2. tổng quan tài liệu
2.3.ảnh h−ởng của hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thôđến hàm
2.3.1. Khái niệm về hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô
Nh− chúng ta đã biết, protein thô của thức ăn đ−ợc xác định bằng cách lấy hàm l−ợng nitơ tổng số có trong thức ăn nhân với hệ số k và k đ−ợc gọi là hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô.
Tr−ớc kia, ng−ời ta th−ờng lấy k = 6,25 và hệ số 6,25 đ−ợc dùng cho tất cả các loại thức ăn. Bởi vì, hàm l−ợng nitơ của protein trung bình là 16%, vì vậy một chất hữu cơ chứa A gam nitơ thì l−ợng protein của chất hữu cơ đó sẽ là: A x 100/16 hoặc nhân với 6,25. Nh− vậy protein thô của một loại thức ăn bằng l−ợng nitơ của thức ăn đó nhân với hệ số 6,25. Nh−ng thực tế, protein của các loại thức ăn khác nhau chứa một hàm l−ợng nitơ khác nhau, cho nên khi xác định protein thô của các loại thức ăn khác nhau ng−ời ta đã dùng các hệ số khác nhau.
2.3.2. Ph−ơng pháp xác định
Để xác định đ−ợc hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của các loại thức ăn thì cần phải thực hiện các b−ớc sau:
+ Thuỷ phân mẫu
+ Xác định tỷ lệ axit amin của mẫu và tỷ lệ nitơ của mẫu theo công thức phân tử của axit amin.
Để phân tích axit amin th−ờng qua 5 quá trình thuỷ phân: 3 quá trình thuỷ phân trong axit theo các thời gian khác nhau th−ờng là 24, 48 và 72 giờ. Một qúa trình thuỷ phân axit đặc biệt. Tiếp theo oxy hoá performic axit đối với xysteic axit và sunphon metionin và một lần thuỷ phân kiềm để xác định
triptophan (tuy nhiên có nhiều mẫu chỉ cần một lần thuỷ phân axit trong 24 giờ là đ−ợc).
Khó khăn nhất của phân tích thành phần axit amin là sự phá huỷ của các axit amin trong quá trình thuỷ phân axit (đặc biệt là các axit amin quan trọng nh−: metionin + xystin, lizin, treonin và triptophan). Protein của các loại thức ăn là khác nhau, cho nên mỗi loại nguyên liệu thức ăn phải áp dụng ph−ơng pháp thuỷ phân riêng biệt.
Việc xác định hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của từng loại thức ăn là rất khó khăn. Cho nên FAO (2002)[46] đã khuyến cáo rằng với các n−ớc đang phát triển trong điều kiện ch−a xác định đ−ợc hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của các loại thức ăn thì nên sử dụng các hệ số của các n−ớc phát triển đã công bố.
2.3.3. ảnh h−ởng của hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô đến hàm l−ợng protein thô của thức ăn
Phần 2.3.1 đã cho biết: hàm l−ợng protein thô của một loại thức ăn nào đó sẽ bằng l−ợng nitơ tổng số nhân với hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của loại thức ăn đó.
Tr−ớc kia, chúng ta coi hàm l−ợng nitơ trong protein trung bình là 16% và hệ số 6,25 đã đ−ợc dùng để tính hàm l−ợng protein thô cho tất cả các loại nguyên liệu thức ăn. Nh−ng nhiều tác giả đã chứng minh đ−ợc rằng hàm l−ợng nitơ trong các loại protein thức ăn khác nhau thì khác nhau và dao động trong khoảng từ 14 đến 19%. Từ sự nghiên cứu này, các nhà dinh d−ỡng đã đ−a ra đ−ợc hệ số chyển đổi nitơ thành protein thô của các loại thức ăn khác nhau. Ví dụ nh−: Mc.Donald (1995)[61], cho biết hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của hạt bông là 5,3; đỗ t−ơng là 5,71; sữa bột là 6,38 và thịt, trứng là 6,25. Peter và Vernon (1980)[69], xác định đ−ợc hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của lúa mỳ là 5,33-5,83, của ngô là 5,65, của đỗ t−ơng là 5,71, của khô lạc là 5,46, của cao l−ơng là 5,65 và của đậu Hà Lan là 5,44. Năm 1990
Mossé[63] cũng cho biết hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của ngô là 5,65; đỗ t−ơng là 5,52; gạo là 5,17 và lúa mỳ là 5,33.
Nhìn vào các hệ số trên, chúng ta nhận thấy: có nhiều loại thức ăn có hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô thấp hơn 6,25 (ngô, đỗ t−ơng, gạo,...), nh−ng cũng có loại thức ăn có hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô bằng 6,25 (trứng và thịt) và cũng có loại thức ăn lại có hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô cao hơn 6,25 (sữa bột). Do đó, nếu chúng ta sử dụng 6,25 làm hệ số chung để tính hàm l−ợng protein thô của tất cả các loại nguyên liệu thức ăn thì sẽ dẫn đến tr−ờng hợp có loại thức ăn có hàm l−ợng protein thô cao hơn thực tế và có loại thức ăn có hàm l−ợng protein thô thấp hơn thực tế. Chính điều này đã gây ra những sai số khi xác định hàm l−ợng protein thô trong các nguyên liệu thức ăn. Và nh− vậy nó sẽ ảnh h−ởng đến hàm l−ợng protein thô trong các khẩu phần ăn, từ đó ảnh h−ởng đến sức sản xuất của vật nuôi.
Để tính đ−ợc chính xác hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của từng loại protein thức ăn thì tr−ớc hết phải xác định đ−ợc thành phần axit amin có trong protein, sau đó phân tích thành phần hoá học của axit amin để xác định hàm l−ợng nitơ có trong từng axit amin. Cuối cùng, chúng ta mới tính đ−ợc hàm l−ợng nitơ có trong protein. ở đây, chúng tôi đã sử dụng bảng "Thành phần hoá học của axit amin" của Dunn (1959)[44] để làm rõ ảnh h−ởng của việc xác định thành phần axit amin có trong protein đến hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô (Bảng 1).
Nhìn vào bảng 1, chúng ta nhận thấy hàm l−ợng nitơ trong axit amin biến động rất lớn từ 7,73% đến 32,16%. Cụ thể, hàm l−ợng nitơ trong acginin là 32,16%; trong histidin là 27,09%; trong lizin là 19,16%; trong metionin là 9,39%; ... và thấp nhất là trong tyrozin, hàm l−ợng nitơ trong tyrozin là 7,73%.
Bảng 1. Thành phần hoá học của axit amin
(Handbook of Chemistry and Physics, M. S. Dunn, 1959)
Thành phần các nguyên tố (%) Axit amin Công thức
phân tử Khối l−ợng phân tử C H O N Alanin C3H7O2N 89,10 40,44 7,92 35,92 15,72 Acginin C6H14O2N4 174,21 41,37 8,10 18,37 32,16 Axit Aspartic C4H7O4N 133,11 36,09 5,30 48,09 10,52 Xystin* C6H12O4N2 S2 240,29 29,99 2,10 26,63 11,66 Axit glutamic C5H9O4N 147,13 40,81 6,17 43,50 9,52 Glyxin C2H6O2N 75,07 31,10 7,61 42,63 18,66 Histidin C6H9O2N3 155,16 46,44 5,85 20,62 27,09 Hydroxyprolin C5H9O3N 131,13 45,79 6,92 36,61 10,68 Izolơxin C6H13O2N 131,17 54,94 9,98 24,40 10,68 Lơxin C6H13O2N 131,17 54,94 9,98 24,40 10,68 Lizin C6H14O2N2 146,19 49,29 9,65 21,90 19,16 Metionin** C5H11O2N S 149,21 40,25 7,43 21,45 9,39 Phenylalanin C9H11O2N 165,19 65,44 6,71 19,37 8,48 Prolin C5H9O2N 115,13 52,16 7,88 27,79 12,17 Serin C3H7O3N 105,10 34,28 6,72 45,67 13,33 Treonin C4H9O3N 119,12 40,33 7,62 40,30 11,76 Triptophan C11H12O2N2 204,22 64,66 5,92 15,70 13,72 Tyrozin C9H11O3N 181,19 59,66 6,12 26,49 7,73 Valin C5H11O2N 117,15 51,26 9,47 27,32 11,96 * 29,62% S; ** 21,48% S.
Bởi vậy, nếu protein nào mà trong thành phần của nó có chứa nhiều axit amin kiềm (acginin, histidin, lizin) thì hàm l−ợng nitơ của nó sẽ cao, và ng−ợc lại, protein nào mà trong thành phần của nó có chứa nhiều axit amin tyrozin thì hàm l−ợng nitơ của nó lại rất thấp. Vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để xác định đ−ợc chính xác hàm l−ợng nitơ có trong protein, để từ đó xác định đ−ợc hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của mỗi loại thức ăn.
Trong điều kiện hiện nay ở n−ớc ta, việc xác định hệ số chuyển đổi nitơ thành protein thô của các loại protein thức ăn là rất khó khăn. Chính vì vậy mà trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng hệ số của các tác giả n−ớc ngoài để tính hàm l−ợng protein thô của các loại nguyên liệu thức ăn.