2. tổng quan tài liệu
2.2. Một số ph−ơng pháp đánh giá chất l−ợng protein
Nhiều tác giả thí nghiệm trên gà đã rút ra kết luận: nếu tính toán theo lý thuyết thì để tạo một quả trứng gà cần phải cung cấp 6,3 - 6,7 gam protein tiêu hoá cho tạo trứng và 3,3 gam protein tiêu hoá cho duy trì, nh− vậy chỉ cần khoảng 10 gam protein tiêu hoá là tạo đ−ợc 1 quả trứng. Nh−ng trong thực tế, để tạo 1 quả trứng cần phải cung cấp tới 18 - 20 gam protein tiêu hoá, nguyên nhân là do sự mất cân bằng axit amin trong khẩu phần.
Sự cân bằng các chất dinh d−ỡng trong khẩu phần ăn là vấn đề hết sức quan trọng trong dinh d−ỡng gia cầm. Đây là vấn đề mấu chốt để gia cầm có thể đạt năng suất tối đa với hiệu quả sử dụng thức ăn tốt nhất.
2.2. Một số ph−ơng pháp đánh giá chất l−ợng protein protein
2.2.1. Protein thô
Trong ngành dinh d−ỡng và thức ăn, ng−ời ta phân biệt hai loại protein là protein thô và protein thuần. Protein thô ao gồm tất cả các hợp chất có chứa nitơ, trong đó có nitơ protein (protein thuần - trong thành phần cấu trúc của nó chỉ chứa các axit amin) và nitơ phi protein. Đối với cơ thể gia cầm, protein thuần có giá trị rất cao, còn hợp chất nitơ phi protein thì hầu nh− không có giá trị. Bởi vì, gia cầm không có khả năng sử dụng đ−ợc hợp chất nitơ phi protein.
Protein thô đ−ợc xác định bằng cách đem hàm l−ợng nitơ tổng số trong thức ăn nhân với hệ số k (CP (%) = %N x k). k là hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô. Tr−ớc kia, chúng ta th−ờng sử dụng hệ số k = 6,25. Sở dĩ có hệ số 6,25 là bởi vì hàm l−ợng nitơ trong protein trung bình là 16% (100/16 = 6,25). Nh−ng trong thực tế, protein của các loại thức ăn khác nhau chứa một hàm l−ợng nitơ khác nhau. Cho nên, khi xác định hàm l−ợng protein thô của các loại thức ăn ng−ời ta dùng các hệ số khác nhau.
2.2.2. Giá trị sinh học của protein (Biological Value - BV)
Đây là ph−ơng pháp sinh học dùng để đánh giá chất l−ợng protein. Giá trị sinh học của protein, đ−ợc đo bằng tỷ lệ tiêu hoá và hấp thu của từng loại protein và l−ợng protein có thể đ−ợc tổng hợp trong cơ thể từ 100g protein ăn vào.
Để xác định giá trị sinh học của protein, ng−ời ta tiến hành thí nghiệm cân bằng nitơ, xác định l−ợng nitơ ăn vào, l−ợng nitơ bài xuất ra ở phân và n−ớc tiểu. Trên cơ sở các kết quả thu đ−ợc, giá trị sinh học của protein đ−ợc tính theo công thức 2.2.1.
N ăn vào - (N phân + N n−ớc tiểu)
BV(%) = --- x 100 (Công thức 2.2.1) N ăn vào - N phân
Năm 1909, Thomas - Mitchell - dẫn theo Vũ Duy Giảng (2001)[4] đã đ−a ra công thức tính giá trị sinh học đầy đủ hơn theo công thức 2.2.2.
Năn vào - [(N phân - N trao đổi trong phân) - (N n−ớc tiểu - N nội sinh)] BV(%)= --- x 100 Năn vào - (N phân - N trao đổi trong phân)
(Công thức 2.2.2) Một phần nitơ ở trong phân đ−ợc gọi là nitơ trao đổi, phần nitơ trao đổi này không có nguồn gốc từ thức ăn, bao gồm nitơ của dịch tiêu hoá, nitơ của xác vi sinh vật...; Nitơ nội sinh trong n−ớc tiểu là nitơ không trực tiếp lấy từ thức ăn mà do nitơ của các tế bào già cỗi phân giải tạo thành.
Từ công thức 2.2.2, ta có công thức rút gọn 2.2.3 và 2.2.4. (N n−ớc tiểu - N nội sinh) x 100
BV(%) =100 - --- (Công thức 2.2.3) N ăn vào - (N phân - N trao đổi trong phân)
N tích luỹ
BV(%) = --- x 100 (Công thức 2.2.4) N hấp thu
Hiệu quả sử dụng protein đạt tốt nhất nếu tỷ lệ giữa các axit amin của protein đó gần với tỷ lệ các axit amin mà nhu cầu con vật đòi hỏi. Hiệu qủa
này còn phụ thuộc vào tỷ lệ của các axit amin thay thế và không thay thế của protein. Nh− vậy sự cân đối giữa các axit amin (đặc biệt là axit amin không thay thế) trong khẩu phần ăn quyết định giá trị sinh học của protein. Bởi vì, thứ nhất, axit amin không thay thế là những axit amin mà cơ thể không thể tổng hợp đ−ợc từ những axit amin khác; Thứ hai, sự vắng mặt hoặc thiếu hụt bất kì một axit amin không thay thế nào trong khẩu phần đều gây ảnh h−ởng xấu đến việc sử dụng các axit amin khác trong quá trình tổng hợp protein (Grigorev, 1981)[5]; Thứ ba, những axit amin d− thừa không đ−ợc dự trữ ở trong tế bào mà sẽ bị sử dụng làm nguồn nguyên liệu để tạo năng l−ợng dẫn đến hiệu quả sử dụng protein kém, đồng thời làm tăng hàm l−ợng axit uric trong máu, ảnh h−ởng đến sức khoẻ của gia cầm (Singh, 1988)[76].
Ngày nay, các nhà dinh d−ỡng đã đ−a ra khái niệm về "protein lý t−ởng" hay "protein hoàn chỉnh". Theo Fuller (1981)[49], thì "protein lý t−ởng" là protein mà trong nó sự cân bằng axit amin đạt tới mức tối −u nhất so với nhu cầu và đ−ợc con vật sử dụng với hiệu quả cao nhất.
Giá trị sinh học của protein trong các loại thức ăn khác nhau thì khác nhau. Theo Bùi Đức Lũng (1995) - dẫn theo Nguyễn Thị Mai (2000)[11], giá trị sinh học của protein trong một số loại thức ăn thông dụng cho gia cầm nh−
sau: trứng 96%; thịt 74 - 77%; bột cá 74 - 90%; nấm men 70%; bột đỗ t−ơng rang 62 - 75%; khô đỗ t−ơng 63 - 76%; ngô 49 - 61%; hạt mạch 51 - 71%.
Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh đ−ợc rằng: khi sử dụng khẩu phần thức ăn với hàm l−ợng protein có giá trị sinh học cao thì chi phí protein nói riêng và chi phí thức ăn nói chung sẽ giảm, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
2.2.3. Tỷ lệ hữu hiệu protein (PER- Protein Efficiency Ratio)
Đây cũng là ph−ơng pháp sinh học để đánh giá chất l−ợng protein. Để xác định đ−ợc tỷ lệ hữu hiệu protein, ng−ời ta dùng ph−ơng pháp nuôi d−ỡng. Xác định số gam protein ăn vào và xác định số gam tăng trọng của cơ thể, sau
đó tính PER theo Mc.Donald, 1978[60] (tỷ lệ hữu hiệu protein đ−ợc xác định bằng tỷ lệ giữa số gam tăng trọng và số gam protein tiêu thụ).
Tăng trọng cơ thể (g) PER = ---
Protein tiêu thụ (g)
2.2.4. Thang giá trị hoá học của protein (Chemical Scores - CS)
Thang giá trị hoá học hay còn gọi là thang giá trị axit amin. Ph−ơng pháp này đ−ợc giới thiệu bởi Block và Mitchell (1946) - dẫn theo Vũ Duy Giảng (2001)[4]. Cơ sở của ph−ơng pháp này là xác định thành phần axit amin trong các loại thức ăn cần nghiên cứu, sau đó so sánh với thành phần axit amin của protein chuẩn (ng−ời ta đã lấy thành phần axit amin của protein trứng để làm chuẩn, vì hầu nh− 100% protein của trứng đ−ợc chuyển thành con gà con 1 ngày tuổi). Thang giá trị axit amin đ−ợc tính theo công thức 2.2.5.
mg axit amin trong 1 gam protein thí nghiệm
CS(%) = --- x 100 mg axit amin trong 1 gam protein chuẩn
(Công thức 2.2.5) Theo FAO và WHO (1982) - dẫn theo Vũ Duy Giảng (2001)[4] thì thành phần axit amin của protein chuẩn là:
axit amin Triptophan Metionin + xystin Izolơxin Valin Lơxin Lizin Phenylalanin mg/g Nitơ chuẩn 60 220 250 310 250 340 380
Ưu điểm của ph−ơng pháp này là xác định đ−ợc axit amin hạn chế mà ph−ơng pháp sinh học không biết đ−ợc và cho phép bổ sung những axit amin hạn chế.
Theo Belitz và Grosch (1999)[37] thì giá trị sinh học, tỷ lệ hữu hiệu và axit amin hạn chế của protein của một số loại thức ăn nh− sau:
Thức ăn Trứng Sữa bò Cá Đỗ t−ơng Gạo BV % 94 84 76 73 64 PER 3,9 3,1 3,5 2,3 2,2 Axit amin hạn chế - Metionin Treonin Metionin Lizin
2.2.5. Chỉ số axit amin cần thiết (Essential Amino Acid Index- EAAI)
Dựa trên nguyên tắc tính thang giá trị hóa học của Block và Mitchell (1946), Osez (1951) - dẫn theo Vũ Duy Giảng (2001)[4] đã đ−a ra ph−ơng pháp đánh giá chất l−ợng protein theo EAAI. Ph−ơng pháp này mới chỉ tính đối với các axit amin rất cần thiết, là những axit amin thiếu nhiều trong protein của thức ăn. Trên cơ sở biết % hàm l−ợng axit amin cần thiết có trong trứng gà và % hàm l−ợng axit amin cần thiết có trong thức ăn, ng−ời ta tính toán EAAI theo công thức 2.2.6 và 2.2.7.
n 100a 100b 100j
EAAI = --- x --- x ... x --- (Công thức 2.2.6) ae b e j e
Trong đó:
a, b, ...j: hàm l−ợng axit amin cần thiết có trong protein thức ăn (%) ae b e ... j e : là hàm l−ợng axit amin cần thiết có trong protein trứng (%) n: số l−ợng axit amin cần tính.
1 100a 100b 100j
Log EAAI = --- log --- + log --- + ... + log --- (Công thức 2.2.7) 10 ae b e j e
Ngoài các ph−ơng pháp trên, ng−ời ta còn sử dụng các ph−ơng pháp khác để đánh giá chất l−ợng của protein thức ăn nh− : giá trị thay thế protein, chỉ số axit uric, tỷ lệ axit amin trong huyết thanh,v.v...
2.3. ảnh h−ởng của hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô đến hàm l−ợng protein thô của thức ăn