nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme đến khả năng tiêu hóa, sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức của lợn con sau khi cai sữa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn --- ĐỖ VĂN CHIẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME ĐẾN KHẢ NĂNG TIÊU HÓA, SINH TRƯỞNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG T

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

-

ĐỖ VĂN CHIẾN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME ĐẾN KHẢ NĂNG TIÊU HÓA, SINH TRƯỞNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ

DỤNG THỨC CỦA LỢN CON SAU CAI SỮA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2010

Trang 2

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện và đóng góp những ý kiến qúy báu để quá trình hoàn thiện luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn: Đảng ủy - Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa Sau đại học, Khoa Chăn nuôi - Thú y, các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Đặc biệt là Thầy giáo, PGS - TS Trần Tố trực tiếp hướng dẫn tôi

Tôi xin cảm ơn Phòng thí nghiệm trung tâm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (nay là Viện khoa học sự sống), Trại chăn nuôi lợn nái ngoại Tân Thái, Trại chăn nuôi lợn Cương Hường đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Để hoàn thiện luận văn này tôi còn nhận được sự động viên của gia đình và bạn bè

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước những sự giúp đỡ quý báu

đó

Thái nguyên, tháng 4 năm 2010

Tác giả

Đỗ Văn Chiến

Trang 3

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, tháng 04 năm 2010

Tác giả

Đỗ Văn Chiến

Trang 4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

-

ĐỖ VĂN CHIẾN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME ĐẾN KHẢ NĂNG TIÊU HÓA, SINH TRƯỞNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ

DỤNG THỨC CỦA LỢN CON SAU CAI SỮA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Chăn nuôi

Mã số: 60.62.40 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Tố

THÁI NGUYÊN - 2010

Trang 5

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

Trang 6

3.1.2 Kết quả nghiên cứu về tỷ lệ tiêu hoá tinh bột của lợn con thí

Trang 7

Trang 8

Bảng 3.7 Tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng lợn thí nghiệm

Trang 9

Trang

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ giữa thế kỷ XX, các nhà khoa học đã nghiên cứu những chế phẩm sinh học như kháng sinh, hormone sinh trưởng để bổ sung vào khẩu phần thức ăn của lợn, nhằm tạo cho lợn có khả năng tăng trưởng nhanh, sức đề kháng với bệnh tật cao và giảm được chi phí trong chăn nuôi Tuy nhiên sau đó nhiều nhà nghiên cứu

đã cho thấy rằng: việc sử dụng kháng sinh gây ảnh hưởng đến chất lượng và mùi

vị của sản phẩm thịt lợn Còn những sản phẩm thịt của lợn được nuôi bằng khẩu phần có bổ sung hormone sinh trưởng đã để lại hậu quả không nhỏ cho con người vật nuôi và môi trường sống Tình hình đó thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu

ra những chế phẩm sinh học mới để bổ sung vào khẩu phần thức ăn cho lợn, nhằm kích thích sinh trưởng, tăng cường sức đề kháng đồng thời tạo ra được những sản phẩm thịt lợn chất lượng cao

Hiện nay trên thế giới những chế phẩm sinh học có hiệu quả cao đã được ứng dụng vào sản xuất chăn nuôi Trong đó, công nghệ sản xuất enzyme đang có vai trò đặc biệt quan trọng Các enzyme thức ăn đang được nghiên cứu và ứng dụng vào sản xuất chăn nuôi, nhằm tăng quá trình tiêu hoá, giảm chi phí thức ăn

và tăng khối lượng vật nuôi, đôi khi còn cải tạo một số chỉ tiêu sinh lí của cơ thể động vật, tạo sự cân bằng sinh học hệ vi sinh vật trong đường tiêu hoá, làm giảm

tỷ lệ mắc các bệnh về đường tiêu hoá ở vật nuôi

Ban đầu những thử nghiệm để sử dụng những enzyme trong những thức

ăn của lợn được dựa trên những sản phẩm được hình thành trong những ngành công nghiệp sợi, giấy và thực phẩm Hầu hết, những sản phẩm enzyme ban đầu này đều không thích hợp đối với nền chất xơ và protein ở trong khẩu phần ăn của lợn hoặc không thích hợp với môi trường trong đường ruột lợn Những kết quả

Trang 11

của việc sử dụng những sản phẩm này thường không có hiệu quả hoặc không có giá trị

Ngày nay việc sử dụng thành công việc bổ sung enzyme trong khẩu phần

ăn của lợn, những sản phẩm đặc trưng đó phát triển song song với sự phát triển của ngành chế biến thức ăn gia súc

Trong khi những enzyme ở trong thức ăn có tiềm năng lớn làm tăng khả năng chuyển hoá thức ăn và tốc độ tăng trọng của lợn, song chúng cũng không thể đem lại kết quả tốt nếu công tác quản lý kém, sử dụng không đúng hướng dẫn

Xuất phát từ những cơ sở khoa học trên, việc nghiên cứu sử dụng bổ sung enzyme vào khẩu phần thức ăn cho lợn giai đoạn sau cai sữa là rất quan trọng, góp phần nâng cao hiệu suất sử dụng thức ăn và hiệu quả chăn nuôi Vì vậy

chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme đến

khả năng tiêu hóa, sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn con giai đoạn sau cai sữa”

2 Mục tiêu của đề tài

- Xác định khả năng tiêu hoá protein và tinh bột của lợn khi được nuôi bằng khẩu phần có bổ sung enzyme tiêu hoá

- Xác định được ảnh hưởng của việc bổ sung enzyme tiêu hóa đến sinh trưởng của lợn nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn trong chăn nuôi lợn con sau cai sữa

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Góp phần khẳng định tác dụng của việc bổ sung enzymes thức ăn vào khẩu phần thức ăn của lợn ngoại giai đoạn sau cai sữa, sẽ làm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn và kích thích tăng trưởng của lợn

- Số liệu nghiên cứu dùng cho giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học

Trang 12

Trang 13

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học

1.1.1 Hoạt động tiêu hoá của lợn giai đoạn sau cai sữa

Mục đích của việc chăn nuôi lợn con giai đoạn theo mẹ là làm thế nào để lợn con đạt khối lượng cai sữa cao, khi nuôi thịt lợn sinh trưởng phát triển nhanh, đồng thời là cơ sở để tạo giống tốt và giúp chúng ta nâng cao được sức sống của đàn con Để đạt được mục đích trên, bên cạnh việc tạo cho lợn con điều kiện chăm sóc tốt, chúng ta cần hiểu rõ các đặc điểm của lợn con giai đoạn theo mẹ, đặc biệt là đặc điểm của cơ quan tiêu hoá lợn con, để từ đó phối hợp được khẩu

phần thức ăn phù hợp

1.1.1.1 Đặc điểm về cơ quan tiêu hoá của lợn

Theo Trần Văn Phùng và cs, 2004 10 cho biết lợn là loài gia súc ăn tạp, khả năng chịu đựng kham khổ cao, lợn có dạ dày trung gian, có thể sử dụng tốt nhiều loại thức ăn nên nguồn thức ăn của lợn rất phong phú, từ thức ăn thô xanh đến các loại thức ăn hạt, từ các loại thức ăn có nguồn gốc động vật đến các loại thức ăn khoáng, vitamin Mặt khác hệ số trao đổi cơ bản của lợn thấp hơn các loài gia súc khác, do đó tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng trọng của lợn so với các loài gia súc khác như: Bò, dê, cừu thì thấp hơn, do vậy nuôi lợn rất kinh tế

- Tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng trọng của lợn là 3 - 6 kg

- Tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng trọng của bò là 8 - 12 kg

- Tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng trọng của dê là 6 - 10 kg

lợn lúc 10 ngày tuổi gấp 3 lần lúc sơ sinh, lúc 20 ngày tuổi gấp 8 lần và lúc 60 ngày tuổi gấp 60 lần (dung tích lúc sơ sinh khoảng 0,03 lít)

Trang 14

Dựa vào các đặc điểm sinh học của hệ tiêu hóa nói trên chúng ta có thể nghiên cứu phối hợp khẩu phần ăn cho phù hợp với hệ tiêu hóa của lợn để nâng cao năng suất trong chăn nuôi lợn

1.1.1.2 Đặc điểm tiêu hoá của lợn con

Mục đích của việc chăn nuôi lợn con giai đoạn theo mẹ là làm thế nào để lợn con đạt khối lượng cai sữa cao, khi nuôi thịt lợn sinh trưởng phát triển nhanh, đồng thời là cơ sở để tạo giống tốt và giúp chúng ta nâng cao được sức sống của đàn con Để đạt được mục đích trên, bên cạnh việc tao cho lợn con điều kiện chăm sóc tốt, chúng ta cần hiểu rõ các đặc điểm của lợn con giai đoạn theo mẹ, đặc biệt là đặc điểm của cơ quan tiêu hoá lợn con để từ đó phối hợp được khẩu phần thức ăn phù hợp

*Tiêu hoá ở miệng:

Amylase của tuyến nước bọt lợn con có hàm lượng cao vào những ngày đầu mới sinh và cao nhất vào ngày thứ 14 nếu tách mẹ sớm, pH = 7,6 – 8,1 Tuỳ vào lượng thức ăn mà lượng nước bọt tiết ra nhiều hay ít Thức ăn có phản ứng axit yếu và khô thì nước bọt tiết ra mạnh, thức ăn lỏng làm giảm hoặc ngừng tiết dịch

Ngoài ra, lượng nước bọt còn thay đổi tuỳ theo số lần cho ăn, chất lượng thức ăn Nếu chỉ cho lợn ăn một loại thức ăn kéo dài thì sẽ làm tăng nhiệm vụ của một tuyến, gây ức chế giảm tính thèm ăn của lợn Ăn nhiều loại thức ăn khác nhau thì cả hai tuyến hoạt động gây ức chế cho nên ăn nhiều chủng loại thức ăn, đổi bữa lợn sẽ thèm ăn, tiết nước bọt liên tục và giúp tiêu hoá thức ăn tốt hơn

* Tiêu hoá ở dạ dày:

Dạ dày lợn con là dạ dày trung gian, tuy phát triển rất nhanh về mặt cấu tạo nhưng chức năng của nó chưa hoàn thiện

Theo tác giả Hoàng Toàn Thắng, cs (2008)[13] cho rằng lợn con trước một tháng tuổi, dịch vị không có axit HCl tự do, lúc này axit tiết ra ít và nhanh

Trang 15

chóng liên kết với dịch nhầy Vì thiếu HCl tự do nên các vi sinh vật dễ có điều kiện phát triển gây bệnh đường tiêu hoá, điển hình là bệnh phân trắng lợn con

Trong tháng tuổi đầu dạ dày hầu như không tiêu hóa protein thực vật, sữa rời khỏi dạ dày 1-1,3 giờ, sau 5-6 giây sữa đông vón lại và được tiêu hóa hoàn toàn

* Tiêu hóa ở ruột

Dung tích ruột non lợn con lúc sơ sinh là 0,1 lít nhưng sau 20 ngày tuổi thì

đã tăng lên 7 lần so với lúc sơ sinh, 60 ngày tuổi thì gấp 50 lần, tháng thứ 3 là 6 lít, còn khi 12 tháng đạt 20 lít

Dung tích ruột già lợn con sơ sinh khoảng 0,04 - 0,05 lít, lúc 20 ngày tuổi thì đã là 0,1 lít, tháng thứ 3 khoảng 2,1 lít, tháng thứ 4 khoảng 7 lít, tháng thứ 7 khoảng 11- 12 lít

Thức ăn từ dạ dày xuống ruột non chịu tác động phối hợp của các enzyme trong dịch tụy, dịch ruột và các chất xúc tác tiêu hóa trong dịch mật, dịch tụy, dịch ruột để biến đổi về thành phần hóa học (Hoàng Toàn Thắng và cs, 2008) [13]

Lợn con 20 – 30 ngày tuổi dịch tụy phân tiết trong một ngày đêm là 150 –

300 ml và sự phân tiết này tăng dần theo lứa tuổi; 3 tháng tuổi là 3,5 lít, từ 7 tháng tuổi trở lên là 10 lít/ngày đêm Sự biến đổi khả năng phân tiết của dịch vị theo tuổi, khác với sự biến đổi của dịch vị

Tiêu hóa ở ruột nhờ tuyến tụy, enzyme trypsine trong dịch tụy thủy phân protein thành axit amin Ở thai lợn lúc 2 tháng, chất tiết đã có enzyme trypsin, thai càng lớn, hoạt tính của enzyme trypsin càng cao và cao nhất sau khi đẻ Lợn con 20 ngày tuổi, dịch tụy có sức tiêu hóa cao nhất sau đó giảm theo tuổi Lactase có tác dụng tiêu hóa đường lactose sữa, enzyme này có hoạt tính mạnh ngay từ khi lợn con mới đẻ ra và tăng cao nhất ở tuần tuổi thứ 2, sau đó hoạt tính của enzyme giảm dần

Trang 16

Các enzyme tiêu hóa trong dịch ruột gồm: aminopeptidase, dipeptidase, prolinase, maltase, sacarase, lactase Trong một ngày đêm, lợn con 1 tháng tuổi tiết dịch từ 1,2 - 1,7 lít; 3 - 5 tháng có từ 6 - 9 lít dịch ruột

Chức năng tiêu hoá của lợn con mới sơ sinh chưa có hoạt lực cao, trong giai đoạn theo mẹ, chức năng tiêu hoá của một số enzyme tiêu hoá được hoàn thiện dần:

- Enzyme pepsin: Lợn con dưới một tháng tuổi, enzyme pepsin trong dạ dày lợn con chưa có khả năng tiêu hoá protein của thức ăn, vì lúc này trong dịch

vị dạ dày lợn không có HCl tự do, lượng axit tiết ra rất ít và nhanh chóng liên kết với dịch nhầy của dạ dày, gây ra hiện tượng thiếu axit hay còn gọi là

"Hypoclohydric" Đây là một đặc điểm quan trọng trong tiêu hoá dạ dày ở lợn con Khi có HCl tự do sẽ kích hoạt enzyme pepsinogen và enzyme này mới có khả năng tiêu hoá.Vì thiếu HCl tự do nên dịch vị không có tính sát trùng, vi sinh vật xâm nhập vào dạ dày dễ sinh sôi nẩy nở và phát triển gây ra các bệnh về đường tiêu hoá ở lợn con

Chúng ta có thể kích thích tế bào vách dạ dày lợn con tiết ra HCl tự do sớm hơn bằng cách bổ sung thức ăn sớm cho lợn con Nếu tập cho lợn con ăn sớm vào lúc 5-7 ngày tuổi thì HCl tự do có thể được tiết ra từ ngày tuổi thứ 14

- Amylase và maltase: Hai enzyme này có trong nước bọt và trong dịch tụy lợn con từ lúc mới đẻ, nhưng dưới 3 tuần tuổi hoạt tính còn thấp, do đó khả năng tiêu hoá tinh bột của lợn con còn kém, chỉ tiêu hoá được 50 % lượng tinh bột ăn vào Đối với tinh bột sống, lợn con tiêu hoá càng kém Sau 3 tuần tuổi, amylase và maltase mới có hoạt tính mạnh, nên khả năng tiêu hoá tinh bột của lợn con tốt hơn

- Saccarase: Đối với lợn con dưới 2 tuần tuổi saccarase hoạt tính còn thấp, nếu cho lợn con ăn đường sucrose thì rất dễ bị ỉa chảy

Trang 17

- Enzyme trypsin: Là enzyme tiêu hoá protein của thức ăn, ở thai lợn lúc 2 tháng tuổi, trong chất tiết đã có enzyme trypsin, thai càng lớn, họat tính của enzyme trypsin càng cao Khi lợn con mới đẻ ra, enzyme trypsin của dịch tuỵ là rất cao để bù đắp lại khả năng tiêu hoá kém của enzyme pepsin dạ dày

- Enzyme catepsin: Là enzyme tiêu hoá protein trong sữa Đối với lợn con

ở 3 tuần tuổi đầu, enzyme catepsin có hoạt tính mạnh, sau đó hoạt tính giảm dần

- Lactase: Có tác dụng tiêu hoá đường lactose trong sữa Enzyme này có hoạt tính mạnh ngay từ khi lợn con mới đẻ ra và tăng cao nhất ở tuần tuổi thứ 2, sau đó hoạt tính của enzyme này giảm dần

- Lipase và chymosin: Hai enzyme này có hoạt tính mạnh trong 3 tuần đầu

và sau đó giảm dần

Qua nghiên cứu về quá trình phân tiết của amylase, maltase và protease, chúng ta thấy sự phân tiết và hoạt động của các enzyme này tăng dần theo sự tăng lên của ngày tuổi, lipase tăng dần đến khi cai sữa sau đó giảm dần Riêng enzyme tăng cao nhất ở giai đoạn 2 tuần tuổi sau đó giảm dần theo sự tăng lên của ngày tuổi Đây chính là điểm cần lưu ý khi bổ sung thức ăn cho lợn con

Thông thường, lợn con sau cai sữa thường rất hay bị tổn thương nhung mao ở thành ruột non do ảnh hưởng của thức ăn, khi đó sẽ giảm khả năng sản xuất enzyme tiêu hoá của lợn con, giảm khả năng tiêu hoá và hấp thụ thức ăn Thức ăn không được hấp thụ sẽ chuyển xuống ruột non, làm tăng sự phát triển của vi sinh vật có hại và tăng khả năng bùng phát vi khuẩn E.coli, làm cho lợn bị

ỉa chảy Biểu hiện bên ngoài của hiện tượng này là lợn con gầy, sút cân, lông da nhợt nhạt, sinh trưởng giảm Do vậy, thức ăn bổ sung cho lợn con phải đáp ứng được khả năng tiêu hoá của chúng

Trang 18

Nhiều thực nghiệm còn xác nhận rằng: nhiều loại vi khuẩn đường ruột đã sinh ra các chất kháng sinh ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây ra bệnh như:

Vi khuẩn phó thương hàn, vi khuẩn thối rữa Ở lợn con mới sinh, hệ vi sinh vật đường ruột chưa phát triển, chưa đầy đủ số lượng vi khuẩn có lợi, cho nên chưa tạo được sự cân bằng về hệ vi sinh vật tiêu hoá của lợn con, tạo điều kiện cho các

vi khuẩn gây bệnh như E coli phát triển mạnh nên lợn con bị rối loạn tiêu hoá

Theo YuYu (2005)[27], ở lợn con bú sữa, nhóm vi khuẩn Lactobacillus

spp trong dạ dày và đường tiêu hóa phát triển mạnh Vi khuẩn này sử dụng một

số đường lactose của sữa để sản sinh ra axit lactic làm giảm độ pH trong dạ dày,

sự tăng độ axit này sẽ làm cho quá trình tiêu hóa tốt hơn và ngăn cản sự phát triển của các vi khuẩn khác, một vài loại vi khuẩn trong số đó bất lợi cho tiêu hóa của lợn con

Sau 1 tháng tuổi, quá trình tiêu hóa hấp thu các chất dinh dưỡng tiến hành chủ yếu ở dạ dày, ruột non trong 1 ngày đêm phân giải 45% glucid, 50% protein,

20 - 25% đường Ruột già chủ yếu tiêu hóa chất xơ nhờ hệ vi sinh vật ở manh

Như vậy, để tăng tỷ lệ tiêu hoá và làm giảm tiêu chảy ở lợn con cũng như

để phù hợp với khả năng tiêu hoá của lợn, thì trong sản xuất thức ăn cho lợn con giai đoạn tập ăn và sau cai sữa chúng ta nên sử dụng các loại thức ăn dễ tiêu hoá như: Bột sữa, đường lactose, thức ăn cần được rang chín và nghiền nhỏ đồng thời bổ sung thêm một số axit vô cơ như: axit lactic,

1.1.1.3 Lợn cai sữa

Sau khi bú sữa đầu, hệ thống tiêu hoá còn phát triển trong thời gian bú sữa Nếu cai sữa càng chậm thì hệ tiêu hoá càng phát triển Sau khi cai sữa, ruột phát triển tốt thì lợn con sẽ chuyển hoá dễ dàng chất dinh dưỡng từ cám

* Cai sữa

Trang 19

Cai sữa lúc 3 - 4 tuần tuổi thì gặp khó khăn sau đây:

-Thứ nhất: Lợn con bị chuyển thức ăn từ sữa sang cám, lợn sẽ giảm lượng cám ăn vào Lợn con mất một số thời gian để duy trì đà tăng trưởng (5 ngày)

- Thứ hai: Khi tiến hành cai sữa, ruột sẽ thay đổi chức năng hoàn toàn vì nguồn cung cấp dinh dưỡng bị thay đổi đột ngột Vì vây, cần xác định trước thời gian cai sữa và định hướng nuôi dưỡng cho đặc tính tiêu hoá của lợn được thích nghi dần Tuy nhiên vấn đề có thể xảy ra là lợn không chịu ăn cám và dẫn đến thiếu hụt dinh dưỡng

* Tác dụng của ruột, tuyến tụy và gan

Sau khi cai sữa, hệ thống tiêu hoá phát triển với tốc độ khác nhau Sau khi cai sữa khoảng 10 ngày, dạ dày sẽ dần dần phát triển, tuy nhiên trong vòng ba ngày đầu, độ lớn ruột non bị giảm sút và sau 10 ngày cũng không thể hồi phục lại như ban đầu

Thế nhưng ngược lại, ruột già lại phát triển rất nhanh giúp lợn con có thể sống độc lập sau cai sữa

Các cơ quan liên quan tới bộ máy tiêu hoá cũng phát triển hoàn toàn khác nhau Ví dụ như gan sau khi cai sữa ở tuần thứ hai phát triển rất nhanh, góp phần gia tăng hoạt động trao đổi chất

Gần đến ngày lợn con được sinh ra thì các cơ quan liên tục phát triển, sau khi được 13 ngày tuổi thì tuyến tụy phát triển ổn định Tuy nhiên, sau khi cai sữa vào bất kỳ ngày tuổi nào, sự tăng trưởng của tuyến tụy và sự sản xuất chất đạm lại tiếp tục phát triển

Nếu tuyến tụy phát triển quá độ cũng gây ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các enzyme, có thể làm giảm lượng tổng hợp chymotrysin va elastase

II, tăng lipase, trysin, amylase, elastase

Trang 20

Việc tổng hợp các enzyme đặc biệt chịu ảnh hưởng bởi ngày tuổi cai sữa,

mỡ, các chất dinh dưỡng lượng chất đạm từ thức ăn Đặc biệt là lượng chất đạm

từ cám gây ảnh hưởng tới enzyme tiêu hoá của tuyến tụy

* Tác dụng ruột non

Sau cai sữa, hình thái của ruột bị ảnh hưởng rất nhiều.Tỷ lệ độ sâu của khe nhung mao và độ cao của nhung mao (V:C) sau khi cai sữa 24 tiếng trở nên rõ ràng và 3 - 5 ngày càng trở nên khác biệt Sự gia tăng của khe nhung mao và độ sâu của nó không thể quan sát rõ cho đến khi cai sữa được 5 ngày Sau thời gian này, tỷ lệ V:C ổn định ở mức 1,5 - 2,0 Sau thời gian này, tỷ lệ V:C giảm xuống

do độ cao nhung mao giảm

Độ sâu khe nhung mao sau cai sữa 6 ngày hầu như không thay đổi.Sau thời gian này nó gia tăng rất nhanh, gấp 2 lần so với ngày đầu tiên (P<0.01) Qúa trình phát triển độ sâu của khe nhung mao liên tục phát triển sau cai sữa, không

bị ảnh hưởng bởi ngày tuổi cai sữa (14, 21, 28, và 35)

Độ cao từ đáy khe nhung mao tới đỉnh nhung mao không bị biến đổi theo lứa tuổi, nhưng sau cai sữa 5 ngày đoạn đường đường bị rút ngắn (P<0.1)

Độ cao từ đáy khe nhung mao tới đỉnh nhung mao sau khi cai sữa sẽ được định hình, chủ yếu thông qua sự khéo dài của khe nhung mao Lợn con cai sữa lúc 21 ngày tuổi, chuyển sang ăn cám tập ăn không bị ảnh hưởng bởi độ cao của nhung mao, độ sâu khe nhung mao, số lượng tế bào ruột

1.1.2 Sinh trưởng của lợn cai sữa

Lợn con sau khi cai sữa có lớn nhanh hay không phụ thuộc vào tiềm năng tăng trọng có được phát huy Tiềm năng này phụ thuộc vào các điều kiện khi lợn con cai sữa như trọng lượng, dinh dưỡng, tỷ lệ tăng trưởng, sinh lý học, môi trường nuôi, lượng cám ăn vào

Trang 21

Khi cai sữa ngày tuổi khác nhau thì trọng lượng có thể chênh lệch 2 đến 3 lần

Các quốc gia trên thế giới cho lợn con cai sữa vào khoảng 3 - 4 tuần tuổi khi trọng lượng của chúng hơn 6kg Đặc biệt các quốc gia Nam Mỹ thường cai sữa cho lợn trước 3 tuần tuổi

Nếu cai sữa sớm thì có thể giảm các bệnh truyền nhiễm từ lợn mẹ, tuy nhiên, lợn con cai sữa sớm, trọng lượng sẽ nhẹ nên cần phải có chế độ quản lý, dinh dưỡng, môi trường thật tốt

1.1.2.1 Tiềm năng sinh trưởng của lợn con cai sữa

Lợn con cai sữa 21 ngày tuổi khi không có triệu chứng bệnh lâm sàng và

bị stress, ta có thể ấn định mục tiêu tăng trưởng tuần 1, 2, 3 theo các mức độ 100,

200 và 400g/ngày

Thế nhưng, mức độ tăng trưởng trên còn thấp hơn mức tiềm năng lợn có thể phát triển Theo thí nghiệm tại Edinburgh, Anh, lợn con khỏe mạnh cai sữa 3 tuần trọng lượng 5 kg cho ăn không hạn chế tăng trưởng đạt 500g/ngày gấp 2 lần

so với thông thường

Tuy nhiên tốc độ tăng trưởng như vậy cũng chưa phát huy hết tiềm năng của lợn con Nếu lợn con cai sữa vào đúng thời điểm tốt nhất và cho ăn cám lỏng làm từ sữa thì lợn con có thể tăng trọng trên 500g/ngày

1.1.2.2 Mối quan hệ giữa khối lượng cai sữa và sinh trưởng sau cai sữa

Các nhà chăn nuôi biết rằng nếu trọng lượng sơ sinh lớn thì trọng lượng cái sữa sẽ lớn, lợn có trọng lượng cai sữa lớn sẽ lớn nhanh hơn lợn có trọng lượng cai sữa nhỏ Chính vì vậy, nếu trọng lượng cai sữa chênh lệch thì khi lợn lớn lên trọng lượng chênh lệch sẽ cao

Trang 22

Trọng lượng sơ sinh sẽ tỷ lệ thuận với trọng lượng cai sữa, trọng lượng lợn một tuần tuổi ảnh hưởng cao đến trọng lượng cai sữa, trọng lượng cai sữa sẽ ảnh hưởng tới năng suất sau cai sữa

Tầm quan trọng của trọng lượng cai sữa là rất quan trọng thông qua việc nghiên cứu hai vấn đề sau:

- Thứ nhất, trong thời gian bú sữa mẹ nếu lợn được áp dụng các biện pháp thúc đẩy tăng trưởng thì trọng lượng cai sữa sẽ nặng hơn

- Thứ hai, sau khi cai sữa trọng lượng lợn con lớn hơn sẽ phát huy được khả năng tăng trưởng nhiếu hơn

1.1.3 Thức ăn và dinh dƣỡng cho lợn con giai đoạn sau cai sữa

1.1.3.1 Nhu cầu dinh dưỡng cho lợn lai thương phẩm giai đoạn sau cai sữa

Nhu cầu về dinh dưỡng đối với lợn con rất lớn, nó đóng vai trò quan trọng cho quá trình sinh trưởng và phát triển của lợn, đặc biệt là lợn con Nhu cầu các chất dinh dưỡng tăng theo độ lớn của lợn

* Nhu cầu về năng lượng

Nhu cầu về năng lượng đối với lợn thường được biểu thị bằng năng lượng trao đổi (ME, kcal/kg) Lợn con cần năng lượng trước tiên đáp ứng nhu cầu duy trì của cơ thể, sau đó là cần năng lượng cho sinh trưởng Ở giai đoạn bú sữa, mức năng lượng cần bổ sung cho lợn con dựa vào lượng sữa của lợn mẹ cung cấp được cho lợn con Ở hai tuần tuổi đầu lợn con hầu như đã được cung cấp đầy đủ năng lượng từ sữa mẹ Từ tuần tuổi thứ ba cần bổ sung thêm thức ăn mới đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của lợn con, do lượng sữa của lợn mẹ ở 21 ngày tuổi giảm dần Giai đoạn lợn sau cai sữa, hàm lượng năng lượng trong thức

ăn cho lợn con khá cao Theo Tiêu chuẩn Việt Nam, mật độ năng lượng trong 1

kg thức ăn hỗn hợp cho lợn con giai đoạn sau cai sữa cần 3200 kcal/kg

* Nhu cầu về protein và axit amin

Trang 23

Lợn con bú sữa có tốc độ phát triển nhanh về hệ cơ và khả năng tích lũy protein lớn, do đó đòi hỏi về số lượng và chất lượng protein cao

Trong hai tuần tuổi đầu, lợn con hầu như đã nhận đầy đủ lượng protein cần thiết cho sinh trưởng phát triển của cơ thể từ sữa mẹ Tới tuần tuổi thứ 3 cần

bổ sung thêm protein để không ảnh hưởng đến sinh trưởng của lợn con

Trong thức ăn gia súc người ta đã tìm được thành phần cấu tạo cơ bản của protein là axit amin Do vậy, nhu cầu về protein cũng chính là nhu cầu về axit amin Axit amin được chia làm 2 loại: Loại không thay thế được là loại axit amin rất cần thiết cho cơ thể động vật, cho quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng, nó không tự tổng hợp được mà phải lấy từ bên ngoài qua thức ăn Có 9 axit amin mà cơ thể lợn không thể tự tổng hợp được là: Lysine, Tryptophan, valine, leucine, isoleucine, threonine, methionine, phenylalanine, histidine Trong khẩu phần ăn của lợn thường thiếu một số loại axit amin nên cần phải bổ sung thêm, trong thực tế người ta thường bổ sung các axit amin công nghiệp

(Trần Tố và cs, 2008) [22]

Vì vậy, việc quan tâm đến lượng protein trong thức ăn là rất quan trọng, đặc biệt, trong trường hợp chỉ sử dụng các loại thức ăn tự nhiên, mà không có bổ sung thêm các loại axit amin công nghiệp Việc sử dụng các loại axit amin công nghiệp, không những góp phần làm giảm lượng protein trong thức ăn, tiết kiệm thức ăn protein, mà còn giảm sự bài tiết nitơ qua phân, từ đó có tác động làm giảm ô nhiễm môi trường

Nếu muốn đạt được hiệu suất sử dụng protein cao, trong khẩu phần ăn phải có đủ các axit amin thiết yếu với tỷ lệ cân đối Nếu tỷ lệ này càng đạt tới nhu cầu của lợn, thì việc hiệu suất sử dụng protein càng cao Còn nếu số lượng một số loại axit amin thiết yếu thấp hơn nhu cầu của lợn, thì việc sử dụng của toàn bộ lượng protein trong khẩu phần ăn sẽ bị ảnh hưởng

Trang 24

Lợn có một vài triệu chứng lâm sàng đặc trưng khi thiếu axit amin Dấu hiệu rõ ràng nhất là lượng thức ăn ăn vào giảm, thể hiện thức ăn thừa nhiều, lợn chậm lớn, hiệu quả kinh tế thấp

Lợn con cũng có thể chịu được lượng protein ăn vào cao, mà ít có biểu hiện bệnh tật đáng kể, ngoại trừ đôi khi có thể bị ỉa chảy nhẹ Tuy nhiên, khi cho lợn ăn lượng protein cao (vượt quá 25% đối với nhu cầu của lợn) là lãng phí gây

ô nhiễm môi trường và kết quả là giảm tăng trọng và giảm hiệu quả sử dụng thức

ăn

Trong khẩu phần thức ăn gồm chủ yếu là ngô và đậu tương, thường có chứa một lượng axit amin nhất định, vượt quá nhu cầu cần thiết (như arginine, leucine, phenylalanine + tyrosine) để đạt được sự sinh trưởng tối ưu, nhưng lượng vượt này ít ảnh hưởng đến kết quả nuôi dưỡng của lợn Ngược lại nếu chúng ta bổ sung quá nhiều axit amin tinh thể như arginine, leucine, methionine

có thể làm giảm lượng thức ăn ăn vào và giảm tốc độ sinh trưởng

Lợn ăn quá nhiều một lượng axit amin riêng lẻ có thể gây nhiều triệu chứng xấu, như tính độc, tính đối kháng hay tính mất cân bằng tùy theo bản chất của ảnh hưởng Sự đối kháng thường xảy ra giữa các axit amin có quan hệ về mặt cấu trúc Ví dụ như: đối kháng lysine – arginine ở gia cầm, khi lượng lysine trong khẩu phần vượt quá nhu cầu sẽ làm tăng nhu cầu về arginine

Sự mất cân bằng axit amin cũng có thể xảy ra khi khẩu phần được bổ sung thêm một hay nhiều axit amin không phải là axit amin tới hạn Trong các trường hợp đó, lượng thức ăn ăn vào đều giảm Nếu chúng ta giảm lượng axit amin vượt

Hiện nay, xu hướng sử dụng khẩu phần ăn giảm mức protein tổng số có

bổ sung thêm các axit amin tổng hợp đang được nghiên cứu nhiều trên thế giới

Để áp dụng vấn đề này, chúng ta cần phải hiểu biết rõ một số nguyên tắc cơ bản

Trang 25

khi sử dụng các axit amin tổng hợp cho lợn như sau: Thứ nhất, việc sử dụng axit amin tổng hợp sẽ không có hiệu quả trừ khi trong thức ăn thiếu loại axit amin đó, nghĩa là chúng ta không nên bổ sung thêm lysine vào khẩu phần mà đã có đủ lượng lysine cho nhu cầu của lợn Tuy nhiên khi khẩu phần có hàm lượng protein thấp và thiếu lysine thì việc bổ sung thêm lysine sẽ làm tăng thêm năng

suất chăn nuôi

Thứ hai, việc bổ sung axit amin thiết yếu thứ hai trong trường hợp axit amin thiết yếu thứ nhất vẫn bị thiếu cũng không có hiệu quả, thậm chí còn gây hậu quả xấu Ví dụ, việc bổ sung methionine vào khẩu phần mà vẫn thiếu lysine

sẽ không có hiệu quả ngay cả khi thiếu methionine Nếu trong khẩu phần mà lysine bị thiếu hụt hơn methionine thì trước hết chúng ta phải bổ sung lysine, rồi mới bổ sung methionine Vì lý do đó, một điều quan trọng là chúng ta phải hiểu được thứ tự của các axit amin sẽ trở thành axit amin thiết yếu khi chúng ta giảm lượng protein trong khẩu phần Đối với lợn của axit amin thiết yếu thứ nhất, nhì

và ba trong khẩu phần ngô - đậu tương là lysine, threonine và tryptophan

Một nguyên tắc chung đối với khẩu phần ngô - khô đậu tương là, nếu chúng ta giảm đi 45,4kg khô đậu tương trong 1 tấn thức ăn và thay thế bằng 1,75

kg lysine HCl và 43,65 kg ngô thì không ảnh hưởng đến sinh trưởng của lợn

HCl bổ sung trong thí nghiệm này tương đương 0,15% lysine trong khẩu phần

Và lượng khô dầu đậu tương giảm đi trong 1 tấn thức ăn (45,4 kg) tương đương với giảm 2% protein tổng số trong khẩu phần

Tuy nhiên, khi tiếp tục giảm lượng protein trong khẩu phần có bổ sung đủ lysine, chúng ta thấy sinh trưởng của lợn vẫn bị giảm Đó là do các axit amin khác đã bị thiếu khi giảm hơn 45,4 kg khô đậu tương trong 1 tấn thức ăn Chúng

Trang 26

ta có thể khắc phục hiện tượng này bằng việc bổ sung thêm threonine, tryptophan và methionine tổng hợp cùng lysine

Ưu điểm nổi bật của việc sử dụng khẩu phần có mức protein thấp, nhưng được bổ sung thêm axit amin tổng hợp cho lợn, là tác động tích cực đến môi trường Việc đào thải nitơ từ các trang trại chăn nuôi đã và đang là mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe con người bởi ô nhiễm amoniac, ô nhiễm nitrate/nitrite trong đất và nước Người chăn nuôi hiện nay ngày càng phải đối mặt với các nguyên tắc bảo vệ môi trường nghiêm ngặt Việc giảm mức protein trong thức ăn kết hợp bổ sung thêm các axit amin tổng hợp đang là cách tốt nhất

để giải quyết vấn đề ô nhiễm nitơ với chăn nuôi lợn Các nghiên cứu mới đây của trường Đại học Kentucky đã chứng minh được rằng, việc đào thải nitơ đã giảm từ 15 – 20% khi giảm đi 2% protein tổng số của khẩu phần có bổ sung thêm lysine, và lượng nitơ giảm đi 30 – 35% khi giảm 4% protein tổng số và bổ sung thêm 4 axit amin Hàm lượng amoniac và các khí thải khác từ phân cũng giảm đáng kể, khi sử dụng khẩu phần có mức protein thấp được bổ sung thêm các axit amin tổng hợp

Ngoài ra, chúng ta cần phải tính đến hiệu quả kinh tế của việc sử dụng khẩu phần có mức protein thấp được bổ sung thêm axit amin Đối với khẩu phần

có mức protein thấp vừa phải được bổ sung lysine, không gây trở ngại lớn do giá của lysine không cao Nhưng khi chúng ta giảm mức protein trong khẩu phần nhiều hơn và phải sử dụng cả lysine, methionine, threonine và tryptophan, thì giá của khẩu phần sẽ tăng lên do giá của methionine, threonine và đặc biệt tryptophan còn khá cao Tuy nhiên chúng ta có thể thấy hiệu quả của việc sử dụng khẩu phần này trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường thông qua giảm lượng nitơ, amoniac và một số khí thải khác

* Nhu cầu về khoáng chất:

Trang 27

khoáng chất để phát triển bộ xương và đảm bảo cho các quá trình xảy ra trong cơ thể Nếu tính theo mức tăng trọng thì khoáng chất chiếm 3 - 4% khối lượng cơ thể tăng Nếu so với bộ xương thì khoáng chất chiếm 26% khối lượng xương tăng

Khả năng sử dụng khoáng chất trong thức ăn của gia súc non tốt hơn gia súc trưởng thành Quá trình trao đổi khoáng mà chủ yếu là trao đổi canxi và photpho xảy ra mạnh mẽ ở gia súc non Khi gia súc còn non khả năng tích luỹ canxi , photpho cao Tuổi càng tăng, khả năng tích luỹ giảm Nhìn chung, gia súc non yêu cầu canxi lớn hơn photpho, càng lớn và trưởng thành nhu cầu canxi giảm, nhu cầu photpho tăng lên Để đảm bảo cho quá trình tiêu hoá hấp thu và sử dụng canxi, photpho được tốt, tránh được hiện tượng còi xương ở gia súc non cần chú ý cung cấp đầy đủ, cân đối canxi, photpho (đối với gia súc non tỷ lệ Ca/P thích hợp là 1,5-2/1)

* Nhu cầu về vitamin (VTM):

Vitamin là yếu tố dinh dưỡng không thể thiếu được ở cơ thể sinh vật, nó cần cho mọi quá trình sinh trưởng, phát triển của mọi sinh vật với những lượng rất nhỏ thường tính bằng microgram hoặc gamma, hoặc bằng đơn vị hoạt động (UI) Với những lượng vô cùng nhỏ bé, vitamin giúp cho sinh vật phát triển bình thường, sinh sản đều đặn, có khả năng chống đỡ bệnh tật cao Vitamin tham gia vào hầu hết quá trình trao đổi chất và hoạt động của cơ thể Nó là chất xúc tác

2008) [22]

Cơ thể lợn thường xuyên nhận được nguồn vitamin từ thức ăn, đối với những loại lợn khác nhau sẽ có nhu cầu về vitamin khác nhau Khi cơ thể thiếu một trong các vitamin cần thiết sẽ dần tới mất thăng bằng về sinh lý và sẽ mắc bệnh, chẳng hạn nếu thiếu vitamin A có thể dẫn đến mù lòa, tốc độ sinh trưởng

Trang 28

giảm, lông xù, gầy còm, năng suất sinh sản thấp Nếu thiếu vitamin D dẫn đến chức năng của cơ không được bình thường, ảnh hưởng đến sự hấp thu Ca, P Thiếu vitamin E làm biến đổi sinh lý ở đường sinh dục, thoái hóa loạn dưỡng cơ, suy thoái khung xương, cơ tim, tắc nghẽn mạch, thiếu máu, hoại tử gan

1.1.3.2 Các loại nguyên liệu thức ăn chính dùng trong sản xuất thức ăn cho lợn con giai đoạn sau cai sữa

*Ngô:

Theo Hội chăn nuôi Việt Nam (2002)[5] trong số các hạt cốc dùng làm thức ăn gia súc, trừ cao lương, ngô có hàm lượng năng lượng cao nhất Tuy giàu năng lượng, nhưng hàm lượng protein lại thấp hơn các loại hạt cốc khác Ngô giàu tinh bột, ngon miệng, tỷ lệ tiêu hoá cao Ngô thường được dùng làm thức ăn chuẩn về năng lượng để so sánh với các loại hạt cốc khác Ngô chứa khoảng 720

- 800 g tinh bột/kg vật chất khô và hàm lượng xơ thấp, giá trị năng lượng cao từ

3100 - 3200 kcal/kg Hàm lượng protein thô trong ngô biến động lớn từ 80-120 g/kg phụ thuộc vào giống Tỷ lệ chất béo trong ngô tương đối cao (4 - 6%), chủ yếu tập trung trong mầm ngô Gia súc, gia cầm tiêu hoá tốt các chất dinh dưỡng trong hạt ngô (tỷ lệ tiêu hóa xấp xỉ 90%) Tuy vậy lượng protein ngô vẫn còn thấp hơn so với nhu cầu của gia súc Trong protein của ngô thiếu tới 30 - 40%

và cs, 2001) [2]

*Gạo tấm

Gạo có hàm lượng xơ 40 – 80 g/kg và protein là 70 – 87 g/kg Hàm lượng lysine, arginine, tryptophan trong protein của gạo cao hơn ngô Nhưng hàm lượng các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng ở gạo lại thấp hơn so với nhu cầu của gia súc, gia cầm

* Khô dầu đỗ tương

Trang 29

Khô dầu đỗ tương là nguồn thức ăn giàu protein lý tưởng cho gà con, lợn con theo mẹ và lợn con sau cai sữa Vì khô dầu đỗ tương vừa đảm bảo protein, axit amin, vừa đảm bảo năng lượng Khô đậu tương giàu lisine nên khi phối hợp với thức ăn hạt hoà thảo (nghèo lysine) sẽ tạo cân bằng lysine trong khẩu phần cho lợn Tỷ lệ khô dầu đỗ tương thích hợp trong khẩu phần lợn con sau cai sữa là

* Bột cá:

Bột cá là thức ăn động vật có chất lượng dinh dưỡng cao nhất, được chế biến từ cá tươi hoặc sản phẩm phụ trong công nghiệp chế biến cá hộp Trong protein bột cá có đầy đủ các axit amin không thay thế: Lysine 7,5%, methionine 3%, izoleucine 4,8% Protein trong bột cá sản xuất ở Việt Nam biến động từ 35-60%, khoáng tổng số biến động từ 19,6%-34,5% trong đó muối: 0,5-10%; canxi: 5,5- 8,7%; phốtpho: 3,5-48%, các chất hữu cơ trong bột cá được gia súc, gia cầm

*Bột sữa khử bơ

Bột sữa khử bơ được chế biến từ sữa đã khử bơ dùng để nuôi bò sữa và sản xuất thức ăn cho lợn con theo mẹ và lợn con cai sữa Bột sữa khử bơ có hàm lượng protein: 32%, có đầy đủ các axit amin không thay thế phù hợp với yêu cầu

chăn nuôi Việt Nam, 2002) [5]

* Axit amin tổng hợp

Hiện nay, trên thị trường đã có 4 loại axit amin được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thức ăn Đứng đầu là L-lysine HCl, đây là loại axit amin được sử dụng rộng rãi nhất trong thức ăn cho lợn Ba loại axit amin là DL-methionine, L-threonine và L-tryptophan được sử dụng ít hơn đặc biệt tryptophan, chủ yếu dùng để sản xuất thức ăn cho lợn con

Trang 30

1.1.4 Tổng quan về enzyme

1.1.4.1 Cấu tạo hoá học của enzyme

Enzyme là chất xúc tác sinh học, nhờ có enzyme mà các phản ứng sinh hóa học xảy ra với một tốc độ rất nhanh, chính xác, nhịp nhàng, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng (Trần Tố, 2008 [22])

thường gọi tắt là “enzyme” Những tên gọi này tuy khác nhau nhưng cùng một ý nghĩa Enzyme từ chữ Hy Lạp có nghĩa là “trong nấm enzyme”, còn fecenzyme có nghĩa là “lên enzyme” theo chữ Latin Như vậy enzyme, fecenzyme, enzyme đều

có chung một nghĩa

Bản chất của enzyme là protein vì cũng được cấu tạo từ các acid amin Nó

là thành phần cấu trúc của màng, trong ty lạp thể, trong máu, trong sinh dịch

Trong cuộc sống sinh vật xảy ra rất nhiều phản ứng hóa học, với một hiệu suất rất cao, mặt dù ở một điều kiện bình thường về nhiệt độ, áp suất, pH Sở dĩ như vậy vì nó có sự hiện diện của chất xúc tác sinh học được gọi chung là

enzyme

Như vậy, enzyme là các protein xúc tác các phản ứng hóa học Trong các phản ứng này, các phân tử lúc bắt đầu của quá trình được gọi là cơ chất (substrate), enzyme sẽ biến đổi chúng thành các phân tử khác nhau Tất cả các quá trình trong tế bào đều cần enzyme Enzyme có tính chọn lọc rất cao đối với

cơ chất của nó

1.1.4.2 Tính đặc hiệu của enzyme

Enzyme là những protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hoá học là chất xúc tác sinh học, bản chất hoá học của phần lớn enzyme là protein,

nó chỉ được xác định đúng đắn từ sau khi kết tinh được enzyme Giống như các protein hình hạt khác, các enzyme có thể hoà tan trong nước, trong dung dịch

Trang 31

muối loãng, nhưng không tan trong dung môi không phân cực, dung dịch enzyme

có tính chất của dung dịch keo của nước Khi hoà tan enzyme vào nước, các phân

tử nước lưỡng cực sẽ kết hợp với cacbon, các nhóm ion hoặc các nhóm phân cực trong phân tử enzyme tạo thành lớp vỏ hydrat, lượng nước hydrat này có vai trò quan trọng đối với các phản ứng sinh hoá

Tính đặc hiệu cao của enzyme là một trong những thành phần chủ yếu giữa enzyme với các xúc tác khác Mỗi enzyme chỉ có khả năng chuyển hóa một

số chất nhất định, theo kiểu phản ứng nhất định Đặc tính tác dụng lựa chọn cao này gọi là tính đặc hiệu hoặc tính chuyển hoá của enzyme Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc, phản ứng, nồng độ enzyme, bản chất và nồng độ các chất phản ứng, nhiệt độ, pH của môi trường, các ion kim loại, các chất vô cơ và hữu cơ khác

Đa số các enzyme có tính chọn lọc đối tượng tác động một cách rõ rệt, mỗi một enzyme chỉ tác động lên một cơ chất, một kiểu phản ứng hoặc một loại phản ứng, có nghĩa là tác dụng của enzyme có tính đặc hiệu Hiện tượng này có liên quan đến cấu trúc phân tử và trung tâm hoạt động của enzyme

Có 4 kiểu đặc hiệu của enzyme:

- Đặc hiệu tuyệt đối: Mỗi enzyme chỉ xúc tác phản ứng cho một loại cơ

chất nhất định

Ví dụ: Enzyme urease chỉ phân hoá urea chứ không ảnh hưởng tới metylurea

- Đặc hiệu tương đối: Enzyme loại này xúc tác phân hóa một kiểu liên kết,

không chịu ảnh hưởng của chất tạo ra liên kết đó

Ví dụ: Nhóm esterase có lipase cắt mạch este giữa acid béo và rượu (acid béo có thể dài ngắn khác nhau, rượu có thể glycerin hoặc rượu vòng ) Tuy vậy tốc độ phản ứng có thay đổi

Trang 32

- Đặc hiệu theo kiểu phản ứng: Enzyme loại này chỉ tác động lên một kiểu phản ứng nhất định

Ví dụ: Enzyme khử quan tác động lên nhiều acid quan khác nhau

- Đặc hiệu theo kiểu hình học không gian: Enzyme loại này chỉ tác động chọn lọc lên một kiểu của cơ chất, nếu cơ chất này có nhiều đồng phân không gian

Ví dụ: L- arginin bị phân hoá bồi L- arginase thành omitin và urea, còn D- arginin enzyme này không phân hóa

Hoặc enzyme lactat-dehydrogenase của bắp thịt chỉ xúc tác chuyển acid lactic kiểu L (+) thành acid pyruvic nhưng không tác động lên kiểu D (-)

1.1.4.3 Cơ chế hoạt động xúc tác của enzyme

Sự kết hợp của cơ chất (S) vào trung tâm hoạt động của enzyme (E) tạo thành phức chất enzyme - cơ chất (ES) là giai đoạn đầu tiên của phản ứng do E xúc tác Điều này đã được xác nhận qua nhiều dẫn liệu thực nghiệm nhận được khi dùng các phương pháp hoá lý khác nhau Trong một số trường hợp đã quan sát được phức ES dưới kính hiển vi điện tử hoặc tách được phức ES Phức ES rất kèm bền vững, nhanh chóng chuyển hoá giải phóng sản phẩm được tạo thành và enzyme tự do, E lại quay vòng xúc tác

Các loại liên kết chủ yếu được tạo thành giữa E và S trong phức ES là: tương tác tĩnh điện, liên kết hiđro, tương tác Vanđecvan Mỗi loại liên kết đòi hỏi những điều kiện khác nhau và chịu ảnh hưởng khác nhau khi có nước

* Tương tác tĩnh điện: Liên kết này được tạo thành giữa nhóm tích điện của cơ chất với nhóm tích điện trái dấu trong phân tử enzyme Ví dụ trong phản ứng thuỷ phân đipeptit glixit - L - tirosin do cacboxipeptidase A xúc tác, nhóm cacboxyl tích điện âm của cơ chất tương tác với nhóm guanisin tích điện dương của gốc arginin trong phân tử enzyme

Trang 33

* Liên kết hiđro được tạo thành theo kiểu A - H … B trong đó hiđro kết hợp với A bằng liên kết cộng hoá trị Đồng thời tạo thành liên kết yếu với B

Vai trò của liên kết hiđro trong tương tác giữa enzyme và cơ chất được minh hoạ rõ ràng trong tương tác giữa ribonuclease tụy tạng với phần uridin trong cơ chất của nó Ba liên kết hiđro được tạo thành như sau:

- Giữa nhóm - NH - Trong liên kết peptit của enzyme với nhóm cacboxil của uridin

- Giữa nhóm - NH- của uriđin với nhóm -OH của treonin trong phân tử enzyme

- Giữa nhóm -OH trong gốc xerin của enzyme với nhóm cacbonil của uriđin

* Tương tác Vanđecvan yếu và ít đặc hiệu hơn tương tác tĩnh điện và liên kết hiđro Vai trò tương tác này thể hiện rõ khi nhiều nguyên tử của cơ chất có thể đồng thời tiếp cận với nhiều nguyên tử của enzyme Điều này chỉ có thể xảy

ra khi có sự ăn khớp về hình dạng giữa cơ chất và enzyme Vì vậy, mặc dù 1 tương tác Vanđecvan không có tính đặc hiệu nhưng tính đặc hiệu tăng lên khi có điều kiện để đồng thời tạo thành lượng lớn tương tác Vanđecvan

* Đối với enzyme tổng hợp: Enzyme tổng hợp thường được gọi là enzyme ngoại sinh để phân biệt với enzyme nội sinh, là những enzyme sinh ra trong cơ thể

Enzyme tổng hợp làm tăng tỷ lệ tiêu hoá thức ăn và năng suất động vật theo hai cơ chế:

Một là kết hợp với enzyme nội sinh phân giải các hợp chất thành những chất có kích thước đủ nhỏ để hấp thu Như vậy, việc lựa chọn enzyme thức ăn sao cho có tác dụng hỗ trợ cho enzyme nội sinh trong việc phân giải chất dinh dưỡng của thức ăn là cần thiết

Trang 34

Hai là enzyme thức ăn phải giảm được độ nhớt sinh ra trong quá trình tiêu hoá thức ăn vì chính độ nhớt sinh ra trong quá trình tiêu hoá (digesta viscosity) cản trở sự hấp thu thức ăn Một vài hợp chất khi giải phóng khỏi vách tế bào đã hình thành các gel làm tăng độ nhớt trong ruột Thường các khẩu phần chứa nhiều polysacharide không phải tinh bột (non- starch polysaccharides - NSP) gây

ra hiện tượng này Động vật non, đặc biệt là gia cầm rất nhậy cảm với sự biến đổi độ nhớt sinh ra trong quá trình tiêu hoá

Để tăng cường hai cơ chế trên, enzyme thức ăn thường được sản xuất dưới dạng những chế phẩm đa enzyme (multienzyme) để phân giải đồng thời nhiều

hạt đại mạch mà không phân giải được protein chứa trong tế bào chất (aleuronne layer), để phân giải được protein trong lớp tế bào chất này phải cần thêm cả enzyme cellulase và pentosanase

Và ngoài ra phải đặc biệt quan tâm đến mối quan hệ tương tác giữa enzyme với các thực liệu khác nhau trong khẩu phần Ví dụ bổ sung pentosanase vào khẩu phần lúa mạch đen thì thấy có ảnh hưởng xấu đến pH, độ nhớt và tỷ lệ

không thấy có ảnh hưởng xấu trên đây

1.1.4.4 Các yếu tố tác động đến tốc độ phản ứng enzyme

Enzyme cũng như mọi chất xúc tác có nguồn gốc vô cơ khác, chỉ ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng, làm hệ thống phản ứng chóng đạt đến giai đoạn cân bằng động Tuỳ theo yếu tố nồng độ và trạng thái cân bằng hoá học mà enzyme làm tăng tốc độ theo hướng này hoặc hướng khác

Nhưng vì enzyme là những chất xúc tác sinh học có bản chất protein và hoạt động xúc tác ở các vật thể sống nên chúng chịu tác động của một số yếu tố

Trang 35

như nhiệt độ: Nếu nhiệt độ cao (> 70 - 80oC) làm enzyme bị tê liệt và phá huỷ do rối loạn về cấu trúc phân tử, làm hỏng trung tâm hoạt động được tạo nên từ các acid amin Nếu tác động của nhiệt chưa thật sâu sắc thì enzyme có khả năng khôi phục lại cấu trúc và do đó hoạt động xúc tác của enzyme vẫn còn

Enzyme cũng rất nhạy cảm với phản ứng môi trường và mỗi enzyme có vùng pH hoạt động tốt nhất riêng cho mình nên khi pH thay đổi sẽ ảnh hưởng tới

độ phân ly các nhóm chức cấu tạo nên trung tâm hoạt động của enzyme

Ngoài ra enzyme còn chịu tác động của nồng độ cơ chất, với một lượng xúc tác rất nhỏ cũng có khả năng thực hiện phản ứng cho một lượng cơ chất lớn gấp nhiều lần

1.1.5 Vấn đề sản xuất và sử dụng enzyme trong chăn nuôi

1.1.5.1 Tình hình sản xuất enzyme ở một số nước trên thế giới

Kể từ khi Takamine áp dụng thành công việc sản xuất enzyme với qui mô công nghiệp ở Mỹ năm 1894 đến nay, ngành công nghiệp enzyme chưa đầy 100 tuổi, nhưng nó đã có những bước tiến bộ vượt bậc Rất nhiều công trình nghiên cứu về các chủng vi sinh vật sinh enzyme, các qui trình công nghệ trong nuôi cấy

và chiết tách enzyme cũng như những vấn đề ứng dụng thực tế đã được công bố Cái đáng quý là các sản phẩm enzyme ngày một nhiều và đã được áp dụng rộng rãi và nhiều ngành kinh tế quốc dân (tới trên 20 ngành) thu được kết quả tốt Khoảng năm 1905 hàng “Xatoxekai” Nhật Bản đã sản xuất chế phẩm enzyme mang tên amylazin Năm 1917 ở Pháp sản xuất enzyme từ vi khuẩn do Bnaden

và Efron tiến hành Sau đó ngành công nghiệp này dần dần được phát triển, nhưng khoảng 30 năm gần đây trên thế giới mới chú trọng phát triển ngành sản xuất này, vì việc sử dụng enzyme trong công nghiệp, nông nghiệp và y dược ngày một tăng cường

Trang 36

Những nước sản xuất nhiều enzyme là Anh, Đan Mạch, Hà Lan, Liên Xô,

Mỹ, Nam Phi, Nhật Bản, Pháp, Tây Đức,… những mặt hàng được sản xuất với

số lượng nhiều hơn cả là protein kiềm, protease trung tính từ vi khuẩn và nấm

pectinase, xenlulase, enzyme đông tụ sữa, invectase, glucozoizomerase, lâctse, lipase, photphatase, pialuroniđase, colaginase,…

Hàng năm ở Mỹ sản xuất enzyme tính ra tiền trên 70 triệu đô la, ở Nhật bản khoảng 40 triệu đô la

Chế phẩm enzyme chủ yếu được dùng trong công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến nông sản, công nghiệp dệt, công nghiệp thuộc da, dùng để chữa một số bệnh,… nhiều nhà khoa học ở Canada, Liên Xô, Mỹ, Nhật Bản,… cho rằng thêm chế phẩm enzyme, trong đó chủ yếu là các enzyme thuỷ phân, vào thức ăn sẽ làm tăng quá trình tiêu hoá, làm giảm chi phí thức ăn, làm tăng trọng gia súc đáng kể, và đôi khi còn cải thiện được chỉ tiêu sinh lý của cơ thể động vật Chính vì vậy mà enzyme dùng trong nông nghiệp, chủ yếu là chăn nuôi gia súc và gia cầm, được sản xuất ở nước ngoài

Ba Lan dùng trong chăn nuôi các chế phẩm -amylase, protease trung

amylase của Bac, subtilis nuôi theo phương pháp chìm) bổ sung vào khẩu phần thức ăn nuôi gà đạt kết quả tốt

Bungari sản xuất các enzyme amylase, protease, pectinase và xenlulase, hiện nay đang tập trung vào tìm các chủng vi sinh vật mới có khả năng sinh enzyme cao

CHDC Đức có nhiều thành tựu dùng enzyme trong công nghiệp thức

Trang 37

Hungari sản xuất các chế phẩm amylase, protease, pectinase dùng để chế biến nguyên liệu công nghiệp Các chế phẩm -amylase từ mốc có hoạt lực 20.000 SKB/g takađiastase hoặc Claras -300 có hoạt lực 3400 SKB/g pectinazypolizim, xenlulase đang được chú ý sản xuất Theo các số liệu cho đến năm 1975 ở Hungari chưa sử dụng enzyme vào chăn nuôi

Liên Xô từ năm 1934 đã tổ chức sản xuất enzyme với qui mô nhỏ, đến năm 1952 quy mô sản xuất được phát triển rộng hơn và từ đó đến nay sản xuất enzyme đã trở thành một ngành công nghiệp lớn, sử dụng enzyme vào chăn nuôi mới được bắt đầu trong khoảng 10 năm gần đây Công nghệ sản xuất những chế phẩm enzyme dùng trong chăn nuôi là do Viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật sinh học toàn Liên bang đề ra

năm của nước này rất lớn, và được chú ý đặc biệt đến sự phân chia các hạng loại trong sử dụng để nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thức ăn gia súc và xử lý phế liệu nông nghiệp

Nhật Bản có trên 20 hàng sản xuất enzyme, như các hãng: “Nagaze, Genihon Xeykage, Atano, Daiva Kaxey…” hàng năm sản xuất 8 ngàn tấn enzyme dùng cho nông nghiệp

ăn thay sữa nuôi bê Nguyên liệu sản xuất enzyme thức ăn gia súc là các phế liệu của các liên hợp thịt, cá Hiện nay ở Pháp đang có nhiều hướng mở rộng phạm vi

sử dụng enzyme bổ sung vào thức ăn gia súc Một số enzyme của Pháp đã xuất sang các nước Tây Âu để bổ sung vào thức ăn hỗn hợp tại những nước này

Rumani sản xuất enzyme dùng trong chăn nuôi dưới dạng chế phẩm subtiđase Z Bổ sung chế phẩm này vào khẩu phần nuôi và vỗ béo lợn cho tăng trọng cao hơn đối chứng là 15-20%

Trang 38

Tiệp khắc cho đến năm 1975 chỉ dùng chế phẩm từ Asp, orysee theo phương pháp bề mặt để dùng trong nông nghiệp Trong chế phẩm này có hoạt lực amylase là 20đ.v/g - theo phương pháp Klimovski - Rodzevits và protease 10 đ.v/g theo phương pháp Leilian - Fongard

1.1.5.2 Sản xuất và ứng dụng enzyme ở Việt Nam

Việt Nam có truyền thống lâu đời sản xuất và ứng dụng enzyme trong nghề làm tương, xì dầu, nấu rượu,… các enzyme ở đây thường gặp là phức hệ amylase và protease Trong làm tương cần phải có mặt cả hai loại enzyme này, trong sản xuất xì dầu, nước chấm chủ yếu là protease, còn nấu rượu cần đường hoá tinh bột thành đường cần amylase Các enzyme sinh ra trong các mục đích là

từ nấm mốc Nấm mốc được nuôi theo phương pháp bề mặt ở điều kiện thủ công hoặc công nghiệp

Làm mốc thủ công là gây mốc bằng cách cho các bào tử mốc từ không khí rơi vào xôi hoặc cơm hay cám Cách này chỉ thích hợp với điều kiện sản xuất nhỏ và chỉ gây mốc tốt trong mùa nóng ấm (từ tàng 4 đến tháng 10, nhiệt độ trung bình 26-320C, và độ ẩm tương đối của không khí khoảng 80-90%) còn trong mùa rét và khô hanh thì làm mốc khó hơn, vì buồng nuôi mốc không chủ động điều chỉnh được nhiệt độ và độ ẩm

Làm mốc tương thủ công như sau: nấu xôi hoặc cơm (không khô hoặc quá nát) rồi tãi ra nong (chiều dày lớp xôi khoảng 2-2,5cm) để nguội Nếu xôi quá khô cần thêm nước (100kg xôi cho một bát nước nhỏ nước sôi để nguội, trộn đều) để có độ ẩm của khối xôi 55-60% Tãi xong lấy vải hoặc bao tải sạch phủ lên trên, dưới nong có thể lót rơm Để nong mốc trong buồng kín và sạch, không quá nóng Sau hai ngày thấy mốc mọc trắng đều kết cứng khối xôi mốc, lúc này cần bóp vỡ, nếu khô thì rảy thêm ít nước sôi để nguội và trộn đều, rồi lại tãi mỏng Sau 3-4 ngày mốc có màu, và để tới 5-7 ngày (tuỳ mức độ mọc của mốc)

Trang 39

cả khối có màu vàng hoa cam Nếu lẫn các màu xám đen… là do lẫn những mốc tạp không tốt, cần nhặt bỏ những chố mốc tạp này đi Khối mốc ở những ngày cuối cùng khô nhẹ có thể dùng ngay để làm tương, xì dầu hoặc đem phơi khô bẻ vụn cất vào lọ kín dùng dần Đây là mốc giống

Trong sản xuất rượu thủ công, Việt Nam thường dùng enzyme thuốc bắc hoặc enzyme lá (chủ yếu ở miền núi) trong các enzyme này có nhiều loại nấm mốc và nấm enzyme Nấm mốc sinh ra enzyme amylase phân giải tinh bột thành đường, còn nấm enzyme chuyển đường thành rượu Hai quá trình này xảy ra kế tiếp nhau, nhưng người ta thường tưởng là chúng xảy ra đồng thời Thuốc bắc gồm 20 vị trong đó có 6 vị chính, được nghiền nhỏ trộn lẫn với bột và tãi ra để nhiễm nấm mốc, nấm enzyme từ không khí rơi vào, sau đó nặn thành từng bánh

úp enzyme cho vi sinh vật phát triển, rồi phơi khô để ủ nơi khô ráo hoặc ở gác bếp dùng dần

Nấm mốc có trong bánh enzyme thuốc bắc sinh enzyme amylase để thuỷ phân tinh bột thành đường có thể gồm các chi Mucor, Aspergillus, Rhizopus, Amylomyces,…

Ngoài ra có một chi giả nấm enzyme (nấm mem có hình sợi) là Endomycopsis Chi này có khả năng sinh ra enzyme glucoamylase cao, làm cho tinh bột bị phân huỷ chủ yếu thành đường glucose Mốc Rhizopus có khả năng đường hoá và lên enzyme rượu một phần Vì vậy một số chủng của mốc này được dùng trong sản xuất theo phương pháp amylase ở nhà máy Rượu Hà Nội trước đây, như Rhizopus, japanicus, Rh.orysee, Rh.peka II, Rh.tonkinnensis,… Rhizopus thường gặp trên các loại củ, hạt ẩm, bánh mì, cơm, xôi để vài ngày Bằng mắt thường thấy sợi nấm của mốc này như những đám màng nhện, bào tử còn non có màu trắng, khi già máu đen như những chấm nhỏ Bào tử của chúng

Trang 40

dễ bay trong không khí, gặp điều kiện thuận lợi sẽ nẩy mầm Chính vì vậy ta dễ bắt gạp những loài mốc này trên xôi, cơm, cám,…

Dùng enzyme vào nghề chăn lợn mới được khoảng 20-30 năm, nhưng trong vòng hơn chục năm gần đây mới được quan tâm ở nhiều nước và những kết quả đạt được đáng khích lệ, có nhiều triển vọng

Trước đây muốn nâng cao hiệu suất tiêu hoá của lợn người ta dùng những biện pháp như ủ enzyme, nấu thức ăn hoặc nghiền nhỏ thức ăn Những biện pháp này không cho hiệu quả lớn, hoặc không đáp ứng được yêu cầu chăn nuôi tập trung, và những yêu cầu cao về biện pháp kỹ thuật Ngày nay người ta dùng các chế phẩm enzyme protease, amylase, lipase, từ vi sinh vật vào mục đích này Những tuyến tiêu hoá của phần đầu dạ dạy và ở vùng túi cũng không sinh ra axit clohyđric và enzyme pepsin Vì thế ở đây pH môi trường gần trung tính và quá trình thuỷ phân các chất đường bột và protein chỉ nhờ vào tác dụng của enzyme

từ nước bọt, có trong thức ăn và vi sinh vật Bổ sung các enzyme protease, amylase, lipase từ vi sinh vật có thể xuất hiện tác dụng ở những vùng này Sau

đó nhờ kết hợp với cơ chất, những enzyme này chuyển vào vùng axit của dạ dày vào ruột, vào môi trường kiềm và tiếp tục phân huỷ các cơ chất tương ứng

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới sản xuất các chế phẩm enzyme protease, amylase, lipase, chủ yếu từ nấm mốc và vi khuẩn, một số từ thực vật

Định dạng
Số trang	96
Dung lượng	1,34 MB

nghiên cứu ảnh hưởng của enzyme đến khả năng tiêu hóa, sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức của lợn con sau khi cai sữa

Vai trò của enzyme trong chăn nuô

Những lợi ích của việc sử dụng enzyme