Ảnh hưởng của enzyme bất hoạt độc tố nấm mốc fumonisin trong thức ăn heo con sau cai sữa

Độc tố nấm mốc là những chất biến dưỡng thứ cấp được tạo ra bởi nấm mốc và là mối lo ngại về an toàn thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trên toàn cầu (CAST 2003). Chúng không những gây hại cho người và động vật ăn phải mà còn làm thiệt hại về kinh tế cho nhà sản xuất. Mặc dù aflatoxin vẫn là độc tố quan trọng thường thấy và được nghiên cứu nhiều, nhưng fumonisin cũng có tỉ lệ nhiễm cao trong nguyên liệu và thức ăn chăn nuôi, thậm chí trong một số mẫu điều tra có tỉ lệ nhiễm rất cao (Chin and Tan, 2005; Nguyễn Quang Thiệu và Nguyễn Hiếu Phương, 2011). Heo và ngựa là những loài nhạy cảm nhất với fumonisin dù với mức ăn phải thấp từ 0,2 mg fumonisin B₁/kg thể trọng/ngày. Heo bị nhiễm fumonisin chủ yếu bởi ăn phải bắp nhiễm nấm Fusarium verticillioides (Burel và ctv, 2013) và fumonisin là nguyên nhân chính gây ra các đợt bùng phát bệnh viêm phổi trên heo vào những năm 1989 ở Bắc Mỹ (CAST, 2003).

Giai đoạn sau cai sữa là một thời kỳ quan trọng trong cuộc đời của heo con, chúng thường bị stress bởi nhiều yếu tố gây ra như: dinh dưỡng, sinh lý và môi trường. Đây là một giai đoạn heo ăn vào rất ít, tăng trưởng chậm và rất nhạy cảm với các mầm bệnh đường ruột (Pluske và ctv, 1995). Trong hoàn cảnh đó, nếu heo con ăn phải thức ăn có chứa độc tố nấm mốc ví dụ như fumonisin sẽ càng làm trầm trọng hơn tình trạng stress của heo con (Hascheck và ctv. 2001), dẫn đến những hậu quả như giảm ăn vào, tăng trưởng kém, hiệu quả chuyển thức ăn sẽ kém và làm giảm thấp hiệu hiệu quả kinh tế cho nhà chăn nuôi.

Gần đây, các nhà khoa học đã phát triển một loại enzyme có thể phân giải fumonisin trong đường tiêu hóa và không gây hại cho vật nuôi. Đây là một giải pháp sinh học để phòng chống tác hại của fumonisin, với những ưu điểm vượt trội so với phương pháp thông thường là sử dụng chất hấp phụ ít hiệu quả. Trong điều kiện chăn nuôi hiện tại

Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của việc sử dụng chất bất hoạt độc tố nấm mốc fumonisin trong thức ăn có độc tố fumonisin B₁ lên sự tăng trưởng của heo con từ sau cai sữa đến 42 ngày.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 

Thí nghiệm được tiến hành từ ngày 01/05/2013 đến 11/06/2013 tại trại thực tập thí nghiệm thuộc Khoa Chăn nuôi Thú y, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Bốn mươi tám heo con cai sữa, 28 ngày tuổi có trọng lượng trung bình khoảng 7 kg, được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên vào 4 lô (nghiệm thức) với 6 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại (một đơn vị thí nghiệm) chứa 2 heo con, một đực và một cái. Lô I là lô đối chứng, heo ăn thức ăn căn bản không bổ sung độc tố fumonisin B1 tinh khiết và chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố. Lô II, heo ăn thức ăn căn bản có bổ sung 5 ppm fumonisin B1 tinh khiết và không bổ sung chế phẩm bất hoạt độc tố fumonisin. Lô III, heo ăn thức ăn có bổ sung 5 ppm fumonisin B1 tinh khiết và 0,2% chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin. Lô IV, là lô heo ăn thức ăn căn bản chỉ bổ sung 0,2% chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin.

Chuồng nuôi heo thí nghiệm là chuồng sàn gồm 2 dãy, lối đi ở giữa, đầu dãy có hố sát trùng và cuối dãy là 2 nhà kho. Mỗi dãy có 12 ô chuồng, diện tích mỗi ô là (2,2 x 2,5) m², 4 vách ngăn làm bằng song sắt, sàn làm bằng xi măng có khe thoát nước và phân, nền dưới sàn có độ dốc 30^o để thoát phân và nước. Chuồng lợp bằng tole cách nhiệt, có màn kéo 2 bên che mưa tạt gió lùa và có hệ thống máng ăn và máng uống tự động ở mỗi ô chuồng.

Heo được cho ăn 4 lần 1 ngày vào lúc 8h, 12h, 16h và 20h trong ngày, lượng thức ăn thừa được dọn và cân lại vào 7h sáng ngày hôm sau. Heo thí nghiệm được chích ngừa theo quy trình của trại. Thức ăn căn bản của heo thí nghiệm được phối trộn để đạt hoặc vượt tiêu chuẩn dinh dưỡng theo khuyến cáo của NRC (2012) và được trình trong bảng 1.

Bảng 1. Thành phần thực liệu và dưỡng chất thức ăn căn bản dùng trong thí nghiệm

Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tăng trọng tích lũy, tăng trọng tuyệt đối, khả năng tiêu thụ thức ăn hàng ngày, hiệu quả chuyển hóa thức ăn, tỷ lệ sống và hiệu quả kinh tế.

KẾT QUẢ

Kết quả phân tích mẫu thức ăn cơ bản cho thấy thức ăn đã nhiễm 5 ppb aflatoxin B1, 789,5 ppb fumonisin B1, 310 ppb fumonisin B2, 19,1 ppb độc tố HT2 và 61,6 ppb độc tố T2. Các loại độc tố nấm mốc có mức nhiễm như trên là tương đối thấp và không ảnh hưởng đến kết quả của thí nghiệm.

Kết quả theo dõi sinh trưởng trên heo con cai sữa trình bày trong bảng 2 cho thấy khối lượng heo đầu vào thí nghiệm là khá đồng đều giữa các lô và sẽ không ảnh đến kết quả của thí nghiệm. Ngày thứ hai sau khi bắt đầu thí nghiệm, 1 heo con tại Lô II đã chết đột ngột không rõ nguyên nhân, tất cả các heo khác có sức khỏe bình thường. Kết thúc thí nghiệm, khối lượng của heo giữa các lô biến động không nhiều, khối lượng trung bình thấp nhất là 19,91 kg ở Lô II và cao nhất ở Lô IV (20,65kg) và sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê. Tuy nhiên tăng trọng tích lũy trung bình của heo có sự khác biệt có ý nghĩa với P <0.05 và sự khác biệt này chỉ xảy ra giữa Lô II (12,26 kg/con) là lô heo cai sữa ăn thức ăn chứa 5 ppm độc tố fumonisin B1 tinh khiết và Lô IV (13,02 kg/con) là lô heo ăn thức ăn căn bản và được bổ sung 0,2% chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin. Tương tự như tăng trọng tích lũy, có sự khác biệt có ý nghĩa về tăng trọng hàng ngày của heo thí nghiệm với P<0,05. Tăng trọng hàng ngày cao nhất (309,92 g/con/ngày) ở lô bổ sung 0,2% chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trong thức ăn căn bản (Lô IV) và thấp nhất (291,87 g/con/ngày) ở lô ăn thức ăn căn bản nhưng có chứa 5 ppm fumonisn B1 (Lô II). Tăng trọng hàng ngày của Lô I (đối chứng) và Lô III tương tự nhau và không có sự khác biệt với các lô còn lại.

Bảng 2. Ảnh hưởng của chế phẩm bất hoạt độc tố fumonisin trên tăng trưởng của heo con cai sữa.

Số liệu trình bày trong bảng: trung bình ±SD. Các số trung bình trong cùng hàng mang chữ mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa với P<0.05.

Kết quả trong bảng 3 về tình hình sử dụng thức ăn của heo con cai sữa cho thấy lượng tiêu thụ thức ăn hàng ngày thấp hơn khoảng 10 g/con/ngày ở hai lô II và IV so với hai lô I và III, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê với P>0,05. Các kết quả về hiệu quả chuyển hóa thức ăn trong bảng 3 chỉ ra hệ số FCR tốt nhất ở Lô IV (1,58) kế đến là Lô I (1,65), Lô III (1,66) và thấp nhất ở Lô II (1,68) là lô ăn thức ăn căn bản có chứa 5 ppm fumonisin B1.

Bảng 3. Ảnh hưởng của chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trên lượng thức ăn ăn vào và hiệu quả chuyển hóa thức ăn của heo con cai sữa.

TTTA: thức ăn tiêu thụ, FCR: hệ số chuyển hóa thức ăn (kg thức ăn/ 1 kg tăng trọng)

Số liệu trình bày trong bảng: trung bình ±SD. Các số trung bình trong cùng hàng mang chữ mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa với P<0.05.

Tình hình theo dõi sức khỏe của heo thí nghiệm được trình bày trong bảng 4. Kết quả cho thấy chỉ có 1 heo con chết không rõ nguyên nhân vào ngày thứ hai của thí nghiệm và không có heo nào biểu hiện triệu chứng bệnh khi phơi nhiễm với độc tố fumonisin. Kết quả trong bảng 4 còn cho thấy tỷ lệ tiêu chảy cao nhất ở Lô II là 26,41%, kế đến là Lô I (22,62%), Lô III (21,63%) và thấp nhất ở Lô IV là 18,65%. Sự khác biệt này là có ý nghĩa về mặt thống kê với P<0.05) đặc biệt giữa Lô II là lô ăn thức ăn căn bản có chứa 5 ppm fumonisn B1 và Lô IV là lô chỉ ăn thức ăn căn bản và bổ sung 0,2% chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin.

Bảng 4. Ảnh hưởng của chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trên tình trạng sức khỏe của heo con cai sữa.

Số liệu trình bày trong bảng: trung bình ±SD. Các số trung bình trong cùng hàng mang chữ mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa với P<0.05.

THẢO LUẬN

Trong thí nghiệm này kết quả phân tích độc tố nấm mốc trong cho thấy thức ăn căn bản đã nhiễm tự nhiên 789,5 ppb fumonisin B1 và 310 ppb fumonisin B2, tuy nhiên kết quả về sinh trưởng và sử dụng thức ăn của lô đối chứng (Lô I) là bình thường so với các kết quả khuyến cáo của công ty cung cấp heo thí nghiệm. Burel và ctv. (2013) cũng đạt được một kết quả tương tự khi thấy rằng không có bất kỳ một ảnh hưởng nào đến khả năng sinh trưởng và lượng thức ăn tiêu thụ hàng ngày khi tiến hành thí nghiệm trên heo con cai sữa ăn thức ăn có chứa hàm lượng thấp fumonisin B1. Các kết quả này thì tương đồng với kết quả đạt được bởi Nguyễn Hiếu Phương và ctv. (2012) khi tiến hành thí nghiệm với khẩu phần có fumonisin ở mức thấp ở heo con giai đoạn từ 10 đến 25 kg. Piva và ctv. (2005) cũng đạt được kết quả tương tự khi kết luận sinh trưởng và lượng thức ăn vào hàng ngày trên heo con cai sữa không bị ảnh hưởng bởi ăn thức ăn có chứa nhỏ hơn 2 ppm fumonisin. Tuy nhiên, kết quả thí nghiệm của Rotter và ctv. (1996) cho thấy tăng trọng hàng ngày của heo con ăn thức ăn có chứa 1 ppm fumonisn B1 giảm 8 % so với lô đối chứng không chứa độc tố fumonisn B1.

Các kết quả về khả năng sinh trưởng và sử dụng thức ăn trong thí nghiệm cho thấy heo con cai sữa trong giai đoạn từ 28 ngày tuổi đến 70 ngày tuổi ăn thức ăn có chứa fumonisin B1 ở mức trên 5 ppm sẽ ảnh đến khả năng sinh trưởng cũng như chuyển hóa thức ăn. Trong thí nghiệm này yếu tố gây ra sự khác biệt về tăng trọng hàng ngày và hiệu quả chuyển hóa thức ăn của heo cai sữa giữa các lô có thể là sự hiện diện của độc tố fumonisn B1 đã bổ sung trong thức ăn. Thật vậy, Rotter và ctv. (1996) nhận thấy tăng trọng hàng ngày của heo con ăn thức ăn có chứa 1 ppm fumonisn B1 giảm 8 % và ăn thức ăn chứa 10 ppm fumonisn B1 đã giảm 11% so với lô đối chứng không chứa độc tố fumonisn B1. Tuy nhiên lượng thức ăn ăn vào của heo đã không có sự khác biệt thậm chí ở những lô có chứa fumonisn B1 còn cao hơn một chút trong 4 tuần đầu nhưng đã thấp hơn tới 6 – 7 % trong những tuần sau đó. Cũng tương tự như vậy, báo cáo của EFSA (2014) cho thấy heo cai sữa ăn thức ăn chứa 2 mg/kg trong 42 ngày thí nghiệm có trọng lượng cuối trung bình nhỏ hơn lô đối chứng. Cũng trong báo cáo này, ở một thí nghiệm khác khi cho heo ăn thức ăn chứa 50 mg/kg đã gây ra giảm tăng trọng rất lớn so với lô đối chứng cũng như lượng thức ăn ăn vào hàng ngày (EFSA 2014). Piva và ctv. (2005) cũng cho thấy heo cai sữa ăn thức ăn chứa 30 ppm fumonisin B1 trong 42 ngày sẽ làm giảm khả năng tăng trọng hàng ngày cũng như lượng thức ăn tiêu thụ hàng ngày. Các nguyên nhân gây ra giảm tăng trưởng cũng như hiệu quả chuyển hóa thức ăn được các tác giả trên ghi nhận là do độc tố fumonisn B1 chứa trong thức ăn (Rotter và ctv. 1996, Piva và ctv. 2005, EFSA, 2014). Fumonisins là độc tố nấm mốc gây ra chứng viêm phù phổi (porcine pulmonary edema) đã được ghi nhận bởi nhiều tác giả như Osweiler và ctv (1992), Haschek và ctv (2001) và Zomborsky và ctv (2002). Ngoài ra độc tố fumonisins còn gây ra tổn tương trên gan và dẫn đến ngăn cản tiến trình sinh tổng hợp sphingolipids mà hậu quả là gia tăng tỷ lệ sphinganine (Sa) trên sphingosine (So), và ngày nay sự gia tăng của tỷ lệ Sa/So trong huyết thanh là một chỉ thị sinh học về sự phơi nhiễm fumonisin của vật nuôi ăn (Rotter và ctv. 1996, EFSA, 2014). Mặc dù không có số liệu cụ thể nhưng có thể liên hệ giữa sự tổn thương gan và ngăn cản tiến trình sinh tổng hợp sphingolipids do độc tố fumonisin gây ra với giảm khả năng sinh trưởng cũng như khả năng sử dụng thức ăn của heo con cai sữa trong thí nghiệm này. Điều này có thể được lý giải một phần là do heo con cai sữa ăn thức ăn chỉ có chứa 5 ppm fumonisin B1 thì tình hình tiêu chảy trầm trọng hơn so với các lô khác. Tuy nhiên khá nhiều thí nghiệm không ghi nhận tình trạng tiêu chảy trên heo dù ăn thức ăn có chứa hàm lượng cao fumonisin B1 (Rotter và ctv. 1996, Piva và ctv. 2005, EFSA, 2014).

Đã có nhiều nghiên cứu để loại bỏ ảnh hưởng bất lợi của độc tố nấm mốc fumonisin trong thức ăn chăn nuôi. Biện pháp làm giảm độc tính của fumonisin với các chất hấp phụ khoáng sét và than hoạt tính đã được nghiên cứu, tuy nhiên hiệu quả làm giảm độc tính của fumonisin là khá thấp hoặc không hiệu quả (Miazzo và ctv. 2005, Piva và ctv. 2005). Bổ sung chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trong thức ăn có chứa 5 ppm fumonisin B1 đã giúp cải thiện một phần tăng trọng hàng ngày và hiệu quả chuyển hóa thức ăn trong thí nghiệm này khi so sánh giữa Lô III và Lô II. Ngoài ra, khi bổ sung chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trong thức ăn chỉ chứa 789,5 ppb fumonisin B1 và 310 ppb fumonisin B2 đã giúp heo con cai sữa cải thiện rất nhiều về tăng trọng hàng ngày cũng như hiệu quả chuyển hóa thức ăn. Chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố nấm mốc fumonisin là một enzyme thủy phân fumonisins được sản xuất từ nấm men Komagataella pastoris và được chấp nhận bởi Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu âu là sản phẩm enzyme thương mại (FUMzyme^®) sử dụng trong thức ăn chăn nuôi để làm giảm hay loại bỏ độc tính của fumonisins (EFSA 2014). Trong báo cáo của EFSA (2014), khá nhiều thí nghiệm cho thấy việc bổ sung chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố nấm mốc fumonisin trong thức ăn chứa fumonisin B1 từ 2 mg/kg đến 50 mg/kg đã cải thiện rất rõ ràng chỉ số Sa/So, cải thiện tình trạng viêm phổi trên heo, sức khỏe và các chỉ số huyết học khác. Ngoài ra, báo cáo cũng cho thấy đã cải thiện có ý nghĩa về khả năng sinh trưởng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn khi bổ sung chế phẩm enzyme bất hoạt độc tố fumonisin trong thức ăn chứa độc tố fumonisin.

KẾT LUẬN

Độc tố nấm mốc fumnisin B1 đã làm giảm khả năng sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của heo con cai sữa.

Bổ sung enzyme bất hoạt độc tố nấm mốc fumonisin trong thức ăn chứa fumonisin B1 đã cải thiện thành tích tăng trưởng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn của heo con cai sữa.

Nguyễn Quốc Nhật, Nguyễn Quang Thiệu*

Khoa Chăn nuôi Thú y – Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh

Nguồn: Chăn nuôi Việt Nam