Nấm mốc trong ngũ cốc là loại rủi ro âm thầm: đàn không đổ bệnh ngay, chỉ ăn kém dần, tăng trọng chậm lại và tỷ lệ loại thải nhích lên. Sau nhiều năm nỗ lực kiểm soát, đây vẫn là thách thức dai dẳng của ngành. Một nghiên cứu tại Canada đang thử một hướng khác: phá hủy độc tố ngay trong hạt bằng vật liệu nano kết hợp ánh sáng.
Độc tố nấm mốc DON là gì và vì sao trại nào cũng phải để ý
Deoxynivalenol (DON) là một trong những độc tố nấm mốc phổ biến nhất ảnh hưởng đến gia cầm, heo và bò sữa. Vì sinh ra ngay trên đồng ruộng và trong quá trình bảo quản ngũ cốc, DON đi thẳng vào chuỗi thức ăn chăn nuôi mà mắt thường khó phát hiện.
Tại Canada, Tiến sĩ Alvin Alvarado thuộc Đại học Saskatchewan và Trung tâm Nghiên cứu Heo Prairie đang phát triển hướng tiếp cận mới để phân hủy DON, dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Bernardo Predicala. Phương pháp kết hợp vật liệu nano graphene oxide từ tính (MGO) với công nghệ tia UV và xúc tác quang.
Hai nền tảng kỹ thuật đã có trước đó:
- MGO được chứng minh giảm tới 34% nồng độ độc tố nấm mốc DON trong thức ăn chăn nuôi mà không ảnh hưởng đến sức khỏe hay tăng trưởng vật nuôi.
- Tia UV kết hợp xúc tác quang cho thấy tiềm năng phân hủy độc tố thông qua các phản ứng ôxy hóa.
Nghiên cứu hiện tại ghép hai hướng đó lại với nhau để xử lý độc tố nấm mốc DON triệt để hơn.
Vì sao vật liệu phải có từ tính
Điểm đáng chú ý nhất của cách làm này nằm ở chữ “từ tính”. Thành phần từ tính của MGO cho phép thu hồi vật liệu dễ dàng sau xử lý bằng phương pháp tách từ, nhờ đó hạn chế tồn dư hạt nano trong thức ăn chăn nuôi và bảo đảm an toàn sản phẩm.
Một công nghệ xử lý độc tố chỉ dùng được trong thực tế khi lấy lại được thứ mình vừa đưa vào thức ăn.
Graphene oxide còn giúp cải thiện hiệu quả xúc tác quang khi kết hợp với các vật liệu như oxit kẽm (ZnO) và titan dioxide (TiO₂), thông qua tăng khả năng phân tách điện tích và điều chỉnh khả năng hấp thụ ánh sáng. Nhờ vậy hệ thống hoạt động được dưới ánh sáng khả kiến thay vì chỉ phụ thuộc tia UV — quy trình thực tiễn hơn và giảm nguy cơ ảnh hưởng tới các dưỡng chất nhạy cảm trong hạt.
Về cách chế tạo, Alvarado cho biết quy trình tương đối đơn giản: dùng lò vi sóng gia nhiệt dung dịch chứa hai thành phần, sau đó lọc, rửa và sấy khô phần vật liệu thu được. Ông đánh giá phương pháp có tính tương thích cao với sản xuất công nghiệp, vì hệ gia nhiệt vi sóng có thể thay bằng gia nhiệt theo mẻ hoặc liên tục, còn các công đoạn tách rắn – lỏng và sấy khô đều đã phổ biến. Thách thức lớn nhất khi mở rộng quy mô là duy trì tính ổn định của vật liệu nano, đòi hỏi tối ưu quy trình và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt.
Kết quả phân hủy độc tố nấm mốc DON trong phòng thí nghiệm
Nhóm nghiên cứu thử nhiều công thức nano-composite dưới các điều kiện xử lý khác nhau, tập trung vào nồng độ vật liệu và thời gian chiếu sáng. Kết quả cho thấy nano-composite MGO-TiO₂ hiệu quả vượt trội nhất, dù cả hai yếu tố trên đều ảnh hưởng đáng kể tới khả năng phân hủy độc tố.
Mức giảm DON ghi nhận được:
- MGO-TiO₂ ở nồng độ 30 mg/ml, chiếu sáng khả kiến 6 giờ: giảm tới 81%.
- MGO-ZnO trong cùng điều kiện: giảm 54%.
- Rút ngắn còn 2 giờ chiếu sáng: MGO-TiO₂ đạt 62%, MGO-ZnO chỉ 21,5%.
- Riêng MGO ở nồng độ thấp: giảm 38% sau 2 giờ và 68% sau 6 giờ.
Con số cuối cùng khá thú vị: MGO đứng một mình ở mốc 2 giờ còn nhỉnh hơn một chút so với MGO-TiO₂. Điều đó cho thấy thời gian chiếu sáng là biến số quan trọng không kém loại vật liệu.
Về nguy cơ làm hỏng chất lượng lúa mì, dựa trên các nghiên cứu trước và cơ chế hoạt động của hệ xúc tác nền MGO, Alvarado cho rằng ảnh hưởng rất hạn chế. Các nano-composite được thiết kế để hoạt động dưới ánh sáng khả kiến thay vì tia UV năng lượng cao, nên giảm nguy cơ gây tổn thương ngoài ý muốn cho hạt ngũ cốc; đặc tính từ tính lại giúp thu hồi vật liệu sau xử lý.
Khoảng cách từ phòng thí nghiệm tới nhà máy
Đây là điểm người chăn nuôi cần nắm rõ trước khi kỳ vọng: kết quả trên mới là quy mô phòng thí nghiệm. Bước tiếp theo của nhóm là kiểm chứng hiệu quả trên lúa mì nhiễm DON tự nhiên — môi trường phức tạp hơn nhiều. Các thông số vận hành đang được đánh giá gồm loại ánh sáng, cường độ và thời gian chiếu sáng, loại và liều lượng nano-composite.
Theo Alvarado, thách thức lớn nhất hiện nay chính là chuyển kết quả sang điều kiện thực tế. Ông giải thích rằng lúa mì là hệ nền phức tạp chứa protein, tinh bột và nhiều hợp chất tự nhiên; những thành phần này có thể cạnh tranh với độc tố trong phản ứng với các gốc ôxy hóa hoạt tính hoặc che chắn độc tố, làm giảm hiệu quả phân hủy, đồng thời ảnh hưởng tới khả năng xuyên sáng và mức độ tiếp xúc của chất xúc tác.
Hướng sinh học song song bằng nấm men
Một hướng khác vừa được nhóm nhà khoa học Ba Lan và Áo công bố trên tạp chí Nature: dùng nấm men Debaryomyces hansenii để hạn chế nấm Fusarium gây bệnh bạc lá (FHB) và giảm nồng độ DON liên quan.
Kết quả cho thấy ứng dụng nấm men này giúp giảm hàm lượng DON trong hạt lúa mì tới 60%, còn mức độ nghiêm trọng của bệnh FHB giảm tới 80% sau hai lần xử lý. Tuy vậy, phương pháp không làm giảm sự hiện diện của sáu loài Fusarium cụ thể tìm thấy trong mẫu lúa mì nhiễm bệnh, cũng không ngăn được chúng xâm nhiễm vào hạt.
Trại Việt Nam làm gì trong lúc chờ công nghệ
Cả hai hướng trên đều chưa thành sản phẩm thương mại, nên việc kiểm soát độc tố nấm mốc DON hiện vẫn nằm ở khâu quản lý nguyên liệu và kho bãi.
Bốn việc trại làm được ngay:
- Kiểm tra cảm quan và độ ẩm mỗi lô nguyên liệu khi nhập, ghi lại kết quả theo nhà cung cấp.
- Giữ kho khô thoáng, kê cách nền và tường, xuất nhập theo nguyên tắc lô nào vào trước dùng trước.
- Vệ sinh máng ăn và silo định kỳ, vì cám tồn đọng ẩm là nơi nấm mốc phát sinh nhanh nhất.
- Ghi nhật ký nguyên liệu và năng suất từng lứa bằng phần mềm quản lý trang trại để truy ngược khi đàn giảm ăn bất thường.
Người nuôi quan tâm các rủi ro dinh dưỡng khác có thể xem thêm mục kiến thức chăn nuôi hoặc các bài về chăn nuôi gia súc.
Kết luận
Vật liệu nano từ tính kết hợp xúc tác quang đã giảm được tới 81% DON trong điều kiện phòng thí nghiệm, còn nấm men Debaryomyces hansenii đạt mức giảm 60% trên hạt lúa mì. Cả hai đều là tín hiệu tích cực cho cuộc chiến với độc tố nấm mốc DON, nhưng chưa phải giải pháp có thể mua về dùng. Với trại chăn nuôi lúc này, cách chống độc tố nấm mốc DON hiệu quả nhất vẫn là chọn nguyên liệu kỹ, bảo quản đúng và ghi chép đủ để phát hiện bất thường sớm.
Lô nguyên liệu vừa nhập về trại bạn có được ghi lại kết quả kiểm tra chất lượng không? Hãy tìm hiểu thêm thông tin tại Phần mềm quản lý trang trại – FarmGo.
Theo dõi thêm tại Kiến thức chăn nuôi
Liên hệ với chúng tôi qua Hotline: 0971.105.123 để được tư vấn chi tiết.
Hoặc đăng ký sử dụng trải nghiệm sản phẩm miễn phí 7 ngày.
