Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.5 Chất bổ sung vi sinh vật (PROBIOTIC)
Theo ngôn ngữ Hi Lạp, probiotic có nghĩa là “vì sự sống”. Thuật ngữ probiotic đƣợc Parker đề nghị sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974 để chỉ
“những vi sinh vật và những chất làm cân bằng hệ vi sinh vật ruột” (Fuller, 1989). Từ đó đến nay thuật ngữ probiotic đã đƣợc cả thế giới sử dụng để chỉ những chế phẩm vi sinh vật sống hữu ích khi đƣợc đƣa vào cơ thể động vật thông qua thức ăn hoặc nước uống tạo nên những ảnh hưởng có lợi cho vật chủ. Kể từ khi xuất hiện, khái niệm probiotic vẫn chƣa có một định nghĩa thống nhất. Tuy nhiên, hiện có hai định nghĩa đƣợc cho là phản ánh khá đầy đủ bản chất của probiotic và đƣợc sử dụng nhiều trong các ấn phẩm khoa học:
Theo Fuller (1989), probiotic là “chất bổ sung vi sinh vật sống vào thức ăn giúp cải thiện cân bằng của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa theo hướng có lợi cho vật chủ”
Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO, 2001), probiotic là “các vi sinh vật sống khi đưa vào cơ thể theo đường tiêu hoá với một số lượng đủ sẽ đem lại sức khoẻ tốt cho vật chủ”.
2.5.2 Vai trò của probiotic
Những vi sinh vật trong Probiotic qua chu trình biến dƣỡng sản sinh ra những sản phẩm phụ: Acid (acid lactic, acid acetic…) kháng sinh (acidophilin, acidolin, lactocidin…) men (Mikolajeik và Hamdem, 1975; Shaham et al., 1976), Acid lactic, acid acetic duy trì môi trường acid trong ruột nhằm ức chế vi khuẩn gây bệnh (vì nhóm vi khuẩn này không tồn tại được trong môi trường acid) (Tokuyama và Tournut, 1994). Theo Dayly ctv. (1972), Goepfert và Hicks (1969) Sorrels và Peck (1970): acid lactic, acid acetic có khả năng khống chế mầm bệnh gram âm. Acid lactic còn giúp cơ thể dễ dàng hấp thu các chất khoáng calcium, kẽm, sắt, selenium, magnesium (Phan Bảo An, 1990) các ion
16
khoáng này liên kết bền với phân tử enzyme, tham gia trong các phản ứng xúc tác, sau khi loại bỏ ion kim loại enzyme sẽ bị mất hoàn toàn hoạt động (Lê Ngọc Tú và ctv, 1986).
Theo Shahani và ctv., (1977) cho những sản phẩm của probiotic có khả năng khống chế salmonella, shigella, staphylococci, Proteus, Klebsiella, Bacilli, E.coli gây nhiễm bệnh đường ruột. Ngoài ra những vi sinh vật trong Probiotic cũng cho ra những sản phẩm phụ là những chất hữu cơ đƣợc cơ thể gia súc hấp thu vào máu và trở thành chất dinh dƣỡng của gia súc. Và khi gia súc bị stress về môi trường, dinh dưỡng, tốc độ tăng trưởng giảm, hiểu quả sử dụng thức ăn kém; cung cấp vi sinh vật kích thích tăng trưởng nhanh và cải thiện hiểu quả thức ăn (Dwayne C. Sarage, 1992).
Những vi sinh vật này tiêu thụ O2 không còn O2 thừa để vi sinh vật có hại phát triển sinh sản (International Nutrition, 1995).
Cạnh tranh với vi khuẩn gây bệnh về chỗ bám trong thành ruột và chất dinh dƣỡng.
Tác động hiệu quả lên hệ miễn dịch tại chỗ và toàn thân; thúc đẩy cơ chế miễn dịch phản ứng nhanh chóng, chống lại nhân tố gây bệnh bằng cả kháng thể đƣợc tiết ra và không tiết ra (G.Ballarini, 1994; Dvid P.Hutcheson, 1994).
Những tế bào vi sinh vật sẵn sàng đi xuyên qua biểu mô ruột và những tổ chức lympho kế cận và đôi khi chúng vào cả máu và thường tập hợp ở gan, lách và thận (J. Tournut, 1994)
Giữ được cân bằng hệ vi sinh vật ruột khi gia súc bị stress, môi trường thay đổi, dễ nhiễm bệnh (Gilliand et al., 1980; Mordenti, 1986).
Thành lập hệ vi sinh vật bình thường trong đường tiêu hóa ở gia súc sơ sinh, hoặc tái thành lập hệ vi sinh vật đường tiêu hóa ở gia súc điều trị kháng sinh (Parker, 1974; Parker và Grawford, 1978; Gorbach et al., 1987).
Theo Tournut (1994) Probiotic tác động tốt nhất khi cho sử dụng càng sớm càng tốt sau khi sinh. Khi gia súc non bị tiêu chảy, cho ăn trực tiếp sản phẩm vi sinh vật, có tác động tốt, kích thích tăng trưởng tốt và tăng hiệu quả sự dụng thức ăn (R. Fuller, 1992). Tuy nhiên theo Dwayne C.Savage (1992) gia súc khỏe đƣợc nuôi với khẩu phần thức ăn cân đối và giàu chất dinh dƣỡng, không trộn kháng sinh, không điều trị bằng thuốc, chuồng trại thích hợp thì Probiotic có thể không đem đến hiểu quả lắm trong chống bệnh và kích thích tăng trưởng hoặc cải thiện khả năng sử dụng thức ăn cho hiểu quả cao nhất. Vì trong những gia súc mạnh hệ sinh thái ổn định, các vi sinh vật thường trú sẽ lắp đầy những hóc đặc biệt ở chỗ chúng trú ngụ, chúng có chức
17
năng duy trì nội cân bằng hệ vi sinh vật và tác động sinh hóa học (Dwayne C.Savage, 1992; Ballarini, 1994, Lisa Darling, 1994).
Probiotics có hiệu quả phải có khả năng tồn tại và hoạt động trong một môi trường đa dạng dưới nhiều hình thức khác nhau. Theo Fuller (1989) thì cần phải có những khả năng nhƣ sau: là một sản phẩm sống ở qui mô kỹ nghệ;
không mang mầm bệnh và độc tố; tạo ra tác dụng có lợi trên vật chủ; có khả năng tồn tại và phát triển trong môi trường ruột của vật chủ; duy trì ổn định và tồn tại lâu dài để được sử dụng sau này trong điều kiện lưu trữ và điều kiện ngoài hiện trường.
2.5.3 Một số loại khuẩn probiotic phổ biến 2.5.3.1 Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae là một loại nấm men dùng để điều chế rƣợu, bia và làm bánh mì. Đây là loại nấm men ƣa dƣỡng khí, hình thành và phát triển trên bề mặt môi trường và có nhiều CO2, phát triển tốt ở nhiệt độ 14- 240C.
Saccharomyces cerevisiae có tác dụng tạo sinh khối chứa acid amin, vitamin nhóm B. Vách tế bào chứa mannan, glucan giúp tăng cường miễn dịch thông qua hoạt hóa dại thực bào. Saccharomyces cerevisiae cũng có tác dụng hấp thụ độc tố và bài thải ra ngoài. Ngoài ra Saccharomyces cerevisiae có tác dụng chuyển hóa glucose thành acid pyruvic, đây là cơ chất cho các vi sinh vật có lợi hoạt động và sinh sản. Bên cạnh đó, vi sinh vật này tiết các enzyme tiêu hóa nhƣ amylase, cellulase, lipase, protase. Một chi tiết cũng khá quan trọng nói về chức năng của vi sinh vật này là sản xuất các acid lactic, acid acetic, acid pyruvic, acid propionic làm cho pH ruột tuột xuống 4-5 (Nguyễn Như Pho và Trần Thị Thu Thủy, 2009).
2.5.3.2 Lactobacillus acidophilus
Loại vi sinh vật này cũng có nhiều chức năng quan trọng và rất có lợi cho heo con. Lactobacillus acidophilus bám chặt vào màng nhày ruột, ức chế sự bám dính của vi sinh vật gây bệnh. Lactobacillus acidophilus tham gia sản xuất các acid hữa cơ nhƣ acid lactic, acid acetic, acid benzoic, làm giảm pH đường ruột, từ đó tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật có hại phát triển. Lactobacillus acidophilus cũng có thể sản xuất một số kháng sinh nhƣ acidolin, lactobacillin, acidophilin, lactocidin. Bên cạnh khả năng sản xuất kháng sinh, Lactobacillus acidophilus còn có khả năng sản xuất một số men tiêu hóa nhƣ amylase, cellulase, lipase, protase và sản xuất một số vitamin nhƣ