I. Tổng Quan Về Hệ Vi Sinh Vật Trong Chăn Nuôi Gà Thịt
Trong chăn nuôi, gia súc và gia cầm bài tiết vi rút và vi khuẩn (mầm bệnh cơ hội) qua đường hô hấp và bài tiết, gây ô nhiễm chuồng nuôi. Xác định hệ vi sinh vật trong chuồng nuôi và kiểm soát chúng là thách thức lớn. Hệ vi sinh vật đường ruột của gà thịt, gồm vi sinh vật nhân thực và nhân sơ, quan trọng với sức khỏe vật chủ, tác động đến miễn dịch, sinh lí tiêu hóa và sinh sản. Nó giảm thiểu vi sinh vật gây bệnh đường ruột qua cạnh tranh và sản xuất chất kìm khuẩn. Theo Cui và cs., nhiễm virus Newcastle gây mất cân đối quần thể vi sinh vật đường ruột. Bệnh ND và IBD gây thiệt hại kinh tế lớn với tốc độ lây nhiễm nhanh. Gà nhiễm ND độc lực cao có tỉ lệ bệnh và chết lên đến 100% (Rout và Samal, 2008). Gà mắc IBD có tỉ lệ bệnh 100%, tỉ lệ chết phụ thuộc chủng, có thể lên đến 60% (Murphy, 1999).
1.1. Thành Phần Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Gà Thịt
Hệ tiêu hóa gà có chức năng sinh hóa và thành phần vi sinh vật khác nhau. Tổng số vi khuẩn nhiều hơn tế bào nhân thực của cơ thể. Gia cầm có tỉ lệ lớn vi khuẩn gram dương, chủ yếu là vi khuẩn kị khí từ diều đến hồi tràng, trong khi manh tràng có Lactobacillus, Enterococcus và nấm men (Savage, 1977). Vi sinh vật xâm nhập tự nhiên từ khi mới nở, thậm chí trước đó qua lỗ trên vỏ trứng (Lee và cs., 2019; Roto và cs.). Sau khi hình thành quần thể ban đầu, sự phong phú về loài và độ phức tạp của cấu trúc quần thể vi sinh vật tăng và đạt trạng thái trưởng thành khi gia cầm lớn lên. Quá trình này diễn ra ở gà thịt thương phẩm khoảng ba tuần tuổi (Johnson và cs, 2018; Jurburg và cs, 2019; Shang và cs, 2018).
1.2. Vai Trò Của Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Với Gà Thịt
Ruột đại diện cho mối quan hệ tự nhiên giữa hệ vi sinh vật đường ruột và vật chủ. Thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột phụ thuộc vào môi trường sống, chế độ ăn uống, tình trạng bệnh, liệu pháp kháng sinh và nhiều yếu tố khác. Số lượng tế bào vi khuẩn vượt xa số lượng tế bào vật chủ, chứa hàng triệu gen và hình thành một cộng đồng gọi là quần xã vi sinh vật. Vai trò của hệ vi sinh vật này là cung cấp chức năng trao đổi chất cho vật chủ, bao gồm sử dụng và hấp thu chất dinh dưỡng, lên men chất xơ không tiêu hóa được, tổng hợp một số vitamin, chuyên hóa axit mật (Cisek và Binek, 2014).
II. Vấn Đề Kháng Kháng Sinh Trong Chăn Nuôi Gà Thịt
Ở trại gà thịt, gia cầm 1 ngày tuổi thường mắc bệnh liên quan đến vi khuẩn qua truyền ngang hay dọc, dẫn đến việc sử dụng kháng sinh sớm. Theo WHO (2017), việc sử dụng quá mức và lạm dụng kháng sinh ở động vật và người làm tăng nguy cơ kháng kháng sinh. Nhiều quốc gia khuyến cáo sử dụng các lựa chọn khác như probiotic, prebiotic, axit hữu cơ để cung cấp dinh dưỡng, điều hòa đáp ứng miễn dịch, ức chế/ngăn chặn xâm nhập mầm bệnh và cải thiện chức năng đường ruột (Yalcinkaya, 2008; Gaggia và cs.). Đề tài này khảo sát hệ vi sinh vật trên gà, sức khỏe đường ruột và hệ miễn dịch của gà khi có tác động của kháng sinh và chế phẩm sinh học so với các quy trình chăn nuôi khác. Mục đích là đưa ra khuyến cáo chăn nuôi thực tế cho nhà chăn nuôi gia cầm.
2.1. Sử Dụng Kháng Sinh Trong Chăn Nuôi Gà Thịt Thực Trạng
Việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam diễn ra phổ biến. Kháng sinh được sử dụng để phòng và điều trị bệnh, cũng như kích thích tăng trưởng. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh, gây khó khăn trong điều trị bệnh cho gia cầm và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi để giảm thiểu nguy cơ kháng kháng sinh.
2.2. Giải Pháp Thay Thế Kháng Sinh Trong Chăn Nuôi Gà Thịt
Để giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh, các giải pháp thay thế như sử dụng probiotics, prebiotics, axit hữu cơ và các chế phẩm sinh học khác đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Các chế phẩm này giúp cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường hệ miễn dịch và nâng cao sức khỏe của gà, từ đó giảm nhu cầu sử dụng kháng sinh. Việc áp dụng các biện pháp quản lý chăn nuôi tốt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa bệnh tật và giảm sử dụng kháng sinh.
III. Phương Pháp Khảo Sát Hệ Vi Sinh Vật Trong Chăn Nuôi Gà
Nghiên cứu này khảo sát hệ vi sinh vật chuồng nuôi gà thịt, thành phần hệ vi sinh vật đường ruột, hiệu giá kháng thể kháng ND (bệnh Newcastle) và IBD (bệnh Gumboro), hình thái nhung mao ruột của gà thịt nuôi bằng chế độ ăn có kháng sinh, probiotic, prebiotic và/hoặc axit hữu cơ. Mẫu chuồng nuôi (tường, trần, quạt, máng ăn, chén uống, lò sưởi) và 250 gà thịt giống Ross 308 vào 1, 7, 14, 28 ngày tuổi được chọn ngẫu nhiên tại 10 trại. Mẫu môi trường được lấy kiểm tra C. perfringens và đếm coliform và Staphylococcus. Mẫu gà con được thu thập tìm vi khuẩn E. coli và Salmonella spp., C perfringens, định lượng Staphylococcus, coliform và vi khuẩn lên men axit lactic (LAB).
3.1. Thu Thập Mẫu Phân Tích Vi Sinh Vật Học
Mẫu môi trường được lấy từ các bề mặt khác nhau trong chuồng nuôi để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật. Mẫu gà con được thu thập từ các giai đoạn khác nhau để theo dõi sự thay đổi của hệ vi sinh vật đường ruột. Các mẫu được bảo quản và vận chuyển đúng cách để đảm bảo tính chính xác của kết quả phân tích. Việc thu thập mẫu đại diện và đúng quy trình là rất quan trọng để có được kết quả khảo sát chính xác và đáng tin cậy.
3.2. Phân Tích DNA Vi Sinh Vật Trong Mẫu Phân Gà
Phân tích DNA vi sinh vật trong mẫu phân gà sử dụng các kỹ thuật như PCR định lượng và giải trình tự gen (Microbiome sequencing) để xác định thành phần và số lượng của các loài vi sinh vật khác nhau. Kỹ thuật phân tích metagenome cũng được sử dụng để nghiên cứu toàn bộ hệ gen của cộng đồng vi sinh vật. Kết quả phân tích DNA cung cấp thông tin chi tiết về sự đa dạng sinh học của vi sinh vật trong đường ruột gà và ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe và năng suất của gà.
IV. Kết Quả Khảo Sát Hệ Vi Sinh Vật Trong Chăn Nuôi Gà
Kết quả cho thấy số lượng lớn coliform và Staphylococcus có mặt trong mẫu thu thập ở 10 trại. E. coli được tìm thấy ở tất cả mẫu lòng đỏ và nước rửa lông gà. Số lượng lớn Coliform và LAB được phát hiện từ cả mẫu hồi tràng và manh tràng của gà con 1 ngày tuổi. Lúc 1 ngày tuổi, tất cả gà ở trại đều có kháng thể bảo vệ khỏi bệnh ND và bệnh IBD. Điểm tổn thương mô bệnh học của túi bursa không khác biệt đáng kể giữa các trang trại. Chiều cao và chiều rộng lông nhung của gia cầm thực địa đều tăng so với gia cầm nuôi bằng chế độ ăn cơ bản.
4.1. Ảnh Hưởng Của Hệ Vi Sinh Vật Đến Năng Suất Gà Thịt
Nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của các vi sinh vật có lợi như LAB có thể cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng, từ đó tăng năng suất của gà thịt. Ngược lại, sự phát triển quá mức của các vi sinh vật gây bệnh như E. coli và Salmonella có thể gây ra các bệnh đường ruột, làm giảm năng suất và tăng chi phí điều trị. Việc cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột là rất quan trọng để đảm bảo sức khỏe và năng suất tối ưu của gà thịt.
4.2. Dinh Dưỡng Và Hệ Vi Sinh Vật Đường Ruột Gà Thịt
Chế độ dinh dưỡng có ảnh hưởng lớn đến thành phần và hoạt động của hệ vi sinh vật đường ruột. Việc bổ sung các chất xơ, prebiotics và probiotics vào thức ăn có thể kích thích sự phát triển của các vi sinh vật có lợi và ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng các loại thức ăn khác nhau có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong thành phần hệ vi sinh vật đường ruột và ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất của gà.
V. Ứng Dụng Probiotics Cân Bằng Hệ Vi Sinh Vật Gà Thịt
C. perfringens và một số lượng lớn Coliform vẫn được phát hiện, điều này có thể gây nguy cơ lây nhiễm cho gà con mới nở. Hiệu giá kháng thể kháng ND và IBD dường như không bị ảnh hưởng, do đó, rất khó để giải thích liệu việc bổ sung probiotic, prebiotic và/hoặc axit hữu cơ trong thức ăn ở các trang trại gà thịt có thể tăng cường hàm lượng kháng thể kháng bệnh ND và IBD hay không. Việc sử dụng probiotics có thể giúp cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột.
5.1. Lợi Ích Của Probiotics Đối Với Sức Khỏe Gà Thịt
Probiotics là các vi sinh vật sống có lợi khi được cung cấp đủ lượng, có thể cải thiện sức khỏe của vật chủ. Trong chăn nuôi gà thịt, probiotics có thể giúp cải thiện hệ tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch, giảm nguy cơ mắc bệnh và tăng năng suất. Các probiotics thường được sử dụng bao gồm Lactobacillus, Bifidobacterium và Bacillus.
5.2. Cách Sử Dụng Probiotics Hiệu Quả Trong Chăn Nuôi Gà
Để sử dụng probiotics hiệu quả, cần lựa chọn các sản phẩm chất lượng cao, chứa các chủng vi sinh vật phù hợp với gà thịt. Probiotics có thể được bổ sung vào thức ăn hoặc nước uống của gà. Liều lượng và thời gian sử dụng probiotics cần được điều chỉnh phù hợp với từng giai đoạn phát triển của gà và tình trạng sức khỏe của đàn. Việc kết hợp probiotics với prebiotics (chất xơ không tiêu hóa được) có thể tăng cường hiệu quả của probiotics.
VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Hệ Vi Sinh Vật Gà Thịt
Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn tổng quan về hệ vi sinh vật trong chăn nuôi gà thịt tại TP.HCM, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát và cân bằng hệ vi sinh vật để đảm bảo sức khỏe và năng suất của gà. Cần có thêm nghiên cứu để đánh giá hiệu quả của các biện pháp can thiệp khác nhau, như sử dụng probiotics, prebiotics và axit hữu cơ, trong việc cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột và tăng cường khả năng miễn dịch của gà. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc xác định các chủng vi sinh vật có lợi cụ thể và phát triển các sản phẩm probiotics hiệu quả hơn.
6.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Hệ Vi Sinh Vật Trong Chăn Nuôi
Nghiên cứu về hệ vi sinh vật trong chăn nuôi đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều tiềm năng ứng dụng trong việc cải thiện sức khỏe và năng suất của vật nuôi. Các kỹ thuật phân tích metagenome và microbiome sequencing cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về sự đa dạng và chức năng của cộng đồng vi sinh vật. Trong tương lai, chúng ta có thể sử dụng các thông tin này để phát triển các biện pháp can thiệp chính xác hơn, như sử dụng probiotics và prebiotics được thiết kế riêng cho từng loài vật nuôi và từng giai đoạn phát triển.
6.2. Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học Trong Chăn Nuôi Gà Thịt
Công nghệ sinh học đang mở ra nhiều cơ hội mới trong chăn nuôi gà thịt, từ việc cải thiện giống gà đến việc phát triển các sản phẩm thức ăn chức năng. Việc sử dụng các kỹ thuật di truyền và chỉnh sửa gen có thể giúp tạo ra các giống gà có khả năng kháng bệnh tốt hơn và năng suất cao hơn. Các sản phẩm thức ăn chức năng, như probiotics và prebiotics, có thể giúp cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột và tăng cường sức khỏe của gà. Việc kết hợp các công nghệ sinh học khác nhau có thể mang lại những lợi ích to lớn cho ngành chăn nuôi gà thịt.