Những hiểu biết mới về cách men sống cải thiện khả năng phục hồi của lợn trước stress nhiệt

Nghiên cứu cho thấy mối quan hệ giữa thành phần vi sinh vật đường ruột và khả năng thích ứng trao đổi chất của lợn đối với stress nhiệt.

13 tháng 3 năm 2024

Lallemand

Stress nhiệt đang trở thành mối quan tâm lớn đối với vật nuôi năng suất cao ở mọi nơi trên thế giới. Căng thẳng nhiệt có thể gây ra những hậu quả tiêu cực đến hành vi ăn uống, năng suất tăng trưởng và phúc lợi động vật. Dữ liệu đã chỉ ra rằng cho ăn men sống Saccharomyces cerevisiae boulardii CNCM I-1079 (LEVUCELL SB) có thể giúp giảm bớt tác động của stress nhiệt đối với năng suất và sức khỏe của lợn. Một chương trình nghiên cứu kéo dài 4 năm do nghiên cứu sinh tiến sĩ Aira Serviento hợp tác với Etienne Labussière và David Renaudeau của INRAE thực hiện đã đi sâu vào cơ chế gây stress nhiệt ở lợn (2022), chương trình này cũng làm sáng tỏ các phương thức hoạt động của nấm men sống.

Độ nhạy insulin cao hơn

Một thử nghiệm đã được tiến hành bằng cách sử dụng buồng trao đổi chất để đánh giá hiệu quả của việc bổ sung men sống và tần suất cho ăn ở lợn đực giống bị stress nhiệt (Serviento và cộng sự, 2022). Nó bổ sung cho các nghiên cứu trước đây (Labussière và cộng sự, 2022) bằng cách xem xét sâu hơn các quá trình trao đổi chất liên quan đến việc thích ứng với stress nhiệt.

Các phát hiện cho thấy khả năng chống chọi với stress nhiệt tăng lên có thể là do độ nhạy insulin được cải thiện ở lợn được cho ăn men sống. Tỷ lệ insulin:glucose của họ thấp hơn đáng kể trong bữa ăn (Hình 1). Điều này có thể góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong thời kỳ stress nhiệt.

Hình 1: Ảnh hưởng của việc bổ sung Levucell SB đến tỷ lệ insuline: glucose khi bị stress nhiệt (Serviento at al. 2022)

Sự cải thiện độ nhạy cảm với insulin có thể được giải thích bằng hai cơ chế hoạt động chính của nấm men sống:

1. Cải thiện tính toàn vẹn của đường ruột khi bị căng thẳng
2. Tăng sản xuất axit béo chuỗi ngắn trong ruột nhờ điều chế hệ vi sinh vật

Đáng chú ý là ở người - nơi nấm men sống S. boulardii đã được ghi nhận rộng rãi trong 100 năm - việc bổ sung S. boulardii đã được báo cáo là làm giảm các biến chứng liên quan đến bệnh tiểu đường như tăng đường huyết (do suy giảm hoạt động hoặc sản xuất insulin) bằng cách điều chỉnh hệ vi sinh vật và phản ứng miễn dịch được cải thiện.

Insulin và vai trò tiềm năng của nó trong việc thích ứng với stress nhiệt

Ở lợn, stress nhiệt gây ra sự gia tăng sử dụng glucose. Các tế bào trong hệ thống miễn dịch là những người sử dụng glucose khi chúng được kích thích. Do đó, stress nhiệt gây ra sự thay đổi trong phân chia chất dinh dưỡng thường được sử dụng cho sinh trưởng, dẫn đến giảm năng suất (Baumgard và Rhoads, 2013).

Các tế bào miễn dịch được kích hoạt trở nên nhạy cảm với insulin trong khi các tế bào cơ và mỡ trở nên kháng insulin trong quá trình thử thách nhiệt. Do đó, ảnh hưởng của stress nhiệt lên sự tích tụ chất béo có thể liên quan đến phản ứng insulin bị thay đổi.

Cải thiện độ nhạy insulin có thể giúp giảm thiểu tác động của stress nhiệt lên quá trình trao đổi chất và hiệu suất tăng trưởng.

Cải thiện điều chỉnh nhiệt

Trong thời gian bị stress nhiệt, sự bốc hơi nước qua thở hổn hển là cơ chế tản nhiệt chính ở lợn và nhiệt độ cao làm tăng nhu cầu về nước .

Điều thú vị là, thử nghiệm được tiến hành trong điều kiện được kiểm soát (buồng hô hấp), cho thấy lượng nước uống vào tăng lên, đặc biệt là trong bữa ăn, đối với lợn được bổ sung men sống. Ngược lại, điều này làm tăng khả năng tản nhiệt của lợn thông qua quá trình bay hơi nước (Hình 2).

Kết quả là, nhiệt độ cơ thể của lợn giảm nhanh hơn sau bữa ăn so với đối chứng, cho thấy phản ứng điều chỉnh nhiệt độ và tản nhiệt được cải thiện với men sống. Điều này thể hiện một cơ chế thích ứng khác với những thách thức về stress nhiệt được hỗ trợ bởi nấm men sống (Hình 3).

Hình 2: Ảnh hưởng của việc bổ sung Levucell SB đến khả năng  mất nhiệt khi bị stress nhiệt (Serviento và cộng sự, 2022)

Hình 3: Ảnh hưởng của việc bổ sung Levucell SB lên nhiệt độ cơ thể lợn khi bị stress nhiệt (Serviento và cộng sự 2022)

Bảo tồn hành vi ăn uống và chuyển hóa năng lượng

Nghiên cứu cũng đánh giá lợi ích của men sống đối với hành vi ăn uống, trao đổi chất và hiệu suất tăng trưởng của lợn. Thật vậy, dưới áp lực nhiệt, lợn có xu hướng ăn ít hơn và chuyển hóa quá trình chuyển hóa năng lượng khỏi tăng trưởng.

Ở lợn được bổ sung men sống, tác động của stress nhiệt lên hành vi ăn uống đã giảm bớt. Như Labussière và cộng sự đã chỉ ra trước đây: động vật đã tăng đáng kể tần suất bữa ăn của chúng (Hình 4) và do đó, tổng lượng ăn vào của chúng cũng tăng lên.

Khả năng thích ứng tốt hơn với điều kiện stress nhiệt ở lợn được bổ sung men sống dẫn đến khả năng duy trì năng lượng tốt hơn, điều này cũng xác nhận những phát hiện trước đó (Hình 5).

Hình 4: Ảnh hưởng của việc bổ sung Levucell SB đến hành vi ăn uống khi bị stress nhiệt (Serviento tại cộng sự 2022)

Hình 5: Hiệu quả của việc bổ sung Levucell SB lên hệ số giữ năng lượng khi bị stress nhiệt (Serviento tại cộng sự 2022)

Tóm lại, khả năng chịu nhiệt được cải thiện của lợn được bổ sung men sống nằm ở khả năng duy trì trạng thái cân bằng động giữa sinh nhiệt và mất nhiệt trong suốt cả ngày. Nghiên cứu gần đây đã thiết lập mối quan hệ giữa thành phần vi sinh vật đường ruột và khả năng thích ứng trao đổi chất của lợn với stress nhiệt. Đổi lại, hành vi cho ăn, lượng nước uống vào, sử dụng năng lượng (độ nhạy insulin) và do đó, hiệu suất tăng trưởng và phúc lợi được bảo tồn tốt hơn. Levucell SB đại diện cho một công cụ thú vị giúp động vật đối phó với tình trạng stress nhiệt ngày càng tăng.

Võ Văn Sự dịch từ: Lallemand 13 March 2024. New insights into how live yeast improves pigs' resilience to heat stress. https://www.thepigsite.com/articles/new-insights-into-how-live-yeast-improves-pigs-resilience-to-heat-stress