Cải thiện chất lượng nước uống cho gia cầm bằng acid hóa

Cải thiện chất lượng nước uống cho gia cầm bằng acid hóa
Andrew Robertson (Poultry Technical Manager) – https://www.biomin.net/en/articles/how-to-improve-poultry-drinking-water-quality-with-acidification

Nước thường được gọi là “dưỡng chất bị quên lãng” mà không rõ lý do. Trong nhiều trường hợp, người ta đoán rằng nước cần có sẵn để gà uống, và rằng chỉ mất chút công sức hay chẳng chút nào trong việc duy trì nguồn cung đầy đủ. Thông thường, chút quan tâm là nước có đủ cho gà uống hay không.

Gà sẽ uống bất kỳ đâu giữa 1.8 đến 3 lần lượng thực phẩm mà nó ăn, tùy theo dòng, điều kiện nuôi nhốt và nhiệt độ. Do vậy, lượng nước không đủ sẽ trực tiếp làm giảm thực phẩm ăn vào, tác động tiêu cực lên hoạt động. Việc loại nước khỏi bầy gà đẻ sẽ làm ngừng sản xuất trứng rất nhanh chóng, và khi kết hợp với cắt thức ăn nữa, sẽ dẫn đến thay lông.

Thủy chủng (water vaccination)

Nước cũng là môi trường lựa chọn cho việc áp dụng vaccine nhược độc (live) cho gà. Phương pháp này được áp dụng bất cứ khi nào có thể bởi nó làm giảm đáng kể yếu tố căng thẳng cho gà, cũng như hạ giá thành giám sát. Chủng ngừa luôn được thực hiện tốt nhất vào buổi sáng khi gà có giai đoạn mất nước tự nhiên qua đêm, và sẽ bớt căng thẳng so với khát nước vì mất nước cơ thể sau đó vào ban ngày. Sáng sớm cũng là thời gian tự nhiên để gà ăn sau cả đêm, vì vậy chúng sẽ ăn và uống nhiệt tình hơn vào lúc này.

Chất lượng nước

Nước là một trong nhiều trung gian vốn có thể truyền bệnh như vi khuẩn, virus hay đơn bào vào gia cầm. Một số bệnh, chẳng hạn như coryza hay Haemophilus paragallinarum cũng có thể lây lan qua hệ thống nước uống, đặc biệt nếu đó là hệ thống không-núm (non-nipple). Do đó, vệ sinh nước phải được xem như là thành phần tích hợp của bất kỳ chương trình an toàn sinh học nào. Một phần của việc này sẽ bao gồm kiểm tra chất lượng nước định kỳ, bao gồm việc đo lường cả muối hòa tan lẫn, quan trọng hơn, sự nhiễm khuẩn. Được xem như là thông số chấp nhận, nước phải bao gồm ít hơn 100 CFU/ml coliform [nhóm vi khuẩn đặc thù mà tiêu biểu là E. coli] và ít hơn 100,000 CFU/ml tổng vi khuẩn (Bảng 1). Không được nhiễm Salmonella trong nước uống. Nơi mà nguồn nước không đạt tiêu chuẩn này, các bước cần được thực hiện càng nhanh càng tốt để chỉnh sửa những vùng vốn không đạt.

NĂM MẸO ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Mẹo 1 – Sát trùng nước Nhằm duy trì chất lượng nước, nên áp dụng một số hình thức sát trùng nước (sanitization). Phương pháp thông dụng nhất sử dụng chlorine, trộn trong bình chứa hay trực tiếp qua máy trộn vào nước ở trại. Nước máy thường được hòa chlorine đến mức 3 ppm vào thời điểm đến trại. Tuy nhiên, theo thời gian nước đi đến vòi (drinker) cuối trong trại, việc này có thể làm suy giảm một cách đáng kể tùy thuộc vào độ trong và bất kỳ thành phần hữu cơ nào trong ống dẫn. Nên gia tăng nồng độ chlorine ở trại để bù vào mất mát này một cách hiệu quả.

Mẹo 2 – Kiểm tra chất lượng nước một cách thường xuyên Nước phải được kiểm tra thường xuyên nhằm đảm bảo rằng chất lượng của nó là ổn định, và rằng máy trộn đang hoạt động chính xác. Để thực hiện điều này, nước phải được lấy từ điểm xa đầu vào nhất trong trại, vòi cuối. Mức độ sát trùng nước, hay thiếu nó, thay đổi một cách đáng kể trên toàn cầu, từ những hệ thống phức tạp ở một số nước phát triển đến không vệ sinh gì hết ở nhiều nước đang phát triển.

Mẹo 3 – Kiểm tra màng sinh học Ở nhiều nơi trên thế giới, độ cứng, chất rắn hòa tan trong nước, là rất cao vốn làm tăng pH lên quá tầm cho phép. Những muối này, nhất là can-xi và ma-nhê, có thể tích tụ trong ống nước vốn có thể giảm mạnh dòng nước. Thêm nữa, chúng cũng có thể khuyến khích việc bồi đắp màng sinh học (biofilm) trong ống bằng việc cung cấp chỗ bám để vi khuẩn trú ngụ. Màng sinh học là quần thể vi sinh sống bao gồm vi khuẩn, tảo, nấm và thậm chí cả nguyên sinh bào (protozoa). Quần thể sống này được bảo vệ bởi sự tích tụ các protein sợi tua tiết ra bởi một số vi khuẩn, mà theo thời gian có thể làm giảm hơn nữa dòng nước chảy qua ống. Các loại mầm bệnh khác nhau được phát hiện trong màng sinh học là rất đa dạng như thể hiện ở Bảng 2.

Bảng 1. Các thông số chất lượng nước được phép

Thông số	Chất lượng	Không dùng
pH	5 – 8.5	<4 và >9
Ammonium* (mg/l)	<2.0	>10
Nitrite (mg/l)	<0.1	>1.0
Nitrate (mg/l)	<100	>200
Chloride (mg/l)	<250	>2,000
Sodium (mg/l)	<800	>1,500
Sulfate (mg/l)	<150	>250
Sắt (mg/l)	<0.5	>2.5
Măng-gan (mg/l)	<1.0	>2.0
Đá vôi/phấn (*dH)	<20	>25
Chất hữu cơ có khả năng ô-xy hóa (mg/l)	<50	>200
H2S (mg/l)	không tìm thấy	không tìm thấy
Vi khuẩn dạng coli (CFU/ml)	<100	>100
Tổng lượng vi sinh (CFU/ml)	<100,000	>100,000

*Nếu độ pH ngả sang kiềm (alkaline), ammonium (NH4+) chuyển sang dạng độc hại ammonia (NH3)

Bảng 2. Một số mầm bệnh được phân lập từ màng sinh học

E. coli spp.	Staphylococcus aureus
Salmonella spp.	Listeria monocytogenes
Pseudomonas spp.	Mycobacteria spp.
Helicobacter spp.	Cryptosporidium parvum
Legionella spp.	Giardia lamblia
Vibrio cholera	Amoeba
Klebsiella spp.	Enteroviruses (và những virus khác)

Mẹo 4 – Vệ sinh kỹ hệ thống nước giữa các đàn Việc vệ sinh kỹ hệ thống nước giữa các đàn được hết sức đề nghị, sử dụng sản phẩm vốn có thể loại bỏ cả màng sinh học và bất kỳ cặn vôi (limescale) hiện hữu nào. Việc này thường đòi hỏi lối tiếp cận hai-hướng với một sản phẩm chẳng hạn ô-xy già (hydrogen peroxide) để loại bỏ màng sinh học, và một sản phẩm acid để loại bỏ cặn vôi ở những vùng nước cứng. Sự bồi đắp màng sinh học có thể được hạn chế trong khi chăn nuôi bằng cách định kỳ xả vòi nước. Điều này phải được thực hiện dưới áp suất nước trong tầm 1.5 và 3.0 bars (20 – 40 PSI). Việc xả vòi nước phải được thực hiện ít nhất một lần mỗi tuần, và thường xuyên hơn trong thời tiết nóng để đảm bảo kết quả tốt. Việc này sẽ làm giảm nguy cơ các phần của màng sinh học bùng phát trong ống nước và gây tắc nghẽn trong van vòi (drinker valve), hay tiết ra mầm bệnh không mong đợi vào nguồn nước. Bất kỳ tồn dư nào của chất xử lý nước phải được loại bỏ ngay sau khi xử lý bằng việc xả hệ thống. Nước cứng làm tăng độ pH của nước. Ngày nay, có một số tranh cãi về độ acid/độ kiềm được kiến nghị của nước, với quan điểm hiện tại có xu hướng thiên về việc giảm pH đến mức độ thấp hơn, giữa 4 và 5. Việc này nhằm tạo ra một môi trường kháng-bệnh (pathogen-static), nhờ đó hạn chế sự phát triển của chúng trong đường nước.

Mẹo 5 – Hướng đến độ pH lý tưởng Khi gà nở, chúng có hệ tiêu hóa chưa hoàn thiện, và việc sản sinh acid trong dạ dày tuyến (proventriculus) và mề còn yếu trong từ bảy đến mười bốn ngày đầu tiên. Thử nghiệm chứng tỏ rằng độ pH của dạ dày tuyến từ 5.2 vào ngày đầu xuống 3.5 vào ngày 15, với suy giảm tuyến tính giữa ngày nở đến mười ngày tuổi. Tương tự, pH trong mề giảm từ 3.5 xuống 3.3 từ ngày một đến ngày mười, rồi ổn định tại pH 3.3 vào ngày 15 (Rynsburger, 2009). Việc quan tâm là cần thiết khi acid hóa nước để đảm bảo rằng lượng acid phù hợp được dùng để đạt được pH mong muốn 4.5 của nước uống. Sai sót khi thực hiện điều này có thể dẫn đến nước quá-acid, vốn có thể cản trở lượng nước uống vào và làm hư thiết bị, hay dưới-acid vốn có thể cung cấp nguồn năng lượng cho vi khuẩn trú ngụ bên trong đường nước.

Hình 1. Tác động của pH lên tỷ lệ Hypochlorous acid (HClO) khi chlorinate hóa nước


Hình 2. Tác động của pH lên sự phát triển của khuẩn gây bệnh

BỐN LỢI ÍCH CỦA VIỆC ACID HÓA NƯỚC

Nhiều công ty đang ứng dụng chlorinate hóa như là cách thức để sát trùng nước, qua việc dùng nước máy hay bổ sung chlorine vào nước ở trại. Tuy nhiên, hiệu quả của việc chlorinate hóa phụ thuộc vào sự hình thành Hypochlorous acid, vốn có tác dụng kháng khuẩn mạnh hơn Hypochloride ion. Nồng độ Hypochlorous acid được tạo ra sẽ phụ thuộc vào độ pH của nước vào (Hình 1).

Lợi ích 1 – Acid hóa ngăn cản vi khuẩn sinh sôi Hầu hết khuẩn bệnh đều là Gram-âm và vì vậy, nhạy cảm với môi trường acid, nên có tác dụng kháng khuẩn. Trong khi gà uống gấp đôi lượng nó ăn, acid trong nước uống có tác động tốt cho diều, hạn chế sự phát triển của mầm bệnh. Hình 2 cho thấy rằng pH dưới 5, nhiều khuẩn bệnh ổn định và không tăng trưởng. Tuy nhiên, khuẩn bệnh sẽ bắt đầu nảy nở nhanh chóng một khi pH vượt trên 5, đỉnh điểm tại 7 – 8. Trong khi vi khuẩn Gram-âm nhạy cảm với acid, chúng cũng có sự bảo vệ bên-trong với chất hòa tan ở màng ngoài lipopolysaccharide của thành tế bào. Điều này hạn chế sự thâm nhập của chất kháng khuẩn qua thành tế bào, qua đó mang lại cho chúng sự bảo vệ nhất định. Tuy nhiên, việc bổ sung chất thấm (permeabilizing agent) vào chất tạo acid, chẳng hạn Biotronic® Top Liquid, có thể gia tăng hoạt động kháng khuẩn trực tiếp ở nước uống và đường tiêu hóa trên. Đấy là nhờ sự sụp đổ của màng lipopolysaccharide ngoài bởi tổ hợp chất thấm, cho phép sự thâm nhập nhiều hơn của acid vào tế bào, cải thiện tác dụng kháng khuẩn.

Lợi ích 2 – Acid hóa không ảnh hưởng đến chất lợi khuẩn trong thức ăn (vi sinh ăn-liền) Nhiều chất lợi khuẩn (probiotics) trở nên phổ biến trong chăn nuôi gia cầm là Gram-dương. Chúng là lactobacilliales, vi khuẩn tạo lactic acid, hay vi khuẩn bacillus bào tử (sporulated) vốn kém nhạy hơn nhiều với môi trường acid. Kết quả là, nước uống được acid hóa không ảnh hưởng đến các sản phẩm lợi khuẩn trong thức ăn. Nếu chất lợi khuẩn được hòa vào nước uống qua máy trộn, và chỉ một máy trộn hiện diện, việc acid hóa nước phải ngừng trong thời gian hòa chất lợi khuẩn, và rồi được tái giới thiệu một khi chúng tiêu thụ xong. Cách thức tương tự phải được thực hiện khi chủng ngừa qua nguồn nước. Nếu vaccine được cung cấp trực tiếp vào bồn chính (header tank), việc này sẽ không có tác động có hại lên chất lợi khuẩn, nhưng nước không được acid hóa khi chủng ngừa.

Lợi ích 3 – Việc acid hóa ngăn chặn cặn vôi và màng sinh học Việc acid hóa nước uống cũng có thể hạn chế sự bồi đắp cặn vôi trong đường nước, mà từ đó cũng hạn chế màng sinh học nhờ hàm lượng nhiễm khuẩn thấp. Điều này không loại bỏ nhu cầu vệ sinh đường nước giữa các bầy, nhưng nó có thể ngăn cản sự tắc nghẽn hay rỉ vòi bởi khi màng sinh học bùng phát trong ống nước, ảnh hưởng đến chức năng của vòi.

Lợi ích 4 – Acid hóa có thể giúp tiêu hóa protein sớm Acid hóa cũng đóng vai trò chủ chốt trong việc chuyển đổi pepsinogen thành pepsin, vốn cần thiết cho việc tiêu hóa protein. Khả năng tiêu hóa Lysine ở gà đẻ một-ngày tuổi là 78% nhưng tăng trên 89% vào ngày tuổi 14 (Batal & Parsons, 2002). Do đó, việc acid hóa nước có thể giúp tiêu hóa protein sớm bằng việc giảm nhẹ việc đệm của vận chuyển thức ăn từ diều đến dạ dày tuyến. Thức ăn cho gà con mới nở là một trong những khẩu phần khó tiêu nhất mà gia cầm nhận được trong chăn nuôi, trừ gà đẻ và gà giống, vì hàm lượng can-xi và protein. Điều này có thể lý giải cho thành công ở nước uống acid hóa trong chăn nuôi giai đoạn đầu (early stages).

Dung dịch Biotronic® Top
Việc acid hóa nước uống đúng đắn với chất kích acid hóa, chẳng hạn dung dịch Biotronic® Top từ BIOMIN, sẽ có lợi cho đời sống và cải thiện sức khỏe đường ruột qua điều hòa vi sinh, giảm thách thức gây bệnh trong đường ruột tăng tiêu hóa protein. Việc bổ sung dung dịch Biotronic® Top đi xa hơn bằng việc ngăn chặn tăng trưởng vi khuẩn và ngăn ngừa sự hình thành cặn vôi và màng vi sinh, đồng thời cũng kích thích việc tiêu hóa protein sớm mà không ảnh hưởng đến chất lợi khuẩn trong thức ăn.

Kết luận
Nước là phần thiết yếu trong đời sống bầy đàn tối ưu. Tuy nhiên, bởi vì nước có thể vận chuyển mầm bệnh vào trại gia cầm, chất lượng của nó và việc quản lý là cực kỳ quan trọng. Việc sát trùng, kiểm tra định kỳ, kiểm tra màng sinh học trong ống và vệ sinh kỹ lưỡng đường nước giữa các bầy có thể giúp đảm bảo chất lượng nước cao nhất có thể. Việc bổ sung chất tăng cường acid hóa sẽ mang thêm lợi ích cũng như giảm hàm lượng vi khuẩn trong nước.

Tham khảo
Batal, A.B. and Parsons, C.M. 2002. Effects of age on nutrient digestibility in chicks fed different diets. Poultry Science, v.81. 400-407.

ISA Management Guide. 2014. Management Guide: Alternative production systems. ISA: A Hendrix Genetics Company. [On-line]. Available at: cpif.org/wp-content/uploads/2014/04/ISA-Alternative-Productions-Management-Guide-copy.pdf. [Accessed 16.09.18].

Rynsburger, J.M. 2009. Physiological and nutritional factors affecting protein digestion in broiler chickens. Master Thesis. University of Saskatchewan. [On-line]. Available at ecommons.usask.ca/bitstream/handle/10388/etd-09182009-184057/JMRMScThesis.pdf [Accessed 22 May 2018].[/tr2]