Chế phẩm probiotics đã được sử dụng rộng rãi cho gia cầm từ những năm 1970, đặc biệt là ở gà con mới nở. Những nghiên cứu của Nurmi và Rantala lần đầu tiên đã chứng minh về tính loại trừ cạnh tranh, nó được mô tả là sự loại trừ các tác nhân gây bệnh khỏi ổ sinh thái bởi sự cạnh tranh của một chủng vi khuẩn probiotics. Các tác giả này đã chứng minh rằng dịch manh tràng thô (cecal) của chim trưởng thành đã được uống probiotics từ khi mới nở có khả năng kháng với Salmonella enterica serotype Enteritidis. Cho đến nay, một số nghiên cứu đã chứng minh rằng các tác động loại trừ cạnh tranh của probiotics có thể giúp bảo vệ vật chủ chống lại tác nhân gây bệnh như S. typhimurium, Campylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica và Escherichia coli O157:H7.
Trong thực tế, các con gà con nở bằng lồng ấp có thể rất cần sự can thiệp bằng probiotics vì chúng không được cung cấp các vi sinh vật bảo vệ từ gà mẹ và môi trường sống. Điều đáng quan tâm là với các con gà con mới nở theo cách thông thường thì hệ vi sinh vật trong manh tràng cũng không ổn định cho đến khi 4 – 6 tuần tuổi, điều này cho thấy chế phẩm probiotics tốt nhất dùng cho gà con mới nở, tuy nhiên, chúng vẫn có thể tốt cho gà sau 6 tuần tuổi. Ở gà thịt, các chế phẩm probiotics đơn chủng (chỉ gồm một chủng duy nhất) đã được sử dụng để kiểm soát S. typhimurium và S. enteritidis. Hơn nữa, gần đây một ứng dụng phun xịt đã được sử dụng cho gà con với chế phẩm probiotics chứa Lactobacillus (FM-Probiotic).
Probiotics cũng đã được chứng minh là một tác nhân loại trừ cạnh tranh đối với Salmonella spp. ở gia cầm và có hiệu quả tốt trên gà thịt và gà mái đẻ trứng. Mặc dù đã có nhiều báo cáo của các công trình nghiên cứu về các chế phẩm probiotics, nhưng cho đến nay các nghiên cứu này vẫn chỉ giới hạn trong một số ít đối tượng động vật nuôi hoặc có các số liệu thống kê chưa đầy đủ và hợp lệ. Tuy nhiên, dường như đều có một quan điểm thống nhất rằng các chế phẩm probiotics hiệu quả ở gia cầm khi chúng được bảo quản trong các điều kiện tối ưu.
a) Loại trừ Salmonella, E. coli và C. perfringens
Tác dụng loại trừ cạnh tranh của các chủng probiotics chống lại vi khuẩn Salmonella spp. và vi khuẩn E. coli gây bệnh ở gia cầm đã được nghiên cứu rộng rãi. Cho đến nay, hình thức hiệu quả nhất của tính loại trừ cạnh tranh đã được chứng minh từ dịch nuôi cấy Nurmi trong đó bao gồm các vi khuẩn manh tràng chưa xác định. Đầu những năm 1990, hai probiotics thương mại BROILACT 1 và AVIGUARD 1, là các chế phẩm loại trừ cạnh tranh không xác định, đã được bán thương mại ở Anh. BROILACT 1 đã cho thấy khả năng loại trừ mạnh S. enteritidis Pt4 và sự giảm đáng kể Salmonella thu hồi từ các phần của manh tràng. AVIGUARD 1 cũng đã được chứng minh hiệu quả bảo vệ gà con 1 ngày tuổi khỏi mật độ cao của S. enteritidis và S. typhimurium là hai týp huyết thanh của Salmonella gây nhiễm trùng ở người.
Bên cạnh các chế phẩm probiotics không xác định, các chế phẩm probiotics đơn chủng cũng đã được chứng minh về hiệu quả loại trừ một số vi khuẩn gây bệnh ở gia cầm. Năm 1997, Edens và cs đã công bố hiệu quả của chế phẩm chứa Lactobacillus reuteri trong việc làm giảm mật độ vi khuẩn Salmonella và E. coli của gà con và gà tây tơ. Một chế phẩm khác có chứa vi khuẩn Lactobacillus cũng đã được sử dụng để kiểm soát S. enteritidis trong gia cầm.
Mặc dù đã có nhiều báo cáo cho thấy hiệu quả của việc sử dụng chế phẩm probiotics trong điều trị dự phòng, nhưng rất nhiều ý kiến đặt ra câu hỏi “liệu việc sử dụng chế phẩm probiotics như một phương pháp dự phòng có loại trừ được hoàn toàn tác nhân gây bệnh?” trong khi các thuốc kháng sinh hiệu quả có sẵn. Cho đến nay, ngay cả trong các nghiên cứu in vivo sử dụng bacteriocin tiềm năng để chống lại tác nhân gây bệnh thì người ta vẫn tìm thấy tác nhân gây bệnh với mật độ khoảng 103 – 104 CFU/g phân. Như vậy, mặc dù các chế phẩm probiotics cho thấy nhiều triển vọng tiềm năng, nhưng chúng không loại bỏ hoàn toàn được các chủng gây bệnh.
b) Loại trừ Campylobacter
Hiệu quả loại trừ cạnh tranh của vi khuẩn từ phần manh tràng ở gà với vi khuẩn Campylobacter jejuni và Salmonella spp. đã được chứng minh, mặc dù các phần manh tràng cho hiệu quả bảo vệ chống lại sự nhiễm trùng C. jejuni và Salmonella spp. là khác nhau. Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào việc xác định phần manh tràng từ chim trưởng thành mà có hiệu quả loại trừ cạnh tranh với cả C. jejuni và Salmonella spp. (multiple serotypes). Năm 2007, Zhang và cs đã xác định được 194 chủng trong số 636 chủng phân lập có hiệu quả ức chế C. jejuni tối đa, trong đó có 145 chủng phân lập từ manh tràng và 117 chủng là vi khuẩn kỵ khí tùy tiện. Trước đó, vào năm 1994 Schoeni và Wong đã tiến hành thử nghiệm một hỗn hợp vi khuẩn probiotics (Citrobacter diversus 22, Klebsiella pneumonia 23 và E. coli 25) để loại trừ C. jejuni ở chim non 1 ngày tuổi. Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu quả cao trong việc loại trừ C. jejuni. Kết hợp với một số nghiên cứu khác của Timmerman và Zhang có thể đưa ra kết luận các chế phẩm probiotics đa chủng cho thấy hiệu quả hơn các chế phẩm probiotics đơn chủng trong việc chống lại các tác nhân gây bệnh.
Một số phương pháp tiếp cận khác cũng được thực hiện trong việc loại trừ Campylobacter ở gia cầm. Năm 2001, Chen và Stern đã sử dụng các chủng C. jejuni hội sinh từ gà để loại trừ với các chủng phân lập từ người ở gà giò một ngày tuổi (broiler chick). Câu chuyện này tương tự với câu chuyện sử dụng chủng vi khuẩn E. coli Nissle, một chủng vi khuẩn không gây bệnh để thế chỗ cho các loài E. coli gây bệnh. Theo cách này, một chủng không gây bệnh của một bệnh phổ biến được sử dụng để thế chỗ các loài gây bệnh. Tuy nhiên, có rất ít dữ liệu để xác định chủng Campylobacter không gây bệnh, vì vậy, việc kiểm chứng dễ bị thiếu sót. Cũng vì thế, điều quan trọng cần phải chú ý rằng các probiotics tiềm năng này có một khả năng lớn mang các gen kháng khuẩn hoặc có các đặc tính về tính độc từ các vi khuẩn gây bệnh tương ứng hiện diện trong đường tiêu hóa và theo quan điểm của các tác giả thì nên tránh sử dụng chúng trừ khi chúng được chứng minh là an toàn bởi các nghiên cứu đánh giá được kiểm soát chặt chẽ.
Phần lớn các nghiên cứu về tính loại trừ cạnh tranh ở gia cầm tập trung vào hai bệnh chính liên quan đến Salmonella spp. và Campylobacter spp. Tuy nhiên, gần đây đã có những nghiên cứu tập trung vào các mầm bệnh mới hoặc mầm bệnh cơ hội tìm thấy ở gia cầm. Ví dụ như nghiên cứu với Clostridium perfringens, tác nhân gây bệnh viêm ruột hoại tử ở gia cầm, và E. coli O78: K80, nguyên nhân của bệnh nhiễm khuẩn E. coli (colibacillosis) gia cầm. Điều đáng quan tâm là, các bào tử của Bacillus subtilis cũng đã cho thấy tính loại trừ cạnh tranh với C. perfringens trong một mô hình thí nghiệm ở gà 1 ngày tuổi nhưng hiệu quả rất chậm dẫn (có thể do các bào tử cần nảy mầm trong ống tiêu hóa hoặc xảy ra quá trình điều hoà miễn dịch).
c) Triển vọng ứng dụng probiotics cho gia cầm
Loại trừ cạnh tranh là một cơ chế được chấp nhận bởi việc sử dụng các chế phẩm probiotics có tác dụng bảo vệ vật chủ chống lại tác nhân gây bệnh trong thực phẩm. Cho đến nay, cơ chế đằng sau tác dụng loại trừ cạnh tranh vẫn còn nhiều điều chưa rõ. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của các dịch nuôi cấy có tính loại trừ cạnh tranh khác nhau trên các vi khuẩn Salmonella, E. coli, Campylobacter và các mầm bệnh khác.
Các chế phẩm probiotics có tính loại trừ cạnh tranh xác định đang được phát triển. Tuy nhiên, về việc sử dụng các chế phẩm probiotics có tính loại trừ cạnh tranh không xác định còn gây khá nhiều tranh cãi và hoài nghi. Việc sử dụng chế phẩm probiotics có tính loại trừ cạnh tranh không xác định cho thấy hai mối quan tâm lớn. Thứ nhất, các tác nhân gây bệnh ở người hoặc động vật có thể hiện diện trong các hỗn hợp dịch nuôi cấy, đây là một mối nguy nghiêm trọng cho sức khỏe. Thứ hai, các cơ quan điều hòa của cơ thể có thể loại trừ tác dụng của các dịch nuôi cấy loại này.
Việc sử dụng các chế phẩm probiotics ở gia cầm cần có nhiều nghiên cứu hơn nữa, đặc biệt là việc sử dụng các chế phẩm probiotics đa loài nhằm chống lại các tác nhân gây bệnh, nhất là các bệnh do Salmonella và Campylobacter gây ra.
(Nguồn: Nguyễn Văn Duy (Chủ biên), Công nghệ probiotics. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2015)
BioOne hiện có đầy đủ các sản phẩm probiotics đơn dòng và đa dòng đã được chứng minh rộng rãi có thể mang lại hiệu quả rõ rệt cho sức khỏe động vật nuôi.
– Sản phẩm BioOne StrongGut với dòng chuyên dụng cho gia cầm đã được phát triển mang lại lợi ích rõ ràng cho gà và vịt như đã được kiểm chứng tại nhiều địa phương trong toàn quốc.
– Các sản phẩm probiotics đơn dòng như: BioOne Probi (mang các chủng Bacillus sinh bào tử), BioOne Lactic (mang các chủng vi khuẩn lactic). Đây là dòng nguyên liệu vi sinh cao cấp, dùng làm nguyên liệu điều chế các chế phẩm men vi sinh, men tiêu hóa, Probiotics, chất bổ sung thức ăn chăn nuôi, chế phẩm xử lý môi trường dùng trong Thú y, Thủy sản và Môi trường.
– Các sản phẩm probiotics đa dòng cho hệ tiêu hóa động vật như: BioOne StrongGut (được phát triển chuyên biệt dùng riêng cho từng nhóm động vật: động vật thủy sản, gia súc gia cầm, gia súc ăn cỏ). Công dụng chính bao gồm: (1) Bổ sung các vi sinh vật sống và enzyme có lợi cho hệ tiêu hóa của động vật thủy sản (tôm, cá, ốc) và gia súc gia cầm (heo, bò, gà, vịt, dê,…); giúp vật nuôi tăng cường tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng; phát triển tốt và khỏe mạnh. (2) Phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh về đường ruột như bệnh tiêu chảy, phân trắng ở vật nuôi; phòng ngừa hội chứng chết sớm.
– Các sản phẩm probiotics đa dòng cho làm sạch chuồng trại vật nuôi như: BioOne SuperClear. Công dụng chính bao gồm: (1) Làm sạch chuồng trại vật nuôi. (2) Phân hủy các chất hữu cơ từ thức ăn dư thừa, phân tôm, xác tảo, làm sạch nhầy nhớt trong tầng đáy ao. (3) Chuyên cắt tảo và làm sạch nhớt bạt trong ao nuôi, ổn định màu nước. (4) Làm sạch nước, giảm mùi hôi thối, giảm khí độc, làm đáy ao sạch, ít bùn đen. (5) Tăng lượng oxy hòa tan trong nước.
BioOne 