14/02/2019

“Gut health - Sức khỏe đường ruột” có vai trò gì trong dinh dưỡng vật nuôi?

- bởi Pietro Celi (DVM, PhD) 

Sức khỏe đường ruột (gut health) là một chủ đề quan trọng và phổ biến trong ngành dinh dưỡng vật nuôi, tuy nhiên, chúng ta chưa có một định nghĩa khoa học rõ ràng (Kogut và Arsenault, 2016). Một định nghĩa điều cần thiết để đánh giá tác dụng của các biện pháp dinh dưỡng lên sức khỏe và năng suất của con vật .

Chức năng tiêu hóa của ruột và dạ dày

Chúng tôi đề nghị một định nghĩa cho chức năng tiêu hóa là “trạng thái ổn định khi đường ruột và hệ gen vi sinh trong cơ thể tồn tại trong trại thái cộng sinh cân bằng, và khi phúc lợi và sức khỏe của con vật không bị giới hạn bởi rối loạn chức năng đường ruột”  (Celi et al., 2017). Định nghĩa này kết hợp các thành phần quan trọng trong chức năng tiêu hóa, như là chế độ ăn, cấu trúc và chức năng hiệu quả của màng tiêu hóa, hệ gen vi sinh bình thường và ổn định, hệ miễn dịch trong trạng thái tốt cùng với khả năng tiêu hóa và hấp thụ thức ăn chăn nuôi cao (Hình 1). Tất cả những thành phần này đóng vai trò chủ chốt trong sinh lý của hệ tiêu hóa, sức khỏe, phúc lợi và năng suất của động vật. Việc am hiểu rõ ràng về sức khỏe đường ruột sẽ giúp chúng ta sắp xếp các tương tác đặc trưng của từng thành phần với nhau.

Hình 1: Các thành phần quan trọng trong sức khỏe ruột. 









Dinh Dưỡng

Vì các chất dinh dưỡng trong ăn uống đóng vai trò quan trọng trong chức năng và quá trình phát triển của đường ruột, các thành phần trong chế độ ăn (như là nguyên liệu, chất dinh dưỡng và chất bổ sung) có thể ảnh hưởng lên sự phát triển và chức năng của hệ tiêu hóa, bao gồm cả hệ miễn dịch và hệ vi sinh (Conway,  1994).

Nhiều báo cáo đã chứng minh được tiềm năng của việc sử dụng chất bổ sung thức ăn, thực phẩm và nguyên liệu chức năng trong việc duy trì năng suất sản xuất của con vật đồng thời giữ vững sức khỏe và phúc lợi (Van Loo, 2007; Pluske, 2013; Starkey, 2014; Hoste et al., 2015). Thêm vào đó, sử dụng các nguyên liệu chức năng dường như hỗ trợ hệ miễn dịch, điều hòa cân bằng oxi hóa khử và phản ứng viêm. Việc tối ưu hóa chế độ ăn và dinh dưỡng cho vật nuôi trong trang trại cần phải xem xét nhiều phương diện khác nhau trong chức năng tiêu hóa để nâng cao sức khỏe con vật và giảm thiểu sử dụng thuốc kháng sinh  (Allen et al., 2013; Cheng et al., 2014). Vì thế, nguyên liệu thức ăn và chất bổ sung có tính năng liên quan đến sức khỏe đường ruột trở thành chủ chốt trong công thức thức ăn.

Tiêu hóa và hấp thu hiệu quả

Ruột và dạ dày với chức năng hiệu quả thường đồng hành với việc tiêu hóa và hấp thụ tốt hơn, tuy nhiên, đã có một câu hỏi đặt ra rằng đây là ảnh hưởng trực tiếp hay là kết quả sau khi nâng cao chức năng tiêu hóa của ruột và dạ dày (Khadem et al., 2016). Ở mặt khác, chúng ta cần xem xét xem các phản ứng viêm của ruột có ảnh hưởng xấu đến chức năng ruột và dạ dày như thế nào. Trên thực tế, sự phát triển của các vi khuẩn hại trong ruột và dạ dày kích thích các phản ứng phòng thủ, làm giảm khả năng tiêu hóa hiệu quả và khả năng hấp thụ dinh dưỡng vi lượng và đa lượng. Việc hấp thu kém thường xảy ra với các chất vi lượng, đặc biệt là sắt và kẽm (Davin et al., 2012, 2013), và đối với dinh dưỡng đa lượng thì chất béo thường bị ảnh hưởng nhiều nhất  (Koutsos et al., 2003, 2006). Việc hấp thu kém gắn liền với tỉ lệ di chuyển của chất trong dạ dày và ruột tăng, vì thế giảm thời gian cho phép dinh dưỡng được tiêu hóa và hấp thu. Việc hấp thu kém còn là kết quả của việc mất cấu trúc và chức năng của màng dạ dày và ruột, và là phản ứng trực tiếp của hệ miễn dịch khi đối đầu với khuẩn hại (Klasing, 2007).

Hệ vi sinh vật đường ruột

Hệ vi sinh vật trong đường ruột có nhiều đóng góp vào các chức năng sinh lý (Salzman et al., 2007; Lee và Hase, 2014; Marchesi và cộng sự, 2016; Round và Mazmanian, 2009) như là bảo vệ, trao đổi chất và chức năng liên quan đến cấu trúc. Hệ vi sinh vật đường ruột giúp điều hòa cân bằng nội môi bằng cách hỗ trợ quá trình tối ưu hóa khi tiêu hóa và hấp thu, điều hòa chuyển hóa  năng lượng, ngăn ngừa nhiễm trùng niêm mạc và điều chế hệ thống miễn dịch.

Do đó, việc sử dụng chế độ ăn để ảnh hưởng cấu tạo của hệ vi sinh đường ruột trở thành một công cụ hấp dẫn giúp chống các vấn đề đường ruột và thúc đẩy hiệu suất con vật. Việc can thiệp dinh dưỡng phải được thiết kế để tạo ra môi trường tiêu hóa phù hợp cho việc tái tạo và duy trì sự cân bằng giữa vật nuôi và hệ vi sinh đường ruột , và tránh xáo trộn trong cấu trúc và chức năng của dạ dày và ruột.

Những yếu tố nào có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột vật nuôi? Vai trò của hệ vi sinh đường ruột trong dinh dưỡng, sinh lý của dạ dày và ruột, sức khỏe và phúc lợi động vật? Dù những câu hỏi này không dễ trả lời trong thời gian ngắn, chúng cần được nhấn mạnh nó ở góc độ tổng thể với cách tiếp cận theo hệ thống đa ngành.  Đây là một điều quan trọng trong việc phát triển các lựa chọn thay thế cho thuốc kháng sinh. Cách tiếp cận này giúp thực hiện chiến lược dinh dưỡng khác nhau sử dụng sản phẩm hiện tại và sản phẩm mới.

Niêm mạc ruột

Màng bảo vệ của dạ dày và ruột được tạo bởi một lớp chất nhầy bao phủ một lớp tế bào đơn biểu mô ruột và các tế bào cơ bản khác bao gồm tế bào trung mô, tế bào đuôi gai, tế bào lympho

và đại thực bào bao gồm mô bạch huyết của ruột. Tế bào biểu mô ruột là trung tâm của hệ thống này vì chúng tiết ra và điều hòa cấu trúc của lớp chất nhầy, đồng thời tương tác với các tế bào nằm bên dưới.

Biểu mô niêm mạc và các mô bạch huyết của ruột là điểm đầu tiên tiếp xúc với nhiều biến thể khi hấp thụ dinh dưỡng trong cơ thể vật nuôi. Trong khi đó, có tương đối ít thông in về cách các chất dinh dưỡng này có thể thay đổi sự phát triển và chức năng mô bạch huyết, đã có một báo cáo về công thức thức ăn chứa casein cho heo con sơ sinh có thể làm tổn hại sự phát triển của mô bạch huyết ruột và hệ thống miễn dịch toàn thân.

Các chất dinh dưỡng hấp thụ và hệ vi sinh vật cư trú hỗ trợ sự phát triển của mô bạch huyết ruột, song song với sự phát triển của ruột và dạ dày, dẫn đến một hệ thống miễn dịch hoạt động hiệu quả. Các mô bạch huyết ruột có khả năng đánh giá kháng nguyên gây bệnh và không gây bệnh, các nguồn thức ăn mang mầm bệnh cho con vật chủ. Sự cân bằng nội môi này liên tục bị thách thức bởi các quá trình sinh lý và các yêu cầu hiệu suất trong sản xuất chăn nuôi,  có thể dẫn đến rối loạn điều hòa đáp ứng miễn dịch trong dạ dày và ruột. 

Phúc lợi

Khi động vật bị thách thức bởi điều kiện môi trường khắc nghiệt (stress nhiệt), vệ sinh kém, tỷ lệ nuôi trong chuồng cao hoặc các giai đoạn sinh lý trong quá trình sản xuất (mang thai và cho con bú), điều quan trọng trong chăn nuôi là đảm bảo dinh dưỡng phải đáp ứng yêu cầu cơ bản đồng thời tối đa hóa chức năng mô bạch huyết ruột và duy trì phúc lợi tối ưu cho con vật. Các nguyên liệu chức năng giúp đảm bảo kết quả sản xuất đồng thời duy trì sức khỏe & phúc lợi động vật. Việc tối ưu hóa chức năng tiêu hóa rất quan trọng đối với sức khỏe, năng suất,  phúc lợi của con vật và cả môi trường bởi vì nó cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn, giảm sử dụng kháng sinh, và duy trì an toàn thực phẩm. Do đó, tối ưu hóa chức năng đường tiêu hóa sẽ thúc đẩy bền vững sản xuất chăn nuôi.

Tình trạng miễn dịch hiệu quả

Mặc dù rõ ràng là một chế độ ăn không có đủ các chất dinh dưỡng thiết yếu sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ miễn dịch của con vật, chúng ta cần đặt thêm một số câu hỏi quan trọng để nâng cao kiến ​​thức trong điều hòa miễn dịch trong chế độ dinh dưỡng. Một số ví dụ như là làm thế nào các dinh dưỡng cụ thể có thể điều chỉnh sự phát triển của hệ thống miễn dịch niêm mạc, và ở giai đoạn nào ta có thể can thiệp? Hệ vi sinh và hệ thống miễn dịch lưu trữ của con vật có mối quan hệ như thế nào?Một số ý kiến đề xuất rằng kết hợp con vật và hệ vi sinh tạo thành một “siêu sinh vật” và “hệ thống miễn dịch không phải để tiêu diệt mà để hình thành cân bằng nội môi trong siêu vi sinh vật” (Eberl, 2010). Việc thành lập và duy trì cân bằng nội môi còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau và điều này hỗ trợ chúng ta tạo ra một định nghĩa đa ngành về sức khỏe đường ruột bằng cách kết hợp sinh lý ruột, nội tiết, vi sinh, miễn dịch và dinh dưỡng.

Theo quan điểm của chúng tôi, một cái nhìn sâu sắc hơn trong việc đánh giá và tiến triển của một số điều kiện ruột và dạ dày, có liên quan đến các biện pháp dinh dưỡng để tối ưu hóa chức năng đường ruột, cần được cộng đồng khoa học ưu tiên để có thể đem những kiến ​​thức đó vào ứng dụng thực tế cho các nhà khoa học động vật và nhà thiết kế công thức thức ăn, để cuối cùng đem lại sức khỏe và phúc lợi cho động vật.

Nguồn: Wattagnet

Dịch thuât: VuongSon Ltd