Tác Dụng Của Enzyme Trong Chăn Nuôi

Để giúp vật nuôi tiêu hóa tốt thức ăn, tăng trọng nhanh, hạn chế các tác động bất lợi có trong nguyên liệu thức ăn thì xu hướng chung hiện nay người ta bổ sung thêm vào thức ăn các enzyme công nghiệp. Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ cung cấp cho các bạn đầy đủ thông tin về vai trò của enzyme trong chăn nuôi.

Tác Dụng Thần Kỳ Của Enzyme Trong Chăn Nuôi

Enzyme (Men tiêu hóa) – Chất xúc tác sinh học

Nếu như Probiotic là các chế phẩm có chứa vi sinh vật sống có lợi cho hệ tiêu hóa, thì Enzyme chính là một chất xúc tác sinh học, có bản chất là Protein.

 Enzyme được ví như nguồn nhiên liệu cho quá trình tiêu hóa trong cơ thể động vật, giúp cho những phản ứng chuyển hóa sinh học được nhanh, mạnh hơn. Khác với Probiotic (Cơ thể không tự tổng hợp được), Enzyme được tổng hợp trong các tuyến ngoại tiết trong cơ thể rồi được chế tiết vào cơ quan của ống tiêu hóa như miệng, dạ dày, ruột để tiêu hóa các loại chất bột đường, đạm và chất béo trong thức ăn. Sau khi được các Enzyme thủy phân các sản phẩm tiêu hóa được hấp thu vào máu đưa đi nuôi dưỡng cơ thể.

*Cơ chế:

Mỗi Enzyme có một cấu hình lập thể xác định và nó ăn khớp với các phần tử phản ứng hay các cơ chất.

Đầu tiên là sự hình thành phức hợp Enzyme – Cơ chất. Mỗi phân tử Enzyme có một trung tâm hoạt động, trong quá trình chuyển động của Enzyme và cơ chất, khi chúng va chạm đúng hướng với nhau thì cơ chất được bám tạm thời vào vị trí trung tâm hoạt động. Enzyme và cơ chất tương tác với nhau để phản ứng xảy ra trong cơ chất, tạo ra các sản phẩm thích hợp rồi chúng rời ra khỏi trung tâm hoạt động của Enzyme – từ đó Enzyme được tự do để tiếp tục liên kết với cơ chất mới.

 Cơ chế hoạt động này được mô tả như “khóa” và “chìa”. Tuy nhiên chỉ mang tính chất tương đối vì cả hai bên đều không cố định mà chúng tương tác với nhau để có sự thay đổi cả hai bên “phù hợp do cảm ứng” tạo điều kiện cho phản ứng xảy ra nhanh hơn. Khi phản ứng thực hiện xong thì Enzyme trở lại cấu trúc như cũ.

Enzyme thường hoạt động một cách đặc hiệu, một Enzyme thường chỉ xúc tác cho một phản ứng nhất định với một cơ chất nhất định.

Ví dụ : Lactase thủy phân lactose; Amylase thủy phân tinh bột

 Thiếu Enzyme sự tiêu hóa thức ăn bị rối loạn dẫn đến rối loạn hấp thu. Thức ăn không được tiêu hóa, hấp thu bị khuẩn ruột làm cho lên men, gây tiêu chảy phân sống, còn gọi là hội chứng kém hấp thu. Do đó, Enzym tiêu hóa được sử dụng khi cơ thể bị thiếu hụt, như khi bị các bệnh đường tiêu hóa như bệnh gan, dạ dày, tụy tạng, ruột.

Quy trình sản xuất enzyme

Hầu hết các enzyme được sản xuất bằng cách lên men chìm bằng cách sử dụng nuôi cấy công nghiệp các vi sinh vật biến đổi gen. Tuy nhiên, có những enzyme được chiết xuất từ mô động vật hoặc thực vật. Quy trình sản xuất enzyme hiện tại yêu cầu các bước sau đây.

  • Lựa chọn enzyme.
  • Lựa chọn chủng sản xuất.
  • Xây dựng một chủng biến đổi gen.
  • Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy.
  • Tối ưu hóa các quá trình phục hồi và thanh lọc.
  • Và xây dựng một sản phẩm cuối cùng ổn định.

Trong thức ăn chăn nuôi, chúng phải chịu nhiệt để tồn tại trong điều kiện sản xuất thức ăn và có hiệu quả nhất trong điều kiện tiêu hóa của vật nuôi đích.

Các chủng sản xuất phải có chứng nhận GRAS (được công nhận là an toàn) ở Hoa Kỳ và QPS (tiêu chuẩn đủ an toàn) ở Châu Âu. Chúng phải an toàn cho cả vật nuôi, người tiêu dùng và môi trường.

Các sinh vật được chọn lọc phải có khả năng sản xuất một khối lượng lớn enzyme và nó đạt mức 50 gram mỗi lít protein ngoại bào.

Hầu hết các enzyme được sản xuất bởi các loại nấm như Aspergillus, Trichoderma, Penicillium hoặc bởi các vi khuẩn như Streptomyces, Bacillus Subtilis hoặc Bacillus licheniformis. Hiện nay, các quy trình sản xuất dựa trên việc sử dụng các vi sinh vật biến đổi gen.

Là chất tăng cường khả năng tiêu hóa, chúng ta có các enzyme có khả năng thủy phân các polysaccharide không tinh bột có trong ngũ cốc, như β-glucanase, xylanase, arabino xylanase, cellulase, vv.

Trong trường hợp của phytase, các enzyme có khả năng thủy phân photpho của phytic có trong ngũ cốc, có thể được xem xét cả trong nhóm các chất cải thiện khả năng tiêu hóa và trong phân nhóm chức năng của các chất cải thiện môi trường.

Việc áp dụng enzyme trong chăn nuôi gia cầm và heo đã cho phép cải thiện tính khả dụng dinh dưỡng của thức ăn một cách rất đáng chú ý.

Nhìn chung, ngày nay chúng ta có thể chỉ ra rằng việc kết hợp các enzyme có thể cải thiện năng suất chăn nuôi với các tỷ lệ kinh tế rất thỏa đáng.

Gà thịt có thể được cho ăn khẩu phần mà không cần ăn bắp. Việc bao gồm các loại ngũ cốc cho độ nhớt cao (lúa mạch, lúa mạch đen, lúa mì) được sử dụng mà không có hậu quả tiêu cực.

Cả heo và gia cầm có thể làm giảm bao gồm phospho vô cơ trong khẩu phần và duy trì các chỉ tiêu năng suất, sử dụng các phytase thích hợp.

Các enzyme ngoại sinh cũng là các protein tự nhiên, được sản xuất bằng quá trình lên men vi sinh có kiểm soát và hoạt động theo các nguyên tắc giống như các enzyme nội sinh. Giống như các đối tác nội sinh của chúng, chúng cũng yêu cầu chất nền đầy đủ và điều kiện pH chính xác để phát huy hết tác dụng của chúng. Ngoài ra, có một vài yêu cầu khác đối với enzyme ngoại sinh là chúng phải ổn định trong các điều kiện bảo quản và chế biến thức ăn khác nhau, chúng phải an toàn cho người vận hành, và tất nhiên, việc sử dụng chúng sẽ cải thiện lợi nhuận cho người chăn nuôi.

Ngày nay, chúng ta có thể dễ dàng mong đợi sự cải thiện 10% về khả năng tiêu hóa phospho bằng một phytase hiện đại. Tương tự, enzyme glucanase, xylanase hoặc amylase có thể cải thiện năng lượng chuyển hóa trong khẩu phần thêm 50 kcal/kg, hoặc thậm chí nhiều hơn (lên đến 150 kcal/kg, rất hợp lý ở những ngũ cốc chất lượng thấp). Cuối cùng, một protease cải thiện khả năng tiêu hóa của protein khoảng 2-5% tùy thuộc vào loại các thành phần được sử dụng. Trong ngành chăn nuôi nơi mà tỷ suất lợi nhuận rất nhỏ, những cải thiện như vậy được tạo ra bởi các enzyme ngoại sinh là thực sự đáng kể.

Các enzyme là tự nhiên, an toàn và quan trọng đối với động vật. Việc bổ sung trong thức ăn giúp cải thiện quá trình tiêu hóa và làm giảm lượng chất dinh dưỡng bị bài tiết qua phân. Điều này, nói cách khác, cải thiện được năng suất vật nuôi, lợi nhuận và giảm ô nhiễm môi trường.

Hầu hết các enzyme thương mại là phytase, xylanase, beta-glucanase và mannanase, mặc dù amylase và protease đang được sử dụng thường xuyên và thành công hơn.

Các enzyme thương mại:

  • Xylanase: Cải thiện tiêu hóa arabinoxylans.
  • Beta-glucanase: Cải thiện tiêu hóa beta-glucans.
  • Alfa-amylase: Cải thiện tiêu hóa tinh bột.
  • Protease hoặc peptidase: Cải thiện tiêu hóa protein và các acid amin.
  • Phytase: Cải thiện tiêu hóa phytates.
  • Lipase: Cải thiện tiêu hóa lipid.

Công dụng của enzyme đối với chất xơ

Sử dụng enzyme cho vật nuôi trước hết chúng có tác dụng trên chất xơ, giúp vật nuôi tiêu hóa tốt hơn thức ăn; vừa hạn chế các tác hại của bản thân những chất xơ gây ra, vừa giải phóng được một phần năng lượng, protein và các axit amin thặng dư. Enzyme tạo điều kiện phóng thích các axit amin, cải thiện khả năng tiêu hóa từng loại axit amin từ 1,7 – 7,9 đơn vị phần trăm (mức cải thiện cao nhất của methionine là 7,9%), giúp tiết kiệm được các axit amin khi bổ sung vào khẩu phần ăn của gia súc, giảm giá thành sản xuất.

Đối với hệ vi sinh vật đường ruột, men tiêu hóa có tác dụng làm gia tăng khả năng tiêu hóa thức ăn ở ruột non, do vậy làm giảm quá trình lên men vi sinh ở ruột già, duy trì quá trình thẩm thấu khi heo con tiêu chảy.

Bên cạnh đó, men tiêu hóa bổ sung còn cho thấy có tác dụng làm giảm độ chênh lệch trọng lượng giữa các vật nuôi trong đàn. Men tiêu hóa cho phép thay thế ngũ cốc chín bằng ngũ cốc sống mà không làm ảnh hưởng đến năng suất vật nuôi. ảnh hưởng của enzyme đã làm tăng khả năng tiêu hóa và hấp thụ các chất dinh dưỡng ở bề mặt ruột nhờ vào sự giảm chất nhầy và khả năng giữ nước trong đường tiêu hóa.

Vai trò của enzyme đối với chất phytate

Các enzyme phân hủy chất xơ và phân hủy phytate có chứa nhiều trong cám gạo, lúa mì, lúa mạch đen… được ứng dụng rộng rãi trong những khẩu phần ăn không chỉ do vấn đề môi trường, mà vì nó còn có ý nghĩa về mặt kinh tế.

Heo không thể tiêu hóa lượng phốt pho này. Lượng phốt pho bị thải này sẽ giảm đáng kể nếu bổ sung phytase vi sinh vào khẩu phần, men này sẽ giải phóng một số mạch liên kết phốt pho làm cho heo tiêu hóa dễ dàng. Do đó lượng phốt pho vô cơ phải bổ sung thêm để đáp ứng nhu cầu sẽ giảm, lượng phốt pho thải ra có thể giảm 30 – 50%.

Hiệu quả  của việc bổ sung phytase thay đổi theo từng loại heo, trọng lượng, khẩu phần, mức ăn, tần suất cho ăn, nguồn phytase, lượng phytase bổ sung và tình trạng sinh lý của heo. Không có mức chuẩn cho việc bổ sung phytase cho tất cả các loại khẩu phần bởi vì mức phốt pho tổng số và phốt pho phytate của các loại khẩu phần thay đổi. Enzyme phytase không chỉ làm gia tăng khả năng tiêu hóa phốt pho mà còn làm tăng khả năng tiêu hóa những chất khoáng và các axit amin khác.

Vai trò của enzyme đối với môi trường

Enzyme đã có vai trò trong việc cải thiện khả năng sử dụng thức ăn nên giảm được lượng chất thải. Khi tăng khả năng tiêu hóa từ 85% lên 90% thì lượng vật chất khô trong phân giảm 33%. Tương tự như vậy, ta có thể ước lượng khả nặng ô nhiễm môi trường tiềm tàng của các thành phần khác trong khẩu phần, ví dụ như nitơ và phốt pho. Một trong những lợi ích mà enzyme mang lại là hàm lượng dinh dưỡng trong phân giảm đáng kể. Sự giảm lượng dinh dưỡng bài tiết qua phân nhờ bổ sung enzyme trong khẩu phần đặc biệt quan trọng vì phân thải vào đất và nước làm ô nhiễm môi trường.

Tại sao nên kết hợp Probiotic và Enzyme?

 Do Probiotic trong đường ruột sản sinh ra Enzyme hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, nên nhiều người có quan điểm rằng chỉ cần bổ sung Enzyme là đủ vì Enzyme có tác dụng ngay lập tức sau khi đưa chúng vào khẩu phần ăn của vật nuôi, trong khi đó, vi sinh vật cần phải có thời gian thích nghi để gia tăng số lượng quần thể và sau đó mới có thể sản sinh ra Enzyme cung cấp cho quá trình tiêu hóa. Tuy nhiên, quan điểm này không hoàn toàn đúng. Để tạo nên tác dụng toàn diện và vượt trôi, người chăn nuôi cần bổ sung cả Enzyme và Probiotic bởi giữa chúng có mối quan hệ mật thiết, tương hỗ.

 Enzyme sẽ giúp thức ăn được phân cắt nhỏ và phân rã thành dạng nhũ tương để nhung mao ruột dễ hấp thu vào máu.  Mặt khác, Probiotic giúp đường ruột khỏe mạnh hơn, khi đường ruột khỏe mạnh thì đương nhiên việc hấp thu chất dinh dưỡng sẽ diễn ra suôn sẻ hơn.

 Nếu thiếu Enzyme, thức ăn không được tiêu hóa, thành ruột không hấp thu được, thức ăn sẽ ứ đọng trong ruột sẽ sinh ra các chất độc tiêu diệt các vi khuẩn có lợi trong ruột. Hoặc ngược lại, khi đường ruột mất cân bằng sinh học, thiếu các chủng vi khuẩn có lợi, cũng gây nên hiện tượng giảm tiết một số loại Enzyme gây cản trở tiêu hóa…

 Ngoài ra, một số Enzyme có thể hoạt động tốt trong những môi trường khác biệt, trong khi một số vi sinh vật lại bị hạn chế môi trường sống hoặc bị cạnh tranh khốc liệt bởi các vi sinh vật gây hại khác trong ống tiêu hóa.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *