Chương 1 TONG QUAN 1.1 Sức khỏe đường ruột heo con và các yếu tố liên quan Thông thường heo con chịu tác động của nhiều yếu tổ stress trong khoảng thời gian chuyền sang cai sữa, trong số đó quan trọng nhất là thay đôi đột ngột thức ăn từ sữa sang thức ăn cứng có nguồn gốc thực vat. Cai sữa gây ra những thay đổi sinh lý trong cấu trúc và chức năng của ruột. Hơn nữa, hệ vi sinh vật đường ruột của heo con chịu những tác động liên tiếp nhau làm thay đổi nhanh chóng môi trường đường ruột trong thời kỳ cai sữa. Thay đổi thành phan hệ vi sinh vật khu trú đường ruột dẫn đến sự mat cân bằng giữa hệ vi sinh vật có lợi và vi sinh vật gây bệnh, đây chính là nguyên nhân gây tiêu chảy trên heo con sau cai sữa (Chen Yuan và cs.1 Hệ vi sinh vật duy trì sức khỏe đường ruột Sức khỏe đường ruột là trạng thái khỏe mạnh khi không có các vấn đề trên đường tiêu hóa, không có dấu hiệu hoặc nguy co mắc bệnh đường ruột.
Hệ vi sinh vật trong sức khỏe đường ruột là một vấn đề cần quan tâm trên heo, đặc biệt là heo con cai sữa. Heo con có hệ vi sinh vật đường ruột cân bằng thì có thể kiểm soát và phòng tránh bệnh nhờ duy trì các chức năng sinh lý bình thường để phát triển. Tuy nhiên, khi bắt đầu thay đổi môi trường sống, thay đổi thức ăn hoặc tách mẹ đều có thé dẫn tới sự xáo trộn hệ vi sinh đường ruột cũng như biến đồi cấu trúc đường ruột. Theo Bischoff (2011), có 5 tiêu chí chính về sức khỏe đường ruột bao gồm: 1) tiêu hóa và hấp thu thức ăn hiệu quả, 2) không mắc bệnh đường tiêu hóa, 3) hệ vi sinh vật đường ruột bình thường và én định, 4) tình trạng miễn dịch hiệu quả và 5) động thái linh hoạt.
Ngoài vai trò của hệ vi sinh vật, sức khỏe đường ruột còn liên quan đến hệ thống miễn dịch tại chỗ của cơ thé thông qua hàng rào biểu mô ruột. Đường tiêu hóa của heo con lúc cai sữa trải qua những thay đổi nhanh chóng về kích thước, tốc độ luân chuyền protein, khối lượng và thành phan vi sinh vật, và những thay đổi nhanh chóng và rõ rệt trong hệ tiêu hóa, chức năng hấp thụ, rào cản và miễn dịch (Moeser và cs., 2013; Boudry và cs. Theo một số nghiên cứu về hệ vi sinh và sức khỏe đường ruột tập trung chủ yếu vào vi khuẩn có lợi và có hại dựa trên tác động của những vi khuẩn này đối với cau trúc chức năng của đường tiêu hóa. Tuy nhiên, sự hiện diện hay vắng mặt của một vi sinh vật gây bệnh có thể không nhất thiết dự báo bệnh sẽ xảy ra trừ khi số lượng vi sinh vật có hại tăng lên đến mức lấn at quần thé vi sinh vật bình thường trong đường tiêu hóa hoặc tại một vùng cục bộ trong đường tiêu hóa (Hopwood và cs.
Sức khỏe đường ruột được duy trì khi dam bảo không đề xảy ra nhưng thay đổi đột ngột và nhanh chóng nhằm duy trì trạng thái cân bằng hệ vi sinh vật.1 Sự hình thành và vai trò hệ vi sinh vật đường ruột Nghiên cứu sự phát triển hệ vi sinh vật đường ruột ở heo cho thấy hệ vi sinh vật trong mẫu phân heo con mới sinh có sự thay đôi so với hệ vi sinh vật thu nhận từ mẫu phân khảo sát trong thời kỳ heo con theo mẹ (Wang và cs. Mặc dù các mẫu phân được thu thập trong vòng 6 giờ sau khi sinh, các tác giả cho rằng hệ vi sinh vật phân dau có thé được truyền từ heo nai trong tử cung. Khi mới sinh, heo con phải đối mặt với một lượng vi sinh vật dang kể từ âm đạo và phân của heo nái (Nowland và cs. Trong điều kiện thương mại, heo con theo mẹ được nuôi trong cùng với heo mẹ và tiếp xúc với phân, bề mặt niêm mạc, da và chất dịch cho đến khi cai sữa (Nowland và cs.
Hơn nữa, người ta đã chứng minh rằng hệ vi sinh vật âm đạo đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xâm nhập sớm của hệ vi sinh vật đường ruột của heo con (Pena Cortes và cs., 2018) với hệ vi sinh vật âm đạo cũng bi ảnh hưởng bởi phân của heo nai (Chen và cs. Do đó, hệ vi sinh vật trong phân của heo nái góp phần rất lớn vào sự phát triển của hệ vi sinh vật con cái trong những ngày tiếp theo sau khi sinh (Morissette và cs. Ngay sau khi sinh, heo con bắt đầu dinh dưỡng đường ruột bằng cách bú sữa mẹ đề lấy sữa non và sữa. Sữa mẹ cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng bao gồm lactose, oligosaccharides trong sữa, axit amin va chat béo (Kim, 2013) giúp kích hoạt các chức năng tiêu hóa và lần lượt thay đổi môi trường cho sự xâm nhập của hệ vi sinh vật đường ruột (Liu và cs., 2019; Everaert và cs.
Cac tác gia cho rằng lượng sữa ăn vào trong thời kỳ cho con bú có thé ảnh hưởng đến sức khỏe và hoạt động của vật chủ thông qua sự điều chỉnh của hệ vi sinh vật đường ruột. Các thành phần dinh dưỡng trong sữa mẹ bao gồm các oligosaccharide góp phan rất lớn vào sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột (Salcedo và cs. Ngoài ra, việc sử dụng fructooligosaccharide đường uống cho heo con đã làm tăng sự phong phú tương đối của họ Lactobacillus spp. va Bifidobacterium spp.
trong hệ tiêu hóa ruột kết và tăng cường chức năng hàng rao trong khi làm giảm sự biểu hiện của tín hiệu cytokine trong niêm mạc (Schokker cs. Bên cạnh các chất dinh dưỡng trong sữa non và sữa, các hợp chất hoạt tính sinh học bao gồm immunoglobulin, các yếu tố kháng khuẩn, chống viêm và hệ vi sinh vật cũng góp phần vào việc hình thành và phát triển hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là ở heo sơ sinh có hệ miễn dịch chưa trưởng thành (Chen và cs. Trong khi đó, thành phần của sữa non có sự khác biệt rõ rệt so với sữa (Kim. Sự đa dạng vi sinh vật của heo con giảm mạnh vào ngày 11 của thời kỳ tiết sữa và tăng lên vào ngày 20 trước khi cai sữa (Wang và cs.
Khi cai sữa, heo con phải đối mặt với những thách thức về dinh dưỡng, môi trường, sinh lý và tâm lý gây ra stress khi cai sữa. Stress khi cai sữa có thể dẫn đến sự gián đoạn hoặc rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột, yếu tố chính góp phần gây ra các bệnh nhiễm trùng sau cai sữa. Chế độ ăn và khả năng tiêu hóa là yếu tố chính trong việc điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột (Pluske JR và cs. Sự thay đổi trong cấu trúc hệ vi sinh vật đường ruột chủ yếu là do sự chuyền đổi đột ngột từ lỏng (sữa) sang chế độ đặc (thức ăn) làm tác động đến các môi trường hóa lý và chất nền sẵn có trong ruột (Bian và cs.
Sự thay đôi của hệ vi sinh vật đường ruột do stress khi cai sữa cũng liên quan đến các hợp chất hoạt tính sinh học (Li và cs., 2018) và sự biểu hiện của các gen liên quan đến chuyên hóa chất dinh dưỡng (Meng và cs. Điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột hướng tới một cộng đồng vi sinh vật có lợi hơn có thé là yếu tố then chốt trong việc tăng cường sức khỏe đường ruột và từ đó làm tăng năng suất tăng trưởng của heo con. Vai trò của hệ vi sinh vật liên quan nhiều đến chức năng tiêu hóa, tạo ra các chất chuyên hóa có thé tương tác với vật chủ. Trong khi đó, hệ vi sinh vật liên kết với niêm mạc ruột tương tác trực tiếp với các tế bào biểu mô trong ruột bằng cách sử dụng hệ thống bám dính và bằng cách tạo ra các chất chuyền hóa được phân tiết trực tiếp trên các tế bảo ruột.
Hệ vi sinh vật trên niêm mạc ruột cũng điều chỉnh việc sản xuất chat nhay, một hàng rào vật lý chống lại sự bám dính của mam bệnh. Các vi khuẩn có lợi như Prevotella spp. và Bifidobacterium spp. có rất nhiều trong niêm mạc ruột và có lợi cho sức khỏe đường ruột, trong đó đặc biệt nhóm vi khuẩn Lactobacillus spp.
đại điện cho lợi khuan chính trong hệ vi sinh vật đường ruột giúp tiêu hóa chất đinh dưỡng, bảo vệ màng nhay va chống lại vi khuan gây bệnh khác như nhóm vi khuẩn đường ruột Enterobacteria và coliforms (điển hình là E. Những vi khuẩn này có thé được sử dụng như một chi thị sinh học dé dự đoán khả năng đáp ứng với các thay đổi về đinh dưỡng và các yêu tố gây stress từ môi trường chăn nuôi .2 Vai trò của vi khuẩn Lactobacillus spp. Những khả năng của vi khuân Lactobacillus spp. chống lại nhiễm trùng va bệnh đường tiêu hóa bao gồm hoạt động chống mam bệnh (Yang và cs., 2015; Bomba và cs., 1999), bám dính vào lớp chất nhay (Valeriano va cs., 2017; Lee va Puong., 2002), chống oxy hóa năng lực (Wang và cs., 2013) và điều hòa hệ thống miễn dich (Suda và cs.
Tat cả những đặc điểm nay tac động đến quan thé vi sinh vật đường ruột như các mầm bệnh cơ hội bao gồm nhóm vi khuẩn coliforms như E.coli, Salmonella, Clostridium và vì khuân đường ruột được kiểm soát, do đó ngăn ngừa nhiễm trùng và rối loạn đường ruột (Liu và cs., 2014; Gebru và cs., 2010; Nemcova và cs. Sự gia tăng số lượng Lactobacillus spp. trong manh trang của heo làm tăng tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng cũng như tăng sản sinh các axit béo bay hơi từ đó làm tăng chuyên hóa thức ăn và sức khỏe đường ruột heo (Vigors và cs., 2016; Heinritz và cs., 2016; Hou và cs. Vi khuẩn Lactobacillus spp.
sinh ra các enzym hoạt động tốt trong sự có mặt của các enzyme tiêu hóa hỗ trợ quá trình tiêu hóa va hấp thụ chất dinh dưỡng trong ruột (Kim và cs. Mặt khác các Lactobacillus spp. có vai trò trong điều hòa sản xuất các cytokine tiền viêm và các chất trung gian gây viêm giúp bảo vệ tính toàn vẹn và chức của biểu mô ruột từ đó làm tăng sự vận chuyên chất dinh dưỡng qua niêm mạc ruột (Liu và cs., 2014; Zhang và cs.3 Vi khuẩn Escherichia coli E.coli khu trú thường xuyên trong đường tiêu hóa của heo phan lớn thuộc hệ vi sinh vật tự nhiên đường ruột (Rajkhowa và Sarma., 2014; Abley và cs., 2013), tuy nhiên một số chủng có khả năng phân tiết độc tố và gây bệnh trên đường ruột và các cơ quan khác.