Vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit để điều trị bệnh viêm móng bò

Trong những công trình công bố mới nhất, một trong những ứng dụng quan trọng của nano Ag và Cu được tập trung nghiên cứu là thử nghiệm cho khả năng kháng khuẩn nhằm trị bệnh và diệt các loại vi sinh vật kháng thuốc. Kết quả cho thấy, dung dịch keo nano Ag và Cu thể hiện hoạt tính diệt khuẩn với nhiều chủng loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) gây bệnh trên người và động vật. So với các vật liệu kim loại nano khác, việc tổng hợp nano Ag và Cu thường khó đạt hiệu suất cũng như độ tinh khiết cao do bề mặt dễ bị oxi hóa và nhanh mất hoạt tính kháng khuẩn. các phương pháp tổng hợp Ag và Cu thường hướng đến mục tiêu chung là tạo ra các hạt nano có kích thước nhỏ. Giải pháp hữu ích “Phương pháp sản xuất vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit để điều trị bệnh viêm móng bò” của  tác giả Nguyễn Hoài Châu, Đào Trọng Hiền, Ngô Quốc Bưu và Đoàn Quang Hà đã giải quyết được vấn đề nêu trên.

Mục đích của giải pháp hữu ích là tạo ra vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit có khả năng tiêu diệt các loại vi khuẩn là nguyên nhân chính gây ra bệnh viêm móng bò, nhằm thay thế các loại thuốc điều trị viêm móng bò truyền thống có nguồn gốc kháng sinh hay các hợp chất khử trùng thông thường khác chưa thực sự hiệu quả, và không làm ảnh hưởng đến chất lượng sữa. Bên cạnh đó, lượng dung môi và chất bảo vệ hữu cơ được sử dụng trong quá trình sản xuất các hạt nano Ag và Cu được giảm thiểu, các hạt nano Ag và Cu tạo ra có kích thước nhỏ hơn đồng thời bảo vệ tốt hơn, nhờ đó vật liệu thu được có độ bền cao và tác dụng diệt khuẩn kéo dài.

Vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit để điều trị bệnh viêm móng bò có cỡ hạt nano Ag trong vật liệu nằm trong khoảng 5nm đến 20nm, và hàm lượng nano Ag trong vật liệu nằm trong khoảng từ 0,01% đến 5,0% trọng lượng; cỡ hạt nano Cu trong vật liệu nằm trong khoảng 10nm đến 20nm, và hàm lượng nano Cu trong vật liệu khoảng từ 0,01% đến 5,0% trọng lượng.

Sử dụng vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit làm tăng khả năng diệt khuẩn, có tác dụng diệt khuẩn kéo dài và nâng cao hiệu quả điều trị viêm móng bò. Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu nano composit Ag-Cu/silic oxit trong điều trị viêm móng bò thay thế các thuốc kháng sinh khác có thể làm giảm dư lượng kháng sinh trong sản phẩm sữa bò, nhờ đó giúp nâng cao năng suất và chất lượng sữa bò, thân thiện với môi trường.

Ứng dụng trong thực tế

Đánh giá phòng trị bệnh viêm thối móng được thực hiện với đàn bò sữa của Trung tâm nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì, Viện Chăn nuôi Quốc gia. Các nghiên cứu ứng dụng trong thực tế được tiến hành tại Ba Vì, Mộc Châu và một số trại bò sữa tại thành phố Hồ Chí Minh.

Viêm móng bò bò sữa được chia làm 5 mức từ nhẹ đến nặng. Các vi khuẩn E. coli, Staphylococcus, Streptococcus thường có mặt trong dịch rỉ viêm ở móng bò bệnh, còn Clotridium spp. hiện diện trong ổ mủ thối của bò mắc thối móng.

Khả năng diệt khuẩn của kem bôi móng bò

Tiến hành phân lập vi khuẩn gây viêm móng với đàn bò sữa của Trung tâm nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì cho thấy ở các mức viêm từ 2 đến 4 các loài vi khuẩn (VK) có trong dịch viêm móng bò sữa chủ yếu là vi khuẩn hiếu khí (VKHK), E.coli và Coliform. Đánh giá khả năng diệt khuẩn của kem bôi móng bò sau 2 ngày cho thấy: VKHK giảm 98,89%, E.coli giảm 99,89% và Coliform giảm 99,74%.

Bảng 1. Khả năng diệt khuẩn của kem bôi móng (CFU/ml)

Khả năng điều trị bệnh của kem bôi móng bò

Hiện nay, phương pháp điều trị viêm móng hiện nay vẫn phổ biến là sử dụng thuốc kháng viêm, kháng sinh, băng vết thương và cắt tỉa chân móng. Ở nghiên cứu này các quy trình điều trị cũng tương tự,chỉ khác là ở nhóm bò thí nghiệm (TN) không sử dụng kháng sinh mà sử dung kem nano bạc và nhóm sử dụng kháng sinh Amoxicillin dạng bột (làm đối chứng - ĐC).

Cắt tỉa và làm sạch móng bò trước khi điều trị

Bôi kem nano bạc lên móng bò

Với mức 2, sau 5 ngày điều trị, nhóm bò dùng kem bôi móng đạt tỷ lệ khỏi bệnh 80%, còn nhóm sử dụng Amoxicillin là 100% và sau 10 ngày điều trị thì cả hai nhóm đều khỏi bệnh 100%. Như vậy, bò mắc bệnh thể nhẹ (mức 2), thời gian điều trị ngắn và hiệu quả điều trị khá cao. Ở mức này khi dùng kem bôi móng sau 5 ngày vẫn còn 20% bò chưa khỏi hoàn toàn, do các thuốc điều trị thông thường thường có hàm lượng dược tính cao, nên khi sử dụng bò hồi phục nhanh chóng. Còn với kem bôi thì cần thời gian kéo dài hơn.

Đối với bò viêm móng mức 3 sau 5 ngày điều trị, lô TN có 20% bò khỏi bệnh còn toàn bộ lô ĐC vẫn chưa khỏi. Sau 10 ngày điều trị, lô TN khỏi bệnh 100%, lô ĐC vẫn còn 40% bò phải tiếp tục điều trị. Như vậy, kem bôi móng cho hiệu quả tốt hơn khi điều trị bệnh viêm móng mức 3, đây là mức mà phần móng bị viêm đã có biểu hiện ăn sâu vào phần sau mặt móng.

Bò mắc bệnh ở mức 4 đã xuất hiện các ổ viêm bên trong mặt móng với số lượng và sự trầm trọng cao hơn. Sau 5 và 10 ngày điều trị, lô ĐC không có bò khỏi bệnh. Trong khi đó, sau 5 ngày điều trị bằng kem bôi móng, lô TN có 20% bò khỏi bệnh và sau 10 ngày, tỷ lệ này đạt 40%.

Bảng 2. Khả năng điều trị viêm móng của kem bôi móng bò

Kết quả cho thấy, tác dụng của kem bôi móng bò có hiệu quả hơn đối với cả ba mức bệnh so với thuốc thông thường. Đặc biệt là ở mức 3 và 4, khả năng điều trị của kem nano bạc cao hơn hẳn so với các thuốc điều trị hiện nay.

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng các loại kháng sinh có hàm lượng dược chất cao để điều trị, hiệu lực của thuốc không được tận dụng tối đa, vì ngoài tác dụng điều trị, lượng thuốc dư thừa sẽ được thải ra môi trường gây lãng phí và có tác động tới môi trường. Còn khi dùng kem bôi, ngoài việc tận dụng hết lượng thuốc được cung cấp, kem nano bạc không gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Mặt khác, ở kích thước nano bạc có khả năng ngấm sâu vào bên trong các mô của cơ thể làm rút ngắn thời gian điều trị, có thể phòng ngừa một thời gian dài sự tái xâm nhập của vi khuẩn vào các vùng móng đã bị tổn thương. Bên cạnh đó, kem bôi móng có giá thành rẻ hơn so với Amoxicillin nên khi dùng với số lượng như nhau thì chi phí tiền thuốc cho điều trị ở lô bò được bôi kem sẽ rẻ hơn, từ đó sẽ mang lại hiệu quả kinh tế hơn cho người chăn nuôi.