III. QUAN HỆ GIỮA THỨC ĂN VỚI CÂC HÌNH THỨC NUÔI TRỒNG
14.1. ĐÔC TỐ TỰ NHIÍN
14.1.1. Độc tố có nguồn gốc thực vật
Thời xa xưa, phối hợp khẩu phần ăn cho câ chủ yếu dựa văo câc thức ăn có nguồn gốc từ động vật (Law et al., 1961). Ngăy nay, do sự hiểu biết về dinh dưỡng ngăy căng tăng, giâ thức ăn có nguồn gốc động vật vừa tăng cao lại vừa khơng đủ cung ứng kịp thời nín việc sử dụng thức ăn có nguồn gốc thực vật phối hợp trong khẩu phần ăn cho tôm, câ tăng nhanh một câch rõ rệt. Những thức ăn có nguồn gốc thực vật thường được sử dụng phổ biến lă hạt đỗ tương, lạc vă câc sản phẩm phụ từ công nghiệp chế biến như bê đậu nănh, khô dầu lạc, khô dầu bông... Đđy lă những loại thức ăn được nhiều nhă khoa học trín thế giới vă trong nước nghiín cứu nhằm thay thế với tỷ lệ thích hợp câc loại thức ăn có nguồn gốc động vật trong khẩu phần ăn của ĐVTS. Tuy nhiín, một vấn đề cần đối mặt khi sử dụng nguồn thức ăn năy lă câc độc tố lăm cản trở đến khả năng tiíu hóa câc chất dinh dưỡng có trong câc loại thức ăn năy.
Chất ức chế trypsin (Trypsin inhibitor - I-trypsin) trong đỗ tương
Đỗ tương lă một trong những nguồn protein thực vật quan trọng thay thế bột câ. Đỗ tương thường được bổ sung ở dạng viín trong khẩu phần ăn của câ da trơn vă câc loại câ khâc với một lượng hạn chế do có chứa nhiều chất ức chế (anti-metabolites) mă chủ yếu nhất lă chất ức chế trypsin. Chất ức chế trypsin lă một protein hình cầu có khối lượng phđn tử 21.500 (Liener vă Kakade, 1980). Nó lăm chậm sinh trưởng của gă, chuột, câ hồi (rainbow trout), câ da trơn, câ chĩp vă câc loại khâc, vă gđy ra triệu chứng phình to tụy ở gă vă chuột do tụy tăng cường hoạt động quâ mức để đâp ứng nhu cầu cao việc cung cấp enzyme trypsin cần thiết cho cơ thể (Sandholm et al. 1976). Nó khơng lăm phình to tụy ở bí, lợn, chó (Liener vă Kakade, 1980). Tuy nhiín, Robinson et al (1981) mổ khâm tụy câ da trơn nuôi bằng khô đỗ tương ở câc mức I-trypsin khâc nhau không thấy ảnh hưởng gì. Bằng chứng đó cho thấy cơ chế giảm sinh trưởng do đỗ tương rất phức tạp không đơn giản chỉ có ức chế tiíu hóa protein. Xử lý nhiệt có thể giảm hoạt tính của I-trypsin. Điều kiện nhiệt vă ẩm vă thời gian khi xử lý đỗ tương phụ thuôc loại vật. Nhiệt độ không đủ khơng hoạt hóa được I-trypsin sẽ ức chế tiíu hóa protein (Dabrowska, Kozak, 1979), nhưng quâ nhiệt lăm giảm một số axit amin sẵn có trong đỗ tương, đặc biệt lysine (Riesen et al. 1947; Evans vă Butts, 1951).
Viola et al. (1982) nghiín cứu trín câ chĩp, kết luận rằng khơ đỗ tương có mức năng lượng vă hăm lượng lysine thấp hơn 10 -15% so nhu cầu. Câc tâc giả đề nghị chỉ nín thay thế một phần bột câ bằng đỗ tương, nếu thay thế hoăn toăn sẽ tăng chi phí bổ sung axit amin vă tăng mức lipid. Họ còn chỉ ra rằng bột câ chứa một số chất kích thích sinh trưởng chưa định rõ tín mă trong đỗ tương khơng có.
Andrew vă Page (1974) phât hiện thấy khi thay thế bột câ bằng đỗ tương cùng mức N lăm giảm đâng kể sinh trưởng vă hiệu quả sử dụng thức ăn câ da trơn.
Robinson et al (1981) thử nghiệm ảnh hưởng xử lý nhiệt lín I-trypsin trong khẩu phần câ da trơn vă cho thấy lăm giảm sinh trưởng vă hiệu quả sử dụng thức ăn khi khẩu
(1985), họ đê khơng tìm thấy ảnh hưởng của I-trypsin ở câ da trơn khi nuôi khẩu phần chứa 3,6 TIU trong một thí nghiệm khâc.
Câc nghiín cứu trín phât hiện nhiều đặc tính quan trọng về ảnh hưởng của I-trypsin trong nuôi trồng thủy sản. Đặc điểm thứ nhất lă độ nhạy cảm với I-trypsin khâc nhau ở câc đối tượng thử nghiệm. Câ hồi (Rainbow trout) nhạy cảm hơn, câ da trơn có sức khâng hơn, trong khi câ chĩp nằm ở vị trí trung gian. Đặc điểm thứ hai lă xử lý nhiệt khơ đỗ tương thương mại khơng có quy trình chuẩn nín có mức I-trypsin khâc nhau giữa câc mẫu phđn tích. Trín cơ sở kinh tế vă ưu điểm sinh học, nín dùng ngun hạt đỗ tương (khơng ĩp dầu) sau khi xử lý nhiệt để lăm thức ăn, ít nhất cho loại câ hồi năy (Smith 1977). Đặc điểm thứ ba lă bổ sung amino acid vă khoâng cho kết quả khả quan có thể do sai khâc câc giống, vă chất lượng khô đỗ tương. Đặc điểm thứ tư lă rất ít câc nghiín cứu trín câ về ảnh hưởng của I-trypsin lín tụy.
Phytic acid
Phytic acid - hexaphosphate của myo-inositol lă thănh phần của hầu hết câc sản phẩm hạt cốc vă khô dầu như đỗ tương, bông, oliu… Ở chuột, phytate gđy ảnh hưởng đâng kể đến sinh trưởng đặc biệt khi có mức Ca cao trong khẩu phần (Moris vă Ellis 1980). Phytate có khả năng kết hợp với câc cation như Ca, Mg vă Zn, vă nhất lă P có trong thực vật thănh hợp chất khơng thích hợp cho động vật (Smith 1977). Điều năy có thể giải thích lợi ích của bổ sung khoâng dưới dạng khẩu phần chứa đỗ tương (Ketola 1975). Nhiều nghiín cứu chỉ ra
rằng hăm lượng axit phytic cao kìm hêm sinh trưởng, chuyển hóa protein vă chức năng tuyến giâp, vă tăng tỷ lệ chết ở câ (Richardson et al. 1985; Satoh et al. 1983).
Glucosinolate (GL)
Glucosinolate (thioglucoside) được hình thănh tự nhiín trong câc thực vật dạng hình chữ nhật như bắp cải, súp lơ, cải dầu, cải xoăn… GL bao gồm 5-vinyloxazolidine- thione, nitrite hữu cơ, isothiocyanate vă ino thiocyanate (R-N=C=S). Tất cả câc sản phẩm thủy phđn GL lă những hợp chất antithyroid (Van Etten 1969; Tookey et al 1980). GL không tự gđy độc nhưng khi thủy phđn bởi enzyme myrosinase tạo câc hợp chất lăm suy yếu chức năng tuyến giâp vă gđy câc ảnh hưởng có hại khâc (Tookey et al 1980; Van Etten vă Tookey 1983).
GL trở nín được chú ý đặc biệt khi sử dụng khô cải dầu - nguồn protein rẻ tiền - trong khẩu phần ăn của câ hồi. Hơn nữa, ngoăi chất GL, khơ cải dầu cịn chứa câc hợp chất độc khâc như axit erucic, tannin vă câc phenolic khâc, I-trypsin vă axit phytic. GL từ
nguồn cải dầu gđy cường năng tuyến giâp vă giảm thyroxine (T4) huyết thanh ở câ hồi (Yurkowski et al 1978).
Gossypol
Hạt bông lă nguồn bổ sung protein cho vật ni vă câ với lượng hạn chế vì chứa nhiều độc tố tư nhiín. Độc tố được biết nhiều nhất lă gossypol trong tuyến sắc tố mău văng. Câc tuyến sắc tố chứa 2,4-4,8% của hạt vă gossypol 39-50% khối lượng tuyến (Berardi vă Goddblatt 1980). Xử lý nhiệt, ẩm hạt bông
chuyển gossypol tự do thănh liín kết vă khơng gđy độc cho động vật. Phương phâp chế biến hiện nay có thể loại trừ 80-90% gossypol, như vậy sử dụng khô dầu cotton lăm thức ăn cho vật nuôi khâ an toăn ngoại trừ một số loại quâ mẩn cảm như lợn (Singleton vă Kratzer, 1973).
Thí nghiệm xâc định ảnh hưởng của gossypol trín rainbow cho thấy câ chậm sinh trưởng khi hăm lượng 290ppm gossypol tự do trong khẩu phần (Herman, 1970). Tuy nhiín, kết quả TN của Roehm et al (1967) không thấy ảnh hưởng đến tăng trọng của rainbow khi ăn 250ppm gossypol acetate trong 18 thâng liền.
Thí nghiệm của Dorsa et al (1982) trín câ da trơn cho ăn khơ dầu bơng vă gossypol acetate thì sinh trưởng giảm 17% ở khẩu phần khô dầu bông. Trong khi, Tilapia aurea đề khâng với gossypol vă với mức dưới 0,18% không ảnh hưởng tăng trọng.
Ảnh hưởng của gossypol với câc loăi câ khâc chưa được biết rõ. Sức khâng gossypol rất khâc nhau ở câc loăi câ như câ hồi, câ da trơn, câ rophi, vă mức gossypol vượt quâ ngưởng đề khâng lăm giảm sinh trưởng, tích lũy mơ vă thay đổi mơ bệnh.
Alkaloid
Alcaloid lă nhóm độc tố thực vật lớn vă đa dạng. Alkaloid lă những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ vă có tính kiềm nhẹ, đa số có nguồn gốc từ thảo mộc, chỉ với một liều rất nhỏ cũng tạo ra tâc dụng sinh học rất mạnh trín cơ thể. Chất alkaloide đơn giản được tổng hợp sớm nhất văo năm 1886 lă chất coniine, tín hóa học lă 2 - propyl - piperidine (C5H10NC3H7). Đđy lă chất mă ngăy xưa người xấu sử dụng để đầu độc nhă triết học vĩ đại Socrates. Hiện nay, người ta tìm thấy có gần 6000 chất alkaloid khâc nhau vă có khoảng 30 trong số năy đê được sử dụng rộng rêi trong y học vă được nghiín cứu kỹ. Ví dụ: chất nicotine trong cđy thuốc lâ được sử dụng để lăm thuốc trừ sđu, cafein trong hạt că phí, cocaine trong cđy coca để lăm hưng phấn thần kinh, morphine trong nhựa cđy â phiện được sử dụng để lăm thuốc giảm đau, reserpine trong cđy dừa cạn lăm thuốc giảm đau, atropin được tìm thấy trong cđy că độc dược (belladonna) để lăm thuốc giên đồng tử (Encarta, McRosoft, 1997). Theo tăi liệu của Petterson (1991) thì alkaloid được chia ra lăm 3 nhóm: nhóm alkaloid thực (True - alkaloids), nhóm alkaloid giả (Pseudo - alkaloids) vă nhóm tiền alkaloid (Proto - alkaloids). Những alkaloid được biết rõ nhất lă trong cđy khoai tđy vă trong cỏ lupin. Ngăy nay, người ta còn biết được trong một số cđy nhiệt đới cũng có nhiều alkaloid. Ví dụ: cđy vơng nem (Erythrina sp) có chứa trín 60 loại alkaloid. Alkaloid có chứa nhiều trong hạt Erythrina americana, E. breviflora (Sotelo, 1930).
Phần củ khoai tđy trồi lín trín mặt đất có vỏ xanh vă phần củ khoai tđy có chứa chất solanin. Khi thủy phđn nó giải phóng ra đường, vì vậy người ta gọi nó đúng nghĩa hô học lă câc glucoside cũng được.
Trín người: hiện tượng ngộ độc solanin thường xảy ra do ăn củ khoai tđy mọc mầm. Tùy theo giống khoai tđy mă hăm lượng solanin có khâc nhau. Giống khoai tđy Rosevall ở Angieri có chứa đến 0,49g solanin/1kg ruột củ vă 1,22g/1kg vỏ củ. Câc giống khâc có hăm lượng solanin thấp hơn, trung bình 0,04 - 0,07 g/kg ruột củ vă 0,30 - 0,55 g/kg vỏ củ. Khi khoai tđy mọc mầm thì solanin có thể lín đến 1,34g/kg củ. Liều gđy chết người của salonin từ 0,2 - 0,4 g/1kg thể trọng người.
Triệu chứng ngộ độc trín người ở thể nhẹ lă đau bụng, tiíu chảy rồi sau đó tâo bón. Thể nặng thì giên đồng tử vă liệt nhẹ hai chđn. Khi khu thần kinh bị tí liệt dẫn đến ngừng hơ hấp, ngừng tim vă tử vong.
Trín động vật: Trong thực tiễn chăn ni trín đồng cỏ chăn thả có một số loăi thực
một loại chất độc gđy bệnh cho gia súc trín đồng cỏ xứ ơn đới, trước đđy người ta gọi tín bệnh do loại cỏ năy gđy ra lă lupinozis. Sau năy, xâc định trong cđy cỏ Lupin có chứa nhiều loại alkaloid mă trong đó có chất kinolizidin lă rất độc gđy hại cho gan, lăm thoâi hoâ vă mỡ hoâ gan. Alkaloid trong loại cỏ năy khơng bị phâ hủy bởi qúa trình phơi vă sấy, do đó sự ngộ độc trín gia súc thường xảy ra khi cho bị ăn cỏ Lupin khơ. Theo tăi liệu của Humphreys (1988) thì sự ngộ độc do loại cỏ năy xảy ra ở bò sữa mang thai kỳ cuối hoặc mới đẻ còn gđy ra bệnh ketosis cho bò.
Trong một số cỏ họ đậu thuộc giống Medicago sativa sau một thời gian dăi trồng để lấy hạt cỏ giă tích lũy chất độc được biết lă chất latirin còn lă loại alkaloid gđy ngộ độc cho gia súc ăn nhiều. Triệu chứng bệnh xuất hiện trín hệ thần kinh dẫn đến bại liệt người ta gọi lă bệnh latirizmus.
Biện phâp phòng ngừa: ngđm nước vă rửa nhiều lần có thể lăm giảm chút ít alkaloid. Tuy vậy, điều quan trọng lă về mặt di truyền, người ta cố gắng tuyển chọn giống có hăm lượng alkaloid thấp.
Nhóm chất tannin
Tannin lă một hợp chất ester giữa đường glucose vă một nhóm chất khâc, thường lă một phức hợp của axit phenolic hoặc axit oxyphenolic. Nếu đem thủy phđn ra ta thu được đường glucose vă một thănh phần khâc khơng phải đường, đó lă axit gallic vă m - digallic, như thế ta gọi lă "gallotannins". Ngoăi ra, người ta cịn biết có một loại tannin khâc gọi lă "ellagitannins" nếu cắt liín kết ra ta thu được axit ellagic. Theo Kumar vă D’Mello (1995) thì tannin lă những hợp chất có chứa phenolic hịa tan, có phđn tử lượng >500, có khả năng kết tủa với gelatin vă câc protein trong môi trường nước. Trong thực vật có 2 loại tannin: một loại tannin có khả năng thủy phđn gọi lă hydrolysable tannin (HTs) vă một loại khơng có khả năng thủy phđn gọi lă condensed tannin (CTs).
Tannin phđn bố rất rộng trong câc loại thực vật, tuy nhiín có loại thực vật chứa nhiều, có loại ít. Thực vật căng giă, đê hóa gỗ thì tannin căng nhiều. Chất gallotannin có nhiều trong lâ cđy non cđy Shin - oak (Quereus havardi) gđy tổn thất lớn cho động vật chăn thả trong mùa nó phât triển gia súc phải sử dụng loại cđy năy (Pigeon et al.,1962) ở Bắc Mỹ. Một dẫn chứng khâc về loại độc tố năy đê gđy thiệt hại kinh tế khâ lớn trong chăn ni, đó lă một loại cđy ở chđu Úc: Terminalia oblongata (Evereist, 1974; Payner, 1975). Độc tố của nó cịn có ở cđy Acacia salicina.
Từ xa, người ta biết sử dụng tannin để thuộc da, bảo vệ chất đạm chống lại sự lín men phđn giải của vi khuẩn. Một hướng khâc, người ta còng sử dụng tannin để lăm se niím mạc ruột trị câc bệnh tiíu chảy.
Cơ chế tâc động của tannin trong dinh dưỡng động vật: phản ứng với protein gđy kết tủa vă biến tính protein lăm cho nó trở nín khó tiíu hóa. Trong câc loại cđy cao lương, những giống ngun thủy hăm lượng tannin rất cao. Những giống cao lương cải tiến có hăm lượng protein khâ cao (11 - 13%) nhưng vì có chứa tannin nín khả năng tiíu hóa kĩm, protein bao bọc xung quanh hạt tinh bột, dưới tâc động của tannin lăm cho nó kết tủa, tiíu hóa kĩm, từ đó tỉ lệ tiíu hóa tinh bột còng kĩm theo. Nếu cao lương được hấp hơi hoặc ĩp dẹp lăm khô cho gia súc ăn sẽ tiíu hóa tốt hơn rất nhiều.
Tannin cịn có ảnh hưởng như một chất khâng dinh dưỡng. Sự có mặt của tannin trong một văi cđy cỏ lăm thức ăn gia súc quan trọng không những lăm giảm khả năng tiíu hóa, mă cịn lăm giảm tính ngon miệng của gia súc, lăm thay đổi trao đổi chất trong dạ cỏ vă gđy hại cho động vật.
Câc axit bĩo cyclopropene
Câc axit bĩo cyclopropene (CPFA), axit sterculic, malvalic lă câc axit trong thực vật họ Malvale. Khô dầu bơng chứa câc CPFA nói trín. Hăm lượng CPFA trong dầu bông khoảng 0,6-1,2% (Bailey et al. 1966). CPFA cịn có trong khơ dầu loại bỏ dầu nhưng hăm lượng phụ thuộc dầu còn lại, khoảng 0,01% khi chế biến bằng phương phâp hiện đại (Levi et al., 1967) vă tỷ lệ giữa axit sterculic vă malvic lă 2:1. Nếu khẩu phần chiếm 20-30% khô dầu bông - thường dùng cho câ hồi - thì CPFA có 20-30ppm. Như vậy, chỉ có 7-10% axit sterculic hữu hiệu có trong khẩu phần câ
hồi. Mức năy không đủ gđy ảnh hưởng sinh trưởng ở câ, đặc biệt câ lớn.
Một trong câc ảnh hưởng của CPFA đến động vật có vú vă lớp chim lă ức chế hệ thống enzyme desaturase axit bĩo (Raju vă Reiser, 1967; Johnson et al., 1969) vă câ rainbow (Roehm et al., 1970). Một số ảnh hưởng khâc lín câ rainbow lă lăm biến đổi trao đổi lipid (Truthers et al., 1975), biến đổi thănh phần vă cấu trúc lipid (Scarpelli
et al., 1974), biến đổi hoạt tính của oxidase chức năng trong gan vă câc enzyme khâc (Eisele et al., 1978, 1983), tăng tỷ lệ khối lượng giữa gan vă cơ thể (Hendricks et al., 1980)... Dầu bông chứa 0,35% CPFA được sử dụng trong khẩu phần 7,5% lăm cho 30% câ có khối u trong gan lúc 12 thâng. Khẩu phần năy chứa khoảng 90ppm axit sterculic.