Cải thiện việc sử dụng chất xơ trong thức ăn cho heo

Ferdinando Almeida
PhD, research scientist, ADM Animal Nutrition

Ngày nay người ta nói nhiều về chất xơ trong chế độ ăn của lợn, nhưng chúng ta hãy lùi lại một bước. Chính xác thì chất xơ là gì, tại sao các khẩu phần có hàm lượng chất xơ khác nhau và làm thế nào để tăng cường sử dụng chất xơ?

Nhiều tranh cãi tồn tại liên quan đến tác động sinh lý của chất xơ đối với việc sản xuất lợn vì thuật ngữ ‘xơ' không phải lúc nào cũng được xác định rõ ràng. Về mặt hóa học, phân tích chất xơ thô chiếm một lượng nhỏ hemiaellulose, một số lượng cellulose và hầu hết lignin có trong thành tế bào của vật liệu thực vật. Tuy nhiên, chất xơ thô có giá trị hạn chế đối với các nhà dinh dưỡng vì nó không cung cấp thông tin có ý nghĩa liên quan đến lợi ích sinh lý tiềm năng của nó đối với động vật. Các phương pháp khác để phân tích các thành phần xơ trong nguyên liệu và thức ăn chăn nuôi bao gồm:
  • Xơ tẩy trung tính (NDF);
  • Xơ tẩy axit (ADF); và
  • Tổng lượng chất xơ (TDF)
Mặc dù NDF cung cấp một số giá trị cho các chuyên gia dinh dưỡng bằng cách cung cấp thông tin liên quan đến phần chất xơ không hòa tan trong thức ăn, nhưng nhìn chung TDF cung cấp thông tin liên quan đến dinh dưỡng nhiều hơn. Lý do cho điều này là do TDF xác định các phần xơ hòa tan và không hòa tan. Chất xơ hòa tan có thể lên men ở một mức độ nhất định trong đường tiêu hóa và do đó cung cấp một số năng lượng cho lợn. Trong phần chất xơ hòa tan của TDF bao gồm các polysacarit phi tinh bột (NSP), oligosacarit không tiêu hóa và tinh bột kháng (RS), tất cả đều đóng vai trò là chất nền cho quá trình lên men vi sinh vật trong ruột.
Heo và TDF
Lợn không có khả năng tiêu hóa TDF trong ruột non. Do đó, phần TDF của thức ăn chăn nuôi chỉ được lên men một phần ở ruột non và chủ yếu ở ruột già. Kết quả của quá trình lên men TDF, các axit béo chuỗi ngắn được sản xuất và hấp thụ do đó cung cấp một số năng lượng cho lợn. Phần lớn quá trình lên men TDF diễn ra ở ruột già.
Về mặt sinh lý, TDF phát huy tác dụng tiêu cực và tích cực ở động vật. Các đặc tính hóa lý của TDF có thể ảnh hưởng đến khả năng liên kết nước, mật độ khối, độ nở và độ nhớt, và những điều này có thể gây ra tác động tiêu cực cho lợn. Ví dụ, nồng độ NSP cao có thể làm tăng độ nhớt của chất chứa đường ruột có liên quan đến việc giảm tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng. Lý do cho điều này là bởi vì độ nhớt cao hơn ngăn cản sự tương tác giữa các enzyme và chất dinh dưỡng nội sinh, do đó hoạt động như một rào cản vật lý ngăn cản quá trình tiêu hóa hiệu quả.
Các khẩu phần với TDF cao cũng có thể dẫn đến sự gia tăng mất nitơ nội sinh vì các tế bào biểu mô trong ruột được kích thích tăng sinh do chế độ ăn uống có độ nhớt cao. Mật độ cao cũng đóng một vai trò trong việc sử dụng năng lượng của lợn vì nó ảnh hưởng đến lượng thức ăn và khả năng lợn tiêu thụ đủ năng lượng để duy trì tăng trưởng.
Ngoài ra, mật độ lớn ảnh hưởng đến trọng lượng của đường tiêu hóa của lợn, do đó ảnh hưởng đến lượng năng lượng cần thiết để duy trì. Bên cạnh những vấn đề tiềm ẩn liên quan đến TDF cao trong chế độ ăn, nghiên cứu gần đây đã làm sáng tỏ lợi ích tiềm năng của nó đối với động vật. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng quá trình lên men TDF ở ruột già thúc đẩy sự phát triển của các vi khuẩn có lợi như các loài Lactobacillus. Những quan sát này thường liên quan đến việc giảm tỷ lệ mắc và mức độ nghiêm trọng của tiêu chảy sau cai sữa.
Bảng 1 - Polysaccharide phi tinh bột (NSP) của DDGS Ngô và Lúa mì
DDGS Ngô DDGS lúa mì
Trung bình CV Trung bình CV
Tổng, g/kg VCK 283 (250-337) 0.09 262 (242-291) 0.04
Soluble, g/kg VCK 31 (16-65) 0.47 67 (53-80) 0.02
Cellulose, g/kg VCK 67 (52-91) 0.16 50 (35-67) 0.32

Người ta đã chứng minh rằng những con lợn được cho ăn chế độ ăn có chứa lúa mạch hoặc yến mạch có số lượng loài Lactobacillus và Bifidobacterium tăng lên. Những thay đổi trong quần thể vi sinh vật có khả năng liên quan đến-glucans có trong lúa mạch và yến mạch, được chứng minh là hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi và giảm vi khuẩn có hại. Tuy nhiên, tác dụng tích cực của chất xơ trong việc thúc đẩy sức khỏe đường ruột có thể liên quan đến loại chất nền có sẵn cho quá trình lên men vì một số nghiên cứu cũng đã báo cáo tác động tiêu cực đến sức khỏe đường ruột.
Lượng chất xơ trong thức ăn chăn nuôi thay đổi đáng kể trong và giữa các loài thực vật (Bảng 1 và 2). Hơn nữa, loại chất xơ cũng có thể thay đổi, do đó ảnh hưởng đến cách thức tiêu hoá chất xơ của động vật.
Ngoài ra còn có một số thay đổi về nồng độ chất xơ trong các sản phẩm phụ từ ngành nhiên liệu sinh học vì lượng chất xơ có trong các loại nguyên liệu này phụ thuộc một phần vào điều kiện chế biến nguyên liệu thô và khả năng chuyển đổi tinh bột thành nhiên liệu, và một số các lý do khác.

Cải thiện việc sử dụng chất xơ trong nguyên liệu thức ăn chăn nuôi
Nhiều phương pháp đã được ngành công nghiệp thức ăn sử dụng để cải thiện việc sử dụng chất xơ trong thức ăn chăn nuôi. Việc sử dụng các enzyme carbohydrase ngoại sinh có thể được sử dụng nhiều nhất trong thực tế nhưng việc thực hiện thành công giải pháp này phụ thuộc nhiều vào sự hiểu biết thành phần xơ của các loại nguyên liệu thức ăn và khẩu phần khác nhau và các đặc tính vốn có của enzyme. Trong số các carbohydrase, xylanase và β-manannase có khả năng là enzyme ngoại sinh được sử dụng nhiều nhất, bởi vì arabinoxylans và hemicellulose chiếm phần lớn NSP có trong hạt ngũ cốc
Bảng 2 - Hàm lượng Carbohydrate trong 23 nguồn DDGS.
% Trung bình cv
ADF 13.58 (8.38-19.08) 18.01
NDF 28.42 (23.42-33.26) 10.09
Lignin 3.92 (0.96-7.15) 34.74
Cellulose 9.66 (6.22-11.93) 14.28

Các carbohydrase có khả năng phân giải chất xơ hòa tan trong thức ăn chăn nuôi và do đó làm giảm độ nhớt của ruột, do đó cải thiện sự hấp thụ chất dinh dưỡng. Các công nghệ khác như quy trình cơ học, nhiệt và hóa học đã được sử dụng để cải thiện việc sử dụng chất xơ trong thức ăn chăn nuôi. Ví dụ, độ hòa tan và khả năng tiêu hóa của NSP có thể được cải thiện khi sử dụng máy nghiền trục so với máy nghiền búa. Ép đùn cũng đã được chứng minh là làm tăng khả năng tiêu hóa năng lượng trong DDGS, có thể phản ánh sự cải thiện trong việc tiêu hoá chất xơ
Thức ăn giàu chất xơ đang trở nên phổ biến hơn trong chế độ ăn cho lợn. Khả năng đặc trưng và định lượng chính xác các loại xơ khác nhau trong thức ăn chăn nuôi là điều tối quan trọng để sử dụng thành công các loại thức ăn đó. Sự tương tác giữa các thành phần xơ, hệ vi sinh đường ruột và việc sử dụng các enzyme carbohydrase ngoại sinh, và cách chúng ảnh hưởng đến không chỉ khả năng tiêu hoá chất dinh dưỡng và năng lượng mà còn là sức khỏe đường ruột nên là trọng tâm của các nghiên cứu trong tương lai.

Nguồn: PigProgress
Biên dịch: Acare VN Team

kỹ thuật khác


Please upgrade IE 8+, Download here