ENZYME CẢI THIỆN LỢI NHUẬN CỦA NHÀ CHĂN NUÔI NHƯ THẾ NÀO?
Tác giả: Melanie Roux
(Ecovet) Các enzyme phytase, carbohydrase và protease đóng vai trò đặc biệt quan trọng và đem lại nhiều lợi ích cho cả động vật và nhà chăn nuôi.
Enzyme lần đầu tiên được ứng dụng vào thức ăn chăn nuôi cách đây hơn một thập kỷ trước, vào thời điểm đó, người ta chỉ chấp nhận sử dụng mỗi phytase với mục đích để giảm bài tiết phốt pho ra môi trường. Mặc dù enzyme thức ăn chăn nuôi đã được ứng dụng trong nhiều năm, nhưng chúng ta chỉ mới nắm bắt được một phần nhỏ (bề nổi) của công nghệ enzyme này.
Đây là thời điểm ly tưởng để chúng ta hiểu rõ hơn về việc ứng dụng enzyme trong thức ăn chăn nuôi khi nhu cầu về protein chất lượng cao trên toàn cầu và khắp Bắc Mỹ đang tiếp tục tăng. Với những tiến bộ trong quản lý và công nghệ, động vật hiện nay được nuôi trong một thời gian tương đối ngắn. Các nhà chăn nuôi cần tối đa hóa thời gian đó một cách hiệu quả để đáp ứng nhu cầu protein ngày càng tăng, bao gồm cả việc tận dụng tối đa thức ăn và việc sử dụng enzyme sẽ mang đến cơ hội để thực hiện điều đó.
Enzyme giúp xử lý được các nguyên liệu khó tiêu
Khẩu phần ăn truyền thống của lợn và gia cầm thường chứa các nguyên liệu cơ bản là ngô và khô dầu đậu nành. Trong một khẩu phần ngô-khô dầu đậu nành, vật nuôi sẽ chỉ có thể tiêu hoá được khoảng 85%, và khoảng 15% còn lại sẽ không khả dụng đối với chúng. Ở động vật non, tỷ lệ thức ăn khó tiêu sẽ tăng lên do cơ thể chúng chưa sản xuất đủ lượng enzyme nội sinh để phân giải.
Việc đó không chỉ làm cho không tận dụng được những thành phần đắt tiền này mà còn gây ra những tác động có hại cho đường ruột của vật nuôi. Các chất dinh dưỡng không tiêu hóa được sẽ gây kích ứng ruột, từ đó có thể gây tiêu chảy và làm ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng của vật nuôi. Việc bổ sung enzyme có thể xử lý được các tình huống này.
Ngoài ra, các chuyên gia dinh dưỡng ở Bắc Mỹ đang ra sức tìm kiếm nhiều hơn các nguyên liệu thay thế do giá cả nguyên liệu hiện đang biến động. Điều này tạo ra một thách thức vì những nguyên liệu thay thế rẻ tiền hơn sẽ có khả năng tiêu hóa thấp vì chúng chứa một lượng lớn các yếu tố kháng dưỡng.
Lần lượt một trong số ba loại enzyme – phytase, carbohydrase và protease – sẽ được thảo luận trong bài viết dưới đây; mỗi loại sẽ đóng một vai trò và chức năng cụ thể đối với động vật, và giúp mang lại nhiều lợi ích hơn cho các nhà chăn nuôi.
Chức năng và lợi ích cơ bản của enzyme
Mặc dù mọi loại enzyme đều hoạt động tương tự nhau khi được bổ sung trong thức ăn chăn nuôi bằng cách cải thiện hiệu quả tiêu hóa của các nguyên liệu thô, nhưng các nhà dinh dưỡng học có thể tận dụng chúng để thực hiện các phương pháp khác nhau. Mỗi loại enzyme có các đặc tính khác nhau (như về nhu cầu lớp phủ bảo vệ, vị trí hoạt động trong ruột động vật và hiệu quả tổng thể của chúng), các đặc tính này sẽ làm ảnh hưởng đến tỷ lệ đưa vào khẩu phần của vật nuôi.
Một điều rất thú vị và nổi bật về chức năng của enzyme là mỗi loại enzyme sẽ có một vai trò rất đặc biệt trong cơ thể động vật. Mỗi loại enzyme sẽ hoạt động trên một cơ chất để bắt đầu phản ứng hóa học của nó trong cơ thể con vật. Tuy nhiên, không phải enzyme nào cũng có thể tương tác với mọi loại cơ chất. Chỉ có một loại enzyme nhất định mới có thể phù hợp với một cơ chất nhất định, giống như một ổ khóa chỉ có thể được mở bằng chính chìa khóa của nó.
Việc sử dụng enzyme sẽ giúp mang lại nhiều ích lợi như sau:
1. Giúp giảm chi phí thức ăn.
2. Cải thiện được mức tăng trưởng hoặc hiệu quả thức ăn do enzyme giúp giải phóng chất dinh dưỡng, dẫn đến giảm chi phí sản xuất cho mỗi kilogram thịt.
3. Enzyme cũng có thể giúp quản lý sức khỏe đường ruột. Khẩu phần chứa nhiều chất xơ làm thay đổi độ nhớt của ruột và làm gia tăng quá trình lên men trong ruột, nếu quá trình lên men quá mức sẽ có thể làm cho con vật tử vong. Bên cạnh đó, vi khuẩn gây bệnh cũng có thể phát triển mạnh hơn khi lượng nitơ dư thừa quá nhiều trong khẩu phần.
Trong khi phytase và carbohydrase đã được ứng dụng, thì protease là một enzyme mới được bổ sung gần đây cho danh mục enzyme thức ăn chăn nuôi. Điều quan trọng cần lưu ý là, mỗi loại enzyme cụ thể trong từng nhóm enzyme là duy nhất và cần được xử lý riêng biệt tuỳ thuộc vào tính chất của nó, vì không phải tất cả các enzyme đều giống nhau về cấu trúc và hoạt động.
Phương thức hoạt động của enzyme
Các chuyên gia dinh dưỡng có thể sử dụng ba loại enzyme này để mang lại lợi ích cho động vật cũng như nhà chăn nuôi. Sau đây là các đánh giá cụ thể về từng loại enzyme:
1. Phytase
Cơ chất của phytase là axit phytic (phytate), đây là hợp chất giúp dự trữ phốt pho trong các mô thực vật. Axit phytic là một vấn đề đối với động vật vì nó liên kết với các khoáng chất và axit amin, khiến chúng không khả dụng đối với động vật (làm cho động vật không hấp thụ được trong đường tiêu hoá). Nguyên nhân này làm cho các chất dinh dưỡng có lợi bị đào thải ra môi trường, dẫn đến con vật bị suy giảm năng suất.
Enzyme phytase đã được bổ sung vào khẩu phần dành cho động vật dạ dày đơn trong hơn một thập kỷ nay. Như đã đề cập trước đó, mục tiêu và phương thức hoạt động chính của phytase là giảm bài tiết phốt pho, và việc ứng dụng phytase ngày càng tăng bởi nó có thể giúp tiết kiệm chi phí của khẩu phần ăn. Khoản tiết kiệm ban đầu có liên quan đến việc giảm chi phí phốt pho trong khẩu phần, nhưng các chuyên gia dinh dưỡng cũng có thể linh hoạt giảm bớt lượng khô dầu đậu nành do khả năng tiêu hóa axit amin đã được cải thiện.
2. Carbohydrase
Nhóm enzyme carbohydrase bao gồm xylanase, glucanase và amylase. Chúng hoạt động trong dạ dày để phá vỡ và phân giải các carbohydrate như chất xơ, tinh bột và polysacarit phi tinh bột thành các loại đường đơn giúp cung cấp năng lượng cho động vật sử dụng.
Các nguồn ngũ cốc như ngô, lúa mạch và lúa mì có vỏ bọc cứng bên ngoài. Hầu hết lớp vỏ này đã bị vỡ nhỏ trong quá trình chế biến của nhà máy thức ăn chăn nuôi, tuy nhiên không phải tất cả lớp vỏ cứng đều bị vỡ. Động vật không tiêu hoá đươc phần xơ trong thành tế bào của hạt ngũ cốc, và có khoảng từ 10 đến 20 phần trăm thành phần nguyên liệu này có thể đi vào cơ thể động vật. Carbohydrase sẽ tấn công và giúp phân hủy các phân tử hạt giàu tinh bột này.
Một trong những carbohydrase phổ biến nhất là xylanase. Xylanase tấn công và phân huỷ cấu trúc arabinoxylan của ngô hoặc lúa mì, giúp động vật hấp thụ các thành phần dinh dưỡng bên trong chúng như một nguồn năng lượng. Điều này có thể giúp giảm nhu cầu về chất béo hoặc năng lượng bổ sung cho động vật trong khẩu phần ăn cuối cùng.
3. Protease
Enzyme protease là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực enzyme, được sử dụng với cơ chất giúp tiêu hoá các nguồn protein động vật hoặc thực vật. Nó giúp phá vỡ các yếu tố kháng dưỡng liên quan đến các loại protein khác nhau. Protease giúp cải thiện quá trình tiêu hóa protein và tăng tính khả dụng của các axit amin, giúp giải phóng các chất dinh dưỡng có giá trị. Kết quả mang lại là mức tăng trưởng và năng suất của vật nuôi đã được cải thiện, và đã giảm bớt các tác động tiêu cực của các protein không tiêu hóa được trong ruột sau.
Các nguyên liệu thô có tỷ lệ tiêu hóa axit amin thấp sẽ phản ứng tốt nhất với protease ngoại sinh, đó là lý do tại sao protease lại mang lại giá trị sử dụng tối ưu nhất khi được sử dụng cùng với các nguyên liệu thay thế trong khẩu phần. Protease giúp các nhà chăn nuôi quản lý được các rủi ro dinh dưỡng liên quan đến chất lượng thức ăn chăn nuôi, và cho phép họ tận dụng tốt nhất tất cả các nguyên liệu thức ăn khả dụng.
Protease không giới hạn trong các khẩu phần có chứa nguyên liệu thay thế. Động vật tiêu thụ khẩu phần ngô-khô dầu đậu nành truyền thống sẽ không thể tận dụng 100% nguồn protein trong đó. Vì vậy, việc bổ sung enzyme protease vào khẩu phần ngô-khô dầu đậu nành sẽ giúp nâng cao khả năng tiêu hóa axit amin và cải thiện năng suất vật nuôi.
Ứng dụng trong tương lai
Ngày càng có nhiều nghiên cứu được tiến hành giúp cho lợi ích của các enzyme ngày càng được nhận thức rõ ràng hơn. Đối với động vật, các enzyme sẽ giúp tối ưu hóa sức khỏe đường ruột, tạo ra sự tăng trưởng đồng đều và tăng cường sức khỏe tổng thể. Đối với nhà chăn nuôi, enzyme giúp giảm chi phí thức ăn và cải thiện lợi nhuận cho họ. Mỗi loại enzyme sẽ có chức năng cụ thể của riêng nó và chúng hoạt động độc lập với nhau.
Điểm mấu chốt là việc sử dụng enzym sẽ tiếp tục phát triển khi chúng ta tiếp tục tìm hiểu thêm về nó và hiểu rõ hơn về từng công nghệ enzyme cụ thể.
Nguồn: feedstrategy.com
Biên dịch: Ecovet Team