Tác giả: Paulina Markowiak & Katarzyna Śliżewska
JPK chuyển ngữ
Xem Kỳ 1- Probiotics
Kỳ 3 – Synbiotics
Ngoài probiotics và prebiotics, còn có các công thức có chứa cả probiotics và prebiotics được sử dụng trong dinh dưỡng động vật. Năm 1995, Gibson và Roberfroid đưa ra thuật ngữ “synbiotics” bằng cách chỉ định theo cách này “hỗn hợp probiotics và prebiotics ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng cách cải thiện sự tồn tại và cấy ghép các chất bổ sung vi sinh vật sống trong đường tiêu hóa, bằng cách kích thích có chọn lọc tăng trưởng và / hoặc kích hoạt sự trao đổi chất của một hoặc một số ít vi khuẩn tăng cường sức khỏe, và do đó cải thiện phúc lợi của vật chủ”. Do từ “synbiotic” ngụ ý sức mạnh tổng hợp, nên thuật ngữ này được dành cho những sản phẩm trong đó thành phần prebiotic ủng hộ một cách chọn lọc vi sinh vật probiotic. Mục đích chính của kiểu kết hợp đó là cải thiện khả năng sống sót của các vi sinh vật probiotic trong đường tiêu hóa. Synbiotics có cả đặc tính probiotic và prebiotic và được tạo ra để khắc phục một số khó khăn có thể xảy ra trong việc tồn tại của probiotics trong đường tiêu hóa. Probiotics ảnh hưởng có lợi đến trạng thái cân bằng đường ruột và tạo thành một hàng rào bảo vệ cho đường tiêu hóa. Mặt khác, prebiotics cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng cho vi khuẩn probiotic. Do đó, sự kết hợp thích hợp của cả hai thành phần trong một sản phẩm sẽ đảm bảo hiệu quả vượt trội, so với hoạt động của probiotics hoặc prebiotics đơn lẻ. Tác dụng đối với sức khỏe của synbiotics có lẽ liên quan đến sự kết hợp riêng lẻ giữa probiotics và prebiotics. Xem xét một số lượng lớn các kết hợp có thể có, việc áp dụng synbiotics để điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột ở động vật có vẻ đầy hứa hẹn.
Tiêu chí lựa chọn Synbiotics
Trên hết, các chủng lợi khuẩn và prebiotics được xem xét trong quá trình thiết kế công thức cộng sinh phải đáp ứng tất cả các tiêu chí được trình bày trong “Tiêu chí và yêu cầu lựa chọn đối với các chủng lợi khuẩn” và “Tiêu chí lựa chọn prebiotics”. Khi soạn công thức cộng sinh, việc lựa chọn chế phẩm sinh học và prebiotics có tác dụng có lợi cho sức khỏe của vật chủ khi được sử dụng riêng biệt là rất quan trọng. Khi lựa chọn các chất probiotics, sẽ rất hữu ích khi xác định các đặc tính có thể có lợi của chúng đối với quá trình chuyển hóa của probiotics. Công thức có thể được coi là cộng sinh nếu xác nhận được sự kích thích có chọn lọc đối với sự phát triển của vi sinh vật có lợi, cùng với việc không hoặc có giới hạn sự kích thích tăng trưởng của các vi sinh vật khác. Ngoài ra các khía cạnh công nghệ cũng nên được xem xét. Việc xác định thành phần của một công thức cộng sinh là một công việc cực kỳ khó khăn, đòi hỏi nhiều nghiên cứu.
Cách sử dụng Synbiotics
Các phần trước đã thảo luận về vi sinh vật probiotics và các chất prebiotics được sử dụng phổ biến nhất trong dinh dưỡng động vật. Sự kết hợp của vi khuẩn thuộc chi Bifidobacterium hoặc Lactobacillus với FOS trong các sản phẩm cộng sinh dường như là phổ biến nhất.
Synbiotics cho động vật
Đường tiêu hóa của động vật, ngoài là môi trường cho một số lượng lớn vi sinh vật, còn có vai trò miễn dịch quan trọng và tạo thành hàng rào quan trọng nhất bảo vệ vật chủ khỏi các chất độc, mầm bệnh và hậu quả của hành động của chúng, đó là viêm nhiễm. Dữ liệu hiện có về tác dụng của synbiotics đối với sức khỏe động vật là không đủ và cần có các nghiên cứu sâu hơn. Tuy nhiên, chúng chỉ ra rõ ràng tác động hiệp đồng hiệu quả của probiotics và prebiotics trong việc giảm các quần thể vi khuẩn gây bệnh đường tiêu hóa.
Những năm gần đây đã chứng kiến một sự tiến hóa đáng kể trong sự phát triển và ứng dụng của các công cụ phân tử truyền thống và dựa trên DNA cho phép các nhà vi sinh học mô tả đặc điểm và hiểu các cộng đồng vi sinh vật theo những cách chưa từng có. Điều tra di truyền, bao gồm phân lập toàn bộ bộ gen của cộng đồng vi sinh vật, xây dựng và sàng lọc các thư viện dòng vô tính, cho phép các nhà vi sinh vật học có cái nhìn đầy đủ hơn về một cộng đồng vi sinh vật môi trường, và do đó, hiểu rõ hơn về các tương tác giữa vi sinh vật và môi trường. Metagenomics có thể là một chiến lược đầy hứa hẹn để đánh giá tác dụng của synbiotics đối với hệ vi sinh vật đường ruột của động vật.
Nemcová và cộng sự (1999) đã xác nhận tác dụng hiệp đồng của vi khuẩn Lactobacillus paracasei kết hợp với FOS trong hệ vi sinh vật đường ruột của heo con. Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng của tổng số lượng vi khuẩn kỵ khí và hiếu khí, đồng thời tăng số lượng vi khuẩn có lợi thuộc giống Lactobacillus và Bifidobacterium trong nhóm động vật được nuôi bằng synbiotics. Đồng thời, số lượng vi khuẩn Escherichia coli, Enterobacteriaceae và Clostridium chi giảm trong phân của lợn con nghiên cứu.
Lee và cộng sự (2009) trong một thí nghiệm kéo dài 16 ngày đã nghiên cứu ảnh hưởng của synbiotics đến tăng trưởng, khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng, thải khí độc hại và thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột của 150 con lợn trong giai đoạn cai sữa. Kết quả bổ sung bằng sản phẩm cộng sinh có chứa sự kết hợp của lợi khuẩn có nguồn gốc từ hệ vi sinh vật kỵ khí (vi khuẩn – 109 CFU / ml, nấm men – 105 CFU / ml, nấm mốc – 103 CFU / ml) và tiền vi sinh (MOS, natri axetat, amoniac citrat) cải thiện tiêu hóa các chất dinh dưỡng, giảm phát thải khí độc hại và ngăn ngừa nhiễm trùng do vi khuẩn trong thời kỳ cai sữa.
Mohnl và cộng sự (2007) quan sát thấy rằng sản phẩm synbiotics có tiềm năng kích thích tăng trưởng tương đương với avilamycin (một chất kích thích tăng trưởng dựa trên kháng sinh) ở gà thịt. Vicente và cộng sự (2007) đã xác minh tác dụng của sản phẩm cộng sinh có chứa Lactobacillus spp. với việc bổ sung lactose. 320 con gà tây bị nhiễm vi khuẩn Salmonella đã được lai tạo, và tác động tích cực của synbiotic đối với việc chuyển đổi thức ăn và tăng trọng lượng cơ thể của động vật nghiên cứu đã được chứng minh. Li và cộng sự (2008) đã đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng vi khuẩn FOS và Bacillus subtilis đối với gà thịt. 720 con gà thịt đã được lai tạo và cải thiện tốc độ tăng trưởng trung bình hàng ngày và hệ số chuyển hóa thức ăn, cũng như giảm tỷ lệ tiêu chảy và tỷ lệ tử vong của động vật so với động vật được điều trị bằng aureomycin (kháng sinh tetracycline). Trong quá trình sử dụng kết hợp vi khuẩn GOS và Bifidobacterium lactis cho gà thịt trong thời gian nuôi 40 ngày, đã quan sát thấy sự gia tăng đáng kể số lượng Bifidobacterium và Lactobacillus cũng như tổng thể vi khuẩn kỵ khí trong hệ vi sinh vật đường ruột của động vật nghiên cứu. Tuy nhiên, không có ảnh hưởng đến tiêu thụ và chuyển hóa thức ăn, và trọng lượng cơ thể được quan sát thấy. Awad và cộng sự (2009) đã nghiên cứu ảnh hưởng của sản phẩm cộng sinh có chứa vi khuẩn Enterococcus faecium và FOS như một prebiotic, và các chất điều hòa miễn dịch từ tảo biển (các chất hư cấu) đối với sức khỏe của gà thịt. 600 con gà thịt được nuôi trong 5 tuần đã được nghiên cứu. Sự gia tăng đáng kể về tăng trọng cơ thể trung bình hàng ngày, tỷ lệ carcase và tỷ lệ chuyển hóa thức ăn được tìm thấy so với động vật đối chứng. Tuy nhiên, không có tác dụng nào của synbiotics đối với sự tăng trọng của cơ thể, ngoại trừ ruột non, trong đó sự phát triển đáng kể của nhung mao ruột được quan sát thấy trong tá tràng và hồi tràng. Dựa trên nghiên cứu trên 240 con gà thịt, người ta thấy rằng probiotics và prebiotics có tác động thuận lợi đến các thông số hoạt động, trong một số điều kiện thậm chí còn vượt trội hơn so với kháng sinh được sử dụng để so sánh. Hơn nữa, người ta quan sát thấy rằng việc bổ sung prebiotic có thể hữu ích trong việc giảm mỡ bụng sau 42 ngày nuôi. Người ta quan sát thấy rằng probiotics và prebiotics có thể được sử dụng thay thế cho các chất kích thích tăng trưởng dựa trên kháng sinh.
Tổng kết lại, các nhà nghiên cứu đồng ý rằng các sản phẩm synbiotics mang lại hiệu quả tốt hơn so với việc áp dụng riêng lẻ probiotics và prebiotics.
Kết luận
Bất chấp nhiều khó khăn liên quan đến việc đăng ký phụ gia thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là trong danh mục phụ gia thức ăn chăn nuôi, nền kinh tế toàn cầu hiện đại và sự cạnh tranh thị trường mạnh mẽ dẫn đến nhu cầu giới thiệu công nghệ mới vào dinh dưỡng động vật. Nhiều báo cáo khoa học xác nhận tác dụng có lợi của chế phẩm sinh học đối với sức khỏe vật nuôi, đặc biệt là về mặt bảo vệ chống lại mầm bệnh, kích thích phản ứng miễn dịch và tăng khả năng sản xuất. Có thể dùng thay thế prebiotics hoặc hỗ trợ tác dụng của men vi sinh. Điều thú vị là việc sử dụng kết hợp các thành phần thể hiện tác dụng hiệp đồng có thể thậm chí còn hiệu quả hơn trong việc kích thích hệ vi sinh vật đường ruột và bảo vệ sức khỏe động vật. Vấn đề lớn nhất mà các nhà khoa học đang cố gắng tạo ra các công thức synbiotic gặp phải là lựa chọn probiotic và prebiotic thích hợp (tác dụng có tính chọn lọc cao). Thức ăn có chứa các sinh vật probiotic là một hy vọng lớn cho lĩnh vực đó của ngành công nghiệp thực phẩm. Hy vọng thậm chí còn lớn hơn khi người tiêu dùng không chấp nhận các sản phẩm động vật có nguồn gốc từ động vật đã được sử dụng các chất kháng khuẩn. Đáp ứng tất cả các kỳ vọng đòi hỏi nhiều nỗ lực trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ tiên tiến và thuyết phục các nhà chăn nuôi rằng chi tiêu cho thức ăn có chứa prebiotic sẽ mang lại hiệu quả sản xuất tốt hơn và chất lượng sản phẩm động vật cao hơn, và do đó nó sẽ đảm bảo lợi nhuận kinh tế dự kiến. Cần nhấn mạnh rằng việc sử dụng các chất phụ gia thức ăn chăn nuôi, chẳng hạn như probiotics, prebiotics và synbiotics là an toàn, không có tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên và làm giảm nhu cầu về các chất kích thích tăng trưởng dựa trên kháng sinh. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động của các sinh vật probiotic, prebiotics, cũng như sự kết hợp của chúng trong synbiotics, cần được nghiên cứu thêm.
Nguồn: Gut Pathogens