Xác định tỷ lệ lysine me thích hợp trong thức ăn hỗn hợp cho lợn 5 máu ngoại giai đoạn 18 đến 50 kg nuôi tại thái nguyên

Xác định tỷ lệ lysine me thích hợp trong thức ăn hỗn hợp cho lợn 5 máu ngoại giai đoạn 18 đến 50 kg nuôi tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HỒ THỊ BÍCH NGỌC

XÁC ĐỊNH TỶ LỆ LYSINE /ME THÍCH HỢP TRONG THỨC ĂN HỖN HỢP CHO LỢN 5 MÁU

NGOẠI

GIAI ĐOẠN 18 – 50 KG NUÔI TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Chăn nuôi Mã số : 60.62.40

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Dương Mạnh Hùng

2 PGS TS Trần Văn Phùng

Thái Nguyên, năm 2007

Lời cám ơn

Hoàn thành luận văn thạc sỹ này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ rất tận tình và chu đáo của quý thầy cô giáo trong khoa Chăn nuôi Thú y, Khoa Sau đại học, Phòng thí nghiệm trung tâm Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hướng dẫn: TS Dương Mạnh Hùng và PGS.TS Trần Văn Phùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai các nội dung nghiên cứu cũng như đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng cám ơn:

- Ban Giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nghiệm Khoa Chăn nuôi thú y, Khoa Sau đại học, Phòng Thí nghiệm trung tâm đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

- Các thầy cô giáo bộ môn Di truyền – Giống – Thức ăn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

- Gia đình anh Dương Thành Cương xóm Tung –Xã Tích Lương – Thành phố Thái Nguyên đã cung cấp địa điểm, chuồng trại và giúp đỡ tôi trong quá trình nuôi dưỡng và chăm sóc gia súc thí nghiệm

Cuối cùng tôi rất biết ơn các bạn bè đồng nghiệp và những người thân trong gia đình đã động viên khích lệ, giúp đỡ tận tình về mọi mặt cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Thái Nguyên, ngày 14 tháng 11 năm 2007 Học viên

Hồ Thị Bích Ngọc

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, khách quan và chƣa có ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

ARC (Agriculture Research Council) Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp (Anh)

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Bảng 3.1a Sinh trưởng tích luỹ của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18%

44

Bảng 3.1b Sinh trưởng tích luỹ của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17%

45

Bảng 3.2a Sinh trưởng tuyệt đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18%

47

Bảng 3.2b Sinh trưởng tuyệt đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17%

47

Bảng 3.3a Sinh trưởng tương đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18%

49

Bảng 3.3b Sinh trưởng tương đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17%

protein 18%

Bảng 3.5b Tiêu tốn thức ăn và năng lƣợng trao đối/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17%

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 3 giống ngoại 5 Sơ đồ 1.2 Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 4, 5 giống ngoại 6

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 3.1 a,b Tương quan giữa tỷ lệ lysine/NLTĐ với sinh trưởng tích luỹ của lợn thí nghiệm trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18% và 17%

51

Đồ thị 3.2 a,b Tương quan giữa tỷ lệ lysine/NLTĐ và tỷ lệ thịt nạc của thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% và 17%

67

MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề

Chăn nuôi lợn là một nghề truyền thống có từ lâu đời ở nước ta Trong thời gian qua, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành trồng trọt, đặc biệt là sự tăng trưởng nhanh về sản xuất lương thực thực phẩm, nghề chăn nuôi lợn ở nước ta đã phát triển khá tốt, số lượng tổng đàn và chất lượng đàn đều tăng khá Chăn nuôi lợn ở nước ta đã tăng trưởng khá về tổng đàn, chất lượng đàn cũng như quy mô sản xuất, kim ngạch xuất khẩu Năm 2001 cả nước có 21,8 triệu con nhưng đến năm 2005 có 27,43 triệu con Sản lượng thịt lợn hơi năm 2001 là 1,51 triệu tấn, năm 2005 là 2,29 triệu tấn tăng 10,12%/năm Cơ cấu giống lợn hiện nay đã được cải thiện tích cực, hầu hết các giống lợn có năng suất và chất lượng cao trên thế giới đã được nhập vào nước ta như Landrace, Yorkshire, Pietrain, Duroc Số lượng đàn lợn nái ngoại tăng khoảng 372 ngàn con năm 2005 Từ năm 2001 đến 2005, bình quân mỗi năm xuất khẩu được từ 18-20 ngàn tấn/năm nhưng khối lượng xuất khẩu chưa nhiều và không ổn định [2] Tuy nhiên, so với yêu cầu và khả năng thì kết quả này còn quá khiêm tốn Sản lượng thịt xuất khẩu chiếm khoảng 1-3% tổng sản lượng thịt lợn sản xuất trong nước Sản phẩm thịt lợn xuất khẩu của ta từ trước đến nay chủ yếu là thịt lợn sữa và thịt lợn choai, một số lượng nhỏ thịt lợn mảnh Bên cạnh giống và thị trường thì sản xuất và cung ứng thức ăn có vai trò quan trọng đáp ứng cho từng giống và phương thức sản xuất đặc thù, vì chất lượng thịt phụ thuộc nhiều vào thức ăn chăn nuôi (cùng một loại con giống, nhưng chất lượng thức ăn khác nhau sẽ cho sản phẩm khác nhau) Thức ăn thường chiếm 60 – 70% giá thành sản xuất 1 kg thịt hơi Nhưng nguồn nguyên liệu để chế biến thức ăn gia súc ở trong nước còn thiếu, hàng năm vẫn phải nhập ngoại với giá cao Đặc biệt trong thời gian gần đây giá thức ăn chăn nuôi leo thang trong khi giá thịt lợn lại giảm Thêm vào đó là dịch bệnh như bệnh lợn

tai xanh, hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản, bệnh liên cầu khuẩn ở lợn đã làm cho chăn nuôi lợn gặp không ít khó khăn Để nâng cao sức cạnh tranh và mở rộng thị trường cho sản phẩm thịt lợn trong nước và xuất khẩu thì có nhiều vấn đề đang đặt ra đòi hỏi chúng ta cần nhanh chóng giải quyết

Trong những năm gần đây, chúng ta đã nhập nhiều giống lợn ngoại có năng suất cao và tỷ lệ nạc cao, lai tạo giữa các giống kết hợp với những thành công trong nghiên cứu thức ăn nhằm đảm bảo nhu cầu thịt nạc của người tiêu dùng Chúng ta biết rằng, thức ăn là một trong những yếu tố chính tác động đến năng suất, phẩm chất của thịt lợn mà tác động này lại do protein, mức độ và các tỷ lệ axit amin có trong thức ăn quyết định Bên cạnh đó, các chất dinh dưỡng trong khẩu phần còn có nhiều mối quan hệ mật thiết với nhau, chỉ khi đáp ứng không những đầy đủ mà còn cân đối phù hợp thì mới có thể khai thác tối đa tiềm năng di truyền của vật nuôi Một trong những mối quan hệ đó là quan hệ giữa hàm lượng lysine và năng lượng trao đổi Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước, tỷ lệ giữa lysine và năng lượng trao đổi, ở mỗi giai đoạn sinh trưởng của lợn không hoàn toàn giống nhau Hầu hết các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tỷ lệ lysine/ME giảm dần theo tuổi Theo NRC (1988), trong điều kiện cho ăn tự do, mức năng lượng trao đổi ổn định (3265 Kcal/kg TĂ) ở các giai đoạn 10 - 20; 20 - 50; 50 - 80; 80 - 120 kg thì tỷ lệ lysine trong khẩu phần tương ứng là: 1,15; 0,95; 0,75 và 0,6% Những kết quả nghiên cứu của Kaji và Cs (1987) [45] cho biết: nhu cầu lysine cần cho 1 kg tăng khối lượng ở lợn con và lợn đang sinh trưởng là 20g và 17,3g lysine tiêu hoá và nhu cầu này không có sự khác biệt giữa các giai đoạn sinh trưởng Kết quả này được các nhà dinh dưỡng gia súc Nhật Bản sử dụng làm căn cứ để tính toán nhu cầu lysine cho lợn con và lợn sinh trưởng Mỗi nước, trong những điều kiện nghiên cứu và thực tiễn cụ thể đều đưa ra những khuyến cáo không hoàn toàn giống nhau Để góp phần làm sáng tỏ hơn

mối quan hệ giữa tỷ lệ lysine với ME trong khẩu phần ăn của lợn ngoại giai đoạn sinh trưởng, trong điều kiện chăn nuôi tại Thái Nguyên, chúng tôi tiến

hành nghiên cứu đề tài: "Xác định tỷ lệ Lysine/ME thích hợp trong thức ăn

hỗn hợp cho lợn 5 máu ngoại giai đoạn từ 18-50 kg nuôi tại Thái Nguyên”

2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu ảnh hưởng của các khẩu phần thức ăn hỗn hợp có tỷ lệ lysine/ME khác nhau đến sinh trưởng, năng suất và thành phần hoá học của thịt từ đó xác định tỷ lệ lysine/ME phù hợp cho lợn ngoại giai đoạn 18 - 50 kg

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Một số vấn đề liên quan đến giống lợn

Trước đây, trong chăn nuôi quảng canh người ta thường nuôi lợn hướng mỡ, tận dụng thức ăn thừa, phế phụ phẩm nông nghiệp Khi nhu cầu về thịt nạc tăng thì các nhà chăn nuôi chú ý đến việc lai tạo với các giống lợn ngoại cao sản, nuôi thuần các giống lợn ngoại siêu nạc

Những năm gần đây, nhiều giống lợn ngoại có năng suất cao đã được nhập nội vào Việt Nam Đi đôi với việc sử dụng có hiệu quả các chương trình giống tối ưu, việc nâng cao chất lượng lợn giống đã và đang được tiến hành một cách tích cực Đàn lợn cụ kỵ nhập nội này đã được nuôi thích nghi và sử dụng trong nhiều năm qua và nay được làm tươi máu nhằm nâng cao năng suất cho đàn lợn này Lai tạo là biện pháp nhân giống nhằm nâng cao năng suất và phẩm chất sản phẩm thông qua ưu thế lai Hiện nay, ở nhiều nước có chăn nuôi lợn phát triển 70 – 90% lợn nuôi thịt là lợn lai

Tại Việt Nam hiện nay, rất nhiều chương trình lai tạo ra lợn nuôi thịt 4 - 5 giống do công ty PIC thực hiện Với 3 dòng thuần đàn cụ kỵ là dòng L11 (giống Yorkshire chuyên hóa theo tăng khối lượng, tỷ lệ nạc) Dòng L06 (giống Landrace chuyên hóa theo khả năng sinh sản) và dòng L64 (giống Pietran chuyên hóa theo tỷ lệ nạc cao) và 2 dòng tổng hợp là L19 và L95

Để tạo ra lợn lai nuôi thịt có 4 và 5 giống, người ta thường cho lợn đực giống dòng 402 lai với lợn nái CA và C22

Lợn đực 402 được tạo ra từ việc cho lai tạo giữa lợn đực dòng L64 và lợn nái dòng L11

Lợn nái C22 và CA thuộc cấp giống bố mẹ được tạo ra bằng cách cho lai giữa lợn đực L19 với lợn nái C1050 và C1230

Khi cho lai giữa lợn đực dòng 402 với lợn nái CA sẽ tạo ra con lai hybrid 5 giống để nuôi thịt Lợn lai hybrid nuôi thịt 4 hoặc 5 giống có năng suất cao, phẩm chất tốt (tỷ lệ nạc cao), phù hợp với phương thức nuôi công nghiệp hiện nay, được thị trường ưa chuộng

* Đối với giống lợn ngoại, hiện nay đang phổ biến 3 công thức lai sau:

- Lợn lai 3 máu gồm các giống: Yorkshire – Landrace - Duroc, loại này phổ biến ở các tỉnh phía Bắc (Đồng bằng Sông Hồng, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ)

+ Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 3 giống ngoại

ông bà:

Sơ đồ 1.1: Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 3 giống ngoại

- Lợn lai 4 máu gồm các giống: Yorkshire – Landrace – Duroc – Pietrain, loại này phổ biến ở các tỉnh phía Nam, đặc biệt là Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long

- Lợn lai 5 máu gồm các dòng: L95 - L11 - L06 - L19 - L64 Trại giống cụ kỵ Tam Điệp, Ninh Bình của Viện Chăn nuôi, loại này phổ biến ở một số tỉnh Đồng bằng sông Hồng (Ninh Bình, Thái Bình, Hưng Yên, )

+ Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 4, 5 giống ngoại

YrLr

YrLrDr LrYrDr

Sơ đồ 1.2: Công thức lai tạo lợn thương phẩm lai 4, 5 giống ngoại

1.1.2 Dinh dưỡng axit amin ở lợn

Mặc dù protein có chứa 20 loại axit amin chính, nhưng không phải tất cả số đó đều là thành phần thiết yếu của khẩu phần Một số axit amin có thể tổng hợp được từ nguồn gốc cacbon và các nhóm amin chuyển hoá từ các axit amin khác dư thừa so với nhu cầu Những axit amin được tổng hợp theo kiểu này gọi là axit amin không thiết yếu Mặc dù cả hai loại axit amin này đều cần thiết cho hoạt động sinh lý và trao đổi, các khẩu phần thông dụng của lợn đều chứa đủ lượng các axit amin không thiết yếu hay các nhóm axit amin để tổng hợp nên chúng Điều này cũng đúng cả với các khẩu phần có lượng protein thấp và phải bổ sung bằng các axit amin kết tinh (Brudboil và Souther, 1994 [6] Như vậy, phần quan trọng trong dinh dưỡng cho lợn là các axit amin thiết yếu

GP 1230

GPT 1050

CA c

C22 z

5 máu 4 máu

L19

E,M

L19 Duroc

L06

Lr L11

Yr

L64 Pie L95

Meishan

L64

Pietran

Một vài axit amin không rõ ràng thuộc loại thiết yếu hay không thiết yếu Ví dụ như: arginine thường được coi là một axit amin thiết yếu Cơ thể lợn có thể tự tổng hợp được arginine và sự tổng hợp arginine từ glutamin có thể thấy ở tế bào thành ruột non trong khoảng 1 giờ trước lúc đẻ (Wu và Knable, 1995) [6] Tuy nhiên, sự tổng hợp này không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng trong giai đoạn phát triển đầu tiên của lợn (Souther) [6] Vì vậy, trong khẩu phần của lợn vỗ béo cần cung cấp arginine

Hạt ngũ cốc như ngô, lúa mỳ, cám là thành phần chủ yếu của khẩu phần ăn của lợn, và cung cấp từ 30 – 60% tổng nhu cầu axit amin Nhưng cũng cần phải có nguồn protein khác như khô đỗ tương để bảo đảm cung cấp đủ và cân bằng các axit amin thiết yếu Cũng có thể cung cấp axit amin tinh thể để tăng cường lượng ăn vào các axit amin đặc trưng trong thức ăn Lượng protein cần thiết để cung cấp đủ với lượng axit amin thiết yếu ăn vào sẽ phụ thuộc vào loại thức ăn sẽ được sử dụng Loại thức ăn chứa những protein chứa các axit amin với lượng thích ứng nhu cầu của lợn hay thức ăn hỗn hợp trong đó sự thiếu hụt axit amin ở loại thức ăn này sẽ được bổ sung ở loại thức ăn khác, sẽ đáp ứng đủ nhu cầu về axit amin thiết yếu mặc dù mức protein khẩu phần thấp hơn so với loại thức ăn có một loại axit amin ít thích hợp Điều này rất quan trọng đối với mục đích giảm tối thiểu lượng nitrogen đào thải Một phương pháp khác làm giảm lượng protein khẩu phần, nhờ đó làm giảm lượng nitrogen đào thải, là việc bổ sung một lượng chính xác các axit amin tinh thể Nhu cầu axit amin của lợn choai – lợn vỗ béo trong khẩu phần sẽ tăng khi năng lượng trong khẩu phần tăng

Khi khẩu phần thức ăn mất cân bằng các chất dinh dưỡng thì sẽ gây hoạtđộng căng thẳng của hệ tiêu hóa, từ đó giảm sự tiêu hoá, hấp thu các chất dinh dưỡng Khẩu phần thiếu protein sẽ làm tăng hoạt động của cơ quan tiêu hóa, làm thải nhiều nitơ theo dịch tiêu hóa để tạo nên nhũ chấp có tỷ lệ thành

phần nhất định Sự thải nitơ tăng lên này có liên quan đến sự tăng cao tương đối lượng nitơ trao đổi theo phân, kết quả làm cho lợn bị thiếu protein

Sự tổng hợp protein đòi hỏi sự có mặt của khoảng 20 axit amin khác nhau Trong số đó, có khoảng 10 axit amin được gọi là những axit amin thiết yếu phải được cung cấp qua thức ăn vì bản thân gia súc không thể tự tổng hợp được hoặc tổng hợp được với lượng rất thấp so với nhu cầu của chúng Nếu thiếu một trong 10 axit amin đó thì gia súc, kém ăn, chậm lớn, tỷ lệ sử dụng thức ăn giảm Ngược lại, nếu thừa một loại axit amin thiết yếu nào đó trong khẩu phần so với nhu cầu sẽ làm giảm khả năng sản xuất của lợn đặc biệt khi hàm lượng nitơ trong khẩu phần thấp

Khi mức protein trong khẩu phần thấp, nhu cầu protein cho việc hình thành các tế bào mô cơ không được đáp ứng thì tăng trọng bị sẽ giảm và một phần lớn năng lượng sẽ được sử dụng để tích lũy mỡ nên lợn có tỷ lệ mỡ cao hơn và hiệu quả chuyển hóa thức ăn thấp Trích dẫn theo Phuc B.H.N (1994) [52], khẩu phần có quá nhiều protein đối với lợn là có hại, lợn chậm lớn, khả năng sử dụng thức ăn bị giảm rõ rệt

Lợn chỉ có thể đạt được khả năng sản xuất cao khi khẩu phần cân bằng dinh dưỡng hoàn hảo Khẩu phần có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo là khẩu phần có chứa đầy đủ, cân đối và hoà hợp các yếu tố dinh dưỡng như năng lượng, protein, axit amin, lipit, gluxit, vitamin, khoáng Vì vậy, đối với mỗi nước, mỗi vùng, tùy theo giống lợn và điều kiện thức ăn mà phân tích, tính toán phối hợp khẩu phần để tạo ra lượng sản phẩm tối đa với chất lượng cao và giá thành hạ (Trần Cừ và Nguyễn Khắc Khôi, 1985) [1]

Muốn làm được điều đó trước hết cần phải xác định chính xác giá trị dinh dưỡng của từng loại thức ăn và mức protein thích hợp trong khẩu phần cho từng đối tượng lợn khác nhau Các phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa qua phân, qua ruột non, cân bằng nitơ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan và

đánh giá một cách chính xác giá trị dinh dưỡng của từng loại thức ăn, trong đó đặc biệt chú trọng đến thức ăn giàu đạm

* Phương thức chế biến thức ăn

Chế biến thức ăn làm tăng giá trị dinh dưỡng của một số loại thức ăn trong chăn nuôi gia súc Các phương pháp chế biến thức ăn thường dùng là nghiền, xử lý nhiệt, ủ, tạo viên Tùy theo loại thức ăn, đối tượng gia súc mà có phương pháp chế biến thức ăn thích hợp để làm tăng khả năng ăn vào cũng như tăng tỷ lệ tiêu hóa của chúng

Xử lý nhiệt đối với thức ăn hạt, đặc biệt là hạt họ đậu loại bỏ được các chất kháng dinh dưỡng, nhờ đó làm tăng tỷ lệ tiêu hóa và giá trị sinh vật học của protein thức ăn (Vũ Duy Giảng và Cs), 1999 [4]

Ngoài các yếu tố nêu trên, trong chăn nuôi lợn người ta còn chú ý một số yếu tố ảnh hưởng khác như cách cho lợn ăn, phòng và trị được bệnh tiêu hóa Chế độ vệ sinh chuồng trại, thức ăn, nước uống; không sử dụng thức ăn kém chất lượng, định kỳ tẩy giun, tiêu độc chuồng trại là những biện pháp hữu hiệu nhằm nâng cao sức khỏe cho con vật, tạo điều kiện tốt cho lợn ăn nhiều, chóng lớn

Động vật không thể hấp thu trực tiếp protein mà phải qua quá trình tiêu hóa để biến đổi thành axit amin Từ các axit amin, cơ thể xây dựng thành các protein trong mô và các chất hoạt động sinh lý khác Dinh dưỡng axit amin không chỉ quan tâm đến số lượng protein mà phải chú ý đến chất lượng protein của thức ăn thông qua thành phần các axit amin không thay thế và thay thế, cũng như tỷ lệ giữa chúng với nhau Chất lượng protein càng cao thì thành phần axit amin càng gần với thành phần axit amin của protein cơ thể nhận nó Trong dinh dưỡng axit amin, quan trọng phải xác định nhu cầu của động vật, quá trình tiêu hóa và mức độ tiêu hóa của các chất này, xây dựng

đƣợc định mức thức ăn sao cho phù hợp với nhu cầu dinh dƣỡng, đảm bảo cho vật nuôi tăng trọng nhanh, chi phí thức ăn thấp và hiệu quả kinh tế cao

1.1.2.1 Axit amin giới hạn

Axit amin giới hạn là các axit amin thiết yếu có mặt trong thức ăn hoặc khẩu phần với hàm lƣợng thấp hơn so với nhu cầu cơ thể động vật Điều đó có nghĩa là trong khẩu phần có những axit amin thiết yếu bị thiếu làm giảm hiệu quả sử dụng protein, những axit amin thiết yếu đó đƣợc gọi là các axit amin giới hạn Mức độ giới hạn của mỗi axit amin không phải do số lƣợng nó ít hay nhiều so với các axit amin khác mà là do ít hay nhiều so với nhu cầu của cơ thể gia súc

Axit amin mà thiếu nhiều nhất so với nhu cầu đƣợc gọi là axit amin giới hạn thứ nhất, axit amin tiếp theo đó là axit amin giới hạn thứ hai

Công thức tính axit amin giới hạn:

Lƣợng một loại axit amin trong khẩu phần

P (%) = x 100 Nhu cầu loại axit amin đó của gia súc

Các axit amin giới hạn một, hai, ba trong một số thức ăn phổ biến cho lợn và gà đƣợc trình bày ở bảng 2.1

Bảng 1.1: Axit amin giới hạn một, hai, ba axit amin trong một số nguyên liệu thức ăn phổ biến ở lợn và gà (Lê Đức Ngoan, 2002) [9]

Khô dầu lạc Lys AAS* Thr Lys AAS* Thr

Bột thịt xương Trp AAS* Ile AAS* Trp Ile Thr AAS*

AAS*: Axitn amin có lưu huỳnh ( Met + Cys)

Để đảm bảo sự cân đối của axit amin trong khẩu phần trước hết phải bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất đến mức nhu cầu của gia súc, sau đó bổ sung các axit amin giới hạn tiếp theo Việc sung axit amin giới hạn thứ hai trong khi khẩu phần vẫn đang thiếu hụt axit amin giới hạn thứ nhất sẽ hạn chế kết quả của việc bổ sung Sau khi bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất, tiếp tục bổ sung axit amin giới hạn thứ hai sẽ cho kết quả cao hơn so với khi chỉ bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất

1.1.2.2 Protein lý tưởng và tỷ lệ các axit amin trong khẩu phần ăn

Khái niệm protein lý tưởng bắt nguồn từ một giả thiết cho rằng: liệu có một vài protein hoặc một hỗn hợp protein cung cấp các axit amin theo một tỷ lệ chính xác đúng như đòi hỏi của gia súc ở trạng thái sinh lý và sức sản xuất nhất định Loại protein hay hỗn hợp protein nào đạt được yêu cầu này được gọi là protein lý tưởng Một đặc điểm nổi bật của việc ước tính nhu cầu protein của lợn theo hướng này là quan tâm đến khả năng cân bằng lý tưởng các axit amin Sự cân bằng này có thể đem lại hiệu quả sử dụng protein khẩu phần cao nhất và hiệu quả đó được đo bằng giá trị sinh vật học hoặc những chỉ số liên quan Theo phương pháp này, việc tính toán nhu cầu axit amin của

lợn dựa trên cơ sở lấy mức lysine làm chuẩn theo đó tính toán tỷ lệ các axit amin khác (kể các axit amin thay thế và không thay thế)

Xác định tỷ lệ các axit amin là khái niệm cơ bản được nghiên cứu gần đây, ở đó người ta có thể xác định được tỷ lệ các axit amin thiết yếu cân đối tương ứng với nhu cầu của động vật, làm cho khẩu phần thỏa mãn tốt nhất Khẩu phần tỷ lệ tối ưu đó gọi là "protein lý tưởng"

"Protein lý tưởng" được ăn vào và tiêu hóa, sản phẩm của quá trình phân giải một phần dùng cho duy trì, một phần dùng cho tích lũy protein hay dùng cho tổng hợp sữa Đó là 3 xu hướng chính trong quá trình hấp thu và chuyển hóa axit amin từ khẩu phần thức ăn

Quá trình tích lũy protein bị ảnh hưởng bởi sự thiếu hụt của các axit amin trong khẩu phần Khi cân bằng tối ưu axit amin (protein lý tưởng), tất cả các axit amin đều đạt tới hạn tới ngưỡng như nhau Protein lý tưởng cung cấp chính xác số lượng axit amin theo nhu cầu của gia súc Chúng ta biết rằng, protein của khẩu phần chỉ có thể được sử dụng cho tích lũy nitơ nếu như các axit amin của nó được hấp thụ trước khi chuyển đến phần cuối của hồi tràng Cole và Cs (1980) cho rằng với các giống lợn khác nhau, tính biệt, khối lượng cơ thể hoặc sinh trưởng khác nhau thì có nhu cầu về khối lượng protein khác nhau nhưng về mặt chất lượng (thành phần của các axit amin) của protein đó không khác nhau

Nếu protein của khẩu phần thiếu một hoặc nhiều axit amin thiết yếu thì quá trình tích lũy protein chỉ được cải thiện khi bổ sung thêm các axit amin này Còn nếu protein của khẩu phần thiếu các axit amin không thiết yếu thì quá trình tích lũy protein sẽ được cải thiện bằng bởi việc bổ sung bất kỳ axit amin nào Do đó, chúng ta có thể hiểu protein lý tưởng là loại protein sẽ không được cải thiện bằng việc bổ sung thêm bất kỳ axit amin nào Và chỉ khi bổ sung đồng thời tất cả các axit amin thì quá trình tích lũy protein mới được cải thiện

Để đánh giá chất lượng protein của khẩu phần người ta thường đánh giá trên các mặt như sau: protein của thức ăn có chất lượng tốt hơn khi lợn có tốc độ sinh trưởng nhanh, hệ số chuyển hóa thức ăn thấp hơn, tỷ lệ tích lũy thịt nạc cao hơn, tỷ lệ thịt nạc/mỡ cao hơn, tích lũy nitơ cao hơn, quá trình tổng hợp ure thấp hơn, nồng độ ure trong máu thấp hơn, tỷ lệ oxy hóa axit amin thấp hơn…

Protein của khẩu phần là yếu tố duy nhất tác động đến tích lũy protein và khi protein của khẩu phần là yếu tố duy nhất giới hạn quá trình tích lũy protein cơ thể thì tích lũy nitơ được xác định bởi nồng độ của axit amin giới hạn thứ nhất trong protein này

Chúng ta có thể bổ sung thêm các axit amin cho đến khi không có axit amin nào bị thiếu hụt trong protein đó hoặc lấy bớt đi các axit amin thừa để tất cả các axit amin đều cùng ở mức tới hạn như nhau

Trong protein lý tưởng, tỷ lệ các axit amin dựa trên mối quan hệ với lượng protein trong khẩu phần, ở đây lysine được tính là 100%

Đối với lợn sinh trưởng tỷ lệ này như sau: (Theo ARC 1981 [24], Wang, Fuller 1989 [61], Cole 1992[38], Chung 1992) [36]

Trong đó, cystine có thể chiếm tới 50% nhu cầu của các axit amin có chứa lưu huỳnh và tyrosine có chứa 50% nhu cầu axit amin có chứa mạch vòng Methionine và phenylalanine có thể chuyển đổi thành cystine và tyrosine với 100% hoạt động Việc chuyển đổi này theo tỷ lệ 1,2 methionine = 1 cystine

Arginine là axit amin thiết yếu chỉ với gia súc non khi đang có cường độ sinh trưởng mạnh, còn khi gia súc đã trưởng thành trong cơ thể có thể tự tổng hợp đủ nhu cầu

Tỷ lệ lý tưởng về các axit amin kể trên phù hợp với tất cả các loại lợn sinh trưởng không tính đến di truyền, tính biệt và khối lượng

Theo NRC (1998) [51], tỷ lệ lý tưởng của các axit amin đối với lysine cho duy trì, tích lũy protein, tổng hợp sữa và mô cơ thể lợn được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 1.2 Tỷ lệ lý tưởng (%) các axit amin đối với Lysine cho duy trì, tích lũy protein, tổng hợp sữa và mô cơ thể lợn (NRC, 1998)

Axit amin Duy trì Tích lũy Protein Tổng hợp sữa Mô cơ thể

Phenylalanine + Tyrosine

* Trao đổi axit amin trong cơ thể

Các axit amin khi tiêu hoá và hấp thu sẽ được sử dụng theo các hướng thể hiện ở sơ đồ:

Sơ đồ 1.3 : Sử dụng axit amin trong cơ thể

Tổng hợp các chất đặc biệt, chất có hoạt tính sinh học (hormone, enzim)

Axit amin vào máu và tế bào

Tổng hợp protein

Oxi hoá khử amin

Chuyển hoá thành sản phẩm trao đổi gluxit và lipit

Thải axit tự do theo nước tiểu và phân

Axit amin từ ống tiêu hoá đi vào máu, hệ bạch huyết và cùng với các axit amin tổng hợp trong gan, trong các cơ quan và các mô khác nhau vận chuyển đi khắp cơ thể Cơ thể động vật sử dụng các axit amin này để tổng hợp protein của các tế bào vừa mới hình thành trong quá trình sinh trưởng và phát triền, thay thế cho tế bào đã chết, tổng hợp protein huyết tương, tổng hợp các enzim, một số hormone; một lượng lớn axit amin đáng kể cũng được chuyển hoá để giải phóng năng lượng

Trong ống tiêu hoá, axit amin được hấp thu qua thành ruột vào máu được vận chuyển tới các mô có khả năng tổng hợp protein mạnh mẽ Các axit amin được máu phân phát đi khắp các cơ quan và các mô khác nhau, sẽ khuếch tán qua các mao quản của mô bào vào trong dịch gian bào và được sử dụng để xây dựng nên các protein đặc trưng của các mô Có sự cân bằng giữa lượng protein trong máu với hàm lượng các axit amin trong mô Trong mô, quá trình tổng hợp và phân giải protein diễn ra liên tục, rất mạnh mẽ, đặc biệt là gia súc non

Buraczewska và Cs (1980) [29], qua quá trình nghiên cứu đã đưa ra kết luận tỷ lệ hấp thu các axit amin thiết yếu ở phần trên của ruột lợn theo thứ tự là Lys, Met, His, Phe, Leu, Tryp, Ileu, Thr

Các xêto axit được tạo thành trong quá trình khử amin: một phần sử dụng vào tổng hợp các axit amin, phần lớn bị khử cacboxyl tạo thành axit béo, các axit béo này tiếp tục bị phân giải để cho sản phẩm cuối cùng là H2O và CO2 Một số ít xêto axit có thể biến thành gluxit hoặc xêtonic Sự trao đổi protein, gluxit, lipit có quan hệ mật thiết với nhau Các sản phẩm trung gian của sự phân giải gluxit có thể biến thành axit amin, từ một số axit amin có thể tổng hợp nên axit béo và ngược lại

Lysine là một axit amin không thay thế quan trọng nhất đối với cơ thể động vật Trong phân tử lysine có hai nhóm amin (- NH2) và một nhóm

axit (- COOH) Khác với axit amin khác, lysine rất trơ trong quá trình trao đổi chất, nhóm α – amin của nó rất ít tham gia phản ứng chuyển hoá với α – Xetoglutaric

Khi phân giải lysine bị khử amin hoá và sau hàng loạt những biến đổi của nó, axit glutaric sẽ đƣợc tạo thành Axit glutaric vừa hình thành dễ dàng tham gia vào quá trình trao đổi chất, giai đoạn đầu của phản ứng sẽ tạo thành các dẫn xuất của Coenzim A

Trao đổi Lysine trong cơ thể gia súc

Axit 2,3,4,5 - Tetrahidropiridin2 – Cacboxylic + H2O

Xemialdehit của α – Aminoadipic + H2O

- 2H+ Axit α – Aminoadipic NH3 + O2- Axit α – Xetoadipic + H2O - 2H+

- CO2

Axit glutaric

Sơ đồ 1.4.: Trao đổi lysine trong cơ thể

Axit amin không được dự trữ hoặc không được cơ thể sử dụng sẽ bị biến đổi Sự phân giải các axit amin thường bắt đầu bằng quá trình khử amin hoá, kết quả tạo thành amoniac và axit hữu cơ Amoniac là chất độc, nếu trong máu và mô tích luỹ lượng lớn sẽ gây nguy hiểm Cơ thể động vật có hai hướng giải độc amoniac là tạo thành amit và ure

1.1.3 Cân bằng axit amin

Cân bằng axit amin là sự cân đối axit amin giữa các axit amin, đặc biệt là các axit amin không thay thế trong khẩu phần sao cho phù hợp với nhu cầu cơ thể động vật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng protein một cách tối ưu

Giữa các axit amin trong thức ăn, ống tiêu hóa, các tổ chức luôn có cân bằng động Nếu axit amin dư thừa không dự trữ được trong tế bào sẽ bị sử dụng chuyển hóa thành các chất hoặc làm nguồn cung cấp năng lượng như gluxit dẫn đến hiệu quả sử dụng thức ăn kém

Cân bằng axit amin có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vì sự thiếu hụt hoặc vắng một axit amin không thay thế bất kỳ nào trong khẩu phần đều ảnh hưởng xấu đến việc sử dụng các axit amin khác cho quá trình sinh tổng hợp protein

1.1.3.1.Sự thiếu hụt và dư thừa axit amin ở lợn

Trong thực tế chăn nuôi, chúng ta thường gặp các khẩu phần không cân đối về thành phần axit amin và tỷ lệ giữa chúng với nhau, sự không cân đối này thể hiện ở các mức khác nhau do thiếu hụt hoặc thừa hoặc đồng thời thiếu hoặc thừa một hay một vài axit amin hoặc sự đối kháng giữa chúng và sự có mặt không đồng thời trong khẩu phần

Ở một số trường hợp, trong khẩu phần ăn, việc thừa hay thiếu axit amin trong giới hạn nào đó thì cũng đồng nghĩa với việc thiếu hụt hay dư thừa protein Thiếu hụt hay dư thừa ở đây không chỉ bó hẹp là thừa hay thiếu tất cả

các axit amin, nó còn biểu hiện: thiếu một hay một nhóm axit amin, hoặc thừa một hay một nhóm axit amin Thừa hay thiếu các axit amin đều ảnh hưởng xấu đến đời sống, cho sản phẩm của lợn Một vài axit amin đơn lẻ riêng biệt thường thấy thiếu hụt so với nhu cầu của lợn Biểu hiện đầu tiên thường giảm lượng thức ăn ăn vào thể hiện thức ăn thừa nhiều, điều đó kéo theo tăng hao phí thức ăn, giảm tăng trọng và không tiết kiệm

Lợn cũng có thể chịu được lượng protein ăn vào cao mà ít có biểu hiện bệnh tật đáng kể, đôi khi bị ỉa chảy nhẹ Tuy nhiên, khi lợn ăn lượng protein cao (vượt quá 25% đối với lợn choai) là lãng phí, gây ô nhiễm môi trường và kết quả là làm giảm tăng trọng và hiệu quả sử dụng thức ăn [6]

Lợn ăn quá nhiều một axit amin riêng lẻ có thể gây 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 cấu trúc Ví dụ sự đối kháng giữa lysine - arginine ở gia cầm, khi lượng lysine trong khẩu phần vượt quá nhu cầu sẽ làm tăng nhu cầu về arginine Tuy nhiên, ở lợn sự dư thừa về lysine quá nhu cầu không làm tăng nhu cầu arginine (Edmond và Baker, 1987b) [6] Sự mất cân bằng axit amin có thể xảy ra khi khẩu phần được bổ sung thêm một hoặc nhiều axit amin không phải là axit amin giới hạn Trong hầu hết các trường hợp đó, lượng thức ăn ăn vào đều giảm Lợn trở lại bình thường nhanh chóng khi lượng axit amin vượt quá được rút bớt khỏi khẩu phần

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 rút bớt lượng axit amin vượt quá khỏi khẩu phần thì lợn sẽ nhanh chóng trở lại bình thường

1.1.3.2 Các biện pháp cân bằng axit amin

Để cân bằng axit amin trong khẩu phần, tùy thuộc vào nguyên nhân gây mất cân đối mà người ta thường sử dụng các biện pháp sau:

- Nâng cao số lượng protein trong khẩu phần

Biện pháp này nhằm khắc phục sự thiếu hụt một phần các axit amin bằng cách cho vật nuôi ăn nhiều protein có trong thức ăn cơ bản có nghĩa là tăng lượng thức ăn nền trong khẩu phần Như vậy, khẩu phần vẫn không cân đối các axit amin, mà chỉ đáp ứng cho nhu cầu dinh dưỡng một hoặc vài axit amin giới hạn, nhiều khi lại quá thừa các axit amin khác Về phương diện kinh tế, biện pháp này ít kinh tế, gây lãng phí thức ăn, chi phí cho một đơn vị tăng trọng hoặc sản phẩm rất cao Biện pháp này thường được áp dụng trong chăn nuôi gia đình khi thức ăn địa phương nhiều và giá rẻ Trong chăn nuôi hiện đại biện pháp này thường không được áp dụng

- Sử dụng thức ăn hỗn hợp đã cân đối thành phần và tỷ lệ các axit amin

Trên cơ sở tính toán các nguồn thức ăn có số lượng và chất lượng protein khác nhau mà phối hợp làm sao để có thể bổ sung lẫn nhau nhằm có được sự cân đối các axit amin trong khẩu phần Chúng ta có thể dùng nguồn protein thức vật hoặc phối hợp giữa protein thực vật với protein động vật hoặc các sinh khối vi sinh vật

Đối với lợn, thức ăn là ngũ cốc, các loại khô dầu, cám đều thiếu lysine tới 30 - 50% Các loại khô dầu, thành phần axit amin dao động lớn vì phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu và kỹ thuật ép dầu Đa số các loại bã và khô dầu đều thiếu lysine nhưng lại giàu tryptophan Để khắc phục sự thiếu hụt này chúng ta có thể dùng các nguồn protein động vật, đậu tương, nấm men…Protein của cây xanh giàu lysine, thỏa mãn nhu cầu tryptophan, histidine nhưng thiếu methionine Ngô giàu methionine nhưng ít tryptophan; sắn giàu tinh bột nhưng nghèo protein và các axit amin…

Thức ăn nguồn động vật có giá trị dinh dưỡng và axit amin cao Chúng có đầy đủ các axit amin với thành phần và tỷ lệ cân đối, độ hòa tan cao tạo điều kiện cho con vật tiêu hóa tốt Tất cả những protein động vật đặc biệt là sữa và các sản phẩm của sữa rất giàu lysine, tryptophan Phụ phẩm của công nghệ chế biến thịt không có thành phần axit amin ổn định, thường nghèo lysine, methionine, cystine và tryptophan Các sản phẩm từ cá có thành phần axit amin khá tốt

- Bổ sung các axit amin tổng hợp

Bổ sung các axit amin giới hạn trong khẩu phần bằng các chế phẩm tổng hợp hóa học hoặc vi sinh vật học Đó là các dạng DL - axit amin và L - axit amin Về mặt dinh dưỡng thì các axit amin tổng hợp có thể khác với các axit amin được giải phóng từ protein thức ăn trong quá trình tiêu hóa, nhưng các loại axit amin tổng hợp có thể đáp ứng được nhu cầu rất lớn, tạo điều kiện để dễ dàng cho việc sản xuất một khối lượng lớn thức ăn có giá trị cao

Theo Marvromichalis và Cs (1998) [47], nếu nuôi lợn bằng khẩu phần phối trộn dựa vào bột đậu nành và ngô có chứa 13,5% protein thô đồng thời có bổ sung thêm các axit amin gồm lysine, tryptophan, threonine, methionine, isoleucine và valine thì kết quả về tăng trưởng của lợn ngang bằng khẩu phần phối trộn dựa vào bột đậu nành và ngô chứa 19,2% protein thô

Axit amin giới hạn ở vị trí số một là lysine, vì hầu hết các nguồn protein thực vật đều thiếu lysine Trước đây, lysine được sản xuất bằng tổng hợp hoá học và sản phẩm ở dạng raxemic nên bị lãng phí mất một nửa sản phẩm do động vật chỉ sử dụng được dạng L – axit amin Giữa những năm 50 - 60 của thế kỷ XX, người ta đã tổ chức sản xuất ở quy mô công nghiệp bằng phương pháp lên men với sản phẩm dạng L – lysine Như vậy, khác với methionine, lysine hiện nay được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp vi sinh vật Các sản phẩm có tế bào vi khuẩn có khả năng thu nhận thức ăn gồm

gluxit, nguồn nitơ, một số khoáng chất và các chất sinh trưởng để sản sinh ra lysine Chính đặc tính này của vi sinh vật đã được sử dụng làm cơ sở cho công nghiệp vi sinh vật sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học

Axit amin giới hạn ở vị trí số hai là methionine Sản phẩm này có dạng raxemic D, L – methionine Hiện nay, D – L methionine được áp dụng rộng rãi trong thực tế như là một hợp chất của thức ăn tổng hợp chế biến cho gia súc, gia cầm đạt hiệu quả kinh tế cao (Lương Đức Phẩm, 1982 [10])

1.1.4 Nhu cầu protein và Lysine của lợn choai

Nhu cầu axit amin

Quá trình tổng hợp và phân giải axit amin trong cơ thể xảy ra một cách liên tục Có tới 60 – 80% axit amin tổng hợp thành protein cơ thể được lấy từ protein nội sinh, 20 – 40% axit amin còn lại được cung cấp trong khẩu phần Các axit amin có tốc độ chuyển hóa thành protein khác nhau (lysine thấp, methionine cao) và qua quá trình oxy hóa các axit amin bị suy hóa dần (Vũ Duy Giảng và Cs, 1999 [4]

Xác định nhu cầu axit amin là xác định lượng axit amin để bù đắp mất mát trong quá trình tổng hợp protein và lượng để tổng hợp nên các sản phẩm như tích lũy trong mô cơ, sữa Có nhiều phương pháp để xác định nhu cầu của axit amin của động vật:

- Xác định nhu cầu axit amin theo tốc độ sinh trưởng

Tích lũy protein phụ thuộc vào lượng axit amin và protein trong khẩu phần Sự tăng khối lượng của cơ thể con vật liên quan chặt chẽ với sự tăng protein trong khẩu phần Tuy tăng trọng là tiêu chuẩn quan trọng có ý nghĩa lớn trong sản xuất nhưng không đặc hiệu về mức độ đầy đủ các axit amin trong khẩu phần Khi đánh giá các nhu cầu axit amin theo tốc độ sinh trưởng có thể sử dụng các thí nghiệm sinh trưởng đơn giản, các thí nghiệm sử dụng

các khẩu phần thức ăn tự nhiên Tuy nhiên, khẩu phần thức ăn tự nhiên thường thiếu lysine, methionine và tryptophan

- Xác định nhu cầu axit amin theo cân bằng nitơ

Khi thiếu hụt một hay một số axit amin thì cân bằng nitơ trong cơ thể là âm Vì vậy, khi nghiên cứu cân bằng nitơ ở các mức khác nhau của axit amin nào đó, người ta bố trí cho gia súc ăn những khẩu phần chứa nhiều loại protein hoặc hỗn hợp axit amin, trong đó thiếu axit amin cần xác định Sau đó bổ sung axit amin cần xác định vào khẩu phần với mức độ tăng dần Theo dõi tốc độ sinh trưởng và cân bằng nitơ đến khi đạt mức tối ưu, đó chính là trị số về nhu cầu axit amin cần xác định của gia súc

Bằng phương pháp này, Willsen, 1982 [trích trong 4] đã xác định được mức lysine thô thích hợp nhất trong khẩu phần cho lợn từ 5 – 10 kg là 1,15%

- Xác định nhu cầu axit amin dựa theo phân tích thành phần axit amin của protein cơ thể con vật

Cho con vật ăn khẩu phần có protein thích hợp, sau đó phân tích hàm lượng axit amin trong các sản phẩm như thịt, sữa từ đó tính ra nhu cầu axit amin của con vật

Nhu cầu axit amin cho lợn

Để xác định nhu cầu axit amin cho lợn, trước hết người ta tính nhu cầu lysine (theo% của VCK), sau đó dựa trên khuôn mẫu “protein lý tưởng” do NRC đưa ra (1998) [51] để tính toán cho các axit amin còn lại

Nhu cầu protein và lysine cho lợn con và lợn thịt được xác định bằng phương pháp thừa số và được xác định trên nhu cầu duy trì và nhu cầu cho tích lũy protein:

Nhu cầu protein cho duy trì (Pm) (theo ARC 1981): [24]Pm(g) = 0,938 x W 0,75

W: là khối lượng cơ thể

Tỷ lệ sử dụng protein trong thức ăn ăn vào bằng 53 - 35% tùy theo khối lượng cơ thể

Nhu cầu lysine hàng ngày là tổng các nhu cầu cho duy trì và tích luỹ protein

Nhu cầu cho duy trì: Theo Wang và Fuller (1989) [61], nhu cầu lysine tiêu hoá hồi tràng thực hàng ngày để duy trì là 36 mg/kg khối lượng trao đổi cơ thể

Nhu cầu cho tích luỹ protein : qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, NRC khuyến cáo sử dụng phương trình:

PD là lượng protein tích luỹ được (g/ngày)

Tất cả các giá trị lysine đều được tính bằng gram của lysine tiêu hoá hồi tràng thực (NRC, 1998 [51])

Nhu cầu về các axit min thiết yếu khác cũng được coi là tổng nhu cầu cho duy trì và tích luỹ protein

Đối với methionine + cystine theo ARC 1981 [24] là 50% so với lysine Tỷ lệ đó thấp hơn so với khuyến cáo gần đây của Wang và Fuller (1990) [62], Batterham, 1992 [25]; Chung và Baker, 1992a [36] các tác giả này cho biết tỷ lệ giữa methionine + cystein là 60 – 65% so với lysine cho tích luỹ protein cao đối với lợn đang sinh trưởng

Ước tính nhu cầu methionine của lợn choai, ARC (1981) [24] cho biết bằng 60% so với lysine, ước tính này thấp hơn nghiên cứu gần đây của Wang và Fuller (1990) [62] nhu cầu threonine của lợn choai bằng 64% và 65% lysine tổng số

Đối với nhu cầu tryptophan Wang và Fuller (1990) [62] ước tính bằng 20% so với lysine

* Các nhân tố ảnh hưởng đến nhu cầu axit amin

- Tuổi và loài

Nhu cầu về axit amin chứa lưu huỳnh ở lợn non cao hơn lợn trưởng thành do diện tích trên khối lượng cơ thể lớn hơn và nhu cầu tạo lông, da lớn hơn Còn nhu cầu về lysine của lợn cụ thể:

+ Lợn có khối lượng 20 kg nhu cầu lysine là:6,2 g/kg chất khô + Lợn có khối lượng 40 kg nhu cầu lysine là:5,9 g/kg chất khô + Lợn có khối lượng 60 kg nhu cầu lysine là:5,2 g/kg chất khô

- Chức năng sản xuất

Lợn hướng nạc cần nhiều lysine hơn lợn hướng mỡ

- Mức năng lượng trong khẩu phần

Yếu tố chính quyết định việc tiêu thụ thức ăn của gia súc khi cho ăn tự do là nhu cầu về năng lượng và nhu cầu này lại ảnh hưởng lớn đến nhu cầu về axit amin Vai trò của năng lượng và protein đối với sự tích lũy protein của cơ thể không độc lập với nhau mà có sự tương quan mật thiết (Campbell et at, 1983) [30] Khẩu phần có năng lượng thấp sẽ được động vật ăn nhiều hơn khẩu phần có năng lượng cao Nếu nồng độ các axit amin là không đổi thì với khẩu phần năng lượng thấp, động vật sẽ sử dụng được nhiều axit amin hơn trong một ngày Vì vậy nếu nồng độ năng lượng trong khẩu phần tăng thì nhu cầu axit amin cũng tăng Nếu trong 1kg thức ăn có 1900 Kcal thì nhu cầu về lysine là 0,53%, còn 2300 Kcal thì nhu cầu về lysine là 0,71%

Ettle và Cs, 2003 [39], đã nghiên cứu trên 96 lợn để xác định tỷ lệ lysine tiêu hóa/ME tối ưu dựa vào mật độ năng lượng của khẩu phần Kết quả cho thấy, lượng ăn vào tăng hơn ở lô có nồng độ năng lượng khẩu phần thấp (13MJ) so với lô năng lượng cao (14MJ) Đồng thời, tăng tỷ lệ lysine tiêu hóa/ME tăng trọng cao hơn, mức tối ưu cho tăng trọng cao nhất ở lợn cái ít nhất 0,58 g/MJDE

Có sự liên quan mật thiết giữa năng lượng với axit amin phối hợp trong khẩu phần Khi yêu cầu tăng tỷ lệ nạc thì đòi hỏi tăng tỷ lệ lysine/năng lượng trong khẩu phần Tỷ lệ lysine/năng lượng càng cao trong giai đoạn đầu sinh trưởng của lợn thì tỷ lệ nạc càng cao Nhu cầu về mức lysine/năng lượng giảm dần theo từng giai đọan sinh trưởng vì khả năng tích lũy protein giảm dần

- Mức protein thô trong khẩu phần

Nhu cầu axit amin tính theo tỷ lệ % protein thô trong khẩu phần tăng lên khi protein thô của khẩu phần giảm đi Mối tương quan giữa lysine và protein thô được biểu diễn qua phương trình hồi quy:

Y = 7,23 – 0,131X Y: % của Lysine

X: % protein thô của khẩu phần

Figueroa và Cs, 2003 [40] đã thí nghiệm bổ sung lysine, methionine, tryptophan và threonine vào 2 khẩu phần chứa 12% và 11% protein thô để bù lại lượng protein có trong khẩu phần chứa 16% protein thô Việc giảm protein khẩu phần sẽ có ý nghĩa nếu như khẩu phần được bổ sung thêm các axit amin tổng hợp

- Ảnh hưởng của Vitamin

Vitamin là một hợp chất hữu cơ khác với axit amin, cacbohydrate, lipit và nhu cầu cần một lượng nhỏ cho sự tăng trưởng và sinh sản bình thường Một số vitamin không cần có trong khẩu phần vì chúng có thể được tổng hợp

từ các thức ăn hoặc chuyển hoá từ các chất khác hoặc do các vi khuẩn tạo ra trong đường ruột Vitamin được chia thành vitamin tan trong dầu và vitamin tan trong nước Vitamin cần chủ yếu như là các đồng enzim trong đồng hoá các chất dinh dưỡng Trong nguyên liệu thức ăn, vitamin chủ yếu tồn tại như các tiền chất hoặc đồng enzim có thể được liên kết hoặc phối hợp theo một số các Do đó cần quá trình tiêu hoá để giải phóng hoặc chuyển hoá các tiền chất của vitamin hoặc hợp chất thành dạng sử dụng và hấp thu được Để tránh sự thiếu vitamin trong khẩu phần ăn người ta đã sản xuất các premix vitamin và thường cho thêm vào khẩu phần của lợn Thêm nhiều vitamin A và D sẽ gây ngộ độc ở lợn Ngược lại, rất ít triệu chứng ngộ độc đối với vitamin nhóm B hoặc E, K

Vitamin cũng có ảnh hưởng lớn đến nhu cầu axit amin của vật nuôi bởi vì vitamin tham gia vào hầu hết các quá trình trao đổi chất và quá trình hoạt động của cơ thể Vitamin là chất xúc tác sinh học, xúc tiến việc tổng hợp phân giải các chất dinh dưỡng (protein, gluxit, lipit) Trong cơ thể mặc dù lượng vitamin vô cùng nhỏ nhưng lại có tác dụng rất lớn nó giúp cho lợn sinh trưởng, phát dục, sinh sản một cách bình thường nếu cung cấp đầy đủ nhu cầu cho lợn Nếu thiếu vitamin thì lợn sẽ bị nhiều loại bệnh nguy hiểm Nếu thiếu một loại vitamin nào đó thì sẽ làm ngưng quá trình hoạt động của enzim chứa vitamin ấy và làm cho quá trình trao đổi chất bị đình trệ Ngoài ra vitamin còn có quan hệ với hormone Ví dụ, thiếu vitamin B6 thì estrogen bị giảm, thiếu vitamin C thì tuyến yên và tuyến trên thận hoạt động giảm sút Mặt khác, nếu hormone tăng thì nhu cầu vitamin cũng tăng Ví dụ, tiroxine của tuyến giáp sản sinh ra nhiều thì nhu cầu vitamin B1 cũng tăng

Giữa các loại vitamin còn có mối quan hệ mật thiết với nhau Ví dụ, vitamin B12 có tác dụng xúc tiến quá trình tổng hợp, chuyển hóa caroten thành

vitamin A Trong trường hợp thiếu vitamin B2 nếu cung cấp vitamin C sẽ có tác dụng làm giảm mức thiếu hụt của B2

Coelho và Cousins (1997) [37] cho rằng vitamin làm tăng khả năng chống chọi của lợn đối với tác nhân stress

Vitamin E kết hợp với Selen bảo vệ màng tế bào khỏi bị phá huỷ của các peroxit, tham gia phản ứng phosphoryl hoá, tham gia trao đổi axit nucleic, tham gia tổng hợp ascorbic và tham gia tổng hợp ubiquinon (Lê Đức Ngoan, 2002) [9]

Choline nằm trong nhóm vitamin B Choline cần cho tổng hợp phospholipit (lecithin), tạo acetyl choline và metyl hoá homocysteine thành methionine, xảy ra qua betaine, sản phẩm oxy hoá của choline

Methionine là một trong những axit amin thiết yếu rất cần cho sự tổng hợp protein trong cơ thể động vật, nếu trong khẩu phần thiêu choline thì một lượng methionine sẽ được huy động để cung cấp các nhóm metyl cần thiết cho tổng hợp choline Như vậy, chỉ có thể xác định được nhu cầu methionine khi sử dụng khẩu phần có đủ choline

Niacin hoặc axit nicotinic là một thành phần của đồng enzym nicotinamide-adenine dinucleotide (NAD) và nicotin – amide – adenine dinucleotide phosphate (NADP) Các đồng enzym này cần cho quá trình trao đổi chất của carbohydrate, protein và lipit

Trong khẩu phần thiếu không đủ axit nicotinic thì nhu cầu về tryptophan sẽ tăng lên để đáp ứng nhu cầu cơ thể về niaxin Việc sử dụng các axit amin, các dẫn xuất protein có nguồn gốc thực vật được cải thiện khi đưa vitamin B12 vào trong khẩu phần (Vũ Duy Giảng và Cs, 1999 [4]

Dấu hiệu thiếu niacin bao gồm giảm tăng trọng, chán ăn, nôn mửa, da khô, lông xù xì, rụng lông, tiêu chảy, viêm loét dạ dày, ruột già, thiếu máu tế bào bình thường

Tầm quan trọng của cung cấp đủ vitamin nhóm B cũng đã được nhấn mạnh trong nhiều tài liệu Theo Stahly (1995) [56], khả năng tăng trọng/ngày và tích luỹ nạc của đàn lợn giai đoạn sinh trưởng càng cao khi tăng hàm lượng vitamin nhóm B trong khẩu phần, từ đó làm giảm tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng đáng kể

Vitamin C là một chất chống oxy hoá, tan trong nước, tham dự trong quá trình oxy hoá các axit amin có hương vị, tổng hợp norepinephyrine Vitamin C cần cho hydroxy hoá proline và lysine, là các yếu tố cấu tạo toàn phần của collagel Collagen cần cho sinh trưởng của sụn và xương Vitamin C tăng cường sự tạo khung xương và ngà răng Thiếu vitamin C gây huyết lấm tấm toàn cơ thể

1.1.5 Mối quan hệ giữa Protein và năng lượng trong dinh dưỡng lợn

Năng lượng trong thức ăn rất cần cho duy trì và sinh trưởng của lợn, nếu dư thừa sẽ tích lũy trong cơ thể dưới dạng mỡ Protein được sử dụng để tích lũy nạc và trao đổi protein, nếu dư thừa sẽ bị khử amin và nitơ sẽ đào thải qua nước tiểu Khi xây dựng khẩu phần ăn cho lợn thì phải cân bằng giữa protein và năng lượng sao cho có tích lũy protein tối đa và giảm đáng kể tích lũy mỡ Vì vậy, cần phải xem xét cả hai trong nghiên cứu, không được tách rời vì nếu tách rời dễ dẫn đến bế tắc trong việc ước tính nhu cầu cũng như trong nuôi dưỡng gia súc

Có nhiều công trình nghiên cứu chứng tỏ rằng, tốc độ tích luỹ protein của lợn có thể bị kìm hãm do trong quá trình nuôi dưỡng không cung cấp đủ năng lượng và protein Tốc độ tích luỹ protein có thể chịu ảnh hưởng tương đối độc lập vào hàm lượng năng lượng hoặc protein mà con vật thu nhận được hàng ngày qua thức ăn Nghiên cứu của Campbell (1985) [31] trên lợn cho thấy khi lượng nitơ tiếp nhận từ thức ăn thấp hơn so với nhu cầu thì sự

tích luỹ protein tăng theo sự tăng của lượng nitơ ăn vào hàng ngày mà không phụ thuộc vào mức năng lượng nhiều hay ít

Mối quan hệ giữa protein và năng lượng được Standing Committee of Agriculture (SCA,1987) [57] mô tả và cho thấy mối quan hệ này bị ảnh hưởng bởi từng giai đoạn sinh trưởng, tính biệt, môi trường, giống, cá thể và hormone sinh trưởng SCA cũng đề xuất tỷ lệ lysine/năng lượng tiêu hóa đối với lợn con từ sơ sinh đến 5 kg là 0,7 gam; từ 5 – 20 kg là 0,67 gam và từ 50 – 90 kg là 0,51 gam

1.1.6 Các chỉ tiêu đánh giá khả năng cho thịt

Giá trị dinh dưỡng của thịt chủ yếu do protein quyết định Protein thịt là loại protein hoàn thiện chứa tất cả các axit amin cần thiết cho cơ thể con người Thịt theo nghĩa rộng bao gồm các tổ chức cơ, mỡ, xương, da và các cơ quan bộ phận khác của con vật Theo nghĩa hẹp, thịt gồm các cơ và tổ chức, do đó đánh giá khả năng cho thịt có liên quan đến khả năng sinh trưởng tích lũy của các bộ phận này

Mô cơ là mô có giá trị thực phẩm cao nhất, nó chiếm 35 – 45% khối lượng cơ thể con vật bao gồm 2 loại cơ vân và cơ trơn Cơ cấu tạo từ các tế bào đa nhân, co giãn theo chiều dài sợi cơ, sợi cơ có kích thước từ 10 – 100m, chiều dài 1 cm và được chia thành 3 phần: màng cơ, cơ chất và nhân Thành phần hóa học của mô cơ là:

- Tỷ lệ thịt xẻ (%) - Tỷ lệ thịt nạc (%) - Tỷ lệ mỡ (%)

- Tỷ lệ xương, da (%) - Độ dày mỡ lưng (cm) - Độ dài thân thịt (cm) - Diện tích mắt thịt (cm2)

1.1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và khả năng cho thịt

- Yếu tố di truyền

Giống luôn là yếu tố hàng đầu ảnh hưởng đến năng suất chăn nuôi Các giống gia súc khác nhau có khả năng tăng trọng, tiêu tốn thức ăn khác nhau, khả năng này phụ thuộc vào quá trình sinh trưởng của con vật Quá trình tích lũy các chất mà chủ yếu là protein, tốc độ và phương thức sinh tổng hợp protein phụ thuộc vào hoạt động của hệ thống gen điều khiển sự sinh trưởng của cơ thể

Theo nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy: mức độ tăng trọng hàng ngày của lợn nội rất thấp Đối với lợn Ỉ đực và lợn cái hậu bị từ sơ sinh đến 8 tháng tuổi tăng trọng lần lượt là 104 g và 173 g/ngày, lợn Móng Cái là 179 g và 197 g/ngày

Các giống lợn ngoại thuần và lợn lai có khả năng tăng trọng cao hơn Đối với lợn Landrace bình quân 5 tháng tăng trọng 621,59 g/ngày với lợn lai 3/4 và 7/8 lần lượt là 522,5 – 525,39 g/ngày Phùng Thị Vân và Cs) [22] Bên cạnh đó phương thức chăn nuôi cũng ảnh hưởng nhiều đến khả năng tăng trọng mặc dù trong cùng một giống

- Yếu tố dinh dưỡng

Dinh dưỡng là yếu tố rất quan trọng quyết định năng suất chăn nuôi Nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của lợn Vì vậy, bảo đảm

cân đối dinh dưỡng thì con vật mới phát huy được tiềm năng di truyền của nó Nếu dinh dưỡng kém kéo dài thì các yếu tố di truyền không những không phát huy theo hướng tích cực mà thậm chí còn ngược lại

- Thời gian nuôi dưỡng

Sự thay đổi thành phần hóa học mô cơ, mô mỡ của lợn chủ yếu xảy ra trong giai đoạn trước 4 tháng tuổi trên cơ sở quy luật sinh trưởng tích lũy các chất dinh dưỡng trong cơ thể lợn từ đó đưa ra các phương thức nuôi dưỡng

- Yếu tố chăm sóc quản lý

Các yếu tố: nhiệt độ, ẩm độ, cường độ chiếu sáng, diện tích chuồng nuôi … đều có tác động nhất định tới khả năng sinh trưởng tích lũy của lợn thịt Khi chăm sóc quản lý tốt sẽ giúp lợn tăng trọng nhanh và giảm giá thành trên một đơn vị chăn nuôi

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Các tác giả Nguyễn Ngọc Hùng và Cs, 2001 [7] đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ lysine/năng lượng trong khẩu phần đến các chỉ tiêu sản xuất của lợn thịt giống Yorkshire và con lai Yorkshire x Thuộc Nhiêu Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với lợn Yorkshire có tiềm năng nạc cao, tỷ lệ lysine/ năng lượng của khẩu phần ảnh hưởng có ý nghĩa đối với các tính trạng sinh trưởng như mức độ tăng khối lượng, lượng thức ăn tiêu thụ và tiêu tốn thức ăn/1kg tăng khối lượng Đối với tính trạng thân thịt mặc dù có ảnh hưởng nhưng không có sự khác biệt Ở cả hai đối tượng nghiên cứu trên, mức tăng trọng và tỷ lệ thịt nạc/thịt xẻ tăng lên đạt giá trị cao nhất ở mức 0,65 – 0,55 g lysine/MJ năng lượng tiêu hóa và sau đó tăng chậm hoặc có xu hướng giảm ở mức cao hơn là 0,75 – 0,65 lysine/MJ năng lượng tiêu hóa Từ kết quả này các tác giả đề nghị tỷ lệ lysine/năng lượng tiêu hóa thích hợp cho lợn Yorkshire là 0,65 – 0,55 gam lysine/MJ năng lượng tiêu hóa, của lợn lai

Yorkshire x Thuộc Nhiêu là 0,55 – 0,45 g lysine/MJ năng lượng tiêu hóa cho 2 giai đoạn 20 – 50 và 50 – 85 kg khối lượng cơ thể Đồng thời các tác giả cũng cho biết không nhận thấy sự tương tác giữa lysine và năng lượng đối với các tính trạng sinh trưởng và chất lượng thịt ở cả hai đối tượng đối tượng lợn là Yorkshire và Yorkshire x Thuộc Nhiêu

Các tác giả Vũ Thị Lan Phương và Đỗ Văn Quang (2001) [11] đã xác định tỷ lệ lysine/năng lượng thích hợp cho lợn sinh trưởng và lợn vỗ béo giống Yorkshire cho thấy: với các mức lysine khác nhau có ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu như tiêu tốn thức ăn của lợn trong giai đoạn từ sơ sinh – 8 tuần tuổi, khả năng thu nhận thức ăn và tốc độ tăng trọng của lợn giai đoạn cuối (8 – 16 tuần) Mức lysine là 0,65 g/MJDE đã làm giảm đáng kể tiêu tốn thức ăn (0,3 kg) so với mức 0,95 g/MJDE Ở giai đoạn từ 8 – 16 tuần tuổi, với mức lysine là 0,75 g/MJ và mức năng lượng là 12,5 MJDE/kg thức ăn cho khả năng thu nhận thức ăn và tăng trọng cao nhất (tương ứng 2,31 kg/con/ngày; 680 g/con/ngày) Mức lysine là 0,75 g/MJ và mức năng lượng 12,50 MJ/kg thức ăn cho kết quả thấp nhất về các chỉ tiêu trên (1,96 kg/con/ngày; 585 g/con/ngày) Các tỷ lệ lysine/năng lượng khác nhau không ảnh hưởng rõ rệt đến các chỉ tiêu phẩm chất thịt như tỷ lệ nạc, mỡ, xương, da và tỷ lệ thịt xẻ Các tác giả cũng xác định được khẩu phần ăn có năng lượng là 13,5 – 12,5 MJDE với tỷ lệ lysine/MJDE từ 0,65 – 0,55 g tương ứng với hai giai đoạn vỗ béo có hiệu quả kinh tế cao nhất

Lã Văn Kính và Cs, 1999 [8] nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung L – threonine vào khẩu phần cơ sở là tấm – cám hoặc ngô cho lợn thịt thu được kết quả: mức tăng trọng được cải thiện đáng kể, hiệu quả sử dụng thức ăn cho lợn ở giai đoạn sinh trưởng (20 – 50 kg) được nâng cao nhưng ít có tác dụng đối với lợn ở giai đoạn vỗ béo (50 – 100 kg) Bổ sung L- threonine