Có ba loại thành phần chính của chất hữu cơ có trong thức ăn:
carbohydrates (ví dụ cellulose và tinh bột), lipid (chất béo và các loại dầu) và protein.
Protein là một chất đạm nói chung gồm có protein thuần và đạm phi protein. Protein đóng vai trò quan trọng trong sựtăng trưởng, phát triển, sinh sản và sửa chữa của các cơ quan khác nhau. Protein là chất dinh dưỡng cơ bản, nó không thể được thay thế bằng dưỡng chất khác. Trong cấu trúc thức ăn chăn
nuôi, protein phân biệt với carbohydrate và lipid là do thành phần của nó nitơ
(N).
Protein thuần: là hợp chất cao phân tử, nó là một chuỗi acid amin liên kết với nhau bằng liên kết peptid. Nó bao gồm nhiều loại acid amin, là thành phần của các tế bào, máu, xương, cơ bắp, kháng thể, nội tiết tố, men, sữa, len và một loạt các cơ quan và mô.
Protein phân giải: là protein thô trong thức ăn tiêu thụ bởi bò, bị vi khuẩn dạ cỏ phá vỡvà được gọi là phân hủy protein ăn vào (DIP). Tỉ lệ suy thoái khác nhau giữa các protein thật khác nhau: một số có thể bị suy thoái gần như hoàn
toàn trong vòng 30 phút đầu tiên sau khi vào dạ cỏ, những cái khác có thể mất vài ngày. Các thành phần NPN của protein thô suy thoái gần như ngay lập tức.
Nhiều protein hoà tan trong thức ăn có thể bị phân giải một cách nhanh chóng nhất, đo hàm lượng protein hòa tan một cấu trúc thức ăn chăn nuôi có thể
cho biết tỉ lệ phân hủy protein thô này sẽ được nhanh chóng bị phá vỡ trong dạ
cỏ. Tuy nhiên, điều quan trọng là nhận ra một số nguồn protein hòa tan bị suy
thoái tương đối chậm.
Các sản phẩm cuối cùng của sự phân giải DIP (chủ yếu là amoniac và các acid amin) được sử dụng để xây dựng các tế bào vi sinh vật để thay thế những vi sinh vật liên tục được trôi từ dạ cỏ và cuối cùng vào ruột non.
Đồng thời với protein bị phân hủy trong dạ cỏ, dư lượng thức ăn chảy ra khỏi dạ cỏ thông qua dạ lá sách và dạ múi khế và vào ruột non. Vì vậy, khi tỉ lệ
protein suy thoái là chậm, so với tốc độ dòng chảy ra khỏi dạ cỏ, một số protein thoát khỏi vi khuẩn suy thoái.
15
Đạm phi protein (NPN): là thành phần có chứa nitơ nhưng không được
xem là đạm protein do chúng không có các acid amin tham gia vào cầu nối peptid.
Protein tiêu hóa: khoảng 80–85% của protein vi sinh vật và UIP chảy ra khỏi dạ cỏđược tiêu hóa trong ruột non. Tuy nhiên, phần UIP từ một số thức ăn tiêu hóa kém. Đặc biệt, thức ăn thô xanh và sản phẩm đã được xữ lý nhiệt cao có thể chứa protein hư hỏng do nhiệt, tồn tại trong cấu trúc thức ăn như acid chất tẩy nitơ không hòa tan (ADIN).
Mặc dù xử lý nhiệt vừa phải thực sự có thể cải thiện giá trị bypass của một số thức ăn, nhiệt quá mức có thể làm cho một phần của các UIP hoàn toàn khó tiêu hóa và không giá trị cho bò.
Protein thoát tiêu khỏi dạ cỏ (Protein Bypass): Protein Bypass ở đây là
những khẩu phần có protein mà vượt qua nguyên vẹn từ dạ cỏđến tá tràng. Tiêu hóa protein bypass là một phần của protein thoát qua thủy phân và hấp thu từ
ruột non. Protein bất hoạt là protein không lên men trong dạ cỏ cũng không tiêu hóa trong ruột non (T.J. Kempton and R.A. Leng, 1977).
Quá trình tiêu hóa protein ở gia súc nhai lại: các hợp chất chứa nitơ (N)
bao gồm protein thực và nitơ phi protein (NPN) có trong thức ăn được gia súc nhai lại ăn vào. Một phần sẽđược phân giải thành peptiol và acid amin bởi men proteaza và men peptidaza của vi khuẩn. Phần lớn các acid amin tiếp tục bị vi khuẩn lên men để biến thành ABBH, NH3 và CO2. Sau đó vi sinh vật dạ cỏ tổng hợp protein và acid amin cho cơ thể của chúng từ NH3. Cả vi khuẩn, protozoa và nấm đều có thể tham gia vào quá trình phân giải protein. Tuy nhiên, khoảng 30– 50% loài vi khuẩn trong dạ cỏ có khả năng phân giải protein và đóng góp hơn
50% hoạt động phân giải protein trong dạ cỏ. Sự tiêu hoá protein ở dạ cỏđã tạo ra một lượng lớn NH3cho môi trường lên men của vi sinh vật. Satter and Slyler (1974) đã đưa ra sơ đồtrao đổi protein ởđộng vật nhai lại.
16
Tốc độ phân giải protein bởi VSV trong dạ cỏthay đổi rất lớn và chịu ảnh
hưởng cấu trúc của phân tử protein, các mối liên kết nội phân tử và giữa các phân tử, các rào cản trơ như lignin trong tế bào và các nhân tố kháng dinh
dưỡng. Những yếu tố này phụ thuộc vào nguồn protein cũng như cách chế biến thức ăn. Cấu trúc của protein ảnh hưởng đến khảnăng tiếp cận của VSV, đó là
yếu tố quan trọng nhất quyết định đến tốc độ và tỉ lệ phân giải protein trong dạ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cỏ. Ngoài ra, nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến khảnăng phân giải hữu hiệu của protein, trong đó có lượng thu nhận thức ăn, tỉ lệ thô trên tỉ lệ tinh của khẩu phần; nguồn, chất lượng và khối lượng glucid và protein trong khẩu phần; pH dịch dạ cỏ; tác động phối hợp của các loại thức ăn; tần số cung cấp thức ăn;
nguồn bổ sung các vi chất dinh dưỡng cũng như các yếu tốmôi trường.
Quá trình phân giải protein thô trong dạ cỏ sinh ra một hỗn hợp gồm peptide, acid amin, NH3 và các acid hữu cơ, trong đó có cả một số acid mạnh nhánh sinh ra từ lên men các acid amin mạch nhánh. NH3 sinh ra cùng với các peptide mạch ngắn và acid amin tựdo được VSV dạ cỏ sử dụng để tổng hợp nên protein của chúng. Một số protein VSV bị phân giải ngay trong dạ cỏ và nguồn
nitơ của chúng cũng được tái sử dụng bởi VSV dạ cỏ.
Mặc dù NH3 có thểđược vi khuẩn sử dụng để tổng hợp protein tế bào của chúng, vi khuẩn không hạn chế việc phân giải protein để tự cung cấp đủ NH3 cho mình. Vi khuẩn phân giải càng nhiều protein khi chúng có nhiều thời gian thực hiện việc này. Bởi vì sinh trưởng của vi khuẩn bị hạn chế bởi năng lượng có thể
sử dụng được từ lên men hydratcarbon trong điều kiện yếm khí, NH3vượt quá nhu cầu của VSV sẽkhông được sử dụng. Lượng NH3vượt quá nhu cầu sẽđược gia súc hấp thu vào máu và gan để tổng hợp thành urê rồi thải ra ngoài qua nước tiểu. Ngược lại, thiếu NH3 làm giảm sựtăng sinh của VSV và vì thế mà giảm tốc
độ phân giải thức ăn trong dạ cỏvà lượng thức ăn ăn vào.
Sinh khối protein dạ cỏ sẽ theo dòng chất chứa dạ cỏ xuống dạ múi khế và ruột non. Trong ruột protein protein protein cùng với phần protein của thức ăn
không qua phân giải ở dạ cỏ (bypass protein) sẽđược tiêu hóa và hấp thu tương
tự như đối với động vật dạ dày đơn. Trong sinh khối protein VSV có khoảng 80% là protein thật có chứa đầy đủ các acid amin không thay thế với tỉ lệ cân bằng, phần còn lại chủ yếu là N có trong acid nucleic. Protein thật của VSV
được tiêu hóa khaongr 80–85% ở ruột một số acid amin có trong peptidoglycan của màng tếbào VSV không được vật chủ tiêu hóa.
17
Hình 2.8: Quá trình tiêu hóa và phân giải protein
Sơ đồ dưới đây cũng cho thấy khả năng tiêu hoá đạm phi protein của gia súc nhai lại. Nhiều tài liệu đã xác định gia súc nhai lại có thể sử dụng 25–35%
nitơ trong khẩu phần, từ nguồn đạm phi protein mà gia súc vẫn phát triển tốt
(Bùi Đức Lũng và ctv., 1995). Hiện nay urê được sử dụng rộng rãi nhất cho gia súc nhai lại. Với những khẩu phần nghèo protein nhưng có nhiều xơ mà được bổ
sung một lượng rỉ đường hay thức ăn tinh thích hợp, hiệu quả sử dụng protein khá rõ rệt. Có thể sử dụng so đũa, urê, bánh dầu bông vải để làm thức ăn bổ sung
đạm cho bò, nhất là trong chăn nuôi bò thịt (Nguyễn ThịĐan Thanh, 2007).