Axit amin là thành phần cơ bản của protein. Nó chứa 2 nhóm chức là cacboxyl - COOH mang tính axit và nhóm amin - NH2 mang tính kiềm. Tất cả
các axit amin ñược phát hiện trong protein thuộc nhóm ỏ - amino axit vì hầu hết nhóm amin của các axit amin ñều nằm ở vị trí Cỏ.
Axit amin có công thức cấu tạo chung là: R
CỏH
H2N COOH
Hiện nay, người ta ñã phát hiện ñược trên 150 loại axit amin khác nhau. Nhưng ñể tạo thành protein của cơ thểñộng thực vật chủ yếu có 22 axit amin tham gia.
* Axit amin thay thế và axit amin không thay thế
0,0016 x W + 0,18 x ∆W + 0,07 x ∆W x 0,82 + 0,12 x ∆E CP =
vật người ta chia axit amin thành 2 loại:
Axit amin không thay thế là những axit amin mà cơ thểñộng vật không thể tự tổng hợp ñược hoặc không thể tạo thành bằng cách chuyển hóa từ các axit amin khác. ðộng vật buộc phải lấy các axit amin ñó từ thức ăn. Ở gia cầm có 10 loại axit amin không thay thế là arginin, lysine, histidin, leucin, isoleucin, valin, methionin, treonin, tryptophan và phenylalanin. Riêng glixin là axit amin không thay thế với gia cầm con còn với gia cầm trưởng thành thì nó là axit amin thay thế (Nguyễn Thị Mai, 2008 [17]).
Theo Nguyễn Duy Hoan và cộng sự (1999) [10] lysine ñược coi là một trong các axit amin không thay thế quan trọng nhất. Nó có tác dụng làm tăng tốc ñộ sinh trưởng, tăng sức sản xuất trứng, cần thiết cho tổng hợp nucleproteit hồng cầu, cho sự trao ñổi bình thường của azot, tạo sắc tố
melanin của lông, da. Nếu thiếu nó sẽ làm ñình trệ sự phát triển, làm giảm năng suất trứng, thịt của gia cầm, làm giảm lượng hồng cầu, huyết sắc tố và tốc ñộ chuyển hóa canxi, photpho, gây còi xương, thoái hóa cơ, làm rối loạn hoạt ñộng sinh dục. Lysine có nhiều ở trong protein bột cá (8,9%), sữa khô (7,9%), men thức ăn (6,8%), khô dầu ñậu tương (5,9%) và có ít lysine ở
trong Protein của ngô (2,9%), gạo (3,3%), Khô dầu lạc (3,3%), khô dầu hướng dương (3,4%).
Yêu cầu lyzin trong khẩu phần thức ăn cho gia cầm phụ thuộc vào giống, tuổi và tính năng sản xuất của gia cầm: Gà thịt (Broiler) yêu cầu 1,0 - 1,1%, vịt ñẻ 0,8% trong thức ăn hỗn hợp.
ðể làm giầu và ñảm bảo yêu cầu lysine trong khẩu phần thức ăn, nhiều nước
ñã tổng hợp ñược L - lysine từ vi sinh vật, hoặc hóa chất. Bổ sung L - lysine vào thức ăn hỗn hợp cho gia cầm có lợi ích sau:
- Cân ñối ñược nguồn thức ăn nghèo Protein trong ñó nghèo Lyzin.
- Giảm Protein từñộng vật (bột cá, bột thịt, xương) những nguyên liệu ñắt tiền. - Giảm Protein thô trong TAHH, ñi ñến giảm giá thành thức ăn.
Axit amin thay thế là các axit amin mà cơ thểñộng vật có thể tổng hợp
ñược hoặc tạo ñược bằng cách chuyển hóa từ các axit amin khác nhau. Người ta ñã xác ñịnh ñược 13 axit amin thay thế trong cơ thể gia cầm ñó là: alanin, asparaginin, aspartic, xystin, glutamic, glyxin, hydroprolin, prolin, serin, xitrulin, tyrozin, xystein và hydroxylizin. Axit amin thay thế này có thể không cần thiết phải cung cấp qua thức ăn (Nguyễn Thị Mai, 2008 [17]).
Sự phân chia axit amin thành axit amin thay thế và không thay thế chỉ
là tương ñối. Một axit amin là thay thế hoặc không thay thế còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tiêu chuẩn ñánh giá (sinh trưởng, duy trì, cân bằng nitơ), tuổi con vật, sự có mặt của các axit amin khác trong khẩu phần, sự cung cấp các chất dinh dưỡng khác (ñặc biệt là vitamin) và trạng thái sinh lý của con vật.
* Axit amin hạn chế
Trong khẩu phần thức ăn của gia cầm có các axit amin mà hàm lượng của nó thấp hơn so với nhu cầu của con vật từñó làm giảm hiệu quả sử dụng protein. Người ta gọi các axit amin thiếu trong khẩu phần là axit amin giới hạn hay là yếu tố hạn chế. Như vậy, axit amin giới hạn là axit amin mà số
lượng của nó thường thiếu so với nhu cầu, từñó làm giảm giá trị sinh học của protein trong khẩu phần. Axit amin nào thiếu nhất và làm giảm hiệu suất lợi dụng protein lớn nhất thì gọi là axit amin hạn chế thứ nhất (yếu tố số một) và theo cách lý giải như vậy, những axit amin tiếp theo ñó ít thiếu hơn so với nhu cầu và với mức axit amin khác ñược gọi là axit amin giới hạn thứ 2, rồi ñến thứ 3, thứ 4... (Tôn Thất Sơn, 2005 [27]). Nguyên tắc cơ bản ñể bổ sung axit amin vào khẩu phần vật nuôi là theo trình tự giới hạn. Axit amin giới hạn thứ
nhất ñược bổ sung ñầu tiên sau ñó ñến axit amin giới hạn thứ 2, thứ 3...
Nếu khẩu phần cho gia cầm chủ yếu sử dụng nguyên liệu ngô và ñậu tương thì axit amin giới hạn thứ nhất là methionine (Lã Văn Kính, 1995 [13]).
quá trình tạo và ñổi mới protit ñược tiến hành liên tục và cơ thể gia cầm phát triển một cách tối ưu, cần phải cung cấp cho chúng một lượng axit amin cần thiết với tỷ lệ nhất ñịnh trong thức ăn.
* Vấn ñề cân bằng axit amin trong khẩu phần
Cơ thể gia cầm chỉ có thể tổng hợp nên protein của nó theo một mẫu cân ñối về axit amin. Những axit amin nằm ngoài mẫu cân ñối sẽ bị oxy hóa cho năng lượng. Do vậy, khi sử dụng các khẩu phần ñược cân ñối phù hợp với nhu cầu axit amin của gia cầm thì sự sinh trưởng và sức sản xuất sẽ cao hơn, hiệu quả lợi dụng protein tốt, do ñó tiết kiệm ñược protein thức ăn. Hiệu quả
này còn phụ thuộc vào các axit amin thay thế và không thay thế của protein. Cân bằng axit amin có ý nghĩa ñặc biệt quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng. Bởi vì, thứ nhất tất cả các axit amin cần thiết cho vật nuôi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ñều ñược lấy từ thức ăn, thứ 2 ngoại trừ một lượng nhỏ axit amin dùng cho mục ñích ñặc biệt còn lại tất cả các axit amin ñược dùng chủ yếu ñể tổng hợp protein cơ thể. Và ñiều quan trọng nhất là không có sự dự trữ các axit amin trong cơ thể. Sự vắng mặt của một axit amin không thay thế trong khẩu phần sẽ ngăn cản việc sử dụng các axit amin khác ñể tổng hợp protein. ðiều ñó làm giảm tính ngon miệng, giảm sinh trưởng, cân bằng nitơ âm nghiêm trọng. Tức là mất protein cơ thể (Rose, 1986 [104]).
Trong khẩu phần một vài axit amin không thay thế bị thiếu so với nhu cầu sẽ làm ảnh hưởng ñến quá trình trao ñổi chất ở gia cầm gây giảm khối lượng, chậm lớn, gia cầm con chậm phát triển, khả năng chống chịu bệnh kém. Khi không có isolơxin hoặc valin trong thức ăn gà con sẽ chết sau 19 ngày. Trong khẩu phần không có histidin gà con chỉ sống ñược 2 tháng. Còn nếu không có lysine gà sống ñược 53 ngày. Nếu loại trừ tất cả các axit amin ra khỏi khẩu phần ăn thì thời gian sống trung bình của gà con là 35 ngày.
Nếu axit amin dư thừa so với nhu cầu, axit amin không ñược sử dụng cho tổng hợp protein của cơ thể sẽ bị phân huỷ tạo ra axit uric, từñó làm mất
cân bằng axit amin, tạo ra yếu tố hạn chế mới, giảm sự lợi dụng protein trong khẩu phần làm gia cầm giảm sinh trưởng, giảm khả năng sản xuất (Yanming Han, 1994 [124]). Sự dư thừa axit amin còn gây ra sựñối kháng giữa các axit amin. Ví dụ như lysine với arginine, khi khẩu phần thừa lysine dẫn ñến tăng cường hoạt ñộng của enzim argininaza trong cơ thể, emzim này phân giải lysine arginine ởống thận do ñó tăng hấp thu arginine.
* Phương pháp biểu thị nhu cầu axit amin trong khẩu phần
Trong dinh dưỡng vật nuôi, nhu cầu về axit amin chủ yếu là nhu cầu về các axit amin không thay thế. Khi thiếu bất kỳ một axit amin không thay thế nào trong khẩu phần thì quá trình tổng hợp protein bị rối loạn, thậm chí còn phá hủy trao ñổi chất của cơ thể. ðiều ñó làm giảm khả năng sinh trưởng cũng như sức sản xuất của gia cầm. Vì vậy, cần cung cấp ñầy
ñủ các axit amin không thay thế theo ñúng nhu cầu của mỗi loại vật nuôi. Theo Scott và cộng sự (1982) [107] có 4 cách thông thường biểu thị nhu cầu axit amin:
- Số gam axit amin cho vật nuôi một ngày.
- Số gam axit amin cho 1000 kcal năng lượng trao ñổi (ME) của khẩu phần.
- Tỷ lệ phần trăm axit amin tính theo khẩu phần. - Tỷ lệ phần trăm axit amin tính theo protein.
Cách tính thứ nhất là cách chính xác nhất ñể thể hiện nhu cầu về axit amin nhưng rất khó áp dụng trong sản xuất. Cách thứ hai có ưu thế vì nó gắn nhu cầu axit amin với nồng ñộ năng lượng trong khẩu phần. Phương pháp này tiện lợi trong thực tế lập khẩu phần ăn cho gà.
Hiện nay cách thứ ba và thứ tư vẫn ñang ñược sử dụng nhiều hơn.
* Xác ñịnh nhu cầu axit amin
- Nhu cầu cho tăng trọng tối ña.
- Nhu cầu cho hiệu quả chuyển hóa thức ăn tối ưu. - Nhu cầu cho tỷ lệ thịt xẻ tối ña.
- Nhu cầu cho thành phần hóa học thân thịt tối ưu. - Nhu cầu cho tỷ lệ thịt lườn (cơ ngực) cao nhất.
Những kết quả ñã nghiên cứu cho biết hàm lượng axit amin cần cung cấp cho mỗi nhu cầu trên không hoàn toàn ñồng nhất. Vì vậy, rất khó ñểñưa ra nhu cầu về các axit amin ñảm bảo tối ưu cho cả 5 nhu cầu trên. Chính vì vậy, tùy từng ñiều kiện cụ thể về kinh tế và kỹ thuật mà nên ưu tiên cho nhu cầu nào ñược coi là quan trọng nhất (Bùi Thị Hồng, 2009[12]).
NRC (1994) [94] ñã ñề xuất tỷ lệ các loại axit amin theo lysine trong khẩu phần cho gia cầm như sau:
Tỷ lệ axit amin lý tưởng theo lysine
Axit amin Baker (1993) NRC (1994)
Lysine 100 100 Arginine 105 110 Treonine 70 74 Valine 82 82 Methionine 37 38 Cysteine 38 43
NRC: National Research Councill
* Những yếu tốảnh hưởng ñến nhu cầu axit amin của gia cầm
- Giống, giới tính, hướng sản xuất và lứa tuổi: Nhu cầu về axit amin giữa các dòng, giống là khác nhau. Những giống có khối lượng lớn, có tốc ñộ sinh trưởng nhanh, năng suất trứng cao thì nhu cầu về axit amin của chúng lớn hơn những giống nhẹ cân, tốc ñộ sinh trưởng kém, khả năng sản xuất thấp. Gia cầm mái có nhu cầu axit amin thấp hơn gia cầm trống vì cùng lứa tuổi nhưng có tốc
ñộ sinh trưởng lớn hơn con mái. Gia cầm con cần nhiều arginine và glycine hơn gia cầm trưởng thành, gia cầm ñẻ trứng cần nhiều glutamic.
- Mức năng lượng trong khẩu phần: Nồng ñộ năng lượng trong khẩu phần cao thì nhu cầu axit amin cũng cao. Khẩu phần có nồng ñộ năng lượng thấp sẽñược ñộng vật ăn nhiều hơn so với khẩu phần có nồng ñộ năng lượng cao. Nếu nồng ñộ các axit amin là không ñổi thì ở khẩu phần có nồng ñộ năng lượng cao, lượng thức ăn thu nhận sẽ giảm vì thế mà nhu cầu về axit amin có thể không ñược thoả mãn. Như vậy, khi khẩu phần có nồng ñộ năng lượng tăng thì cũng cần tăng nhu cầu về axit amin. Ví dụ như, nếu trong 1 kg thức
ăn có 1900 kcal ME, nhu cầu về axit amin là 0,53% thì khi tăng nồng ñộ năng lượng ñến 2300 kcal ME thì nhu cầu về axit amin phải là 0,71%.
- Mức protein thô trong khẩu phần: Mức protein trong khẩu phần cao sẽ
gây ra quá trình phân giải protein cho năng lượng ñã sinh ra một lượng lớn các chất có hại cho cơ thể. Nếu protein thừa, khi xuống manh tràng sẽ bị vi sinh vật lên men gây thối làm viêm sưng ruột, tiêu chảy. Nếu nhu cầu axit amin ñược biểu thị bằng % protein trong khẩu phần thì khi hàm lượng protein trong khẩu phần tăng kéo theo nhu cầu axit amin tăng lên.
- Nhiệt ñộ môi trường: Theo Robert và Blaxter (1994) [103] cho biết tỷ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
lệ tiêu hoá các axit amin trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao (320C) thấp hơn ở nhiệt
ñộ bình thường (210C). Mức ñộ giảm tỷ lệ tiêu hóa của các axit amin cũng khác nhau. Tỷ lệ tiêu hóa của lysine, methionine và izoleucine tương ứng ở
210C là 83%, 92% và 87% thì ở 310C là 80%, 87% và 80% (Nguyễn Thị Mai, 2008 [17]).
- Ảnh hưởng của vitamin: Nhu cầu về axit amin chịu ảnh hưởng bởi các chất có hoạt tính sinh học như vitamin và một số nguyên tố ña vi lượng. Khi
ñưa vitamin B12 vào trong khẩu phần thì việc sử dụng các axit amin là rất tốt vì vitamin B12 tham gia vào thành phần của enzim methyl transferaza, enzim này có chức năng chuyển hormon cystine thành methionine (Lã Văn Kính,
tối thiểu methionine chủ yếu ñể tổng hợp protein mô. Như vậy, chỉ có thể xác
ñịnh nhu cầu về methionine khi sử dụng khẩu phần có ñủ cholin. Ngoài ra trong cơ thể gia cầm axit nicotinic có thể tổng hợp từ tryptophan, axit này là chất rất cần thiết cho quá trình tổng hợp ADN. Vì vậy, nếu trong khẩu phần thức ăn thiếu axit nicotinic dẫn ñến tăng nhu cầu về tryptophan.
* Mối quan hệ giữa năng lượng, protein và axit amin trong khẩu phần
Khả năng tiêu hóa, hấp thu và ñồng hóa protein phụ thuộc lớn vào mức năng lượng trong khẩu phần. Bởi vì, năng lượng dưới dạng tích luỹ mỡ hoặc glucogen không những tham gia vào việc cấu trúc tế bào, các men, hormon ñể
xúc tác quá trình tiêu hóa và trao ñổi protein mà còn cung cấp năng lượng cho việc chuyển tải các sản phẩm của protein - axit amin từ thức ăn qua ñường tiêu hóa vào tế bào.
Gia cầm thu nhận thức ăn trước hết là ñể thỏa mãn nhu cầu năng lượng. Khi ñã thu nhận ñủ năng lượng rồi thì gia cầm sẽ không ăn nữa mặc dù nhu cầu các chất dinh dưỡng khác như protein, axit amin, khoáng, vitamin... vẫn còn thiếu (Nguyễn Thị Mai, 2008 [17]). Còn trong trường hợp thiếu năng lượng, một phần axit amin có thể bị biến thành ñường ñể thoả mãn nhu cầu năng lượng. Chính vì vậy, việc sử dụng chúng cho sinh tổng hợp protein bị
giảm ñi (Bùi Thị Hồng, 2009 [12]).
Sự quan hệ chặt chẽ giữa năng lượng trao ñổi với protein theo một hằng số nhất ñịnh trong khẩu phần thức ăn cho từng giai ñoạn phát triển và sản xuất của gia cầm. Hằng sốñó ñược tính bằng tỷ lệ giữa số kcal năng lượng trao ñổi (ME) với một phần trăm protein thô của thức ăn (Bùi ðức Lũng và Lê Hồng Mận, 2001 [16]).
kcal ME ME / % CP =
Theo Farrell (1983) [76] thì tỷ lệ này với mỗi giống gia cầm năng suất, lứa tuổi, nhiệt ñộ môi trường là khác nhau. NRC (1994) [94] ñưa ra tỷ lệ năng lượng/protein tối ưu cho gà hướng thịt ở 0 - 5 tuần tuổi là 132 - 143 và ở 6 - 9 tuần tuổi là 152 - 165.
Khi trời lạnh cần áp dụng tỷ lệ ME/protein rộng, còn khi trời nóng cần áp dụng tỷ lệ hẹp. Khi trời nóng thu nhận thức ăn của gia cầm giảm, cần giảm bớt nồng ñộ năng lượng khẩu phần và tăng nồng ñộ protein.
Peter và cộng sự (1986) (dẫn theo [12]) cho biết yếu tốảnh hưởng mạnh nhất tới lượng mỡ của gia cầm là tỷ lệ năng lượng/protein. Khi tỷ lệ này cao, lượng mỡ trong cơ thể gia cầm sẽ tăng và ngược lại. Theo Guilaume (1975) (dẫn theo Vũ Duy Giảng, 2001 [6]), nếu tăng mức năng lượng lên 100 kcal ME/kg thức ăn thì mỡ thân thịt sẽ tăng lên khi protein khẩu phần giảm ñi 1%.