỷ vi khuẩn trong đường tiêu hóa của mỗi vật nuôi, phần lớn trong số chúng có lợi và giúp tiêu hóa chất dinh dưỡng cũng như sản xuất các hợp chất có lợi. Tuy nhiên, sự mất cân bằng ở những vi khuẩn như vậy trong GIT, cũng được gọi như hệ vi sinh vật, tạo cơ hội cho sự tăng sinh cao của các vi khuẩn có khả năng gây bệnh, như E. coli và Salmonella. Một ví dụ về một vi lông ruột ruột khỏe mạnh và vi lông ruột bị thách thức được thấy ở Hình 1. Sự hiện diện của các vi khuẩn như vậy có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tình trạng sức khỏe của vật nuôi. Do đó, sự sống chung có lợi, một sự cân bằng tối ưu trong cả quần thể và sự đa dạng của hệ vi sinh đường ruột, là điều kiện lý tưởng trong đường tiêu hóa và sản phẩm sinh học có lợi, như các acid hữu cơ, có thể được dùng để giúp đạt được sự cân bằng này bằng cách kiềm chế quần thể vi khuẩn gây bệnh. Các quần thể vi sinh vật trong đường tiêu hóa có thể được chia thành hai nhóm riêng biệt. Nhóm đầu tiên bao gồm các acidophiles, chẳng hạn như vi khuẩn Lactobacillus và Bifidobacteria có thể phát triển ở độ pH thấp hơn. Nhóm thứ hai, được gọi là các acidophobes, như Salmonella và E. coli, có thể không. Do đó, việc sử dụng các acid hữu cơ là một phương pháp hiệu quả trong việc điều biến và tăng cường hệ vi sinh vật đường ruột của động vật.
Khái niệm sử dụng acid hữu cơ trong thức ăn chăn nuôi không phải là các hợp chất acid mới và hữu cơ, có chứa các nguyên tử carbon, thường được sử dụng trong chăn nuôi. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của các acid hữu cơ trong việc tăng cường năng suất sinh trưởng, khả năng tiêu hóa dưỡng chất và điều chỉnh các quần thể vi sinh vật đường ruột. Tuy nhiên, cơ chế liên quan đến hoạt động của chúng và cách đưa các acid hữu cơ vào thức ăn có thể có lợi cho sức khỏe đường ruột của vật nuôi. Thêm các mức cao các acid tự do trực tiếp vào thức ăn chăn nuôi có liên quan đến nhiều vấn đề khác nhau, chẳng hạn như sự an toàn và độ ngon miệng của thức ăn. Trong khi có vô số các sản phẩm acid có sẵn trên thị trường phụ gia thức ăn, phương thức hoạt động tốt nhất đại diện cho các acid hữu cơ thực sự không phải là acid hóa dạ dày hay chính thức ăn. Nó thay vào đó ở dạng acid mang, trái ngược với acid được kết nang hoặc muối acid. Cách thức các acid mang này bổ cung các lợi ích của chúng chung quy từ hóa học cơ bản, đơn giản. Tuy nhiên, trước tiên chúng ta phải xác định chính xác một acid là gì và loại acid có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của sản phẩm như thế nào. Một acid là một chất tặng các proton, còn được gọi là các ion hydro, để tạo ra một môi trường acid hơn, tức là có độ pH thấp hơn. Độ mạnh của acid được xác định bởi một giá trị, được gọi là giá trị pKa và giá trị pKa này là sự dễ dàng mà một acid mất đi các ion hydro của nó, một quá trình được gọi là phân ly. Phản ứng này có thể đảo ngược, do đó, các acid không được sử dụng hết (kiệt). Trong số tất cả các acid hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất trong thức ăn chăn nuôi, acid formic có giá trị pKa cao nhất, có nghĩa là nó phân ly rất dễ dàng vì vậy được coi là acid hữu cơ mạnh nhất. Khi acid formic ở trong môi trường có độ pH thấp hơn, chẳng hạn như dạ dày độc vị, nó sẽ lưu lại hoặc quay trở lại dạng không bị phân ly của nó. Tuy nhiên, acid formic sẽ phân ly trong môi trường pH trung tính hơn của đường tiêu hóa, cho phép các acid hữu cơ trong thức ăn chăn nuôi tiếp tục hoạt động ngoài dạ dày động vật.
Các sản phẩm Eubiotic dựa vào acid – các acid mang
Những đặc điểm như thế đã cho phép phát triển các sản phẩm sinh học eubiotic dựa vào acid (ABE), có thể cực kỳ hữu ích trong việc chi phối đến cả vi khuẩn chịu acid và nhạy cảm với acid trong ruột của vật nuôi mục tiêu, hoặc tại nhà máy thức ăn, dưới dạng các acid mang. Các ABE trong thức ăn vật nuôi có thể giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường tiêu hóa, đặc biệt trong các tình huống bị stress, giúp duy trì và đạt được sức khỏe đường ruột tối ưu để hỗ trợ cho năng suất vật nuôi. Trong đường tiêu hóa, acid hữu cơ khuếch tán tự do trên bề mặt của các vi khuẩn ruột bên trong tế bào. Một khi ở đây, acid sau đó bắt đầu phân ly, giải phóng các ion hydro và làm giảm độ pH trong tế bào. Các acidophobes, chẳng hạn như Salmonella và E. coli, không thể đương đầu với môi trường pH giảm này và điều này dẫn đến cái chết của tế bào. Tuy nhiên, là một acidophile, Lactobacillus có khả năng xử lý tốt hơn với độ pH thấp hơn, do đó chức năng tế bào bình thường được duy trì. Điều này có nghĩa là các vi khuẩn có lợi, như Lactobacillus và Bifidobacteria có thể sinh sôi nảy nở trong đường tiêu hóa.
Bifidobacteria có thể sử dụng các carbohydrate phức tạp, còn được gọi là chất xơ khó tiêu. Do đó, số lượng vi khuẩn này tăng lên dẫn đến sự phân giải các carbohydrate phức tạp này được tăng cường, cho phép sử dụng chất dinh dưỡng tăng lên. Sự phân giải xơ của Bifidobacteria cũng sẽ tạo ra thêm các acid béo chuỗi ngắn, chẳng hạn như acid butyric, mà những lợi ích đã được công nhận trong việc hỗ trợ sức khỏe và chức năng của ruột. Các sản phẩm eubiotic dựa vào acid cũng có thể hỗ trợ chức năng của các liên kết chặt chẽ trong các tế bào biểu mô của xoang ruột, hỗ trợ trong việc bảo vệ các vi khuẩn không mong muốn và có khả năng gây bệnh. Điều này làm giảm viêm không cần thiết và do đó dẫn đến việc sử dụng năng lượng tốt hơn. Khi quần thể các mầm bệnh, như Salmonella và E. coli trong đường tiêu hóa bị giảm, những lợi ích cho vật nuôi được thấy là giảm được sự lãng phí dinh dưỡng, cải thiện chức năng tiêu hóa và phục hồi tế bào nhanh hơn.
Chất khoáng mang chế phẩm sinh học
Có nhiều loại chất khoáng mang eubiotic dựa vào acid và tất cả chúng đều thể hiện những đặc tính khác nhau. Thông thường, chất khoáng mang được chọn cho các đặc tính cụ thể, bao gồm độ ổn định, độ bền, khả năng giữ và tính khả dụng. Có một hệ thống chất mang trơ cho phép sự phân ly acid trong toàn bộ đường tiêu hóa của động vật. Anpario đã sáng chế ra một loạt các chất mang khoáng mới để hỗ trợ danh mục sản phẩm ABE độc đáo của họ, đảm bảo giải phóng acid ổn định và có kiểm soát, cung cấp hoạt tính eubiotic kéo dài trong suốt đường tiêu hóa. Những chất khoáng mang mới này cũng ngừa được việc liên kết không mong muốn với các chất dinh dưỡng và vitamin trong thức ăn, cũng như bảo vệ các acid này khỏi sự hư hại trong dạ dày vật nuôi, cho phép chúng hoạt động trong các vùng tiếp theo của đường tiêu hóa (Hình 2).
Kết luận
Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc bổ sung các chế phẩm sinh học eubiotic dựa vào acid trong thức ăn chăn nuôi, tạo ra sự thay đổi có lợi trong hệ vi sinh vật ở đường tiêu hóa, giúp duy trì và phát triển quần thể vi sinh cân bằng hợp lý và đa dạng. Điều được nhận ra rằng lợi ích sản phẩm sinh học eubiotic có tác động sâu sắc đến quá trình cân bằng nội môi miễn dịch và trao đổi chất của động vật, ảnh hưởng tích cực đến cả hai, sức khỏe và năng suất của vật nuôi.
PGS Bùi Xuân Mến, Trung tâm RD Vemedim.
Tài liệu tham khảo
Brimble L (2019) Acid based eubiotics’ effect on microbiota
