Tác giả: Tiến sĩ Phil Baynes

Bài viết của Tiến sĩ Phil Baynes. Phil Baynes là một nhà báo tự do chuyên về dinh dưỡng động vật. Ông có bằng Tiến sĩ tại Đại học Thú y Hoàng gia của Đại học London và đã dành sự nghiệp của mình trong lĩnh vực dinh dưỡng và phúc lợi động vật. 

“Protein” là một thành phần thiết yếu cho tất cả các sinh vật sống, nhưng bản thân thuật ngữ này cố gắng bao hàm một loạt các hoạt động mà nó tham gia. Protein tạo nên cấu trúc tế bào, bao gồm cơ, tóc và móng tay, nhưng cũng có trong chất nhầy, chức năng trao đổi chất, phản ứng miễn dịch, sự nhân lên của tế bào và danh sách này còn tiếp tục - tất cả đều rất quan trọng cho sự phát triển, sức khỏe và sự an toàn.

Do đó, điều quan trọng là phải hiểu rằng “protein” bao trùm một loạt các hệ thống kiểm soát cơ thể cần thiết cho sự sống.

20 axit amin
Protein ở tất cả các dạng khác nhau của nó được cấu tạo chỉ từ 20 axit amin riêng lẻ:

Một số trong số này có thể quen thuộc, vì theo Luật EU, chúng phải xuất hiện trên nhãn mác đối với thức ăn hỗn hợp hoặc hỗn hợp vitamin / khoáng chất (Lysine và Methionine). Một số trong số này còn được gọi là "thiết yếu", có nghĩa là chúng chỉ có thể được cung cấp cho động vật bằng nguồn bên ngoài, tức là thức ăn. Các axit amin không thiết yếu có thể được tổng hợp trong cơ thể nhưng không kém phần quan trọng đối với các chức năng sinh học của động vật.

Các axit amin này kết hợp với nhau giống như các khối xây dựng theo nhiều cách kết hợp và tỷ lệ khác nhau để tạo thành các protein cụ thể. Họ protein 'Keratin' chẳng hạn là một protein cấu trúc quan trọng đối với da, tóc, sừng, vảy, v.v. và bao gồm 18 axit amin, nhưng trong tóc, axit amin chính là Cysteine, chiếm khoảng 14% keratin. chỉ có thể được cung cấp thông qua thực phẩm. Một ví dụ khác là họ protein "Mucin", là thành phần chính trong chất nhầy bảo vệ lớp biểu mô của ruột, đường hô hấp và các vùng khác và trong đó một nửa cấu trúc axit amin là Serine và / hoặc Threonine.

Do đó, có thể thấy rằng ‘Protein’ là tên gọi chung của một loạt các chất trong cơ thể, nhưng mỗi chất đều được hình thành từ sự kết hợp của các axit amin.

Nguồn protein cho thức ăn gia súc
Vì 11 trong số 20 axit amin cần thiết, chúng cần được cung cấp trong thức ăn để vật nuôi phát triển một cách tối ưu và khỏe mạnh.

Protein trong thức ăn chăn nuôi thường được cung cấp bởi Đậu nành, nhưng đậu nành thô có các nguyên tố kháng dinh dưỡng có thể gây hại trừ khi nó được chế biến trước. Các protein khác cũng cần được xem xét, tùy thuộc vào độ tuổi trưởng thành tiêu hóa của động vật - chẳng hạn như bột sữa, đậu nành chế biến đặc biệt, ví dụ: Hamlet HP300 và bột cá cho động vật non, cho đến bột đậu nành, bột cải dầu và hướng dương, đậu, đậu Hà Lan, đậu lupin, vv khi chúng lớn hơn.

Mỗi một trong những nguồn protein này có mức độ tiêu hóa khác nhau, dẫn đến những hậu quả sau đó về hiệu suất, nhưng quá trình này là gì?

Tiêu hóa Protein
Protein toàn phần từ thức ăn đầu tiên được thuỷ phân trong dạ dày thành các đơn vị hòa tan nhỏ hơn được gọi là Peptide. Những peptit này có hiệu quả là chất trung gian giữa protein toàn phần và axit amin. Enzyme quan trọng đối với điều này được gọi là Pepsin, là một protease có hoạt tính cao. Nếu cơ thể sản xuất Pepsin tinh khiết, nó sẽ gây hại lớn cho tất cả các mô mà nó tiếp xúc, được liên kết bởi các màng giàu protein. Để khắc phục điều này, có các tế bào cụ thể trong dạ dày, được gọi là Tế bào chính sản xuất tiền chất gọi là Pepsinogen. Pepsinogen được chuyển đổi thành Pepsin nhờ sự hiện diện của Axit clohydric, được tiết vào dạ dày bởi Tế bào vách.

Động vật non có khả năng tiết axit kém và quá trình chuyển hóa Pepsinogen thành Pepsin bị ảnh hưởng. Do đó, điều quan trọng là chất lượng và khả năng tiêu hóa của các nguồn protein này cần được xem xét. Từ góc độ dinh dưỡng, danh mục các sản phẩm đặc biệt có sẵn sẽ bao gồm whey protein cô đặc, có thể giàu globulin miễn dịch cũng như các sản phẩm đậu nành được xử lý bằng enzym như Hamlet Protein HP 300 để thay thế hoặc bổ sung cho bột cá có những câu hỏi về tính bền vững và thường là chất lượng. Tỷ lệ tiêu hóa càng lớn thì mức độ chuyển hóa từ protein thành các peptit hòa tan càng cao.

Các peptit hòa tan này rời khỏi dạ dày và sau đó chịu sự tác động của các protease mạnh khác trong ruột non được gọi là Trypsin, Chymotrypsin Carboxypeptidase. Một lần nữa, để tránh cơ thể tự tiêu hóa, các tiền chất được gọi là Trypsinogen, Chymotrypsinogen và procarboxypeptidase được sản xuất từ tuyến tụy và được chuyển thành dạng hoạt động nhờ enterokinase được tạo ra từ các tế bào trong tá tràng.

Sau đó, các enzym này tiếp tục phá vỡ các peptit hòa tan từ dạ dày thành các đơn vị nhỏ hơn, sau đó các peptit này sẽ tiếp tục được phân bổ trong ruột non cho đến khi chúng bị thuỷ phân thành các axit amin riêng lẻ.

Các axit amin này sau đó được vận chuyển qua các tế bào biểu mô của ruột và đi vào máu nơi chúng có sẵn để được tái tạo thành bất cứ thứ gì được yêu cầu. Thật thú vị khi các enzym tiêu hóa protein được mô tả ở trên thực sự là protein theo đúng nghĩa của chúng và sẽ được hình thành từ các axit amin trước đây là một phần của protein trong thức ăn.

Hiệu quả tiêu hóa

Điều quan trọng cần hiểu là không phải tất cả protein được ăn vào đều được tiêu hóa, vì nhiều loại protein có khả năng kháng lại các enzym tiêu hóa hoặc do hệ tiêu hóa chưa trưởng thành để tiêu hoá chúng. Điều này làm cho việc lựa chọn các nguyên liệu thức ăn chăn nuôi rất quan trọng đối với từng giai đoạn sản xuất. Sự lựa chọn này không chỉ được thúc đẩy bởi việc tối ưu hóa tiềm năng di truyền của động vật, mà các vấn đề kinh tế, môi trường và bền vững cũng là động lực chính.

Một tỷ lệ khá thực tế của khẩu phần được tiêu hóa sẽ là khoảng 84%, có nghĩa là 16% được bài tiết qua phân. Từ 84% được tiêu hóa, chuyển hóa thành axit amin và lưu thông trong máu, khoảng 47% được giữ lại trong cơ thể - chẳng hạn như cơ, da, tóc, niêm mạc, enzym, hệ thống miễn dịch, v.v. trong đó 53% tái tạo bị vô hiệu hóa và bài tiết qua nước tiểu, chiếm khoảng 45% lượng ban đầu.

Với protein ≈16% Nitơ, bất kỳ chất thải nào cũng có tác động đến môi trường, vậy làm thế nào chúng ta có thể giảm thiểu điều này?

Cơ bản nhất là cho ăn theo 'protein lý tưởng', là loại protein có khả năng tiêu hóa 100% và có sự cân bằng axit amin chính xác theo yêu cầu của vật nuôi vào từng giai đoạn. Điều này đòi hỏi phải đánh giá tỷ lệ chính xác của tất cả 20 axit amin và đảm bảo rằng 11 axit amin thiết yếu được cung cấp trong thức ăn với số lượng chính xác. Vấn đề với phương pháp này là phần lớn các nguồn protein không tiêu hóa được 100% và chắc chắn không cân bằng lý tưởng với hàm lượng axit amin của chúng. Bất kỳ sự mất cân bằng nào trong khẩu phần đều có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng các axit amin tổng hợp, nhưng điều này có thể trở nên vô cùng tốn kém và do đó không tối ưu về mặt kinh tế.

Đặt điều này vào bối cảnh, khô dầu đậu nành (Hipro) thường có hàm lượng protein thô khoảng 46%, trong đó 89% là chất dễ tiêu hóa. Khô dầu hướng dương có khoảng 36% protein thô (mặc dù điều này có thể khác nhau nhiều giữa các phương pháp chiết xuất) và tỷ lệ tiêu hóa là 83% và bột cải dầu có protein thô là 33,5% trong đó 76% là tiêu hóa được. Ở đầu kia của thang đo và chỉ xem xét tỷ lệ tiêu hóa của protein, sữa nguyên chất khô sẽ tiêu hóa được 95%, HP 300 ở mức 93% và bột cá khoảng 90%. Sau đó, chứng minh những cân nhắc trong danh mục nguyên liệu khi tạo khẩu phần ăn cho các loại động vật cụ thể.

Protein không tiêu hóa được đặc biệt quan trọng đối với lợn sau cai sữa, vì nó có thể gây ra hiện tượng 'tiêu chảy dinh dưỡng' trong đó ruột cố gắng loại bỏ chất này bằng cách tiết nước vào lòng ruột như một để rửa. Protein không được tiêu hóa cũng có thể trở thành nguồn thức ăn cho các mầm bệnh đường ruột như E. coli, Salmonella, Lawsonia, v.v. mà chúng ta ngày càng có ít phương pháp điều trị hơn. Thật vậy, đến tháng 8 năm 2022, EU sẽ không còn có thể sử dụng Oxit Kẽm như một cách để kiểm soát vi khuẩn E. coli và việc xem xét kỹ hơn đối với khẩu phần là rất cần thiết.

Một kỹ thuật xử lý độc đáo

Với sự hiểu biết và tầm quan trọng của khả năng tiêu hóa protein, Hamlet Protein đã tạo ra một kỹ thuật chế biến đậu nành và cải thiện không chỉ hàm lượng protein thô mà còn làm giảm bất kỳ yếu tố kháng dinh dưỡng nào cũng như tăng tỷ lệ tiêu hóa tổng thể. Do đó, sản phẩm HP 300 đã được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong thức ăn cho heo con. Với 56% protein thô, cao hơn 10 điểm phần trăm so với Hipro Soya tiêu chuẩn và với tỷ lệ tiêu hóa 92,9%, lượng protein không tiêu hóa đi vào ruột sau ít hơn nhiều.

HP 300 có thể hoàn toàn thay thế một phần cho bột cá, vốn rất biến động về hàm lượng protein và khả năng tiêu hóa, tùy thuộc vào quá trình xử lý chế biến và sấy khô. Người ta cũng bổ sung các nguyên liệu khác vào thức ăn khởi động, chẳng hạn như bột sữa trong việc tạo ra một khẩu phần nhằm tối ưu hóa sự phát triển khỏe mạnh ở heo con.

Nguồn: Hamlet Protein
Biên dịch: Ecovet Team