Bài giảng Công nghệ sinh học ứng dụng trong chăn nuôi và thú y - Dương Thanh Liêm

goài. • Là phân tử hữu cơ có nguồn gốc cholesterol. • Không giới hạn tác động theo loài, kể cả ngƣời. • Có hoạt tính không đổi khi sử dụng qua đƣờng miệng. Posilac® là sản phẩm thƣơng mại có chứa rBST đƣợc sử dụng ở Mỹ • Posilac® đƣợc sản xuất bởi công ty Monsanto • Chỉ có FDA chấp nhận cho sử dụng để nâng cao sức sản xuất sữa của bò. • Là chế phẩm sử dụng chích vào cơ bắp • 9 triệu bò sữa ở các nước thế giới thứ ba sử dụng chế phẩm Posilac® của Monsanto. Nhƣng • Ở Canada CHA (Canada’s health administration) không chấp nhận cho sử dụng Posilac ® • EU (European Union) cấm sử dụng rbST • Nhật bản, Úc và New Zealand cấm sử dụng Posilac ® Một số kích tố tổng hợp thuộc steroid bị cấm sử dụng trên thế và ở VN. Số TT Tên hoá chất, kích tố Số TT Tên hóa chất, kích tố 1 Carbuterol 9 Metronidazole 2 Cimaterol 10 19 Nor-testosterone 3 Clenbuterol 11 Ractopamine 4 Diethylstilbestrol (DES) 12 Salbutamol 5 Dimetridazole 13 Terbutaline 6 Fenoterol 14 Stilbenes 7 Isoxuprin 15 Terbolone 8 Methyl-testosterone 16 Zeranol Những loại kích tố Steroid hormon bị cấm sử dụng OH H H H CH3 OH O CH3 H H H CH3 OH O CH3 H H H CH3 C CH3 O Beta-estradiol Testosterone Progesterone O H CH3 OH H CH3 CH3 OH OH O OH CH3H OOH OH HTrenbolone Zeranol Diethylstibestrol NH2 Cl Cl CH CH2NH C(CH3)3 OH Clenbuterol OH HOH2C CH CH2NH C(CH3)3 OH Salbutamol H2N F3C CH CH2NH C(CH3)3 OH Cl Mabuterol H2N NC CH CH2NH C(CH3)3 OH Cimaterol Công nghệ sinh học vi sinh ứng dụng sản xuất thức ăn bổ sung 1. Thông qua tế bào nấm men để sản xuất Selenium hữu cơ ứng dụng trong thức ăn chăn nuôi và phòng bệnh thoái hóa cơ. 2. Sử dụng vi khuẩn hữu ích đƣờng ruột để sản xuất Probiotic phòng chống bệnh đƣờng ruột thay thế kháng sinh. Selenium Vai trò sinh học của Se: • Phòng chống những bệnh có liên quan với thiếu Se như: • Bệnh teo cơ trên cừu, bê và gà (thường xảy ra trên thú nuôi theo lối CN) • Bệnh hoại tử gan trên chuột và heo do thiếu Se • Bệnh thể tạng tiết dịch trên gà và gà Tây (tích nước xong bụng) • Bệnh đa thoái hóa hoại tử tim, gan, cơ và thận trên chuột. • Chức năng trong trao đổi chất của Se: Selenium cấu tạo enzyme glutathione peroxidase, phá hủy các gốc tự do peroxides trong cytosol, gốc này có nguy cơ gây ung thư. • Có thể coi Se có hoạt tính chống oxyhóa (vì vậy có mối quan hệ với vitamin E – trong hoạt động chống oxyhóa). • Muối selenium vô cơ tương đối độc, selenium hữu cơ có nhiều trong tế bào nấm men không độc, sử dụng an toàn hơn. Ví vậy công nghệ sinh học tổng hợp selen hữu cơ. Selenium tham gia trong enzyme Glutathione Oxidation thực hiện chu trình phản ứng oxyhóa khử, biến H2O2 thành H2O, chống lại sự hình thành các gốc tự do trong cơ thể Selenium hữu cơ và chức năng sinh học Công nghệ sinh học sản xuất Selenium hữu cơ bởi tế bào nấm men Video clips: 1, 2. Công nghệ sinh học ứng dụng trong sản xuất Probiotics, Prebiotic và Synbiotics • Probiotics = Là những vi sinh vật hữu ích, sống đƣợc trong môi trƣờng đƣờng ruột, cải thiện sức khỏe đƣờng ruột vật chủ. Tìm kiếm VSV probiotic trong đƣờng ruột vật chủ khỏe mạnh, định danh, nuôi thuần hoặc hỗn hợp. • Prebiotics = Nguồn thức ăn cho vi sinh vật sống hữu ích trong đƣờng ruột vật chủ (không phải cho vật chủ). Prebiotics thƣờng là các chất xơ tan không tiêu hóa ở đoạn trên của ruột, có khả năng lên men su\inh acid hữu cơ bởi VSV probiotics. • Synbiotics = Hỗn hợp probiotics và prebiotics có tác dụng: Cải thiện khả năng sống và chiếm ngự trong đƣờng ruột của probiotics. Cho nhiều ảnh hƣởng tốt hơn sử dụng probiotics đơn thuần. Prebiotics bao bọc xung quanh VSV probiotics. Cơ chế hoạt động của Probiotics, prebiotic và synbiotics (Sự đề kháng chiếm lĩnh hay sự cạnh tranh loại bỏ) 1. Sản xuất các chất kháng vi khuẩn gây bệnh. 2. Giữ cân bằng pH thấp bởi những acid béo mạch ngắn và acid lactic do vi khuẩn hữu dụng lên men sinh ra. 3. Nâng cao hoạt động của đại bạch cầu, thực bào VK gây bệnh 4. Ức chế cạnh tranh vị trí bám dính của vi khuẩn gây bệnh. 5. Cạnh tranh nguồn dinh dƣỡng với vi khuẩn gây bệnh. 6. Điều chỉnh kháng thể, tăng cƣờng kháng thể không đặc hiệu. 7. Giảm thấp sự chuyển đổi yếu tố tiền ung thƣ thành ung thƣ bởi ảnh hƣởng của hoạt động enzyme. 8. Giảm chứng táo bón, từ đó giảm độc tố sinh ra trong ruột. 9. Giảm cholesterol tái hấp thu, từ đó giảm cholesterol máu. 89 Thành ruột Tế bào niêm mạc ruột VK có lợi (Probiotics) VK gây bệnh A. B. VK gây bệnh VK có lợi (Probiotics) Thành ruột Tế bào niêm mạc ruột Hàng rào phòng ngự tự nhiên 90 Bacillus subtilis/cereus/mesentericus Clostridium butyricum, Bifidobacterium Lactobacillus acidophilus Enterococcus faecium.. SỬ DỤNG VI KHUẨN CÓ ÍCH TRỢ SINH (PROBIOTIC) Saccharomyces cerevisiae/boulardii.. Aspergillus oryzae Đặc điểm chung của probiotics là: Tương đối thích nghi trong đường ruột động vật Có khả năng chống lại stress trong dạ dày, ruột Đề kháng lại với các yếu tố chế biến thức ăn Phải đạt các yêu cầu, qui định của luật lệ an toàn sinh học và có hiệu quả lên sức khỏe.  Nảy chồi trong đƣờng ruột hiệu quả hàng rào sinh học  Tăng cƣờng tái hấp thu Nitơ  Sản xuất các enzyme  Sản xuất các acid hữu cơ  Kích thích miễn dịch cục bộ 1 Enzymes 2 N 3 5 acid hữu cơ 4 Cơ chế tác động cuả Probiotic Video clips 1, 2 Tỷ lệ tiêu hóa hồi tràng (Ileal) Gà 21 ngày tuổi +15.9% +18.9% +17.9% +3.8% +3.5% +7.9% +12.8% +12.2% +15.1% 70 75 80 85 90 95 100 MET LYS ARG THR VAL LEU ILE PHE HIS Essential Amino Acids CONTROL ESPORAFEED 50% 60% Ca CONTROL ESPORAFEED 50% 60% Mg CONTROL ESPORAFEED 10% 15% 20% K CONTROL ESPORAFEED Ca K Mg Ảnh hƣởng dƣơng tính của Probiotics trên sự tích lũy khoáng +9.1% +12.0% +28.6% SƠ ĐỒ QUI TRÌNH SẢN XUẤT PROBIOTICS Nhân giống Đưa vào bể Ly tâm tách Sản phẩm thô trong ống lên men lớn lớp tế bào tử cuối cùng nghiệm Sấy phun lọc bao sáp, hoặc chất xơ tan New! SƠ ĐỒ QUI TRÌNH SẢN XUẤT PROBIOTICS (TT) Sản phẩm thô (do Norel sản xuất) Sản phẩm hoạt động Đóng gói Sản phẩm thương mại Chất mang New! Sản xuất trứng gà giàu kháng thể để phòng chống bệnh đƣờng ruột cho ngƣời và động vật Trứng gà giàu kháng thể để phòng và chống bệnh do vi khuẩn và virus gây bệnh Vi khuẩn gây bệnh tấn công tế bào niêm mạc ruột và gây mất nhiều nƣớc, tiêu chảy, giảm hấp thu. Vi khuẩn bệnh bị kháng thể đặc hiệu trong lòng đỏ kết dính và làm vô hoạt chúng Virus gây bệnh tấn công niêm mạc ruột là cho tế bào niêm mạc vỡ tung, gây tiêu chảy Ăn lòng đỏ trứng có kháng thể đặc hiệu sẽ làm vô hoạt các virus gây bệnh đƣờng ruột Trứng gà giàu kháng thể chống bệnh đƣợc sản xuất ở Nhật Bản bởi Công ty GHEN ELISA QUY TRÌNH SẢN XUẤTPROTIMAX ® PROTIMAX Protimax® Gà mái nuôi trong trại SPF Chủng vaccin được kiểm Soát để gà sản xuất kháng Thể lòng đỏ cao Trứng gà giàu kháng thể được kiểm tra hàm lượng kháng thể cẩn thận Nghiên cứu tạo ra chế phẩm để áp dụng Vào sản xuất Thử nghiệm khả Năng phòng hộ Trên heo con Các loại kháng thể đặc hiệu đƣợc sản xuất từ lòng đỏ trứng gà Salmonella typhimurium Salmonella cholaraesuis Salmonella enteriditus Salmonella dublin Salmonella heidleberg lostridium perfringens Rotavirus TGE E.coli 987P E.coli F41 E.coli K88 E.coli K99 E.coli 1362 E.coli 2134* ( 2134 is an 18 E. Coli) E.coli 263 E.coli J5 Cơ chế tác động của Protimax • PROTIMAX còn có khả năng kết dính các vi khuẩn gây bệnh và virus, không cho chúng bám vào thành ruột và nhân lên trong đường tiêu hóa của heo con, nhờ vậy giúp cho heo con tránh được các bệnh nhiểm trùng gây tiêu chảy. IgG IgG Những kết quả thử nghiệm Protimax ở Mỹ 1.441.39Chỉ số biến chuyển thức ăn, FCR + 13.64%1.351.19Lƣợng thức ăn tiêu thụ bình quaân, /heo/ngaøy (lb.) 5548.4Tổng lƣợng thức ăn tiêu thụ / heo (lb.) + 9.46%0.940.86Bình quân tăng trọng / ngày/heo, (lb.) 40.740.7Số ngày nuôi 38.234.9Tăng trọng bình quân / heo, (lb.). 51.747.4Trọng lƣợng bình quân đầu ra(,lb.) 13.512.5Trọng lƣợng bình quân đầu vào,( lb.) - 29.92%1.462.09%Tỷ lệ tử vong 4563Số heo chết 30312955Số heo đầu ra 30763018Số heo đầu vào % Khác biệtProtimaxĐối chứng 10.39%1.381.54Chỉ số biến chuyển TĂ, FCR - 9.40%1.061.17Lƣợng thức ăn bình quân / heo/ngày (lb.) 46.953.1Tổng thức ăn / heo (lb.) +1.31%0.770.76Tăng trọng/ ngày/con,lb. 4445Số ngày nuôi 34.134.6Tổng tăng trọng / heo,(lb.) 45.145.6P bình quân đầu ra, (lb.) 1111P bình quân đầu vào, (lb.) - 45.50%4.728.66%Tỷ lệ tử vong 72131Số heo chết 14551382Số heo đầu ra 15271513Số heo đầu vào % Khác biệtProtimaxĐối chứng Hiệu quả sử dụng Protimax trên heo ở miền Nam Carolina. Thank you for Your attention