Ngăn ngừa thiệt hại do stress nhiệt gây ra

Stress nhiệt gây thiệt hại cho ngành chăn nuôi heo ở Mỹ hơn 900 triệu USD mỗi năm, theo báo cáo của phó giáo sư – tiến sĩ Lance Baumgard, thuộc bộ phận Khoa học Động vật, Đại học bang Iowa.

Mùa hè năm 2012, tại Mỹ đã ghi nhận được hơn 27.000 trường hợp bị stress nhiệt ở cả ban ngày và ban đêm, theo Trung tâm Khí tượng Quốc gia. Nhiệt độ cao vào ban đêm là rất nguy hiểm vì heo liên tục bị stress nhiệt mà không có bất kỳ sự hỗ trợ nào. Baumgard nói rằng “Thật không may, heo có nguy cơ chết vì stress nhiệt cao nhất là heo nái ở giai đoạn cuối thai kỳ – đây là một trong những vật nuôi có giá trị nhất đàn’’. Thiệt hại do stress nhiệt trong chu kỳ sinh sản bao gồm tăng thời gian động dục lại, cũng như làm giảm số lượng heo con sinh ra, heo con còn sống và trọng lượng cai sữa. Về mặt sản xuất, tổn thất bao gồm giảm tỷ lệ tăng trọng, trọng lượng không phù hợp với thị trường, chất lượng thịt kém do tăng tích lũy chất béo, cũng như thiệt hại cho heo vỗ béo.

Tìm hiểu về stress nhiệt

Stress nhiệt là hệ quả của nhiệt độ và độ ẩm cao, thường được gọi là chỉ số nhiệt – ẩm, hoặc chỉ số stress nhiệt trên heo. Vùng nhiệt trung tính cho heo có thể dao động từ 18°C đến 24°C, phụ thuộc vào kích thước vật nuôi, tình trạng sinh lý, chuyển động không khí và loại sàn chuồng (Hình 1). Heo dễ bị stress nhiệt, vì chúng không thể tự làm mát bằng cách đổ mồ hôi. Baumgard giải thích điều này là do heo có một lớp mô mỡ dày, và tỷ lệ khối nạc-cơ cao góp phần làm tăng sản sinh nhiệt. Nói cách khác, vật nuôi càng có nhiều nạc càng dễ bị stress nhiệt. Baumgard nói rằng “Mỗi khi heo ăn, nhiệt độ cơ thể của nó tăng lên 1 độ là do sự tiêu hóa thức ăn’’. Đây được gọi là năng lượng gia nhiệt của thức ăn – là một yếu tố phức tạp của stress nhiệt.

Ảnh hưởng của stress nhiệt

Để tự làm mát, heo chuyển hướng dòng máu đi từ nội tạng đến da. Đồng thời, các mạch máu trong cơ thể phải co lại để duy trì huyết áp. Khu vực chính của sự co mạch là ruột. Mạch máu co trong đường ruột làm giảm dòng chảy của oxy đến các tế bào hấp thụ đường ruột. Những tế bào này có trách nhiệm giữ các độc tố bên trong ruột tránh xa khỏi dòng máu. “Enterocytes – tế bào hấp thụ đường ruột – hình thành các liên kết chặt chẽ ngăn chặn lipopolysaccharides (LPS), các nội độc tố và vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể. Hậu quả của sự co mạch là các tế bào hấp thụ đường ruột bị thiếu oxy và chết; tạo điều kiện cho các độc tố như LPS chui vào dòng máu gây ra chứng nhiễm độc huyết – endotoxemia (Hình 2)’’. Theo Baumgard, một khi độc tố xâm nhập vào máu, cơ thể sẽ phản ứng với sự viêm nhiễm dẫn đến chán ăn và tăng nhiệt độ cơ thể do bị sốt bởi stress nhiệt ban đầu. Cơ bị phá vỡ, vật nuôi trở nên lờ đờ và giảm năng suất.

Về mặt sinh lý, các tế bào hấp thụ đường ruột tăng tính thẩm thấu – hội chứng rò rỉ ruột. Stress nhiệt cũng gây ảnh hưởng lớn đến sự trao đổi chất. Ví dụ, giảm lượng ăn vào – ở cả heo cho ăn theo cặp hoặc heo bị stress nhiệt – kết quả trọng lượng cơ thể giảm. Tuy nhiên, stress nhiệt cũng làm tăng nồng độ insulin, ngược với nồng độ của một cặp heo được cho ăn trong môi trường nhiệt trung tính.

Baumgard nói “Chúng tôi biết rằng heo được vỗ béo trong mùa hè có hàm lượng chất béo cao. Heo bị stress nhiệt giảm lượng ăn vào và tạo ra nhiều mỡ hơn, trong khi đó heo ăn khẩu phần hạn chế trong điều kiện nhiệt trung tính tạo ra nhiều nạc hơn. Hàm lượng insulin cao lý giải vì sao heo tích lũy nhiều mô mỡ và cơ bắp ít nạc trong giai đoạn stress nhiệt. Rõ ràng, stress nhiệt gây ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vật nuôi.’’

Thử nghiệm bổ sung kẽm vào khẩu phần ăn

Để hiểu rõ hơn về tác động của stress nhiệt đối với đường ruột, Baumgard và các đồng nghiệp (tiến sĩ Nick Gabler và John Patience) đã tiến hành một nghiên cứu gồm 48 con heo phát triển trong điều kiện 34°C, nhiệt độ điển hình của stress nhiệt. Trong điều kiện này, các nhà nghiên cứu đã cho thấy sự gia tăng thẩm thấu của ruột dựa trên huyết tương LPS được tìm thấy trong máu. Các nghiên cứu ở người và chuột cho thấy kẽm cần thiết cho chức năng rào cản của ruột và tái sinh tế bào biểu mô ruột bị tổn thương (Alam et al., 1994). Nghiên cứu còn phát hiện ra rằng kẽm đóng vai trò chủ chốt trong liên kết chặt để giảm độ thẩm thấu trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của đường ruột. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một nghiên cứu tiếp theo với 59 heo nái hậu bị để đánh giá hiệu quả của việc cho ăn kẽm với các mức độ khác nhau trong 28 ngày trước khi tiếp xúc với cả stress nhiệt cấp tính (24 giờ) và stress nhiệt mãn tính trong 7 ngày.

Heo nái hậu bị được bổ sung kẽm hữu cơ và kẽm sunfat ở mức độ khác nhau trước khi trải qua stress nhiệt. Kết quả cho thấy nó phát huy lợi ích tối đa trong việc kháng transepithelial – tính thấm của ruột – đã được tìm thấy ở heo nái hậu bị được bổ sung kẽm với hàm lượng 220 ppm. Trong một nghiên cứu, người ta đã đánh giá tầm quan trọng của nguồn kẽm. Ba mươi hai heo nái lai được cho ăn 120 ppm kẽm sunfat hoặc 60 ppm kẽm sunfat cộng 60 ppm kẽm từ kẽm hữu cơ. Heo được bổ sung kẽm trong 17 ngày trước khi chúng trải qua 12 giờ trong điều kiện stress nhiệt. Sau 12 giờ stress nhiệt, heo được cho ăn hỗn hợp kẽm sunfat và kẽm từ kẽm hữu cơ đã giảm nhiệt độ trực tràng và cải thiện tính toàn vẹn đường ruột. Theo Baumgard, nghiên cứu cho thấy bổ sung kẽm từ kẽm hữu cơ cải thiện tính toàn vẹn ruột trong quá trình stress nhiệt với mức kẽm là 120 ppm, do đó nguồn gốc của kẽm cũng được xem là yếu tố quan trọng. Kẽm hữu cơ đại diện cho khẩu phần và chiến lược mới được sử dụng để giảm tác động tiêu cực của stress nhiệt trong chăn nuôi heo. Ông nhấn mạnh “Stress nhiệt đang là mối đe dọa lớn nhất hiện nay đối với hiệu quả chăn nuôi trên thế giới. Ở nhiều quốc gia, ảnh hưởng của stress nhiệt, cụ thể là ở heo đe dọa đến an toàn thực phẩm.