- Protein hay còn gọi là chất đạm là chất cần thiết nhất trong mọi sinh vật và thực vật với vai trò tham gia vào thành phần của nguyên sinh chất trong tế bào sống. Ngoài cấu trúc cơ thể, protein cịn tham gia vào các nhóm chất có hoạt tính sinh học cao như enzyme, hormone để điều khiển quá trình trao đổi chất và quá trình sống, đồng thời tham gia vào hệ thống bảo vệ cơ thể như tế bào bạch huyết, kháng thể… Protein cịn đóng vai trị quan trọng trong sinh sản, tạo tinh trùng và trứng.
* Protit là thành phần cơ bản của Protein: trong thực vật protit chiếm từ 60 – 90% cịn trong động vật có thể chiếm tới 100% vì thế coi khái niệm protein và protit là đồng nhất.
45
Thành phần hoá học của protit
Carbon 52% Nitơ 16% Oxy 7% Lưu huỳnh 2% Hydro 23% Phốt pho 0,6% Các nguyên tố khác 0,05%
Phân tử protit được xây dựng bởi các acid amin nhờ cách sắp xếp và số lượng các acid amin tham gia vào để tạo thành các protit khác nhau.
4.2. Acid amin
Hiện nay theo tài liệu mới nhất trên thế giới đã phát hiện được trên 200 acid amin khác nhau, nhưng chỉ có 20 – 22 acid amin tham gia chủ yếu vào việc cấu tạo protein.
Căn cứ vào khả năng tổng hợp Acid amin của cơ thể và theo yêu cầu của cơ thể, người ta chia ra 2 loại Acid amin: thay thế được và không thay thế dược
+ Acid amin không thay thế được (thiết yếu): là những Acid amin mà cơ thể động vật không tự tổng hợp được hoặc khơng thể tạo bằng cách chuyển hố từ Acid amin khác. Động vật buộc phải lấy các Acid amin đó từ thức ăn. Acid amin không thay thế được gồm: Lizin, methyonin, tryptophan, histidin, phenylalanin, leuxin, izoleuxin, threonin, arginin, valin, glyxin.
+ Acid amin thay thế được (không thết yếu): là những Acid amin mà cơ thể động vật có thể tự tổng hợp được hoặc tạo ra bằng cách chuyển hoá từ các Acid amin khác. Acid amin có thể thay thế được: alanin, asparagin, prolin, cerin, ornitin, acid glutamic, acid aminsparaginic; acid amin bán thay thế: sistein, sistin, tirosin.
Trong protein thực vật thường thiếu một hoặc nhiều acid amin thiết yếu (trong proein thực vật hàm lượng một số acid amin thiết yếu thường thấp hơn so với nhu cầu của vật ni).
Trong động vật có đủ acid amin thiết yếu. Tuỳ theo tuổi và loài động vật mà số lượng các acid amin không thay thế được nói trên có thể khác nhau. Riêng đối với động vật nhai lại thì các acid amin thiết yếu được tổng hợp bởi VSV trong dạ cỏ vì thế chúng khơng phụ thuộc nhiều vào hàm lượng các acid amin cung cấp từ thức ăn. Trong các loại thức ăn thực vật hàm lượng lyzin, methionin, triptophan thường thấp hơn nhiều so với nhu cầu của vật ni nhưng lại có vai trị vơ cùng to lớn đối với vật ni, người ta gọi các acid amin này là
46
acid amin đặc biết không thay thế. Trong thức ăn động vật thì các acid amin này tương đối đầy đủ và cân đối, hồn tồn có thể đáp ứng nhu cầu của con vật.
* Vai trò của acid amin và protein
+ Tạo các enzyme nhờ đó mà tốc độ phản ứng hố học trong cơ thể nâng lên hàng ngàn tỷ lần.
+ Thực hiện chức năng vận chuyển và dự trữ : Hemoglobin + Tham gia bảo vệ cơ thể như bạch cầu và tạo độ bền cho da
+ Tham gia vào vận động (cơ), các q trình thơng tin như protein thị giác, thần kinh
- Protein tham gia vào tạo tế bào cơ thể (mô cơ) và các chất sinh học khác - Thực hiện chức năng phân giải cho ra năng lượng (1g protein cho 4Kcal năng lượng trao đổi)
Hình 3.2: Minh hoạ về acid amin giới hạn 4.3. Sử dụng Acid amin và đạm phi protein
Hai hay nhiều acid amin nối với nhau bởi cầu nối peptit được gọi là protit. Protit được cấu tạo bởi 2 acid amin gọi là dipeptit, bởi 3 gọi là tripeptit, từ 4–10 gọi là poligopeptit, lớn hơn 10 gọi là Polipeptit.
Căn cứ vào cầu nối thẳng hay tạo thành các mắt xích uấn cong mà ta có cấu tạo hình cầu hay hình phiến của các phân tử protit.
+ Protit đơn giản: là loại khi thuỷ phân chỉ cho ra các Acid amin
Ví dụ: Thực vật là: gluten, prolamin; Động vật là: protamin, histon, albumin + Protit phức tạp: khi thuỷ phân ngồi các Acid amin cịn cho ra các vật chất khác như hydratcacbon, axit photphoric, axit nucleic…
Ví dụ: Glucoproteit thường gặp ở cơ thể động vật ở sụn, xương, chất nhầy muxin; photphoproteit; lipoproteit, nucleoproteit…
47
- Căn cứ vào sự có mặt của Acid amin thiết yếu, protit được chia thành 3 loại:
+ Protit hoàn hảo: là protit chứa đầy đủ cân đối các Acid amin thiết yếu, đây là protit có chất lượng dinh dưỡng cao khi cung cấp cho động vật nuôi, con vật hấp thu và lợi dụng tốt đem lại hiệu quả kinh tế cao:
+ Protit bán hoàn toàn : là protit chứa một số acid amin thiết yếu. + Protit khơng hồn tồn: là protit chứa rất ít acid amin thiết yếu.
Tiêu hoá hấp thu protit
Trong q trình tiêu hố protein được phân giải hấp thu và vận chuyển từ ruột vào trong tế bào, nếu acid amin thừa dẫn đến bị khử amin và thải ra ngồi theo nước tiểu cịn gốc radican sẽ được chuyển thành năng lượng cung cấp cho cơ thể, nếu quá thừa chuyển thành mỡ dự trữ.
* Hiệu quả kinh tế thấp khi cho ăn thừa protit:
Nếu thừa sẽ dẫn đến lãng phí thậm chí cịn gây bệnh cho động vật; Thừa làm giảm khả năng thu nhận thức ăn của con vật.
+ Thừa acid amin làm thay đổi quan hệ cân bằng acid amin dẫn tới tạo yếu tố hạn chế mới.
+ Sự có mặt khơng đồng thời của Acid amin ở tế bào dẫn tới mất cân bằng acid amin.
+ Nếu thừa acid amin có thể gây độc.
Ví dụ: như mối quan hệ đối kháng giữa các Acid amin : lizin – arginin, leuxin, izoleuxin – valin.
Nếu ta cho thừa Lizin dẫn đến giảm lợi dụng arginin, nếu khẩu phần thiếu arginnin mà bổ sung thêm Lizin thì sinh trưởng của gà giảm mạnh. đồng thời trong q trình ni dưỡng ta cũng cần chú ý mối quan hệ của protein đối với vitamin và các chất dinh dưỡng khác.
Các phương pháp nâng cao hiệu quả sử dụng protit
- Có nhiều phương pháp nâng cao hiệu quả sử dụng protit + Xử lý nhiệt:
Trong tự nhiên một số loại thức ăn có chứa chất ức chế quá trình thuỷ phân protit, vì vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng chúng ta phải xử lý trước khi dùng: xử lý nhiệt
48
Khi qua xử lý ở nhiệt độ và thời gian thích hợp tỉ lệ tiêu hố là 80%
+ Nghiền nhỏ: thích hợp với heo nhưng gia cầm và động vật nhai lại thức ăn quá nhỏ ăn vào có thể gây rối loạn tiêu hố.
+ Hỗn hợp nhiều loại thức ăn với nhau
Tỷ lệ các loại Acid amin trong thức ăn là khơng giống nhau vì vậy phải cân đối đúng nhu cầu con vật để làm tăng khả năng hấp thu cho chúng.
Nếu thức ăn có chủng loại ít thì nên phối hợp với thức ăn động vật để đảm bảo cân đối Acid amin cho chúng
+ Đảm bảo tính cân đối hồ hợp các chất dinh dưỡng trong khẩu phần, tính năng sản xuất với nhu cầu của khẩu phần theo giống tuổi tính biệt
+ Bổ sung acid amin công nghiệp
Hiện nay trong số các Acid amin khơng thay thế thì cơng nghiệp đã sản xuất được 4 loại là: lizin, methionin, tryptophan, threonin. Bình thường thức ăn cần 18% protit nhưng ta bổ sung cân đối acid amin cơng nghiệp thì chỉ cần 13% mà lại đem lại hiệu quả kinh tế cao. Do acid amin là thành phần cấu tạo của protein. Sự sắp xếp của các acid amin này tạo nên các loại protein khác nhau. Đối với mỗi loại protein cơ thể động vật chỉ tổng hợp theo một mẫu cân đối nhất định. Những acid amin dư thừa (nằm ngoài mẫu cân đối) đều bị đốt cháy cung cấp năng lượng cho cơ thể. Vì vậy khi cung cấp acid amin cho con vật cân đối và đầy đủ theo yêu cầu của con vật thì hiệu quả sử dụng protein sẽ cao.
* Tuy nhiên phải tuân theo nguyên tắc acid amin nào thiếu nhiều nhất thì bổ sung trước, đồng thời cũng phải chú trọng đến bổ sung các chất để cung cấp năng lượng, khống, vitamin thì mới đem lại hiệu quả cao.
Vật chất chứa nitơ phi protit (amit)
Trong thức ăn thực vật amit chiếm một tỷ lệ khá lớn 30 – 40% các loại củ quả càng để lâu thì tỷ lệ này càng tăng, các cây cỏ non tỷ lệ amit thường lớn hơn trong cây già, chúng là sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp và phân giải protit thực vật. Các amit này động vật hấp thu và sử dụng rất tốt.
Ví dụ như: asparagin, glutamin, acid amin tự do
Karbamit chiếm một tỷ lệ không nhiều trong thức ăn động vật nhưng nó lại là sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi protit của động vật và được thải ra ngoài qua nước tiểu.
Amin trong thực vật và sản phẩm của thực vật: là sản phẩm của quá trình tách nhóm cacboxyn khỏi acid amin khi vào trong cơ thể động vật nó được tạo ra nhiều amin có ý nghĩa sinh học to lớn.
49
Trong thực tế người ta sử dụng urê để bổ sung vào rơm, rạ, cỏ khô như loại đạm phi protein.
* Vấn đề ở đây là khi sử dụng cho trâu bị có thể xẩy ra ngộ độc urê
Triệu chứng: mỏi mệt, run cơ, ra mồ hôi, đi đứng xiêu vẹo, bị nặng sùi bọt mép...
- Trong thức ăn thực vật thường chứa một lượng khá lớn nitrat khi vào cơ thể Nitrat tạo thành Nitrit và kết hợp với Hb tạo ra MetHb, máu có màu đen, nếu trong máu có tỷ lệ Met Hb 75% con vật sẽ chết.
Hàm lượng Nitrat trong thức ăn phụ thuộc vào phân bón và điều kiện khơ hạn, khi bón nhiều phân đạm con vật ăn thức ăn đó có thể bị ngộ độc.
- Để giảm lượng nitrat trong thức ăn người chăn nuôi thường ủ chua thức ăn.
Yêu cầu chất lượng protein:
* Yêu cầu của động vật dạ dày đơn và gia cầm
Chất lượng protein có ý nghĩa quan trọng, địi hỏi protein phải có đầy đủ, cân đối, hồ hợp các Acid amin thiết yếu. Nếu thiếu hoặc đủ nhưng không cân đối ảnh hưởng tới hấp thu và sinh tổng hợp protein.
+ Đối với động vật non thiếu Acid amin ảnh hưởng xấu nhanh hơn so với thiếu vitamin và khống, chính vì vậy ta phải cung cấp cân đối, đầy đủ Acid amin.
* Đối với động vật nhai lại
Khi tổng hợp protein của mình động vật nhai lại cũng cần đầy đủ các Acid amin thiết yếu. Đối với động vật đang thời kỳ bú sữa cũng đòi hỏi được cung cấp đầy đủ Acid amin thiết yếu giống như động vật dạ dầy đơn. Khi trưởng thành không cần cung cấp đầy đủ các Acid amin thiết yếu nhưng vẫn cần cung cấp đủ protein và có thể thay thế một phần protit thức ăn bằng chất chứa nitơ phi protit.