Tìm hiểu về Sữa heo nái

Ecovet - Sữa heo nái được chấp nhận rộng rãi như một nguồn dinh dưỡng tuyệt hảo dành cho heo sơ sinh (Darragh và Moughan, 1998). Do đó, nó thường được sử dụng như cơ sở để phát triển công thức sữa thay thế và khẩu phần khởi động cho heo. Tuy nhiên, vai trò của sữa heo nái không chỉ giới hạn ở dinh dưỡng dành cho heo con. Thật vậy, sữa giàu các globulin miễn dịch cung cấp hệ miễn dịch thụ động chống lại các tác nhân gây bệnh. Nó cũng chứa nhiều biopeptides hỗ trợ sự trưởng thành và phát triển của hệ tiêu hóa và kích thích việc tạo lập hệ vi sinh khỏe mạnh. Do đó, để đánh giá đầy đủ ý nghĩa sinh học của sữa heo nái, bắt buộc phải hiểu được nhiều vai trò và thành phần của nó.

Sữa non

Sữa non là phần sữa đầu tiên được tiết ra trong suốt 24 giờ đầu cho đến 48 giờ sau khi sinh. Thành phần đặc trưng của nó phù hợp để thiết lập hệ miễn dịch thụ động và để nuôi và duy trì sự sống của heo con theo mẹ. Sữa non chứa lượng protein gấp 3 lần sữa sữa thường, đặc biệt là các globulin miễn dịch – được hấp thụ trọn vẹn bởi heo con trong suốt những giờ đầu sau khi ra đời (King et al., 2003).

Sữa non dần chuyển tiếp sang sữa thường và hoàn thành trong tuần đầu tiên cho con bú (Klobasa et al., 1987). Trong suốt quá trình chuyển tiếp này, hàm lượng chất rắn và protein giảm và lượng lactose và chất béo tăng. Đồng thời, hàm lượng globulins cũng giảm mạnh. Do đó, vai trò chính của sữa thường là nuôi dưỡng và bảo vệ hệ miễn dịch thụ động.

Heo con không có sự nuôi dưỡng từ heo nái có thể được nuôi dưỡng nhân tạo nếu chúng có thể sử dụng sữa non trong ngày đầu ra đời (Veum and Odle, 2001). Về khía cạnh này, sữa non trâu bò có thể sử dụng được mặc dù sữa non heo rừng được ưa chuộng hơn. Thay vào đó, globulin miễn dịch thương mại có thể phù hợp để thay thế cho sữa non tự nhiên nếu heo con được nuôi dưỡng trong điều kiện vệ sinh. Lý tưởng nhất, heo con nên được bú mẹ trong những giờ đầu tiên trước khi được chăm sóc bởi con người.

Thành phần dinh dưỡng

Mặc dù thành phần hóa học trong sữa luôn thay đổi trong suốt quá trình cho con bú, nó sẽ tương đối ổn định sau tuần đầu tiên (Klobasa et al., 1987). Thành phần dinh dưỡng trong sữa thường chịu ảnh hưởng bởi giống, dinh dưỡng, điều kiện cơ thể và sức khỏe (Darragh and Moughan, 1998).

Protein

Sữa heo nái chứa hai nhóm protein chiến ưu thế, caseins và whey proteins. Tỷ lệ casein trên whey tăng từ 0.1 trong sữa non lên đến 1.3 trong sữa thường. Điều này thể hiện sự khác nhau giữa vai trò của từng nhóm protein. Whey protein chiếm ưu thế liên quan đến bảo vệ hệ miễn dịch, trong khi casin protein được xem như nguồn sơ cấp của amino acids (Jenness and Sloan, 1999).

Casein proteins được chia thành nhiều loại và đặc trưng bởi hàm lượng glutamic acid, proline và methionine (Gallagher et al., 1997). Casein (từ sữa bò) trên 95% có thể tiêu hóa được tại ileum (Rutherfurd and Moughan, 1998), phụ thuộc vào thời gian xử lý nhiệt.

Whey protein bao gồm albumin, a-lactalbumin và β-lactoglobulin (Gallagher et al., 1997). Những protein này thường rất dễ tiêu hóa (Rutherfurd and Moughan, 1998) và có vai trò dinh dưỡng tương tự như casein.

Điều này trái ngược với whey globulin miễn dịch cung cấp hệ miễn dịch thụ động ở tầng tiêu hóa. Sữa heo nái chứa IgA, IgC và globulin miễn dịch M (IgM) (bảng 2.). Trong những chất này, IgA chiếm ưu thế trong sữa thường, trong khi sữa non giàu IgG hơn (Klobasa et al., 1987). IgA hoạt động chính ở tầng biểu mô luminal, trong khi igG dễ dàng được hấp thụ trọn vẹn trong suốt những ngày đầu sau sinh, cung cấp bảo vệ có hệ thống (King et al., 2003). Whey protein đặc biệt có nhiều cysteine, glycine và threonine hơn  (Heine et al., 1991) so với casein.

Lipid

Hàm lượng chất béo trong sữa heo nái bị ảnh hưởng chủ yếu bởi giống (Fahmy, 1972; Alston-Mills et al., 2000), mặc dù nó có xu hướng khác nhau kể cả trong từng cá thể của cùng một giống (Perrin, 1955). Ví dụ, heo nái Meishan tạo ra sữa với 11% lipid so với 7-8% lipid trong sữa tạo ra từ giống thương mại châu Âu (Alston-Mills et al., 2000). Những khác nhau này trong thành phần thể hiện sự thích nghi tiến hóa ở giống Meishan để nuôi đàn nhiều con (14-18 so với 9-11 heo nái ở châu Âu) có khối lượng sơ sinh thấp (tương ứng 0.9 so với 1.4 kg/heo). Thông tin này có thể được sử dụng làm dấu hiệu rằng heo nhỏ hơn có thể cần chế độ ăn giàu lipid (hoặc calcium) hơn để sống so với những con lớn hơn.

Hàm lượng chất béo cũng bị ảnh hưởng mạnh bởi dinh dưỡng của heo nái và đặc biệt là chế độ ăn chứa chất béo. Xem xét một cách toàn diện từ các nghiên cứu (Pettigrew, 1981), heo nái tiêu thụ ít nhất 1 kg chất béo (khẩu phần ăn chứa 3-4% chứa chất béo khi lượng thức ăn tiêu thụ khoảng 2kg/ngày) trong suốt 2 tuần cuối trước khi sinh để tăng sức sống của heo con và tạo ra sữa non và sữa với hàm lượng chất béo cao hơn. Khẩu phần ăn chứa hàm lượng chất béo cao (8-10%) trong giai đoạn cho con bú có thể duy trì lượng chất béo cao trong sữa để cải thiện sự tăng trưởng và sống còn của heo con (Pettigrew và Moser, 1991).

Những acid béo chính trong sữa heo nái là palmitic (37%), oleic (33%) và linoleic (8%) với lượng nhỏ chuỗi acid béo mạch ngắn (Csapo et al., 1996). Thành phần acid béo trong chất béo của sữa chịu ảnh hưởng lớn bởi nguồn chất béo từ thức ăn. Ví dụ, (Hartmann and Holmes, 1989), mỡ bò làm tăng hàm lượng acid oleic trong sữa trong khi dầu bắp làm tăng acid linoleic. Chuỗi acid béo mạch trung chẳng hạn như palmitic acid thường được xem là có lợi cho heo con đang bú mẹ bởi vì chúng dễ tiêu hóa hơn chuỗi acid béo mạch dài (Odle, 1998). Heo nái được cung cấp mức cân bằng năng lượng âm tạo ra lượng sữa giàu chuỗi acid béo mạch dài (Hartmann và Holmes, 1989).

Lactose

Sữa thường chứa khoảng 5% lactose (Darragh and Moughan, 1998) và một lượng nhỏ (< 1%) bao gồm glucose, fructose, galactose và các chất chuyển hóa thứ cấp của quá trình chuyển hóa carbonhydrat (Atwood and Hartmann, 1992). Khả năng tổng hợp lactose của sữa heo nái được tin là giới hạn chính về sản lượng sữa (Mackenize and Revell, 1998). Ví dụ, khi lượng lactose trong sữa bắt đầu giảm (khoảng tuần thứ hai), sản lượng sữa tăng mạnh, đạt đỉnh ở khoảng tuần thứ ba (Oftedal, 1984; trích dẫn từ Darragh and Moughan, 1998).

Hàm lượng lactose trong sữa heo nái không ảnh hưởng nhiều bởi dinh dưỡng. Cách duy nhất để thay đổi hàm lượng lactose là thay đổi yếu tố di truyền. Thật vậy, những nhà nghiên cứu ở Đại học Illinois (Bleck et al., 1998) tạo ra một dòng heo biến đổi di truyền – cấy gene a-lactalbumin của trâu bò, tích hợp thành phần của lactose synthase – enzyme tạo ra lactose. Người ta ghi nhận rằng heo nái chuyển gene tạo ra nhiều sữa hơn với hàm lượng lactose cao hơn, kết quả là heo sẽ nặng hơn đáng kể lúc cai sữa (Noble et al., 2002).

Vitamins

Hàm lượng vitamins trong sữa thường giảm bởi theo quá trình cho con bú, ngoại trừ vitamin C (Hidiroglou and Batra, 1995; Darragh and Moughan, 1998). Mặc dù heo có khả năng tổng hợp lượng vitamin C dồi dào từ tuần đầu tiên của cuộc đời (Braude et al., 1950), sữa heo nái là một nguồn giàu vitamin C. Sự thật là sữa heo nái chứa nhiều vitamin C hơn sữa từ các loài khác. Ví dụ, sữa heo nái chứa khoảng 8 và sữa bò chứa khoảng 2mg vitamin C trên 100ml (Braude et al., 1950); Csapo et al., 1996). Không có cách giải thích nào logic hơn về việc tại sao sữa heo nái chứa nhiều vitamin C hơn là giải thích về sự chuyển hóa nhanh chóng của vitamin C ở heo sơ sinh.

Sữa heo nái là nguồn giàu vitamin D, tuy nhiên trong các báo cáo trước đây (Hartmann và Holmes, 1989) chứng minh rằng có khả năng thiếu hụt vitamin D ở heo đang bú không được tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Đây là điều đặc biệt quan trọng trong hệ thống sản xuất trong thực hiện cai sữa muộn trong các đơn vị khép kín với ánh sáng nhân tạo. Trong trường hợp này, khẩu phần tập ăn với lượng vitamin D được khuyến cáo tăng lên.

Chất khoáng

Hàm lượng calcium trong sữa thường nhiều gấp đôi so với sữa non. Chi số Ca/P trong sữa thường khoảng 1.4, nằm trong khoảng khuyến nghị cho hấu hết chế độ ăn thương mại ở dạng rắn (1.1-1.5). Sinh khả dụng tương đối của phốt pho trong sữa bò rất cao (91%; NRC, 1998) và không có bất kỳ bằng chứng nào thể hiện rằng tại sao nó không bằng trong sữa heo nái. Sữa non của heo nái và sữa thường đều có lượng sắt thấp (bảng 1). Điều này thể hiện sự thích nghi tiến hóa với điều kiện với điều kiện nuôi trên nền đất không bị hạn chế.  Điều tương tự được áp dụng cho sữa từ của các loài khác, và, vì lý do này, chế độ ăn phụ thuộc sữa luôn cần tăng cường sắt. Với mục đích tương tự, heo con được nuôi thương mại nên được cung cấp bổ sung sắt hoặc thông qua chích hoặc thông qua đường miệng trong suốt tuần đầu đời.

Sự tiêu hóa của sữa heo nái

Sữa thường của heo nái hứa khoảng 6.2 MJ tổng năng lượng (GE)/kg (Fowler and Gill, 1989). Whittemore (1998) sử dụng sự tăng trưởng của heo con làm nền tảng để ước tính rằng sữa heo nái chứa khoảng 5.4 MJ ME/kg. Không có bài nghiên cứu nào được biết đến về năng lượng tiêu hóa in vivo trong sữa heo nái.

Trong một bài nghiên cứu chưa được công bố (Livingstone et al., 1959; ghi chép bởi Lucas vad Lodge, 1961), tổng hợp các ghi nhận một cách rõ ràng về khả năng tiêu hóa của các chất dinh dưỡng chính trong sữa heo nái nằm trong khoảng từ 92 đến 98% (bảng 3). Những giá trị này gần giống với dữ liệu thu được từ các nghiên cứu so sánh sữa heo nái (Wilson and Leibholz, 1981; Walkwe et al., 1986).

Trong những nghiên cứu gần đây (Mavromichalis et al., 2001), khả năng tiêu hóa thực sự của sữa heo nái được đánh giá ở khả năng phù hợp với heo con với ống thông T (T-cannula) tại ileum. Ni tơ và giá trị tiêu hóa trung bình của các amino acid lần lượt là 88 và 92%. Những giá trị thấp thể hiện khả năng tiêu hóa thực sự của các chất dinh dưỡng không có các sai lệch của tổn thất nội sinh và sự chuyển hóa của vi khuẩn tại ruột cuối.

Trong những nghiên cứu tương tự, amino acid trong whey protein ít khả năng tiêu hóa hơn amino acid trong protein casein. Điều này phản ánh bản chất đề kháng của globulin miễn dịch ở whey protein hoạt động chủ yếu tại chỗ. Hơn nữa, nồng độ amino acid tiêu hóa ở sữa heo nái được thể hiện ở tỷ lệ tiêu hóa lysine, một vài amino acid (threonine, tryptophan và arginine) có tỷ lệ thấp hơn những gì được xem là tối ưu cho việc tích lũy protein một cách tối đa (bảng 4).

Biopeptide

Gần đây, quan điểm của tác giả về vai trò của sữa heo nái được mở rộng để bao gồm tăng cường khả năng miễn dịch đường tiêu hóa chống lại vi khuẩn gây bệnh, và dinh dưỡng từ sữa thường. Những khám phá mới cũng cho thấy rằng sữa tác động đến hệ vi sinh đường tiêu hóa và hỗ trợ hình thành quần thể những vi khuẩn khỏe mạnh. Chất thúc đẩy tăng trưởng cũng được ghi nhận đối với sữa heo nái, mặc dù cơ chế hoạt động chính xác và tin cậy (ít nhất là về mặt thương mại) vẫn không được nghiên cứu kỹ.

Cụ thể hơn, sữa heo nái chứa một lượng peptides, hormones và enzymes với vai trò sinh học có khả năng thúc đẩy sự trưởng thành của hệ tiêu hóa, điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột và kích thích tiết hormone và peptides ở ruột (Lucas, 1986; James et al., 1987). Những hợp chất đó bao gồm lactoferrin, lysozyme, chất ức chế protease, lactoperoxidase, nerotensin, bomsesin, hormone thyroid, prolatic, và insulin. Thêm vào đó, chất kích thích tăng trưởng như insulin, hệ số tăng trưởng biểu bì, và hệ số tăng trưởng giống insulin được tìm thấy ở sữa heo nái (Jaeger et al., 1987).

Sự hiện diện của hệ số tăng trưởng giống insulin (IGF-I và IGF-II) trong sữa nhận được sự chú ý đáng kể vì chúng chứa những hợp chất (Odle et al., 1996; Burin, 1997) được xem là để tăng chiều cao nhung mao và tăng cường sự trưởng thành của đường tiêu hóa. Sự hấp thụ của các yếu tố này cũng được tin rằng có thể cải thiện sự phát triển của các cơ quan cơ thể và thúc đẩy tăng trưởng cơ (Xu et al., 1994). Ngày nay, có một sự quan tâm đáng kể về khía cạnh thương mại của việc sử dụng các hợp chất thay thế trong sữa và bổ sung dinh dưỡng cho heo sơ sinh và heo cai sữa.

Sữa heo nái có phải là tuyệt phẩm?

Từ trước đến nay, sữa được xem là thực phẩm lý tưởng cho heo sơ sinh (Lucas và Lodge, 1961). Thật vậy, heo sơ sinh được cung cấp đầy đủ sữa heo có thể tăng gấp đôi trọng lượng trong 3 tuần. Không nghi ngờ gì nữa, sữa là nguồn dinh dưỡng tối ưu cho heo con trong bối cảnh tiến hóa, câu hỏi đặt ra liên quan đến sự phù hợp về mặt thương mại khi nuôi heo con (Pluske và Dong, 1998).

Như đã được mô tả ở chương 1, heo con được nuôi nhân tạo (Hodge, 1974; Harrell et al., 1993) có khả năng tăng trưởng ở tỷ lệ cao hơn ở heo bú mẹ tự nhiên. Do đó, số lượng sữa heo nái là yếu tố giới hạn cho sự tăng trưởng của heo con. Ví dụ, có những giả thuyết (Harrell et al., 1993) heo nái phải sản xuất 18kg sữa / ngày, vào ngày thứ 21 trong kì cho con bú, để đảm bảo heo con có thể đạt được tiềm năng phát triển di truyền. Tất nhiên, điều này cao hơn nhiều so với khả hăng hiện tại của các trang trại thương mại.

Hơn nữa, sữa heo nái giàu lipids và do đó giàu năng lượng. Điều này tạo ra chỉ số protein/năng lượng thấp (9-10 g/MJ GE), dẫn đến tích lũy chất béo thay vì tích lũy cơ ở heo sơ sinh. Một cách tự nhiên, việc tích lũy mở nhanh chóng trong suốt những tuần đầu sẽ ủng hộ khả năng tồn tại của heo hoang dã trong điều kiện tự nhiên, bởi vì heo sinh ra với cơ thể có lượng chất béo dự trữ thấp (1-2%; Mellor và Cockburn, 1986). Mặc dù dưới điều kiện kiểm soát (trong nhà) trong thực tiễn, tích lũy mỡ dư thừa có lẽ không cần thiết. Do đó, sữa heo nái có thể được xem là phù hợp bởi vì thiếu hụt protein ở sản phẩm hiện đại. Williams (1995) trình bày sữa heo nái rừng có thể chứa khoảng hơn 50% protein để tối đa hóa tích lũy cơ và tối thiểu hóa lượng lipid ở heo con.

Cuối cùng, sữa heo nái (giống như sữa từ hầu hết các loài động vật ở trang trại) nghèo sắt, đồng và vitamin D (Darragh và Moughan, 1998). Trong điều kiện tự nhiên, những chất dinh dưỡng này dễ dàng được chăn thả trên đồng và tiếp xúc ánh nắng mặt trời, và do đó, sự hiện hữu trong sữa trở thành tiến hóa dư thừa. Mặc dù trong thực tiễn chăn nuôi hiện đại, heo con phải được cung cấp ít nhất là sắt bổ sung trước cai sữa và sự bổ sung đầy đủ của các vitamin và khoáng kịp thời sau cai sữa.

Tóm lại, sữa heo nái không phải là tuyệt phẩm cho heo sơ sinh được nuôi dưỡng trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp. Nó cung cấp có giới hạn và thành phần của nó cũng không đảm bảo cho việc tích lũy cơ. Để giải quyết vấn để này, bổ sung chất dinh dưỡng cho heo con đang bú và (hoặc) cho heo nái có thể đem lại lợi ích về mặt tăng trưởng của heo con.