CHO GIA CẦM
Axit amin là nguyên liệu đầu tiên xây dựng các phân tử protein, để cấu tạo nên thành phần của cơ thể động vật. Ngồi ra axit amin cịn có thể là nguyên liệu để tạo thành một số chất nội tiết và các hoạt chất sinh học khác. Vì lẽ đó vật ni nói chung, hay gia cầm nói riêng, đòi hỏi phải đƣợc cung cấp đủ các axit amin theo nhu cầu, để đảm bảo sự sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng. Nhu cầu của gia cầm về các axit amin chủ yếu tập trung vào axit amin không thay thế, đặc biệt là các axit amin thuộc các yếu tố giới hạn. Các nghiên cứu của Leonard và cộng sự, 1979 [73]; Boghol, 1993 [42] đã chứng minh điều này.
Hiện nay ngƣời ta đã phát hiện đƣợc trên 150 axit amin khác nhau trong các sản phẩm sinh học. Trong cơ thể động vật đã xác định đƣợc 23 - 25 loại axit amin và đƣợc chia thành hai nhóm:
+ Các axit amin thay thế: là các axit amin mà cơ thể gia cầm có thể tự tổng hợp đƣợc từ các chất trong cơ thể. Ngƣời ta đã xác định đƣợc 13 axit amin thay thế trong cơ thể gia cầm đó là: alanin, asparaginin, aspartic, xystin, glutamic,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
glyxin, hydroprolin, prolin, serin, xitrulin, tyrozin, xystein và hydroxylizin. Axit amin thay thế này có thể khơng cần phải cung cấp qua thức ăn. [14].
+ Các axit amin không thay thế: là các axit amin mà cơ thể gia cầm không thể tự tổng hợp đƣợc, mà phải lấy từ bên ngồi qua thức ăn. Ở gia cầm có 10 loại axit amin không thay thế là arginin, lyzin, histidin, leucin, isoleucin, valin, methionin, treonin, tryptophan và phenylalanin. Riêng glyxin là axit amin không thay thế với gia cầm con cịn với gia cầm trƣởng thành thì nó là axit amin thay thế. [14] Sự phân chia axit amin thành axit amin thay thế và không thay thế chỉ là tƣơng đối. Một axit amin là thay thế hoặc khơng thay thế cịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ tiêu chuẩn đánh giá (sinh trƣởng, 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 dƣỡng khác (đặc biệt là vitamin) và trạng thái sinh lý của con vật.
* Khái niệm về axit amin giới hạn
Trong khẩu phần thức ăn của gia cầm có các axit amin mà hàm lƣợng của nó thấp hơn so với nhu cầu của con vật từ đó làm giảm hiệu quả sử dụng protein. Ngƣời ta gọi các axit amin thiếu trong khẩu phần là axit amin giới hạn hay là yếu tố hạn chế. Nhƣ vậy, axit amin giới hạn là axit amin mà số lƣợng của nó thƣờng thiếu so với nhu cầu, từ đó 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 giới hạn thứ nhất, và lần lƣợt ta sẽ có axit amin giới hạn thứ hai, thứ ba…Mức thiếu hụt của bất kỳ axit amin thiết yếu với mức giới hạn thứ nhất, thứ hai… đều làm tổn hại đến tăng khối lƣợng, gia tăng mức suy dinh dƣỡng (Tôn Thất Sơn, 2005 [21]). Nguyên tắc cơ bản để bổ sung axit amin vào khẩu phần vật nuôi là theo trình tự giới hạn. Axit amin giới hạn thứ nhất đƣợc bổ sung đầu tiên sau đó đến axit amin giới hạn thứ hai, thứ 3…
Kết quả nghiên cứu của các tác giả Boghol (1993) [42]; Leonard và Boosh. K (1979) [73]; D’Mello (1988) [75] cho thấy: Những khẩu phần ăn cho gà chủ yếu phối hợp bằng ngô và đỗ tƣơng thƣờng mất cân đối axit amin do thiếu Methionine (yếu tố hạn chế 1) và treonine (hoặc tryptophan) yếu tố hạn chế hai.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đối với gà con, khẩu phần mà trong đó bột cá là nguồn protein chính thì trình tự giới hạn của các axit amin là: tryptophan, methionine + cystine, phenylalanine…(Oluyemi, 1979 [79]).
Đối với cơ thể gia cầm, hai axit amin methionine và lysine là hai axit amin tuyệt đối khơng thay thế, nó ln là yếu tố giới hạn 1 và 2. Do vậy trong khẩu phần ăn của gia cầm luôn phảỉ bổ sung hai axit amin này theo nhu cầu của đối tƣợng cụ thể. Việc tính nhu cầu các axit amin quan trọng đã đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu từ rất sớm. Vì các mức độ thừa, thiếu axit amin trong khẩu phần đều ảnh hƣởng đến quá trình trao đổi chất trong cơ thể. Bằng các thí nghiệm của mình Grigorev, 1981 [6] cho thấy: Khi khẩu phần của gà thừa Methionine thì mức creatin tổng số ở cơ ngực tăng lên tới 34 mg %, hàm lƣợng ATP trong gan giảm (từ 38 - 24mg %) và ADP tăng lên ở mức tƣơng ứng. Thừa Methionine cũng gây tăng creatin tổng số trong gan, tăng hàm lƣợng photpho vô cơ trong gan và cơ ngực. Với khẩu phần ăn có protein thấp, khi bổ sung thêm Methionine đã làm khơi phục nhanh chóng q trình transamin hố và tổng hợp axit amin trong gan. Với gà con khi ăn khẩu phần đƣợc bổ sung đầy đủ Methionine thì sự tích luỹ mỡ ở gan giảm, nhƣng tăng tích luỹ mỡ ở cơ ngực và tăng mức photpho lipit trong máu. Khi sự thâm nhập không đầy đủ các axit amin không thay thế (khẩu phần thiếu protein) thì lƣợng ARN riboxom giảm xuống, lƣợng ARN trong ty thể và trong chất lỏng kết tủa tăng lên. Trong khi đó, các mức Lysine khác nhau lại ảnh hƣởng đến hàm lƣợng lipit trong xƣơng. Carlson, 1969 (dẫn theo Grgorev, 1981 [6]) đã phát hiện ra có sự liên quan giữa các mức Lysine khác nhau trong khẩu phần đến hàm lƣợng các lipit trong xƣơng. Khi thêm Lysine vào trong khẩu phần sẽ làm thay đổi thành phần chất béo của thân gà tây, số lƣợng axit palmitolic tăng (13 - 38 %), axit oleic (1 - 7 %), còn axit linoleic giảm (12 - 14 %). Ngoài ra các mức cân đối axit amin của khẩu phần còn ảnh hƣởng đến hàm lƣợng phot pho tổng số trong máu, trong gan, trong cơ và trong các cơ quan khác của cơ thể gia cầm (Grigorev, 1981 [6]). Kết quả nghiên cứu của Hickling D. và cộng tác viên, 1991 [64] cho thấy: Khi tăng Methionine trong khẩu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
phần đã làm tăng khối lƣợng, tăng hiệu qủa chuyển hoá thức ăn và tăng năng suất cơ ngực (với p < 0,01). Khi tăng lysine trong khẩu phần cũng có kết quả tƣơng tự (p < 0,05). Nhu cầu về axit amin đối với gia cầm rất biến động, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ:
- Giống, tính biệt, hƣớng sản xuất và lứa tuổi: Nhu cầu về axit amin giữa các dòng, giống là khác nhau. Những giống có khối lƣợng lớn, có sinh trƣởng nhanh, năng suất trứng cao thì nhu cầu về axit amin của chúng lớn hơn những giống nhẹ cân, sinh trƣởng kém, khả năng sản xuất thấp. Gia cầm mái có nhu cầu axit amin thấp hơn gia cầm trống vì cùng lứa tuổi nhƣng con trống có sinh trƣởng lớn hơn con mái. Gia cầm non cần nhiều arginine và glycine hơn gia cầm trƣởng thành, gia cầm đẻ trứng cần nhiều glutamic.
- Mức năng lƣợng trong khẩu phần: Nồng độ năng lƣợng trong khẩu phần cao thì nhu cầu axit amin cũng cao. Khẩu phần có nồng độ năng lƣợng thấp sẽ đƣợc động vật ăn nhiều hơn so với khẩu phần có nồng độ năng lƣợng cao. Nếu nồng độ các axit amin là khơng đổi thì ở khẩu phần có nồng độ năng lƣợng cao, lƣợng thức ăn thu nhận sẽ giảm vì thế mà nhu cầu về axit amin có thể khơng đƣợc thoả mãn. Nhƣ vậy, khi khẩu phần có nồng độ năng lƣợng tăng thì cũng cần tăng nhu cầu về axit amin.
- Mức protein thô trong khẩu phần: Mức protein trong khẩu phần cao sẽ gây ra quá trình phân giải protein cho năng lƣợng đã sinh ra một lƣợng 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 sƣng ruột, tiêu chảy. Nếu nhu cầu axit amin đƣợc biểu thị bằng % protein trong khẩu phần thì khi hàm lƣợng protein trong khẩu phần tăng kéo theo nhu cầu axit amin tăng lên.
- Nhiệt độ môi trƣờng: Theo Robert và cộng sự, 1994 [85] cho biết tỷ lệ tiêu hoá các axit amin trong điều kiện nhiệt độ cao (320C) thấp hơn ở nhiệt độ bình thƣờng (210C). Mức độ giảm tỷ lệ tiêu hoá của các axit amin cũng khác
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
nhau. Tỷ lệ tiêu hoá của lysine, methionine và izoleucine tƣơng ứng ở 210
C là 83 % , 92 % và 87 % thì ở 310C là 80 %, 87 % và 80 % (Nguyễn Thị Mai, 2008 [15]).
- Ảnh hƣởng của vitamin: Nhu cầu về axit amin chịu ảnh hƣởng bởi các chất có hoạt tính sinh học nhƣ vitamin và một số nguyên tố đa vi lƣợng. Khi đƣa vitamin B12 vào khẩu phần thì việc sử dụng các axit amin là rất tốt vì vitamin B12 tham gia vào thành phần của enzym methyl transferaza, enzym này có chức năng chuyển hormon cystine thành methionine (Lã Văn Kính, 1995 [12]). Methionine cung cấp nhóm metyl cho sự tổng hợp cholin và ngƣợc lại, nếu trong khẩu phần khơng chứa đủ cholin thì địi hỏi một lƣợng tối thiểu methionine chủ yếu để tổng hợp protein mơ. Nhƣ vậy, chỉ có thể xác định nhu cầu về methionine khi sử dụng khẩu phần có đủ cholin.
* Xác định nhu cầu axit amin
Theo Fisher, 1984 [58] khi xác định nhu cầu axit amin cho gia cầm cần chú ý đến các nhu cầu sau:
- Nhu cầu cho tăng khối lƣợng tối đa. - Nhu cầu cho chuyển hoá thức ăn tối ƣu. - Nhu cầu cho thịt xẻ tối đa.
- Nhu cầu cho thành phần hoá học thân thịt tối ƣu. - Nhu cầu cho tỷ lệ thịt lƣờn (cơ ngực) cao nhất.
Những kết quả đã nghiên cứu cho biết hàm lƣợng axit amin cần cung cấp cho mỗi nhu cầu trên khơng hồn tồn đồng nhất. Vì vậy, rất khó để đƣa ra nhu cầu về các axit amin đảm bảo tối ƣu cho cả 5 nhu cầu trên. Chính vì vậy, tuỳ từng điều kiện cụ thể về kinh tế và kỹ thuật mà nên ƣu tiên cho nhu cầu nào đƣợc coi là quan trọng nhất (Nguyễn Phúc Hƣng, 2003 [10]).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tỷ lệ axit amin lý tƣởng theo lysine NRC, 1994 [76]
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
* Mối quan hệ giữa năng lƣợng, protein và axit amin trong khẩu phần
Năng lƣợng và protein là hai thành phần dinh dƣỡng quan trọng nhất của cơ thể sống. Mọi q trình sinh hố học diễn ra trong cơ thể sống đều cần đến năng lƣợng trao đổi. Trong khi đó protein lại xây dựng nên mọi tế bào giúp cho q trình tích luỹ sinh khối tạo nên sự tăng trƣởng của cơ thể. Nếu trong khẩu phần của gia cầm chỉ cung cấp đủ năng lƣợng, mà thiếu protein thì sinh trƣởng và sản lƣợng trứng giảm vì thiếu vật liệu xây dựng. Ngƣợc lại, nếu thiếu năng lƣợng trao đổi, để đảm bảo duy trì quá trình sống, buộc cơ thể phải sử dụng protein vào việc cung cấp năng lƣợng, và việc này đã làm giảm khả năng sản xuất, dẫn đến giảm hiệu quả kinh tế chăn nuôi. Nhƣ vậy giữa năng lƣợng và protein trong khẩu phần có một mối quan hệ mật thiết, khơng thể xem xét chúng một cách tách rời. Bởi sự trao đổi axit amin trong cơ thể gia cầm có tƣơng quan chặt chẽ với sự trao đổi năng lƣợng, sự trao đổi lipit, trao đổi gluxit, trao đổi khoáng và vitamin. Mối tƣơng quan giữa chúng là bản chất quan trọng nhất của sự trao đổi chất. Kết quả của nhiều nghiên cứu cho thấy: Hiệu quả sử dụng thức ăn bởi gia cầm tăng lên, nhu cầu protein và axit amin tăng lên, khi tăng mức bão hoà năng lƣợng. Do vậy việc cần thiết phải đƣa ra đƣợc những tỷ lệ thích hợp nhất giữa mức năng lƣợng trong khẩu phần với hàm lƣợng protein thơ trong chúng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
và đƣợc cân đối theo tất cả các axit amin, trong đó việc định mức năng lƣợng theo axit amin có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.
Nhu cầu về các axit amin phụ thuộc vào giá trị năng lƣợng của khẩu phần. Việc nâng cao giá trị năng lƣợng tạo khả năng sử dụng tốt hơn các axit amin. Trong cùng một điều kiện, tỷ lệ hợp lý giữa mức năng lƣợng và axit amin là không thay đổi. Nếu trong khẩu phần thiếu Methionine sẽ làm tăng chi phí năng lƣợng và giảm hiệu quả sử dụng của nó. Bởi vì Methionine đã ảnh hƣởng đến tiến trình oxi hố, gây ra một số thay đổi hàm lƣợng các chất trao đổi của sự trao đổi năng lƣợng. Đặc biệt là hệ thống adenilic và creatin đóng vai trị chủ yếu trong chuyển hoá và sử dụng năng lƣợng của cơ thể. Từ đó cho thấy khi xây dựng khẩu phần ăn cho gia cầm, cần phải tính tốn sao cho hàm lƣợng protein cân đối hàm lƣợng trao đổi, để có thể cung cấp đủ cả nhu cầu năng lƣơng trao đổi và protein cho gia cầm. Để thực hiện đƣợc điều đó, việc quan trọng trƣớc tiên là ta phải xác định đƣợc tỷ lệ giữa năng lƣợng và protein (ME/CP), tỷ lệ này đƣợc xác định bằng công thức sau:
ME/CP =
Năng lƣợng trao đổi (Kcal ME/ kg thức ăn) Protein (%)
Trong thực tế sản xuất, để có hiệu quả kinh tế cao thì tỷ lệ này biến động phụ thuộc vào: Nhiệt độ môi trƣờng, hƣớng sản xuất, tuổi và năng suất của gia cầm. Vấn đề này đã đƣợc rất nhiều các nhà khoa học trên toàn thế giới quan tâm nghiên cứu, bởi vì xét về kinh tế thì tỷ lệ ME/CP có ý nghĩa rất lớn để đạt mục tiêu của ngành gia cầm (Pesti và Fletcher, 1983 [81]; Sell et al, 1985 [91]; Jerry L. Sell, 1994 [11]).